Instituto Universitario De Tecnología de Administración industrial. Extensión Puerto La Cruz Ampliación Puerto Píritu Laboratorio de Petróleo y Gas.
Determinación del punto de enturbiamiento y fluidez (Practica #5)
Integrantes:
Profesora: Moya Kenia
Puerto Píritu, 16 de Julio de 2013
Sumario.
Los aceites lubricantes poseen diferentes propiedades, que lo hacen propicios para cumplir diferentes roles en la industria y en el hogar. Estas propiedades dependen del origen del aceite (mineral, sintético, entre otras) y los diferentes compuesto que pueda poseer (aditivos). La practica 5 se realizo con la finalidad de determinar el punto de enturbiamiento y fluidez de una muestra de aceite, multigrado SL 20w50 marca INCA. Por este motivo se empleo en el laboratorio el método ASTM D-97. El método consiste en enfriar la muestra de aceite hasta que se observa un enturbiamiento en el fondo de la muestra, en ese momento se toma la temperatura de referencia como punto de turbidez, y se sigue enfriando la muestra hasta que la muestra ceso se moverse, a esa temperatura se le sumo tres grados más y se toma como punto de fluidez. Para logras esto se coloco hielo seco en una cámara portátil, después se vertió la muestra en una jarra, a la jarra se le coloco un tapón de corcho con un termómetro. Se coloco la jarra en la cámara portátil hasta que alcanzo el punto de turbidez a 0ºC, posteriormente a intervalos de 5ºC se sacaba la jarra y se movía hacia un lado para observar si el fluido se movía, se siguió repitiendo el procedimiento hasta que dejo de moverse a una temperatura de 30ºC el cual fue su punto de fluidez. Estos resultados demuestran que el aceite es parafínico ya que alcanzo su punto de turbidez a una temperatura alta 0ºC en comparación a otros tipos de aceites que pueden alcanzarlos a temperaturas de -10ºC. También muestra que gracias a los aditivos que contiene pueden operar en temperaturas que estén alrededor de los -30ºC.
Introducción
El objetivo de esta práctica radica en determinar el punto de enturbiamiento y fluidez. De una muestra de aceite lubricante, en este caso fue un aceite multigrado INCA SL 20w50. La mayoría de los aceites lubricantes que se encuentra en el mercado son de origen mineral, es decir son derivados del petróleo. Los aceites para motor se clasifican según el sistema SAE (Sociedad de Ingenieros Automotores) y según la API (Instituto Americano del Petróleo); el primero define el grado de viscosidad y se subdivide en monogrado y multigrados; los monogrados solo tienen un grado de viscosidad (actualmente descontinuados); mientras los multigrados, se caracterizan por poseer un alto índice de viscosidad; que es un numero que indica la mayor o menor estabilidad de la viscosidad de un aceite lubricante con los cambios de temperatura; lo cual permite que el aceite cubra varias viscosidades. Así un aceite como el 20W50, significa que a bajas temperaturas (-30ºC) se comporta como un aceite delgado SAE 20W que permite ser bombeado y a altas temperaturas como un aceite grueso SAE 50. La letra W significa Winter (invierno); lo que indica que son aceites que cuando están sometidos a bajas temperaturas mantienen una adecuada viscosidad que permiten ser bombeados y esto garantiza una adecuada lubricación al motor. Los grados API indica de manera estandarizada los diferentes niveles de calidad de los aceites para motor de combustión interna e indica tanto la aplicación como el nivel de servicio, según la letra que acompaña a la letra S (aceites para motor a gasolina) o C(aceites para motor diesel).
BASES TEORICAS Punto de enturbiamiento Es la temperatura a la cual la cera parafínica u otras sustancias solidas empiezan a cristalizarse o a espesarse de la solución cuando se enfría el aceite bajo ciertas condiciones definidas específicamente. Punto de fluidez Es la temperatura más baja a la cual el aceite corre o fluye cuando es enfriado sin perturbarlo bajo ciertas condiciones. Este punto no debe confundirse con el de salificación del aceite. Al llegar al punto de fluidez, se forma una red cristalina de parafina que impide que el aceite corra libremente.
Punto de solidificación.
Varía entre los 15,5ºC a los -45ºC. Depende de las propiedades y características de cada crudo o derivado. Este factor es de importancia al considerar el transporte de los hidrocarburos o las estaciones, principalmente en invierno y en las tierras gélidas. Diferencia entre punto de solidificación y fluidez
Todos los aceites se solidifican si se enfrían a una temperatura suficientemente baja. A diferencia del punto de fluidez, el cual va a depender de la cantidad de parafina presente en el aceite. A mayor cantidad de parafina mayor va a ser el punto de fluidez. Ya que al llegar a este punto, se forma una red cristalina de parafina que impide que el aceite corra libremente. Importancia de medir los puntos de turbidez y fluidez de los aceites lubricantes.
Son útiles en el conocimiento de la cantidad relativa de parafinas en el aceite; además que permite seleccionar el proceso requerido para el crudo cuando se deba trabajar a bajas temperaturas donde pueda producirse una posible solidificación en los tanques y tuberías. El punto de enturbiamiento puede tener importancia en ciertos tipos de lubricación, donde los cristales de parafinas pueden obstruir el paso del lubricante. Por ejemplo, el caso de lubricantes de refinación. En el punto de enturbiamiento se producen ceras las cuales pueden bloquear los sistemas de alimentación en maquinas de alta velocidad con turbinas a gas, por lo tanto nos da a conocer la temperatura donde podrían taparse los filtros por ser estos finos y consecuentemente restringir el flujo de combustible. El punto de enturbiamiento y fluidez permiten apreciar los limites de temperatura en la manipulación de productos, y particularmente su bombeo en invierno. Factores más importantes que afectan las medidas de punto de enturbiamiento y fluidez.
Condiciones de prueba: uno de los primeros factores a considerar es que las condiciones de laboratorio, son completamente distintas a las que se presentan en la practica. La prueba en el laboratorio se realiza en forma estática y con pequeñas diferencias de presión, mientras que en las aplicaciones prácticas existen generalmente grandes diferencias de presión y el aceite se mantiene en circulación por medio de bombas que destruyen la red cristalina, de manera que el mismo puede fluir a temperaturas mas bajas que las obtenidas en la prueba. Aditivos: el punto de fluidez de los aceites varían al añadir ciertas cantidades de aditivos que varían el comportamiento de los cristales; por lo tanto la cantidad de aditivo también sería un factor importante para la medición de estas propiedades.
Métodos
En el método ASTM D-97 se siguieron los siguientes pasos: 1. Se acondiciona la cámara portátil con hielo seco. 2. La muestra se vierte en la jarra hasta la marca de referencia, colocando el termómetro a 1/8 por encima del fondo de la jarra. 3. Se observa la muestra hasta que se vuelva turbia en el fondo del recipiente, anotando esa temperatura como punto de enturbiamiento. 4. Se continua enfriando la muestra, observando la muestra cada 5ºC, sacándolo del recipiente e inclinándolo por mas de tres segundo, si el fluido moja las paredes del tubo se vuelve a introducir en la cámara. Este procedimiento se repite hasta que cese de moverse. 3ºC por debajo de la temperatura que deje de moverse se toma como punto de fluidez.
Materiales, equipos e instrumentos.
Materiales y equipos: Cámara portátil de cuatro posiciones. Jarra graduada para ensayos fríos. Tapón de corcho Termómetro Gomas para jarras. Hielo seco
Sustancia: aceite multigrado INCA SL 20w50
Resultados y discusión
Temperatura inicial 24ºC Punto de enturbiamiento: 0ºC Punto de fluidez:-30ºC
Se observo cristalización de parafinas a temperaturas altas de 0ºC en comparación de los aceites de bases Nafténico por lo que podemos decir que la base del aceite de prueba es parafínica. Gracias a los aditivos que contiene el aceite el aceite puede cumplir con su función lubricante a temperaturas de -30ºC.
CONCLUSIONES y Recomendaciones
Conclusiones 1. El aceite de muestra es de base parafinica. 2. El aceite puede operar bajo condiciones ambientales de alrededor de los -30ºC. pero en condiciones prácticas debido al movimiento, presiones al cual se somete el aceite puede operar en temperaturas más altas. 3. El aceite contiene aditivos que le permiten ser usados en temperaturas bajas. 4. A bajas temperaturas (-30ºC) el aceite de prueba se comporta como un aceite delgado SAE 20W que permite ser bombeado y a altas temperaturas como un aceite grueso SAE 50.
Recomendaciones
Se debe tener mucho cuidado con el error de apreciación del termómetro. Se debe tener mucho cuidado de tomar la temperatura en el preciso momento cuando se enturbie la muestra en el fondo del recipiente. Al descender la temperatura se debe limpiar continuamente la jarra ya que tiende a empañarse y se obtienen lecturas erróneas.
Bibliografía Torres A. Avila Ramon y Rodriguez G. Manual de procedimientos experimentales para la caracterización físico-quimica del crudo y sus derivados. IUTA.
