砂の粒子サイズを測定する方法

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著者: Robert Simon
作成日: 20 六月 2021
更新日: 14 5月 2024
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【現場密度試験】ピクノメーターによる砂置換法を解説します
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砂は、粒径が直径.05 mmから2 mmの範囲の地元の岩または鉱物で構成されています。小さな粒子はシルトとしてラベル付けされます。粒子測定は、水中パイプ(石油やガスなど)および機械の安全な操作に不可欠です。ここでは、ピペットの使用、比重計の使用、工業用パイプの自動モニターの使用の3つの方法について説明します。 4つ目の方法(まだ存在しません)は、米軍によって研究されており、飛行機やヘリコプターのエンジンでより迅速な検出器を提供して、過剰な砂やほこりがミッション失敗の頻繁な原因である砂漠の状況に対処しています。

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    電子レンジで砂/粘土/シルトを20分間乾燥させます。これがピペット方式です。乳鉢と乳棒を使用してサンプルを砕き、2 mmのふるいにかけます。サンプルを30%の蒸留水と混ぜ合わせ、沸騰させ、分離に役立つカルゴン(ヘキサメタリン酸ナトリウム)を加えます。振って、6時間座ってみましょう。 62.5 mmのふるいで粘土とシルトを洗浄します。残っているのは砂だけです。これで、乾燥と計量ができます。異なるサイズの砂粒子は、一連の異なるサイズのふるいに通すことで分離できます。

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    モルトブレンダーを使用して、慎重に計量した砂とシルトのサンプルをCalgonと混合します。これが比重法です。解決策を沈殿シリンダーに注ぎます。 40秒後、砂が底になり、軽い粒子が上に浮遊します(これはストークスの法則であり、液体の粘度と比較して、サイズと重量に応じて粒子が浮遊から落ちる速度を予測します)。比重計は、シリンダー内の任意のポイントで液体の密度を測定できます。 2時間後、シルトの割合を読み取り、それを元のサンプルから(重量で)減算します。これにより、砂の割合が得られます。

    •••キム・スティール/フォトディスク/ゲッティイメージズ

    音響砂モニターをあらゆるタイプ(水中または陸上)パイプの外側に取り付けます。これは、石油およびガス会社で現在使用されている砂の粒子サイズを測定する方法です。パイプの壁に衝突する砂の音は、モニターに砂の種類と1秒あたりのグラム数を示します。モニターには、許容砂量に合わせて調整できるアラームがあり、損傷が発生する前にパイプをシャットダウンできます。超音波モニターも同様に接続できます。