Jak zmierzyć wielkość cząstek piasku?

Piasek składa się z lokalnych skał lub minerałów o wielkości cząstek od 0,05 mm do 2 mm. Mniejsze cząstki są oznaczone jako muł. Pomiar cząstek ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznej eksploatacji podwodnych rur (takich jak ropa i gaz) oraz maszyn. Opisano tu trzy metody: za pomocą pipet, za pomocą hydrometrów oraz za pomocą automatycznych monitorów rur przemysłowych. Czwarta metoda (która jeszcze nie istnieje) jest badana przez wojsko USA w celu zapewnienia szybszych detektorów w samolocie oraz silniki helikopterów do radzenia sobie w warunkach pustynnych, gdzie nadmiar piasku i pyłu jest częstą przyczyną niepowodzenia misji.

Wysuszyć piasek/glinę/muł w kuchence mikrofalowej przez 20 minut. To jest metoda pipetowa. Próbkę rozbić moździerzem i tłuczkiem, a pozostałości przepuścić przez sito 2 mm. Połącz próbkę z 30% wodą destylowaną, zagotuj i dodaj Calgon (heksametafosforan sodu), który pomaga w rozdzieleniu. Wstrząśnij i odstaw na sześć godzin. Przemyj glinę i muł przez sito 62,5 mm. Pozostanie tylko piasek. Można go teraz wysuszyć i zważyć. Cząsteczki piasku o różnej wielkości można oddzielić, przepuszczając je przez szereg sit o różnej wielkości.

Użyj blendera słodowego, aby wymieszać dokładnie zważone próbki piasku i mułu z Calgonem. To jest metoda areometru. Wlej roztwór do osadnika. Po 40 sekundach piasek znajdzie się na dnie, a lżejsze cząsteczki zawisną nad nim (jest to prawo Stokesa, które przewiduje, jak szybko cząstki wypadną z zawiesiny, zgodnie z ich rozmiarem i wagą, w porównaniu z lepkością ciekły). Areometr może mierzyć gęstość cieczy w dowolnym punkcie cylindra. Po dwóch godzinach zmierz procent mułu i odejmij go od oryginalnej próbki (wagowo). To da procent piasku.

Przymocuj akustyczny monitor piasku do zewnętrznej rury dowolnego typu (podwodnej lub lądowej). Jest to metoda pomiaru wielkości cząstek piasku stosowana obecnie przez firmy naftowe i gazownicze. Odgłos piasku uderzającego w ścianę rury informuje monitor o rodzaju piasku i szybkości w gramach na sekundę. Monitor jest wyposażony w alarm, który można skalibrować do dopuszczalnej ilości piasku, dzięki czemu rura może zostać wyłączona przed wystąpieniem uszkodzenia. Podobnie można przymocować monitory ultradźwiękowe.

  • Dzielić
instagram viewer