Fachausschuss Mineralölfernleitungen
Messung der Fließgrenze für Erdöl und Erdölprodukte
Die Wandschubspannung bzw. der Yield Stress für zu verpumpende Mineralöle in Abhängigkeit von der Temperatur ist für den Pipelinebetrieb eine wichtige Größe. Wegen der sehr aufwendigen Bestimmungen dieser Größe liegen bisher jedoch keine systematischen Untersuchungen vor.
Daher wurde in einem ersten Schritt eine kompakte Meßapparatur auf Basis einer Modellpipeline konzipiert und aufgebaut. Messungen mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern der Modellpipeline zeigen, daß die erhaltenen Ergebnisse für die Wandschubspannungen von der Geometrie der Meßapparatur unabhängig und damit übertragbar sind.
Der Einfluß einer thermischen und mechanischen Probenvorbehandlung wurde untersucht und eine Meßprozedur entwickelt, die eine Verfälschung der Meßergebnisse für den Yield Stress durch eine Veränderung der Probenzusammensetzung oder der Probenhistorie ausschließt.
Die Temperaturabhängigkeiten des Yield Stress wurden für 14 Rohöle und Rohölblends gemessen. Dabei zeigt sich sowohl eine große Varianz in der absoluten Höhe der Meßwerte wie auch in der Abhängigkeit von der Temperatur. Für die untersuchten reinen Rohöle zeigte sich hier ein Zusammenhang mit dem n-Paraffingehalt. Bei Rohölen mit hohen n-Paraffingehalten führen geringe Temperaturveränderungen bereits zu großen Änderungen in der Wandschubspannung, bei geringen n-Paraffingehalten ist diese Tendenz deutlich weniger ausgeprägt.
Ein Vergleich des mittels Modellpipeline bestimmten Yield Stress und der Wandschubspannung aus rotationsviskosimetrischen Messungen zeigt für einen Teil der Proben vergleichbare Ergebnisse, während für andere Rohöle signifikante Abweichungen gefunden werden. Für die betrachteten reinen Rohöle wird eine gute Übereinstimmung der beiden Datensätze bei denjenigen Proben mit geringen n-Paraffingehalten gefunden. Für die untersuchten Rohölblends ist keine Systematik zu erkennen.