NB/SH/T 0874-2013 原油和液体石油产品 实验室密度测定 称量式数显液体密度计法
适用：使用称量式数显液体密度计（称量式密度计）在实验室测定液体原油、石油产品以及石油产品和非石油产品混合物标准密度的方法。
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适用范围
适用：使用称量式数显液体密度计（称量式密度计）在实验室测定液体原油、石油产品以及石油产品和非石油产品混合物标准密度的方法。 适用：测定雷德蒸气压（RVP）小于 100 kPa 的原油和液体石油产品。 适用：测定具有足够流动性的液体。对于常温下为固体或不易流动的液体，可使用合适的恒温浴，在高于室温的情况下测量这些液体的密度。 适用：在检定液体为 20 °C 下检定的、实际测量时视密度未进行浮子热膨胀修正的称量式密度计。 注（原文注）：原油中可能含有游离水、悬浮水和沉淀物，用本标准测量含有这类物质的挥发性或含蜡原油的密度，其测量准确性可能低于第 12 章给出的精密度；第 7 章给出的样品均化技术能最大限度地提高转移试样的代表性。 不适用：现有资料未提供明确列出的不适用条款。
方法原理
称量式密度计主要组件包括测力传感器、浮子、吊丝、温度传感器、数据处理及显示仪表和密度测量筒。通过吊丝与测力传感器连接的浮子静止浸没于试样中，根据阿基米德定律，试样的密度变化将转化为试样对浮子的浮力变化，测力传感器通过吊丝感受这种浮力变化，并将其转换为电信号，显示仪表接收电信号并加以处理，在显示仪表上显示试样的密度。 根据密度测量的实际需要，对试样进行加热或冷却，使其达到试验温度和足够流动性；将试样倒入密度测量筒并充分搅拌，使试样温度分布均匀；将浮子浸没并静止于试样中，待读数稳定后，迅速读取记录称量式密度计显示的视密度和试验温度。用石油计量表（或植入石油计量表的称量式密度计）换算标准密度。当需要稳定的温度，特别是试验温度和环境温度相差较大时，应将密度测量筒放入恒温浴或采用可恒温的密度测量筒盛装试样。
主要仪器
称量式密度计：由测力传感器、浮子、吊丝、温度传感器、数据处理及显示仪表和密度测量筒组成。在显示器上，能显示密度和温度数值。测量范围能满足实际需要，其中密度测量的分辨力不低于 0.05 kg/m³，准确度不低于（原文此处 〔原文不清〕缺失，〔待核〕（〔原文不清〕））；温度测量的分辨力不低于 0.01 °C，准确度不低于 ±0.1 °C。 5.1.1 测力传感器：能感应测量（原文表述不完整，〔待核〕（〔原文不清〕））传给吊丝的拉力变化，并将这种拉力变化转换为电信号，按照变换原理的不同，其可能属于电阻式、电容式、压磁式或其他类型的测力传感器，综合测力精度应满足称量式密度计测量密度的精度要求。 5.1.2 浮子：顶部有吊耳，下部最好做成锥状的圆柱体，选用的材质和制作工艺符合 SH/T 0316—1998 的规定，外径 20 mm～30 mm，长 80 mm～100 mm。铅弹蜡封型浮子在高于 38 °C 使用时，应将铅弹部位朝下，垂直晾干和冷却。 5.1.3 密度测量筒：可由玻璃、塑料或金属制成，内径至少比浮子（5.1.2）外径大 25 mm，高度应使密度计的浮子在试样中浸没时，浮子底部与量筒底部的间距至少 25 mm，实际盛样体积不低于 300 mL。为倾倒加（原文表述不完整，〔待核〕（〔原文不清〕））测量筒前边缘应带有斜嘴。 5.1.4 数据处理及显示仪表：具有数据处理和显示功能，能接收和处理来自测力传感器和温度传感器的信号，显示试样的视密度和试验温度。根据用户需要，显示仪表还具有密度换算和试验报告的编写打印功能。 5.1.5 温度传感器：电阻式或半导体式的温度感应元件，具有合适的保护套，密封其与导线的连接，防止试样侵入其内，能满足称量式密度计的测温范围、分辨力和准确度。 5.2 恒温浴：尺寸大小能容纳测量筒，试样能完全浸没在恒温浴的液体表面以下。在试验期间，温度能控制在 ±25 °C 以内（原文如此，〔待核〕（〔原文不清〕））。如果密度测量筒不能置于恒温浴中，可采用特制的密度测量筒，由恒温浴为其提供循环水来保证试样的恒温。 5.3 玻璃搅拌棒：直径 5 mm～7 mm，长约 300 mm。
关键条件
试验温度选择（7.2.1）：应确保被测样品达到足够的流动性。对于需要加热才能具有足够流动性的样品，应加热到能充分流动的最低温度，但温度不能高到引起轻组分的损失，也不能低到造成样品中蜡的析出。 注1：在标准温度或接近标准温度，采用本方法测量的密度或标准密度最为准确。 注2：当测量密度用于散装油品的计量时，在满足足够流动性的前提下，选择在油品温度或接近油品温度 ±3 °C 内测量密度可以减少油品体积修正的误差。 7.2.2 对于原油样品，应选择在 20 °C、高于倾点 9 °C 以上或高于浊点 3 °C 以上的一个较高的温度测量密度。 注：对于不透明的粘稠原油，将玻璃管或玻璃棒插入样品，其插入部分在取出后应具有较好的通透性，说明样品已具有足够的流动性。 环境条件（8.4）：称量式密度计（特别是密度测量筒）应安放在没有空气流动的地方。在试验期间，环境温度的变化应不超过 2 °C，否则，应将密度测量筒置于恒温浴内，以避免试样温度变化太大。 温度传感器安装（8.5）：如图 1 所示，将称量式密度计的温度传感器固定在测量筒内，其感温点在水平方向应位于测量筒内壁到浮子外壁距离的中间位置，在竖直方向处于试样高度的中部位置，但到浮子外壁的距离应在 5 mm 以上。
计算与结果
概述：称量式密度计测量的视密度和试验温度可按如下步骤进行相关修正并换算标准密度和其他温度下的密度。称量式密度计通常具有数据处理功能，可自动完成视密度和试验温度的修正以及标准密度和其他密度的换算。 10.2 试验温度：将 9.3 读取记录的温度示值作有关修正后，精确到 0.01 °C，记录为本方法测量密度的试验温度。 10.3 视密度：将 9.5 读取记录的密度示值作有关修正后，精确到 0.05 kg/m³，记录为本方法测量密度的视密度。 10.4 标准密度：根据第 10.2 的试验温度和 10.3 的视密度，查 GB/T 1885—1998 中与试验样品对应的石油计量表的标准密度表（原油—表 59A、产品—表 59B 和润滑油—表 59D），换算试验样品的标准密度。 10.5.1 由于浮子的热膨胀，视密度通常不能代表试验温度下的试样密度，只有在试验温度等于标准温度（密度计检定时的试样温度）时，试样密度才等于视密度，当试验温度不等于标准温度时，试样在试验温度下的密度可按公式（1）计算： ρt = ρ't [1 + αf (20 − t)] （1） 式中：ρt——试样在温度 t（试验温度）下的密度；ρ't——试样在试验温度 t 下的视密度；αf——浮子的体膨胀系数（通常为 25×10⁻⁶ °C⁻¹）；t——试验温度。 10.5.2 对于试样在其他温度下的密度，可由标准密度和该温度按公式（2）计算： ρt = ρ20 × VCF20 （2） 式中：ρt——试样在温度 t 下的密度；ρ20——试样的标准密度；VCF20——试样在温度 t 的体积修正系数（由温度 t 和标准密度在 GB/T 1885—1998 中相应石油计量表的体积修正系数表获得）。 11 报告结果：取测量密度两次结果的算术平均值作为密度结果的最终值，报告到 0.1 kg/m³（或 0.0001 g/cm³），20 °C（原文末尾“204”疑为 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕））。
质量控制
按下述规定判定本方法密度测量结果的可靠性（置信水平为 95%）。 12.1 重复性：在同一实验室，同一个操作者使用同一台仪器，按相同方法对同一样品进行正常和正确操作，获得的两个连续测定的结果之差不得超过表 1 中的数值。 表 1 油品密度重复性 | 油品举例 | 温度范围 | 单位 | 油品特性 | 重复性 | |---|---|---|---|---| | 煤油、柴油 | 23～30 °C | kg/m³ | 常温下，流动或挥发性弱 | 0.2 | | 煤油、柴油 | 23～30 °C | g/cm³ | 常温下，流动或挥发性弱 | 0.0002 | | 汽油、润滑油、轻质低倾点原油 | 20～35 °C | kg/m³ | 常温下，流动性好且挥发性强或者流动性差且挥发性弱 | 0.8（〔待核〕（〔原文不清〕），原文表格数值模糊） | | 汽油、润滑油、轻质低倾点原油 | 20～35 °C | g/cm³ | 常温下，流动性好且挥发性强或者流动性差且挥发性弱 | 0.0008（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | 高倾点原油 | 40～50 °C | kg/m³ | 常温下，流动或流动性差且升温后轻组分容易损失 | 0.4（〔待核〕（〔原文不清〕）） | | 高倾点原油 | 40～50 °C | g/cm³ | 常温下，流动或流动性差且升温后轻组分容易损失 | 0.0004（〔待核〕（〔原文不清〕）） | （注：表 1 原文 〔原文不清〕排版错乱，上述对应关系为按原文可辨内容整理，具体数值与行对应关系〔待核〕（〔原文不清〕）。） 12.2 再现性：在不同的实验室，不同的操作者使用不同的仪器，按相同方法对同一样品进行正常和正确操作，获得的总的试验结果之差不得超过表 2 中的数值。 表 2 油品密度再现性 | 油品举例 | 温度范围 | 单位 | 油品特性 | 再现性 | |---|---|---|---|---| | 煤油、柴油 | 24～30 °C | kg/m³ | 常温下，流动性好、不挥发或挥发性弱 | 0.4 | | 煤油、柴油 | 24～30 °C | g/cm³ | 常温下，流动性好、不挥发或挥发性弱 | 0.0004 | | 汽油、润滑油、轻质低倾点原油 | 20～35 °C | kg/m³ | 常温下，流动性好且挥发性强或者流动性差且挥发性弱 | 0.9 | | 汽油、润滑油、轻质低倾点原油 | 20～35 °C | g/cm³ | 常温下，流动性好且挥发性强或者流动性差且挥发性弱 | 0.0009 | | 高倾点原油 | 40～50 °C | kg/m³ | 常温下，流动或流动性差且升温后轻组分容易损失 | 1.4 | | 高倾点原油 | 40～50 °C | g/cm³ | 常温下，流动或流动性差且升温后轻组分容易损失 | 0.0014 | 注：标准没有得到试验温度超过表 1 和表 2 规定范围的密度数据。当试验温度超过对应的温度范围时，表 1 和表 2 中的精密度数据仅供参考。 注：表 1 和表 2 中的精密度数据是采用最大允许误差为 0.2 kg/m³ 的称量式密度计获得的。当称量式密度计的最大允许误差大于 0.2 kg/m³ 时，其精密度结果预计等于或低于表 1 和表 2 的数据；当称量式密度计的最大允许误差小于 0.2 kg/m³ 时，其精密度结果预计等于或高于表 1 和表 2 的数据。（原文“9.24em”疑为 〔原文不清〕，〔待核〕（〔原文不清〕））
引用文件
规范性引用文件（第 2 章）： GB/T 1885—1998 石油计量表 GB/T 2013—2010 液体石油化工产品密度测定法 GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 27867 石油液体管线自动取样法 SH/T 0316—1998 石油密度计技术条件 参考文献： [1] GB/T 1884—1998 原油和液体石油产品密度实验室测定法（玻璃密度计法） [2] 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院. 采用称量式数显液体密度计测量油品密度的标准化研究，北京，2010 年 8 月 [3] JJG 999—2005 称量式数显液体密度计
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