Асфальт скорость сдвига

Растворы асфальтенов пиролизной смолы характеризуются четко выраженной аномалией вязкости, которая наблюдается уже при концентрации 2% мае. При концентрации асфальтена в растворе до 5% мае. проявляются области неразрушенной структуры и предельно разрушенной структуры. С увеличением концентрации асфальтенов область аномалии вязкости и соответствующая ей средняя прочность структур перемещаются в области низких градиентов скорости сдвига. Иными словами, по мере увеличения концентрации асфальтенов в растворе образуются вее более рыхлые и менее прочные структуры. Интересно заметить, что область аномалии практически не зависит от температуры и при температуре 65°С исчезает для всех исследованных растворов. [c.256]

Хорошо известно, что в состав нефти входят углеводороды — парафины и различные комплексные соединения, такие как смолы, асфальтены, оказывающие сильное влияние на вязкость нефти. Более того, нефть, содержащая значительное количество асфальтенов, имеет непостоянную вязкость. При большом количестве парафинов в нефти ее вязкость тоже оказывается переменной, зависящей от скорости сдвига. Эти особенности реологических свойств нефти обусловлены коллоидным состоянием диспергированных в ней парафинов или асфальтенов. Течение таких жидкостей не подчиняется закону Ньютона и их принято называть аномальными. [c.71]

Асфальтены и смолы оказывают сильное влияние на вязкость нефти. Более того, нефть, содержащая значительное количество асфальтенов, имеет, как оказалось, непостоянную вязкость. При большом количестве парафинов в нефти ее вязкость тоже оказывается переменной, зависящей от скорости сдвига. Эти особенности реологических свойств нефти обусловлены коллоидным состоянием диспергированных в ней парафинов или асфальтенов. [c.3]

Нефть, содержащая асфальтены и парафины, относится к тиксотропным системам. Такие системы способны к изотермическому восстановлению структуры, разрушенной при механическом воздействии. В процессе теплового движения частицы дисперсной фазы принимают такое взаимное расположение, при котором система обладает минимумом энергии и становится термодинамически более устойчивой. В частности, в состоянии покоя структура упрочняется настолько, что при возобновлении течения вязкости при тех же скоростях сдвига будет выше, чем до перерыва в движении. [c.17]

У всех мазутов при низких температурах наблюдается структурная вязкость, т. е. вязкость зависит от градиента скорости течения. С повышением скорости перемещения слоев топлива вязкость уменьшается до определенного предела. Вот эту минимальную для данной температуры вязкость, которая уже не зависит от скорости сдвига, называют остаточной (с разрушенной структурой) или минимальной. У сернистых прямогонных и крекинг-мазутов структурообразование выражено сильнее, чем у малосернистых. У них отношение максимальной вязкости к минимальной при 0°С достигает 5—7. Аномалия вязкости котельных топлив обусловлена присутствием высокомолекулярных алканов и асфальтено-смолистых веществ. На рис. 50 представлена типичная зависимость динамической вязкости мазутов от скорости сдвига. По мере того, как скорость сдвига увеличивается, динамическая вязкость мазута уменьшается. Когда вся структура полностью разрушена, наблюдается минимальная вязкость. [c.201]

Сущность улучшения реологических свойств нефти (предельное напряжение сдвига, вязкость, тиксотропия и т.д.) состоит в том, что ее охлаждают до образования парафинистой структуры, а затем механическим путем разрушают последнюю. Содержащиеся в нефти смолы и асфальтены обволакивают осколки парафинистой структуры, препятствуя их повторному соединению. Полученная таким образом суспензия парафина в нефти сравнительно длительное время сохраняет необходимую подвижность при обычных скоростях перекачки [c.69]

Характер разрушения химических связей при термическом разложении в большой мере зависит от скорости нагревания угля. При медленном нагреве избирательно разрушаются наименее прочные связи. При большой скорости нагревания ускоряется и деструкция, но отстает от темпа повышения температуры и поэтому сдвигается в область более высоких температур. При перегреве угля одновременно разрываются и слабые, II более прочные связи. Поэтому разрушение исходной органической массы приобретает более случайный характер. При этом, естественно, образуются более крупные осколки молекул, из которых формируются тяжелые фракции жидкой фазы смол, главным образом асфальтены [1], обогащенные кисло-род- и азотсодержащими компонентами. [c.140]

Нефть и нефтепродукты, содержащие сложные структурные единицы, называют аномальными системами. При переработке нефти, а в дальнейшем при использовании нефтепродуктов в нефтяных системах под действием различных факторов могут происходить процессы формирования и деформирования сложных структурных единиц, влияющие па вязкость и текучесть системы. Нефть и нефтепродукты, вязкость которых зависит от скорости сдвига, принято называть аномально вязкими нефтями и нефтепродуктами, а само явление — аномалией вязкости. Большая часть нефтяных остатков в условиях хранения и переработки обладает аномалией вязкости. Дисперсная фаза аномально вязких нефтей и нефтепродуктов обычно содержит парафины и асфальтены, а дисперсионная среда — сложную смесь различных растворителей (па-рафино-нафтеновые, ароматические углеводороды). Полицнкличе-ские ароматические углеводороды и смолы в зависимости от степени взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой могут входить в состав той или другой фазы. [c.17]

Устойчивость НДС обычно исследуют, когда частицы дисперсной фазы находятся в свободнодисперсном состоянии. Структурно-механическая прочность НДС, по которой оценивают способность структурированных жидкостей сопротивляться разрушению образовавшихся структур под действием внешних сил, определяется в свободно- и связаннодисперсном состоянии. Эти состояния обусловливают различную степень вязкости системы. В структурированных жидкостях, к которым относятся высокопарафинистые и асфальто-смолистые остатки, вязкость системы зависит от условий течения. При скорости сдвига выше некоторого предельного значения (момент перехода НДС из связаннодисперсного в свободнодисперсное состояние) вязкость аномальной жидкости резко снижается. Поэтому, изучая течение и деформацию нефтяных остатков, можно различными приемами (изменением состава остатков, механическими способами и т. д.) регулировать их структурно-механическую прочность. [c.140]

Дилатантные жидкости. Дилатантные жидкости, так же как и псевдопластики, не имеют предела текучести, однако их эффективная вязкость постепенно увеличивается с возрастание.м скорости сдвига. Строго говоря, дилатансия — это изменение объема, вызванное простым сдвигом [9, с. 344]. Пластическая дилатансия наблюдалась в песчаных грунтах, суспензиях полимеров [106], пластизолях [107], наполненных расплавах поликапроамида [108] и асфальта [109]. Качественное объяснение дилатансии при течении суспензий с большим содержанием твердой фазы можно найти в работе [9, с. 346]. При этом следует отметить, что изменение [c.76]

При значительном содержании парафина и асфальтенов вязкость нефти зависит от скорости сдвига, т.е. нефть приобретает свойства неньютоновских жидкостей вследствие возникновения пространственных структур, состоящих из коллоидных частиц асфальтенов, парафина и смол. При высоких пластовых температурах структурномеханические свойства нефтей проявляются значительно слабее. Особенно интенсивно в пластовых условиях образование пространственной сетки происходит при понижении температуры пласта вследствие нагнетания холодной воды ниже температуры начала кристаллизации парафина. В отличие от парафинов частицы асфальтенов, окруженные сольватными слоями углеводородов, способны образовывать пространственные структуры в нефти при температурах и выше пластовых. Толщина сольватных слоев, окружающих частицы асфальтенов, возрастает при увеличении в составе нефти концентрации смол и ароматических углеводородов. Асфальтены коагулируют и могут выпадать в осадок вследствие десольватации частиц при разбавлении нефти предельными углеводородами. Считается, что процесс десольватации активизируется при растворении в нефти азота, метана и этана, т.е. основных составляющих газов, растворенных в нефти. Десольватированные частицы асфальтенов способны создавать более прочные пространственные структуры. [c.107]

В любой жидкости, если время воздействия на нее деформирующей силы значительно меньше периода релаксации (пропорционального вязкости), течение за это время не успевает произойти, и жидкость ведет себя как упругое твердое тело. Таким образом, можно было бы, например, ходить по воде, не погружаясь в нее, если бы время каждого шага не превышало периода релаксации для воды, т. е. ничтожно малой величины по сравнению с измеримыми (для воды т] = 0,01, Е = 10 , 0 i=5 Ю- з сек). Однако для более вязких жидкостей периоды релаксации вполне измеримы. Например, для битумов и асфальтов их можно непосредственно измерить. За короткое время действия деформирующих сил такие высоковязкие жидкости ведут себя как истинно упругие тела, подчиняясь закону Гука вплоть до хрупкого разрушения. М. О. Корнфельд в лаборатории академика А, Ф. Иоффе показал, что при быстрых ударах, например при простреле пулей, струя легколетучей жидкости раскалывается хрупко, так, если бы это была стеклянная палочка. При длительно же действующих силах упругие деформации не могут быть обнаружены, так как они, по меткому выражению Я. И. Френкеля, маскируются текучестью жидкости устанавливается вязкое течение с постоянной скоростью деформацил , пропорциональной действующему напряжению сдвига. Коэффициент пропорциональности, обратный вязкости (или периоду релаксации), следует называть текучестью данной жидкости. [c.173]

Нефть в пленочной форме обладает резко повышенным сопротивлением течению. Прежде всего это обусловлено малой толш,и-ной пленки. Кроме того, пефть представляет собой структурированную (особенно при достаточно низких температурах) коллоиднодисперсную систему, содержаш ую и истинно растворенные высокомолекулярные соединения (продукты окислительной полимеризации углеводородов), которые также могут образовать прост-ранствепные сетки. Все это вызывает резко повышенную вязкость, особенно при малых градиентах скорости в области неразрушенных структур, когда проявляется и упругость (прочность) на сдвиг. Образование пленочной нефти, несомненно, связано с адсорбцией растворенных в нефти ПАВ на твердых поверхностях. Однако толщина самого адсорбированного слоя во много раз меньше толщины пленочной нефти [6, 8]. Растворенные в нефтях ПАВ могут находиться как в истинном, так и в коллоидном растворах [9]. Вытеснение с твердой поверхности пленочной нефти, если не происходит разрыва ее водой, представляет трудную задачу. В этом случае вытеснение осуществляется только за счет некоторого уменьшения толщины пленки под действием тангенциальных сил при движении потока воды по поверхности пленки и за счет отрыва от этой поверхности частиц нефти. Опыт показывает, что в большинстве случаев пленочная нефть разрывается водой, т. е. вытесняется с самой твердой поверхности (в случае ее гидрофильности) механизмом избирательного смачивания [10]. Так, например, нами наблюдался разрыв водой пленок ряда нефтей Апшеронского полуострова на стеклянных и кварцевых пластинках. Большая часть этих нефтей содержала от 1,5 до 2,5% нафтеновых кислот, асфальтены же почти отсутствовали. Стеклянные и кварцевые пластинки, смоченные этими нефтями, погружали в воду. Пленки нефтей разрывались водой, на поверхности пластинок образовывались капли различных размеров, некоторые из них отрывались от поверхности, другие оставались прилипшими. Было установлено, что чем больше в нефти содержание активных компонентов, тем медленнее разрывается ее пленка и меньшее количество нефти отрывается от поверхности. В аналогичных опытах с нефтью угленосной свиты, содержащей большое количество асфальтосмолистых веществ, пленка на стеклянной пластинке не разрывается ни пресной водопроводной водой (жесткой), ни пластовой высокоминерализованной жесткой водой даже нри оставлении пластинки в этих [c.37]