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    Trabajo Final Del Viscosimetro de Saybolt

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    LICITACIONES JAOL
    El documento describe el viscosímetro universal de Saybolt, que se utiliza para medir la viscosidad de fluidos como aceites derivados del petróleo. El viscosímetro consiste en un tubo cilíndrico con un orificio en el fondo a través del cual fluye el fluido, y el tiempo que tarda 60 ml en fluir a través del orificio a una temperatura controlada proporciona una medida de la viscosidad. El método fue desarrollado por George M. Saybolt en la década de 1880 y sigue siendo ampliamente utilizado h

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    Trabajo Final Del Viscosimetro de Saybolt

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    El documento describe el viscosímetro universal de Saybolt, que se utiliza para medir la viscosidad de fluidos como aceites derivados del petróleo. El viscosímetro consiste en un tubo cilíndrico con un orificio en el fondo a través del cual fluye el fluido, y el tiempo que tarda 60 ml en fluir a través del orificio a una temperatura controlada proporciona una medida de la viscosidad. El método fue desarrollado por George M. Saybolt en la década de 1880 y sigue siendo ampliamente utilizado h

    Descripción original:

    Título original

    TRABAJO FINAL DEL VISCOSIMETRO DE SAYBOLT

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    El documento describe el viscosímetro universal de Saybolt, que se utiliza para medir la viscosidad de fluidos como aceites derivados del petróleo. El viscosímetro consiste en un tubo cilíndrico con un orificio en el fondo a través del cual fluye el fluido, y el tiempo que tarda 60 ml en fluir a través del orificio a una temperatura controlada proporciona una medida de la viscosidad. El método fue desarrollado por George M. Saybolt en la década de 1880 y sigue siendo ampliamente utilizado h

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    El documento describe el viscosímetro universal de Saybolt, que se utiliza para medir la viscosidad de fluidos como aceites derivados del petróleo. El viscosímetro consiste en un tubo cilíndrico con un orificio en el fondo a través del cual fluye el fluido, y el tiempo que tarda 60 ml en fluir a través del orificio a una temperatura controlada proporciona una medida de la viscosidad. El método fue desarrollado por George M. Saybolt en la década de 1880 y sigue siendo ampliamente utilizado h

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    de 13

    1

    1Viscosímetro universal de Saybolt

    Jhoan Espitia 508038


    Santiago Torres 508004
    Christian Martin 507624
    Edgar Vega 506040
    Harold Ayala 507503
    Fabián Vivas 507579
    Oscar Ruiz 507751

    Febrero 2020.

    Universidad católica de Colombia.


    Facultad de ingeniería.
    Mecánica de fluidos
    Ing. Alex Garzón
    2

    Viscosímetro universal de saybolt

    Historia

    Todo comenzó cuando se creó el concepto de Fluido Ideal con este alboroto
    Isaac Newton ideó una forma de clasificar los fluidos ideales y los fluidos que no son
    ideales. Para poder hacer esta división realizó, lo que hoy se le conoce como LA LEY DE
    LA VISCOSIDAD DE NEWTON, afirma que, dada una rapidez de deformación en el
    fluido, el esfuerzo cortante es directamente proporcional a la viscosidad, en ella
    incluyó diferentes cualidades que debe tener un fluido ideal (fluido newtoniano) y las que
    debe tener un fluido no ideal (fluidos no newtoniano). Como bien se sabe ningún fluido
    ideal, ya que todos los fluidos reales tienen viscosidad, algunos fluidos que tienen una
    viscosidad muy baja se les puede llegar a considerar como fluidos newtonianos; es aquí
    en donde entra el papel de los viscosímetros, que son instrumentos que se utilizan para
    conocer la viscosidad dinámica o cinemática de cualquier fluido real, utilizando
    diferentes métodos de trabajo cada uno de ellos, además, de utilizar diferentes unidades
    de mediciones como el poise, el stoke , Pa(s) y el grado SAE La ATSM Internacional
    produce estándares para medir y reportar mediciones de viscosidad. También a los
    viscosímetros se les conoce como
     reómetros.
    3

    El viscosímetro comenzó como un instrumento científico para uso en laboratorio en la


    década de 1830. Con el tiempo, debido al aumento de la producción industrial, la
    demanda de control de calidad y el uso de aceites minerales, ganó importancia en el
    mundo real. La forma preferida para los productos derivados del petróleo midió el tiempo
    que le tomó a un cierto volumen de fluido vaciarse de un contenedor. El diseño
    estadounidense estándar fue desarrollado por George M. Saybolt, presentado en la década
    de 1880, y fabricado por C. J. Tagliabue Mfg. Co. para Standard Oil Company en Nueva
    York. Se parecía a los viscosímetros diseñados por Boverton Redwood en Gran Bretaña y
    por Karl Engler en Alemania.

    Fuente: https://www.hwkessel.com.pe/marcas/humboldt/viscosimetro-saybolt

    DEFINICION

    Viscosidad:
    propiedad de los fluidos que caracteriza su resistencia a fluir, o en otras palabras lo
    que impide a un fluido correr o transitar.
    Viscosidad dinámica:
    Es la resistencia interna entre las moléculas de un fluido en movimiento y determina
    las fuerzas que lo mueven y deforman.
    4

    Viscosidad cinemática:
    relaciona la viscosidad dinámica con la densidad del líquido. 

    Viscosímetro universal de saybolt:


    Este método es uno de los más confiables debido a su excelente
    precisión, en 1885 el Químico Inglés George M. Saybolt desarrolló un sistema
    para obtener la viscosidad de un líquido
    Este consiste en determinar la viscosidad empírica de un fluido espeso como es el
    caso de los aceites, por el tiempo que tarda en escurrir por un orificio calibrado,
    este método es muy utilizado actualmente para medir derivados del petróleo a
    temperaturas especificadas de 21 a 99 ° y de 70 a 210 F°

    Fuente: https://slideplayer.es/slide/14179333/
    5

    PARTES DE UN VISCOSIMETRO:

    Fuente: https://www.slideshare.net/EltonRicardo/fluido-hidrulico

    -Termómetro
    -Elemento calefactor (Resistencia)
    -Orificio
    -Muestra de fluido
    -Vaso de precipitado o matraz de 60 ml
    1. Una cantidad de aceite se calienta a una temperatura determinada
    2. Baño de aceite a temperatura constante
    3. Haciendo fluir a través de un agujero de tamaño determinado
    4. El tiempo transcurrido en segundos muestra la viscosidad en SSU.
    SSU: el valor de la viscosidad en segundos Saybolt Universales, a una temperatura
    especifica
    6

    Procedimiento:

    Viscosímetro Universal Saybolt.


    El principio de funcionamiento del viscosímetro Saybolt se basa en la facilidad en la que
    un fluido fluye a través de un orificio de diámetro pequeño universalmente calibrado.
    Después de que se establece el flujo a una temperatura constante conocida en una probeta
    denominada “probeta Saybolt”, se mide el tiempo requerido para colectar 60 ml del
    fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en Segundos
    Universales Saybolt (SSU o en ocasiones, SUS). 
    Puesto que la medición no está basada en la definición fundamental de viscosidad, los
    resultados son solamente relativos. Sin embargo, sirven para comparar las viscosidades
    de diferentes fluidos a distintas temperaturas. 
    La ventaja de este procedimiento es que es sencillo y requiere un equipo relativamente
    simple. Mediante la fórmula de Herschel (1) se puede hacer una conversión aproximada
    de SSU a viscosidad cinemática.
    B
    V = At − (1 )
    t
    Siendo las constantes A y B.
    Viscosidad A B
    Saybolt 0.22 180
    Redwood 0.26 171
    Engler 0.147 374

    Determinación de la viscosidad con un viscosímetro Saybolt


    El viscosímetro Saybolt consiste esencialmente de un tubo o probeta cilíndrica de bronce
    en cuyo fondo está un orificio de dimensiones específicas. 
    El tubo de bronce es rodeado por un baño a temperatura constante, generalmente agua.
    Cuando la muestra en el tubo alcanza la temperatura de la prueba, se mide el tiempo
    requerido para que 60ml del líquido pasen a través del orificio. 
    La muestra se recoge en un frasco estándar calibrado. La unidad de medida es el tiempo
    en segundos requeridos para que 60 ml de un fluido fluyan a través del orificio a una
    temperatura dada. Esto es reportado como segundos Saybolt universal (sus). Por ejemplo:
    350 sus a 100ºf. Para obtener la viscosidad relativa se utiliza la fórmula de Herschel (1)
    con sus correspondientes constantes para el tipo de viscosímetro utilizado.
    7

    Fuente: http://www.asfalca.com/viscosimetro-saybolt-furol-vs-paletas/

    HEATING UNIT: CALENTADOR


    LIQUID BATH: BAÑO LIQUIDO
    OIL: PETROLEO
    THERMOMETER: TERMOMETRO
    CONTAINER: ENVASE
    CORK: CORCHO
    RESERVOIR: RESERVORIO

    VENTAJAS DEL VISCOSÍMETRO SAYBOLT
    • Si tiene un medidor digital para medir la temperatura, las lecturas son
    más precisas y exactas.
    • Se puede obtener una temperatura uniforme del baño.
    • La viscosidad puede ser directamente comparada para dos o más
    líquidos.
     

    DESVENTAJAS DEL VISCOSÍMETRO SAYBOLT
    • La principal desventaja de los viscosímetros de tubo capilar es el error que aumenta
    debido a la perdida de cabeza de presión.
    • Los viscosímetros de galerías tienen algunas inexactitudes inherentes.
    • La medida se hace rápido (5 a 6 min máximo, dependiendo del tipo de emulsión), pero
    la preparación de la muestra y la limpieza del equipo ocupa más del 90% del tiempo del
    laboratorista (aproximadamente más de 1h) para determinar la viscosidad de una muestra.
    • Adicionalmente se requiere el uso de equipo auxiliar como horno o baño de agua para
    acondicionar la muestra.
    http://www.asfalca.com/viscosimetro-saybolt-furol-vs-paletas/

    Norma INV e – 714 – 13 (viscosidad Sybolt de asfaltos)


    8

    La norma específica el procedimiento que se realiza de una manera empírica para la


    determinación de la viscosidad Sybolt Universal o Sybolt Furol de productos asfalticos, a
    temperaturas especificas entre 21° y 99° C.
    Definiciones
    Viscosidad Sybolt universal
    El tiempo tomado en segundos, durante el cual se pone a fluir 60 ml de muestra asfáltica
    a través de un orificio universal, que se encuentra calibrado en condiciones específicas.
    Su valor se registra en segundos Sybolt universal (SSU) especificando la temperatura.
    Viscosidad Sybolt Furol
    Es el tiempo tomado en segundos, durante el cual se pone a fluir una, muestra de 60 ml a
    través de un orificio furol, que se encuentra calibrado la viscosidad se registra en
    segundos Sybolt Furol (SSF) a temperatura especificada.
    Furol es una contracción de las palabras “Fuel and road oils” (aceites y
    combustibles para carreteras)
    Procedimiento
    El ensayo consiste en determinar el tiempo, que tarda en fluir 60 ml de muestra para este
    ensayo se utiliza mezcla asfáltica, a través de un orificio calibrado, bajo condiciones
    cuidadosamente controladas. El tiempo obtenido se registra en segundos y se corrige por
    un factor que depende de la abertura del orificio, y se informa como la viscosidad de la
    muestra a la temperatura del ensayo.
    Importancia
    Este ensayo es muy útil para la caracterización de ciertos productos del petróleo, e
    igualmente como elemento para establecer la uniformidad de los embarques y de las
    fuentes de suministro.
    Equipo
    Para la realización de este ensayo en necesario emplera el siguiente equipo:
     Viscosímetro de Sybolt.

    Imagen 1. Viscosímetro de sybolt


    9

    Fuente. pinzuar.com.co

    Imagen 2. viscosímetro Sybolt con orificio universal y Furol

    Fuente. Norma INV E-714-13

     Baño termostático

    Imagen 3. Baño termostático

    FUENTE. raypa.com

     pipeta de extracción
    10

    Imagen 4. pipeta d extracción

    FUENTE. Norma INV E-714-13


     soporte para termómetro

    Imagen 5. SOPOTE PARA TERMOMETRO

    FUENTE. Norma INV E-714-13

     termómetro para el viscosímetro sybolt

     termómetro para el baño

     embudo de filtración
    11

    imagen 6. embudo de filtración

     matraz receptor

    Imagen 7. Matraz receptor

     cronometro
    Procedimiento
    1. se establece y controla la temperatura del baño, de manera que sea la misma
    escogida para el ensayo.
    Las temperaturas normales de ensayo para medir viscosidades Saybolt
    universal son de 21.1, 37.8, 54.4 y 98.9 °C.
    2. se inserta un tapón de corcho en la cámara de aire de la parte inferior del
    viscosímetro. El corcho se deberá ajusta suficientemente, para evitar el escape de
    aire de la cámara al llenar el viscosímetro.
    3. Si la temperatura elegida para el ensayo es mayor que la del ambiente, el ensayo
    se puede acelerar precalentando la muestra en su recipiente original, a no más de
    1.7 °C por encima de la temperatura del ensayo.
    4. Se remueve la muestra con una varilla hasta que este homogeneizada y se filtra a
    través del embudo con una malla de alambre No. 100 directamente dentro del
    tubo del viscosímetro, hasta que el nivel quede por encima del borde de rebose.
    12

    5. Se agita la muestra dentro del viscosímetro con el termómetro de viscosidad


    instalado sobre su soporte, con un movimiento circular y en plano horizontal,
    girando entre 30 y 50 vueltas por minuto, hasta que la temperatura de la muestra
    permanezca constante dentro de un intervalo de +/- 0.03°C respecto del el ensayo.
    6. Se saca el termómetro e inmediatamente de introduce la punta del tubo de
    extracion y se aplica succión para extraer el material, hasta que su nivel quede por
    debajo del borde del rebose.
    7. Se verifica el matraz se remueve el corcho del viscosímetro y se pone a tomar el
    tiempo con el cronometro en ese mismo instante.
    8. Se detiene el cronometro en el momento en que la parte inferior del menisco del
    material alcance la marca de graduación del matraz recepto.
    Se anota el tiempo de flujo, en segundos, con aproximación a 0.1 s.

    Imagen 8.ilustracion del ensayo

    Fuente. Norma INV E-714-13

    Cálculos
    Se multiplica el tiempo de flujo por el factor de corrección para viscosímetro
    V
    F=
    t
    Dónde: v es el valor certificado de viscosidad Saybolt de aceite normalizado
    T es el tiempo de flujo medido a 37.8°C
    13

    Bibliografía

     INSTITUTO NACIONAL DE VIAS. (2013). SECCION 700 MATERIALES Y


    MEZCLAS ASFALTICAS Y PROSPECCION DE PAVIMENTOS. En I. N.
    MINISTERIO DE TRANPOSTE, NORMAS Y ENSAYOS DE MATERIALES
    2013. Bogotá.

     https://instrumentosdelaboratorio.org/viscosimetro

     https://prezi.com/5c2pkieiscvv/viscosimetro-universal-de-saybolt/

     http://www.asfalca.com/viscosimetro-saybolt-furol-vs-paletas/

     https://www.academia.edu/28805471/Viscosimetros

     http://www.asfalca.com/viscosimetro-saybolt-furol-vs-paletas/

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