Comment mesurer la taille des particules de sable

Le sable se compose de roches ou de minéraux locaux dont la taille des particules varie de 0,05 mm à 2 mm de diamètre. Les particules plus petites sont étiquetées comme du limon. La mesure des particules est essentielle au fonctionnement sûr des conduites sous-marines (telles que le pétrole et le gaz) et des machines. Trois méthodes sont décrites ici: à l'aide de pipettes, à l'aide d'hydromètres et à l'aide de moniteurs automatiques de canalisations industrielles. Une quatrième méthode (qui n'existe pas encore) est à l'étude par l'armée américaine pour fournir des détecteurs plus rapides dans l'avion et des moteurs d'hélicoptère pour faire face aux conditions désertiques, où l'excès de sable et de poussière est une cause fréquente d'échec de mission.

Séchez le sable/l'argile/le limon dans un four à micro-ondes pendant 20 minutes. C'est la méthode de la pipette. Utilisez un mortier et un pilon pour briser l'échantillon, puis passez les restes à travers un tamis de 2 mm. Combiner l'échantillon avec 30 % d'eau distillée, faire bouillir et ajouter du Calgon (hexamétaphosphate de sodium), qui facilite la séparation. Agiter et laisser reposer pendant six heures. Laver l'argile et le limon à travers un tamis de 62,5 mm. Il ne restera que du sable. Il peut maintenant être séché et pesé. Les particules de sable de différentes tailles peuvent être séparées en les passant à travers une série de tamis de différentes tailles.

Utilisez un mélangeur de malt pour mélanger des échantillons de sable et de limon soigneusement pesés avec Calgon. C'est la méthode de l'hydromètre. Verser la solution dans un cylindre de décantation. Après 40 secondes, le sable sera au fond et les particules plus légères en suspension au-dessus (c'est la loi de Stokes, qui prédit à quelle vitesse les particules tomberont de la suspension, en fonction de leur taille et de leur poids, par rapport à la viscosité de la liquide). L'hydromètre peut mesurer la densité du liquide à n'importe quel point du cylindre. Après deux heures, prenez une lecture pour le pourcentage de limon et soustrayez-le de l'échantillon d'origine (en poids). Cela donnera le pourcentage de sable.

Fixez un moniteur de sable acoustique à l'extérieur de tout type de tuyau (sous-marin ou terrestre). C'est la méthode de mesure de la taille des particules de sable actuellement utilisée par les sociétés pétrolières et gazières. Le bruit du sable frappant la paroi du tuyau indique au moniteur le type de sable et le taux en grammes par seconde. Le moniteur a une alarme qui peut être calibrée au taux de sable admissible, de sorte que le tuyau puisse être arrêté avant que des dommages ne surviennent. Des moniteurs à ultrasons peuvent être fixés de la même manière.

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