Поправка на мениск ареометра это
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ
Государственная система обеспечения единства измерений
НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ
Лабораторные методы измерения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API
State system for ensuring the uniformity of measurements. Crude petroleum and petroleum products. Laboratory methods for determination of density, relative density and API gravity
ОКС 17.020
75.080
ОКСТУ 0008
Дата введения 2011-07-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о рекомендациях
1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И.Менделеева"
2 ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящим рекомендациям и текст изменений и поправок публикуются в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящих рекомендаций соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящие рекомендации разработаны с учетом положений ГОСТ Р 51069-97 "Государственная система обеспечения единства измерений. Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром", ГОСТ 3900-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности", МИ 2153-2004 "Рекомендация ГСИ. Плотность нефти. Методика выполнения измерений ареометром при учетных операциях", МИ 2823-2004 "Рекомендация ГСИ. Плотность нефтепродуктов при учетно-расчетных операциях. Методика выполнения измерений ареометром и программа (таблицы) приведения плотности нефтепродуктов к заданной температуре".
1 Область применения
Настоящие рекомендации устанавливают лабораторные методы измерения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API нефти, нефтепродуктов или смесей нефти и жидких не нефтяных продуктов (далее - нефть и нефтепродукты), имеющих давление насыщенных паров (ДНП) не более 101,325 кПа.
Плотность нефти измеряют ареометрическим, пикнометрическим или вибрационным методом при стандартной температуре (20 °С или 15 °С). Допускается измерять плотность нефти при температуре, установленной исходя из физико-химических свойств испытуемой жидкости, либо близкой к температуре измерения объема жидкости, после чего показатели приводят к стандартной температуре, с использованием таблиц приложения к руководству [1] или по рекомендациям [2].
Настоящие рекомендации допускается применять при учетных операциях.
2 Нормативные ссылки
В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ Р 51330.11-99 (МЭК 60079-12-78) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам
ГОСТ Р 52659-2006 Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб
ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения
ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 400-80 Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов. Технические условия
ГОСТ 1756-2000 (ИСО 3007-99) Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров
ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб
ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия
ГОСТ 2652-78 Калия бихромат. Технические условия
ГОСТ 3900-85 Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 8505-80 Нефрас-С 50/170. Технические условия
ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Технические условия
ГОСТ 25828-83 Гептан нормальный эталонный. Технические условия
ГОСТ 29230-91 (ИСО 835-4-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 4. Пипетки выдувные
Примечание - При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями, следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 плотность (density): Отношение массы вещества к занимаемому им объему.
Примечание - Для выражения плотности в системе СИ принята единица кг/м . Менее предпочтительно использование единиц: кг/л или г/мл.
3.1.2 относительная плотность (relative density): Отношение массы данного объема вещества при определенной температуре к массе равного объема чистой воды при той же или отличающейся от нее температуре. Оба значения температуры указывают при записи результатов.
Пример - (20/20) °С, (60/60) °F, (20/4) °С.
3.1.3 плотность в градусах API (°API): Специальная функция относительной плотности (удельного веса) (60/60) °F, которую вычисляют по формуле
При записи результатов стандартную температуру не указывают, так как в определение включена температура 60 °F.
3.1.4 наблюдаемые показания (observed values): Показания ареометра, наблюдаемые при температуре, отличающейся от установленной стандартной температуры, но они не являются значениями плотности, относительной плотности или плотности в градусах API при других температурах.
3.1.5 стандартные условия (standard condition): Условия, соответствующие температуре 20 °С или 15 °С и избыточному давлению, равному нулю.
4 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают лиц:
- прошедших, в установленном в нефтяной отрасли порядке, обучение и стажировку по специальности, получивших квалификацию лаборанта, товарного оператора, оператора автоматической заправочной станции (АЗС) и имеющих допуск к самостоятельной работе;
- изучивших настоящие рекомендации, инструкции по эксплуатации применяемых средств измерений и вспомогательных устройств, применяемых при выполнении измерений.
5 Требования безопасности
5.1 При выполнении измерений плотности нефти и нефтепродуктов возможно наличие следующих опасных и вредных производственных факторов:
- образование взрывоопасной среды;
- смесь паров нефти и нефтепродуктов с воздухом по степени взрывоопасности относится к категории II А-Т3 по ГОСТ 51330.11*;
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 51330.11. - Примечание изготовителя базы данных.
- загазованность воздуха рабочей зоны.
По степени воздействия на организм человека (токсичности) нефть, в зависимости от содержания в ней сероводорода, относится к 3-му классу опасности вредного вещества ("умеренно опасное") или 2-му классу опасности ("высокоопасное"), нефтепродукты относятся к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007.
5.2 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать уровня предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных в ГОСТ 12.1.005.
5.3 Помещения для работ с нефтью и нефтепродуктами должны быть оборудованы общеобменной вентиляцией.
5.4 Лица, привлекаемые к выполнению измерений, должны:
- пройти инструктаж по технике безопасности в соответствии с ГОСТ 12.0.004;
- соблюдать правила техники безопасности и пожарной безопасности, установленные для объекта, на котором проводят измерения.
5.5 Для работников, проводящих измерения в соответствии с настоящей рекомендацией, должна быть разработана инструкция по охране труда, которую утверждает руководитель структурного подразделения.
Рекомендации должны быть доведены до исполнителей под роспись.
6 Условия измерений
6.1 При выполнении измерений плотности нефти и нефтепродуктов в лаборатории должны выполняться следующие условия:
- температура окружающего воздуха в помещении лаборатории
- относительная влажность окружающего воздуха в помещении лаборатории не более
6.2 При выполнении измерений плотности нефти и нефтепродуктов в месте отбора проб (на АЗС, в блоках измерения качества (БИК) и нефтебазах) в протокол измерений вносят текущие значения атмосферного давления, температуры окружающего воздуха и влажности.
7 Определение плотности ареометрическим методом
Метод определения основан на действии гидростатического закона Архимеда - глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости.
7.1 Термометр погружают в цилиндр, заполненный подготовленной пробой испытуемого продукта, и перемешивают палочкой для выравнивания температуры и плотности по всему объему цилиндра. Записывают показания термометра. Затем помещают в цилиндр ареометр и после прекращения колебаний снимают показания со шкалы ареометра. Показания по шкале ареометра приводят к стандартной температуре по руководству [1] и рекомендациям [2].
8 Средства измерений, вспомогательное оборудование и реактивы
8.1 Ареометры для нефти стеклянные типа АН или АНТ-1 с ценой деления 0,5 кг/м по ГОСТ 18481 и ареометры, отградуированные при 15 °С по [3]. Ареометры, отградуированные в единицах относительной плотности и плотности в градусах API в соответствии со спецификациями по [4] или по [5] (см. таблицу 1).
Таблица 1
Ареометр опускают в мерный цилиндр с дистиллированной водой, имеющей температуру 20°С, и производят отчет плотности воды. Полученный отчет принимают за единицу плотности.
Разность между принятой единицей и замеренным отсчетом по ареометру равна поправке, которую вводят в расчет.
Поправку прибавляют к каждому отсчету по шкале ареометра, если ареометр при проверке показывает менее 1,000, и вычитают, если ареометр показывает более 1,000.
Определение поправки на высоту мениска
Поправку на высоту мениска вводят в расчет, если ареометр градуирован на заводе по нижнему краю мениска. Для этого ареометр опускают в цилиндр с дистиллированной водой, имеющей температуру 20 °С. Производят отсчеты по нижнему и верхнему краям мениска. Разница между замеренными отсчетами и будет поправка на высоту мениска. Поправку прибавляют к каждому отсчету по шкале ареометра при измерениях плотности суспензии.
Если ареометр градуирован по верхнему краю мениска, то поправка не требуется.
Определение поправки на диспергатор
Ареометр опускают в мерный цилиндр с налитой 950 см 3 дистиллированной водой, имеющей температуру 20°С, и производят отсчет по верхнему краю мениска.
Добавляют в цилиндр диспергирующее вещество. Затем доливают в цилиндр воду до 1 л, смесь взбалтывают, вторично опускают в нее ареометр и производят отсчет по верхнему краю мениска.
Разность между вторым и первым отсчетом есть поправка на диспергатор. Поправку вычитают из каждого отсчета по шкале ареометра при замерах плотности суспензии.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО (ЗЕРНОВОГО)
И МИКРОАГРЕГАТНОГО СОСТАВА ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
ПИПЕТОЧНЫММЕТОДОМ
Гранулометрический(зерновой) состав
Аппаратура
1.1.1. Для определения гранулометрического (зернового) состава глинистых грунтов необходима аппаратура, перечисленная в п. 3.1.1 настоящего стандарта (кроме ареометра), а также весы аналитические, аспиратор, колба емкостью 250 см 3 , штатив и пипетка засасывающего типа емкостью 25 см 3 . Пипетка должна иметь трехходовой кран, который при соответствующем его положении соединяет пипетку с аспиратором, или с колбой с дистиллированной водой для промывания пипетки, или со шлангом для продувания пипетки воздухом. Пипетку следует применять с запаянным нижним концом и с четырьмя боковыми отверстиями, через которые суспензия поступает внутрь пипетки.
Подготовка к испытанию
1.2.1. Следует выполнить операции, предусмотренные пп. 3.2.1—3.2.3 настоящего стандарта. Вес средней пробы для анализа должен составлять для глин около 10 гс, для суглинков около 15 гс, для супесей около 20 гс.
Взвешивание средней пробы необходимо производить на аналитических весах.
1.2.2. Среднюю пробу грунта следует поместить в колбу емкостью 250 см 3 , смывая остаток пробы в чашке или стеклянном стаканчике струей воды из промывалки и доливают в колбу воды не более 200 см 3 .
1.2.3. Надлежит прибавить в колбу 25 см 3 4% или 6, 7%-ного пирофосфорнокислого натрия: 4%-ного — из расчета на безводный пирофосфорнокислый натрий (Na4P2O7); 6, 7%-ного — из расчета на водный пирофосфорнокислый натрий (Na4P2O7·10H2O).
Колбу следует закрыть пробкой с обратным холодильником или воронкой диаметром 4—5 см и кипятить суспензию в течение 1 ч (кипячение не должно быть бурным).
1.2.4. Следует выполнить операции, указанные в пп. 3.2.8; 3.2.10—3.2.12 настоящего стандарта.
Проведение испытания
1.3.1. Перед отбором каждой пробы необходимо измерить температуру суспензии.
1.3.2. Приготовленную суспензию перед отбором пробы следует взбалтывать в течение 1 мин до полного взмучивания осадка со дна цилиндра, не допуская выплескивания суспензии, и оставить цилиндр в покое до момента взятия пробы.
1.3.3. Время отбора проб суспензии (с размерами частиц менее 0,05; 0,01; 0,005 и 0,001 мм) после начала отстаивания надлежит определять в зависимости от удельного веса грунта и температуры по таблице приложения 4.
Продолжительность наполнения пипетки суспензий при отборе проб представлена в таблице настоящего приложения.
1.3.4. При отборе пробы пипетку в закрытом положении необходимо поднять по штативу и опустить по центру в цилиндр с суспензией. По истечении положенного времени поворотом крана, соединяющего пипетку с аспиратором, производят всасывание суспензии в пипетку до измерительной черты.
1.3.5. Кран следует закрыть; пипетку вынуть и отвести ее в сторону от цилиндра, опустить вниз до упорного кольца и перенести суспензию в заранее взвешенный стеклянный стаканчик или фарфоровый тигель.
1.3.6. Пипетку необходимо промыть небольшими порциями дистиллированной воды, сливая ее в тот же стаканчик или тигель из колбы, помещенной в верхней части штатива, которая соединяется с пипеткой с помощью резинового шланга и одноходового крана.
1.3.7. Пробы в стаканчиках надлежит выпарить на песчаной бане, высушить до постоянного веса при температуре 105±2°С и взвесить на аналитических весах.
| Размер частиц, мм | Глубина взятия пробы, см | Продолжительность взятия пробы, с |
| Менее 0,05 | ||
| «0,01 | ||
| «0,005 | ||
| «0,001 |
Обработка результатов
1.4.1. Вес средней пробы грунта следует рассчитывать согласно п. 3.4.2 настоящего стандарта.
1.4.2. Процентное содержание фракций грунта, задержавшихся на ситах, следует вычислить согласно п. 3.4.3 настоящего стандарта.
1.4.3. Содержание фракций грунта менее 0,05 мм, менее 0,01 мм, менее 0,005 мм и менее 0,001 мм (L) следует вычислять по формуле
где A — вес фракции грунта в объеме пипетки, высушенной до постоянного веса, гс;
g0 — вес абсолютно сухой средней пробы грунта, взятой для анализа, гс;
k — суммарное содержание фракций грунта размером более 1 мм, %.
1.4.4. Содержание фракций от 0,05 до 0,01 мм вычисляют по разности между процентным содержанием фракций менее 0,05 мм и менее 0,01 мм.
Аналогично вычисляют процентное содержание фракций грунта 0,01—0,005 мм и 0,005—0,001 мм.
1.4.5. При расчете фракции грунта менее 0,001 мм вносится поправка на содержание введенного диспергатора, для чего из веса данной фракции грунта вычитается вес введенного абсолютно сухого диспергатора в объеме пипетки.
1.4.6. Фракцию грунта 0,1—0,05 мм находят по разности: из 100% вычитают сумму всех фракций, определяемых с помощью пипетки (с учетом поправки на введение диспергатора), и данными, полученными методом ситового анализа.
1.4.7. Результаты анализа надлежит представить в виде таблицы, в которой указывается процентное содержание в грунте фракций размером более 10: 10—5; 5—2; 2—1; 1—0,5; 0,5—0,25; 0,25—0,1; 0,1—0,05; 0,05—0,01; 0,01—0,005; 0,005-0,001 и менее 0,001 мм (см. приложение 5).
Результаты анализа необходимо сопровождать указанием процентного содержания гигроскопической (или природной) влажности и удельного веса примененного диспергатора.
Микроагрегатный состав
Аппаратура
2.1.1. Для проведения испытаний требуется аппаратура, перечисленная в п. 3.1.1 настоящего стандарта (кроме ареометра), а также колба с широким горлом емкостью 0,5 л, пробка резиновая, аппарат для взбалтывания.
Подготовка к испытанию
2.2.1. Надлежит выполнить операции, указанные в пп. 3.2.1—3.2.3 настоящего стандарта. Вес средней пробы для анализа должен составлять для глин около 10 гс, для суглинков около 15 гс, для супесей около 20 гc.
Взвешивание средней пробы следует производить на аналитических весах.
2.2.2. Пробу грунта следует перенести в колбу емкостью 0,5 л, смывая остаток пробы в чашке или стаканчике струей воды из промывалки, затем к пробе грунта в колбу добавить 250 см 3 дистиллированной воды и залитый грунт оставить на сутки размокать.
2.2.3. Колбу следует плотно закрыть резиновой пробкой и взбалтывать в течение 2 ч с интенсивностью 200 толчков в минуту.
2.2.4. Суспензию из колбы следует перенести в литровый цилиндр согласно п. 3.2.8 настоящего стандарта.
2.2.5. Сито с задержавшимися на нем частицами грунта необходимо перенести в фарфоровую чашку и залить водой так, чтобы частицы в сите были покрыты водой, и содержимое в сите следует несколько раз интенсивно встряхивать в чашке без растирания. Частицы прошедшие через сито с размером отверстий 0,1 мм, следует перенести в цилиндр с суспензией.
Встряхивание сита в чашке с водой и перенесение в цилиндр частиц, прошедших сквозь сито, следует производить до тех пор, пока вода в чашке не будет прозрачной.
2.2.6. Частицы грунта, задержавшиеся, на сите, следует перенести в чистую чашку, а из нее в заранее взвешенный фарфоровый тигель или стеклянный стаканчик, выпарить на песчаной бане и высушить до постоянного веса.
2.2.7. Надлежит выполнить операции, изложенные в п. 3.2.12 настоящего стандарта.
Проведение испытания
2.3.1. Следует последовательно выполнить операции, указанные в пп. 1.3.1— 1.3.7 настоящего приложения.
Обработка результатов
2.4.1. Результаты анализа необходимо обрабатывать согласно указаниям, приведенным в пп 1.4.1—1.4.7 настоящего приложения, исключив поправку на диспергатор.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
абораторная работа № 1-2
Определение плотности нефтепродуктов
Рассмотрены и одобрены на заседании
Заведующий кафедрой _______ Г.З.Чёба
Цель работы:
1. Определить с помощью ареометра плотность топлива при комнатной температуре и привести это значение к стандартной.
2. То же самое для масла.
еоретические сведения.
Плотность — это масса вещества, заключенная в единице объема. Единица измерения плотности — килограмм на метр кубический или грамм на сантиметр кубический (кг/м 3 или г/см 3 ).
Плотность нефтепродуктов уменьшается с повышением температуры и увеличивается с ее понижением. Поэтому для получения сравнимых результатов плотность следует измерять при одной и той же температуре. Если измерения производятся при другой температуре, то результаты необходимо привести к стандартной температуре 20°С. В зарубежных и некоторых отечественных стандартах пределы плотности устанавливают при 15°С.
Плотность получаемых и отпускаемых нефтепродуктов нужно знать для пересчёта из единиц массы в единицы объёма и обратно.
Плотность нефтепродуктов измеряется ареометром для нефти по ГОСТ 3900 (рис.1), гидростатическими весами или пикнометром. В лабораториях ГСМ предприятий гражданской авиации плотность нефтепродуктов обычно измеряется ареометром, определение основано на действии закона Архимеда.
Сущность метода заключается в погружении ареометра в испытуемый нефтепродукт, снятии показания по шкале ареометра и пересчете результатов на плотность при температуре 20 0 С.
Ареометр(нефтеденсиметр) представляет собой стеклянный пустотелый поплавок, внизу которого находится балласт, а сверху тонкая трубка со шкалой. Многие ареометры снабжены внутренним термометром.
Плотность авиационных топлив, согласно техническим условиям, не должна быть меньше определенной величины. Например, плотность топлива ТС-1 при температуре 20 0 С не должна быть меньше 775 кг/м 3 . В стандартах на автомобильные и авиационные бензины плотность не нормирована, однако определять её обязательно.
Аппаратура, реактивы и материалы
Ареометр для нефти АНТ-1 или АНТ-2, или АН по ГОСТ 18481.
Цилиндр для ареометра стеклянный по ГОСТ 18481.
Термометр ртутный стеклянный с ценой деления не более 1 °С.
Термостат для поддержания температуры с погрешностью не более 0,2 0 С.
Растворители: бензин Б-70 или бензин для промышленно-технических целей по ГОСТ, или бензин—растворитель для резиновой промышленности.
Подготовка к испытанию
При испытании при температуре окружающей среды нефтепродукт в плотно закрытой бутылке выдерживают до тех пор, пока его температура не будет отличаться от температуры окружающей среды не более чем на ± 3°С.
Для измерения количества нефтепродуктов по объему (или обратного пересчета) плотность определяют при температуре, при которой известен объем.
В других случаях в зависимости от свойств испытуемого продукта пробу доводят до температуры испытания, указанной в таблице 1.
| Таблица1 1 | ||
| Вид испытуемого продукта | Характеристика продукта | Температура испытания |
| Легколетучий Средней летучести Средней летучести и вязкий Нелетучий | Давление насыщенных паров ниже 180 кПа Температура начала кипения не выше 120 0 С Температура начала кипения не выше 120 0 С, очень вязкий при 20 0 С Температура начала кипения выше 120 0 С | Охлаждают в закрытом сосуде до 2 0 С и ниже Охлаждают в закрытом сосуде до 20 0 С и ниже Нагревают до минимальной температуры для приобретения достаточной текучести Испытывают при любой темп - ре не выше90 0 С |
Цилиндр, в котором предполагается производить измерения плотности, выбирают такой вместимости, чтобы, при помещении в пробу испытуемого продукта объемом
250 см 3 ареометра, последний мог погружаться на всю высоту и при этом не касаться стенок.
роведение испытания.
Цилиндр для ареометров устанавливают на ровной поверхности. Пробу испытуемого продукта наливают в цилиндр, имеющий ту же температуру, что и проба, избегая образования пузырьков и потерь от испарения. Пузырьки воздуха, которые образуются на поверхности, снимают фильтровальной бумагой.
Чистый и сухой ареометр медленно и осторожно погружают, держа его за верхний конец, в цилиндр с пробой нефтепродукта, не допуская смачивания части стержня, расположенной выше уровня погружения ареометра.
Температуру испытуемого нефтепродукта в цилиндре определяют по термометру ареометра. Если в ареометре нет термометра, температуру пробы определяют другим термометром до и после измерения плотности.
Этот метод можно использовать для вязких масел, если дается достаточное время, чтобы ареометр достиг равновесия, или для непрозрачных масел, если используется соответствующая поправка на мениск.
Плотность, относительная плотность (удельный вес) или плотность в градусах API является фактором, определяющим качество сырой нефти, необходимым для пересчета измеренных объемов в объемы при стандартной температуре, при расчетных операциях при поставках на экспорт нефтей и нефтепродуктов. Цены на сырую нефть часто указывают рядом со значениями плотности в градусах API .
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ
Метод определения плотности, относительной плотности
и плотности в градусах API ареометром
Crude Petroleum and Petroleum Products. Determination of Density,
Relative Density and API Gravity. Hydrometer method.
Дата введения 1998-07-01
Настоящий стандарт распространяется на сырую нефть, нефтепродукты, смеси нефтей и жидкие нефтяные продукты с давлением насыщенных паров по Рейду [ 1 ] (ГОСТ 1756) 179 кПа или менее и устанавливает метод определения плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API с помощью стеклянного ареометра.
Пробу доводят до заданной температуры и переносят в цилиндр. В пробу погружают соответствующий ареометр. После достижения температурного равновесия отмечают показания ареометра и температуру испытуемой пробы. При необходимости цилиндр с испытуемым продуктом помещают в баню с заданной постоянной температурой во избежание значительной погрешности во время испытания.
Отмечают показания ареометра при температуре испытания. Затем плотность приводят к температуре 15 °С, а относительную плотность (удельный вес) и плотность в градусах API приводят к температуре 60 ° F с помощью международных стандартных таблиц*. С помощью этих таблиц значения, определенные в одной из трех систем измерения, можно перевести в эквивалентные значения другой. Это позволяет проводить измерения в принятых национальных единицах.
* Международные стандартные таблицы приобретают как приложение к ASTM D 1250.
Требования безопасности приведены в приложении А .
Дополнения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 400-80 Термометры стеклянные для испытания нефтепродуктов. Технические условия
ГОСТ 1756-52 Нефтепродукты. Методы определения давления насыщенных паров
ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Технические условия
3.1. В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1. Плотность - масса (вес в вакууме) жидкости в единице объема при 15 °С. При записи результатов указывают плотность в единицах массы (килограммы) и объем (м 3 ) при стандартной температуре, например: кг/м 3 при 15 °С.
3.1.2. Относительная плотность (удельный вес) - отношение массы данного объема жидкости при температуре 15 °С (60 ° F ) к массе равного объема чистой воды при той же температуре. При записи результатов указывают стандартную температуру, например: относительная плотность (удельный вес) (60/60) ° F .
3.1.3. Плотность в градусах API - специальная функция относительной плотности (удельного веса) (60/60) °F, которую вычисляют по формуле
При записи результата стандартную температуру не указывают, так как в определение включена температура 60 °F.
3.1.4. Наблюдаемые величины - показания ареометра, наблюдаемые при температурах, отличающихся от установленной стандартной температуры. Эти величины не являются плотностью, относительной плотностью (удельным весом) или плотностью в градусах API при других температурах.
4.1. Ареометры стеклянные, градуированные в единицах плотности, относительной плотности (удельный вес) или плотности в градусах API , в соответствии со спецификациями ASTM или Британского института стандартов (таблица 1 ).
4.2. Термометры с диапазонами измерений, указанными в таблице 2 , соответствуют спецификациям Американского общества по испытанию материалов или Нефтяного института.
4.3. Цилиндр для ареометра из прозрачного стекла, пластмассы (4.3.1) или металла. Для облегчения переливания цилиндр может иметь на ободке носик. Высота цилиндра должна быть такой, чтобы расстояние от дна цилиндра до ареометра было не менее 25 мм.
4.3.1. Пластмассы, применяемые для изготовления цилиндров для ареометров, должны быть стойкими к обесцвечиванию и воздействию образцов нефтепродуктов и не должны мутнеть после продолжительного воздействия солнечного света или воздействия образцов нефтепродуктов.
4.4. Баня, в которой поддерживается постоянная температура.
Применяют в том случае, когда консистенция образцов требует температуры испытания намного выше или ниже комнатной температуры.
Примечание - Приборы, используемые в настоящем методе, должны соответствовать установленным требованиям относительно материалов размеров и погрешностей шкалы.
Приборы, имеющие сертификат калибровки официальной организации, классифицируют как сертифицированные, и перечисленные в сертификате поправки следует применять к отмеченным показаниям. Приборы, соответствующие требованиям метода испытания, но не имеющие сертификата, классифицируют как несертифицированные.
Таблица 1 - Ареометры, рекомендуемые зарубежными спецификациями
Поправка на мениск
Плотность, кг/дм 3 при 15 ° С
Относительная плотность (уд. вес) 60/60 ° F
Спецификация Е 100, №
от 82 Н до 90 Н [ 4 ]
Для нефтяных продуктов, простой
Относительная плотность (уд. вес) 60/60 ° F
Спецификация Е 100, № от 1 Н до 10 Н [ 4 ]
Таблица 2 - Термометры, рекомендуемые зарубежными спецификациями
Относительная плотность (уд. вес), широкий диапазон
4.5. Допускается использовать:
- ареометры для нефти по ГОСТ 18481;
- цилиндры для ареометров стеклянные по ГОСТ 18481 или металлические соответствующих размеров;
- термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов типа ТИН-5 по ГОСТ 400 (при использовании ареометров АН) или термометры ртутные стеклянные лабораторные типа ТЛ-4 № 2 и 3 [ 5 ]. Термометры должны быть калиброваны на полное погружение;
- термостат или водяная баня для поддержания температуры с погрешностью не более 0,2 °С.
5.1. Определение плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API ареометром при стандартной температуре 15 °С или 60 ° F , или близкой к ней, является наиболее точным. Температуры от минус 18 до плюс 90 °С (0-195 ° F ) следует использовать в зависимости от типа образца и других параметров, указанных в таблице 3 .
5.2. Если показание ареометра используют для корректировки объемов при стандартных температурах, то показание ареометра следует снимать при температуре, отличающейся от температуры, при которой был измерен объем продукта, в пределах ±3 °С (±5 ° F ) (примечание). Если во время испытания может произойти потеря легких фракций во время проведения испытания при температуре испытуемого продукта, испытание проводят при условиях, регламентированных в таблице 3 .
Таблица 3 - Условия и температуры испытания
Температура начала кипения
Другие лимитируемые параметры
Давление паров по Рейду ниже 179 кПа
Не выше 2 °С (35 °F) в исходном закрытом контейнере
Не выше 120 ° С (250 ° F )
Не выше 18 °С (65 °F) в исходном закрытом контейнере
Умеренно летучий и вязкий
Не выше 120 ° С (250 °F)
Вязкость слишком высокая при температуре 18 °С (65 ° F )
Минимальная температура, при которой образец становится достаточно текучим
Свыше 120 °С (250 ° F )
От -18 до +90 °С (от 0 до 195 °F) или как удобно
Смеси с ненефтяными продуктами
Примечание - Таблицы корректировки объема и плотности, относительной плотности (удельного веса), плотности в градусах API основаны на усредненных коэффициентах расширения типичных веществ. Так как эти коэффициенты используются в таблицах пересчета [ 2 ], поправки, введенные в том же интервале температур, приводят к минимальной ошибке, возникающей в результате возможного различия коэффициентов расширения испытуемого продукта и стандартных коэффициентов при температурах, отличающихся от 15 °С (60 °F).
6.1. Проверяют температуру испытуемого образца в соответствии с требованиями безопасности. Доводят цилиндр ареометра (примечание к 6.6 ) и термометр приблизительно до температуры испытуемого образца.
6.2. Образец переносят в чистый цилиндр ареометра, не проливая, чтобы избежать образования воздушных пузырьков и сократить до минимума испарение компонентов с более низкой температурой кипения. Высоколетучие образцы переносят в цилиндр с помощью вытеснения или сифонирования (примечание). Прежде, чем погружают ареометр, удаляют образовавшиеся пузырьки воздуха, если они собрались на поверхности образца, касаясь их чистой фильтровальной бумагой.
Примечание - Образцы с высокой летучестью, содержащие спирты или другие водорастворимые вещества, переносят с помощью сифонирования.
6.3. Помещают цилиндр с образцом в вертикальном положении в место, защищенное от ветра. Следят за тем, чтобы температу pa образца значительно не менялась во время испытания; в этот период температура окружающей среды не должна изменяться более чем на 2 °С (5 °F). Если испытание проводят при температуре выше или ниже комнатной температуры, используют баню с постоянной температурой.
6.4. Аккуратно погружают ареометр в испытуемый образец. Не допускается намокание стержня выше уровня погружения ареометра в жидкость, так как жидкость на стержне влияет на показания. Образец непрерывно перемешивают термометром таким образом, чтобы ртутный столбик был полностью погружен, а стержень ареометра не намокал выше уровня погружения. Как только получена стабильная температура, ее записывают с точностью до 0,25 °С (0,5 °F) и затем удаляют термометр.
6.5. Ареометр погружают приблизительно на два деления в жидкость, а затем отпускают. При испытании маловязких образцов легким вращательным движением добиваются, чтобы ареометр не приближался к стенкам цилиндра. Выжидают, чтобы ареометр остановился, и все пузырьки воздуха поднялись на поверхность. В частности, это необходимо при испытании более вязких образцов.
6.6. Когда ареометр в состоянии покоя плавает далеко o т стенок цилиндра (см. примечание), считывают показания шкалы ареометра с точностью до 0,0001 при измерении относительной плотности (удельного веса) или плотности, или до 0,05 ° API для плотности в градусах API . Верным показанием ареометра является точка на шкале ареометра, где поверхность жидкости разделяет эту шкалу. Эту точку определяют, глядя слегка ниже уровня жидкости и медленно поднимая взгляд до тех пор, пока поверхность жидкости будет представлять эллипс неправильной формы, а затем прямую линию, разделяющую шкалу ареометра (рисунок 1 ).
Примечание - Если используют пластмассовый цилиндр, удаляют электростатический заряд. Статическое электричество, часто образующееся при использовании таких цилиндров, может препятствовать свободному положению ареометра в жидкости.
1 - жидкость; 2 - точка съема показаний; 3 - горизонтальная поверхность жидкости; 4 - основание мениска
Рисунок 1 - Показание шкалы ареометра для прозрачных жидкостей
1 - жидкость; 2 - точка съема показаний; 3 - горизонтальная поверхность жидкости; 4 - основание мениска
Рисунок 2 - Показание шкалы ареометра для непрозрачных жидкостей
Примечание - Можно применять поправки, указанные в таблице 1 .
6.8. Сразу после считывания значения на шкале ареометра снова осторожно перемешивают образец термометром так, чтобы его ртутный столбик был полностью погружен в образец. Отмечают температуру образца с точностью до 0,2 ° С (0,5 ° F ). Если эта температура отличается от предыдущего показания более чем на 0,5 ° С (1 ° F ), вновь проводят определение ареометром и затем снятие показаний термометра до тех пор, пока температура не станет стабильной в пределах 0,5 °С (1 ° F ).
Примечание - Если ареометры со свинцовыми грузилами, залитыми воском, использовались при температуре выше 38 °С (100 °F), после применения их оставляют стекать и охлаждаться в вертикальном положении.
7.1. Вводят соответствующие поправки к показаниям термометра (для шкалы или шарика) и ареометра (шкала). При испытании непрозрачных образцов вводят соответствующую поправку к показанию ареометра, как указано в 6.7 . Записывают скорректированное показание шкалы ареометра с точностью 0,0001 плотности или относительной плотности (удельного веса) или 0,1 С° АР I . После применения соответствующих поправок записывают с точностью 0,5 °С или 1 °F средние температуры, наблюдаемые непосредственно до и после окончательного снятия показания ареометра.
Примечание - Показания ареометра при температурах, отличающихся от стандартной температуры калибровки (15 °С или 60 °F), следует рассматривать только как показания шкалы, так как они меняются в зависимости от температуры.
7.2. Для получения скорректированных значений (7.1.) стандартной температуры следует применять таблицы измерения параметров нефти и нефтепродуктов [ 2 ].
7.2.1. При применении ареометра, снабженного шкалой плотности, используют таблицы 53 А и 53 В для получения плотности при 15 °С.
7.2.2. При применении ареометра, откалиброванного для определения относительной плотности (удельного веса), используют таблицы 23 А и 23 В для получения относительной плотности (удельного веса) 60/60 ° F .
7.2.3. При применении ареометра, снабженного шкалой плотности в градусах API , используют таблицы 5 А и 5 В для получения плотности в градусах API .
7.3. Когда значение получено ареометром со шкалой в одной из единиц, указанных выше, а результат требуется выразить в других единицах, пересчет значений одной системы единиц в другую производят с помощью соответствующих международных таблиц (том XI / XII ) [2]: 51 - плотности при 15 °С; 21 - относительной плотности (удельного веса) 60/60 ° F ; 3 - плотности в градусах API .
7.4. Результат испытания записывают как плотность в килограммах на литр при 15 °С или относительную плотность (удельный вес) при 60/60 ° F , или плотность в градусах API .
8.1. Точность метода, полученная статистическим исследованием межлабораторных результатов испытания, приведена в 8.1.1 и 8.1.2 .
Расхождение между двумя результатами определения, полученными одним оператором, на одной аппаратуре, при одинаковых условиях, на идентичном исследуемом материале, при обычном и правильном выполнении метода испытания может превышать указанные в таблице 4 значения только в одном случае из двадцати.
Расхождение между двумя единичными и независимыми результатами испытания, полученными разными операторами, работающими в разных лабораториях, на идентичном исследуемом материале, при обычном и правильном исполнении метода испытания может превышать указанные в таблице 4 значения только в одном случае из двадцати.
Читайте также: