Температура застывания

Наибольшая температура, при которой проба жидкого нефтепродукта в условиях стандартного испытания теряет подвижность — перестаёт течь при наклоне сосуда на 45°. Характеризует предельную границу применения топлив и масел в условиях низких температур эксплуатации.

Физический смысл

С понижением температуры жидкие нефтепродукты теряют текучесть за счёт двух механизмов: роста вязкости (увеличение внутреннего трения) и выпадения парафиновых кристаллов (образование структурированной кристаллической сетки в массе продукта). Температура застывания показывает точку, где оба механизма вместе делают продукт практически неперекачиваемым и неприменимым без подогрева.

Для чистых углеводородов застывание — это фазовый переход при строго определённой температуре. Для сложных нефтяных смесей (дизтопливо, мазут, масла) застывание — плавный процесс в интервале 5–20 °C; «температурой застывания» называют точку, где по стандартной методике проба перестаёт двигаться за 5 секунд при наклоне.

Методика ГОСТ 20287-91

Российский базовый стандарт — ГОСТ 20287-91 «Нефтепродукты. Методы определения температуры текучести и застывания». Последовательность:

Пробу нагревают до 50 °C в стандартной пробирке, выдерживают для устранения «температурной предыстории».
Охлаждают пробу в ваннах со ступенчатым снижением температуры (обычно −5 °C, −10 °C, −15 °C и т. д.).
На каждой ступени выдерживают 5 минут, затем быстро наклоняют пробирку на 45° и наблюдают 5 секунд.
Повторяют, снижая температуру на 2 °C (или на 1 °C вблизи ожидаемой точки). Температура, при которой проба не изменяет уровня за 5 секунд, — температура застывания.

Международный аналог — ASTM D97 (определение pour point); результаты сопоставимы с ГОСТ 20287 с точностью ±1 °C.

Температура текучести vs застывания

Стандарт различает два близких показателя:

Температура застывания (pour point) — выше на 3 °C, чем температура, при которой проба неподвижна. Строго говоря, это минимальная температура перед потерей подвижности.
Температура текучести — минимальная температура, при которой проба ещё имеет минимальную подвижность (каплеобразование при наклоне).

В паспортах на нефтепродукты стандартно указывают температуру застывания — более строгий и воспроизводимый показатель.

Типовые значения

Продукт	Т.застывания, °C
Бензин автомобильный	< −60
Керосин осветительный	−50
Дизельное топливо летнее	не выше −10
Дизельное топливо зимнее	не выше −35
Дизельное топливо арктическое	не выше −55
Моторное масло М-8В (летнее)	не выше −25
Моторное масло М-8-Г₂к (всесезонное)	не выше −32
Трансформаторное масло (ГК)	не выше −45
Индустриальное масло И-20А	не выше −15
Мазут М-40	не выше +10
Нефть парафинистая	+20 до +40

Депрессорные присадки

Для дизельных топлив и масел применяют депрессорные присадки — полимеры, встраивающиеся в структуру выпадающих парафинов и препятствующие образованию кристаллической сетки. Снижают температуру застывания на 10–25 °C без изменения других показателей. Типичные депрессоры: сополимеры этилена с винилацетатом (EVA), алкилметакрилаты, полиальфаолефины.

Связанные понятия

Температура помутнения — выше т. застывания, начало выпадения парафинов. Температура предельной фильтруемости (ПТФ) — показатель для дизтоплива между помутнением и застыванием. Парафиновые углеводороды — компоненты, вызывающие застывание.