So messen Sie die Sandpartikelgröße

Sand besteht aus lokalen Gesteinen oder Mineralien mit einer Partikelgröße von 0,05 mm bis 2 mm Durchmesser. Kleinere Partikel werden als Schlick bezeichnet. Die Partikelmessung ist entscheidend für den sicheren Betrieb von Unterwasserrohren (wie Öl und Gas) und Maschinen. Drei Methoden werden hier beschrieben: mit Pipetten, mit Aräometern und mit automatischen Monitoren von Industrierohren. Eine vierte Methode (die es noch nicht gibt) wird vom US-Militär erforscht, um schnellere Detektoren in Flugzeugen bereitzustellen und Hubschraubertriebwerke, um mit Wüstenbedingungen fertig zu werden, wo überschüssiger Sand und Staub eine häufige Ursache für Missionsfehler sind.

Trocknen Sie den Sand/Ton/Schlick in einem Mikrowellenofen für 20 Minuten. Dies ist die Pipettenmethode. Mit Mörser und Pistill die Probe zerkleinern, dann die Reste durch ein 2 mm Sieb passieren. Kombinieren Sie die Probe mit 30% destilliertem Wasser, kochen Sie und fügen Sie Calgon (Natriumhexametaphosphat) hinzu, das bei der Trennung hilft. Schütteln und sechs Stunden ruhen lassen. Ton und Schluff durch ein 62,5 mm Sieb waschen. Alles, was übrig bleibt, ist Sand. Es kann nun getrocknet und gewogen werden. Die unterschiedlich großen Sandpartikel können abgetrennt werden, indem sie durch eine Reihe von unterschiedlich großen Sieben geleitet werden.

Verwenden Sie einen Malzmischer, um sorgfältig abgewogene Sand- und Schluffproben mit Calgon zu mischen. Dies ist die Aräometermethode. Gießen Sie die Lösung in einen Absetzzylinder. Nach 40 Sekunden befindet sich der Sand am Boden und die leichteren Partikel schweben darüber (dies ist das Stokes-Gesetz, das prognostiziert, wie schnell Partikel je nach Größe und Gewicht im Vergleich zur Viskosität des Flüssigkeit). Das Hydrometer kann die Dichte der Flüssigkeit an jeder Stelle im Zylinder messen. Nach zwei Stunden den prozentualen Anteil an Schlick ablesen und von der ursprünglichen Probe (nach Gewicht) abziehen. Dies ergibt den Sandanteil.

Bringen Sie einen akustischen Sandmonitor an der Außenseite eines beliebigen (Unterwasser- oder Land-) Rohrs an. Dies ist die Methode zur Messung der Sandpartikelgröße, die derzeit von Öl- und Gasunternehmen verwendet wird. Das Geräusch des Sandes, der auf die Rohrwand trifft, zeigt dem Monitor die Art des Sandes und die Geschwindigkeit in Gramm pro Sekunde an. Der Monitor verfügt über einen Alarm, der auf die zulässige Sandmenge kalibriert werden kann, sodass das Rohr stillgelegt werden kann, bevor ein Schaden auftritt. Ultraschallmonitore können in ähnlicher Weise angeschlossen werden.

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