SH/T 0604-2000 原油和石油产品密度测定法(U形振动管法)

适用范围

适用于在试验温度和压力下可处理成单相液体，密度范围为 600～1100 kg/m³ 的原油和石油产品（1.1）。 可用于任何蒸气压的液体，但须采取适当措施保证样品在处理及密度测定过程中保持单相，且无轻组分损失和组成及密度改变（1.1）。 注：若使用石油计量表将测定密度换算到标准温度下的密度，测定密度的温度应尽可能接近标准温度，以减少通用表带来的不确定度（1.1 注）。 不适用：本方法不能用于在线密度计的标定（1.1）。 安全提示：使用本标准可能涉及危险物质、操作和设备，使用者职责是操作前建立适当安全和保健措施及规章制度（1.2）。

方法原理

把少量样品（一般少于 1 mL）注入控制温度的试样管中，记录振动频率或周期，用事先得到的试样管常数计算试样密度。试样管常数是用试样管充满已知密度标定液时的振动频率确定的（第 4 章）。

主要仪器

密度计：经标定，密度分辨率 ±0.1 kg/m³ 或更高。 注 1：密度计一般显示两种数字结果，一种为密度值，另一种为计算密度值的振动周期。 注 2：密度计因粘度影响偏差可大到 1 kg/m³，使用者可用 GB/T 13377 方法检查是否需要作粘度修正，也可使用化学特性和粘度类似于试样的校准标样使粘度影响减到最小。 注 3：当密度计试样管温度低于环境空气露点温度时，试样管传感器和电子元件上会凝结水气，需保持周围空气干燥。 5.2 循环恒温浴：如需恒温浴，要能使循环液体温度保持在要求温度的 ±0.05℃ 内。 5.3 已校准的温度传感器：能测量试样管温度精确到至少 ±0.1℃。通过试样管的能量传递速率很低，应注意使用导线很细的传感器以使沿导线进出试样管的热量传递最小。 5.4 均化器：适用于样品及样品容器，能使样品均匀，可用高速剪切器、静态混合器及其他合适形式。

试剂与标准物质

除非另有规定，只能使用分析纯试剂（第 6 章）。 6.1 洗涤溶剂：可使用任何溶剂，只要能得到清洁干燥的试样管。 6.2 过硫酸铵：配成 8 g/L 硫酸溶液。警告：过硫酸铵是一种强氧化剂。 6.3 标定液体：标定试样管至少需要两种标定液，选择密度范围应在试验样品密度范围内，标定液密度应能溯源到国家标准或采用国际公认数值。使用水和空气时应符合 6.3.1 和 6.3.2。 6.3.1 水：应符合 GB/T 6682 二级或更高级要求；使用前用 0.45 μm 过滤器过滤，煮沸除去溶解空气并冷却，一旦除去空气应小心处理尽量减少空气再次溶解；不同温度下水密度值见附录 A。 6.3.2 空气：使用的空气密度值见附录 B。 6.4 水：洗涤用，应符合 GB/T 6682 中三级要求。

关键条件

样品密度应尽可能在标准温度下测定；如不可能，应选择高于浊点 3℃ 或高于倾点 20℃ 并低于样品中出现气体的温度。 9.1.2 如密度计试样管本身带有恒温器，按制造厂说明书设置试样管温度；否则另连接恒温浴使温度保持平衡。密度计试样管温度和压力不要超过制造厂规定工作范围。使用恒温浴时保持循环液清洁。 11.6 当密度计显示的密度读数稳定在 0.1 kg/m³ 或振动周期达到五位有效数字，记录显示数字和精确至 0.1℃ 的试样管温度。 标准温度：可为 20℃ 或 15℃（3.2 注）。

计算与结果

如果密度计显示的是振动周期，由观察到的试样管振动周期，按制造厂说明书计算样品密度。 12.2 如果要求标准温度下的密度而不是测定温度下的密度，首先作玻璃密度计膨胀系数修正后[见式(1)、式(2)]，再使用 GB/T 1885 把密度换算到标准温度下的密度。 注：由于 GB/T 1885《石油计量表》基于钠-钙玻璃密度计得到，当不是用钠-钙玻璃密度计或标准温度下标定的比重瓶方法测定密度时，在引用 GB/T 1885 前要考虑已包括在表中的密度计玻璃膨胀修正的影响。 标准温度为 20℃：系数 = 1 − 0.000023(t − 20) − 0.00000002(t − 20)² …………(1)，式中 t 为试验温度（℃）。由观察密度乘以该系数的倒数得修正后密度。 标准温度为 15℃：系数 = 1 − 0.000023(t − 15) − 0.00000002(t − 15)² …………(2)，式中 t 为试验温度（℃）。由观察密度乘以该系数的倒数得修正后密度。 12.3 应用于原油作这项修正的例子： 观察密度 = 875.5 kg/m³（非玻璃密度计测得） 试验温度 = 50℃ 求原油 20℃ 下的密度 a) 按 12.2 中(1)式计算玻璃膨胀修正系数：1 − 0.000023(50 − 20) − 0.00000002(50 − 20)² = 0.999292 b) 由玻璃膨胀修正系数的倒数乘以观察密度得修正后密度：875.5 × 1/0.999292 = 876.12（已修约） c) 用修正后的 50℃ 下的观察密度查 GB/T 1885《石油计量表》中原油表，得 20℃ 下的密度为 896.1 kg/m³

质量控制

按下述规定判断结果的可靠性（95% 置信水平）（第 14 章）。 14.1 重复性：同一操作者用同一仪器在恒定试验条件下对同一个测定物质，按正常和正确的实验方法操作，得到的连续测定两个结果之间的差，不能超过以下数值： 透明的中间馏分：0.2 kg/m³ 原油和其他石油产品：0.4 kg/m³ 14.2 再现性：不同操作者，在不同实验室对同一测定物质，按正常和正确的实验方法操作，得到的两个单独结果之间的差不应超过以下数值： 透明的中间馏分：0.5 kg/m³ 原油和其他石油产品：1.5 kg/m³

取样、标定与进样学习边界

取样应防止轻组分损失，尽可能在同一容器吸取、转移和存放；挥发性液体自动取样的容积可变容器例外与固定容积容器风险分别核对，容器标签记录压力和温度。含水或沉淀物样品在原容器混合，不推荐开口容器混合挥发性样品。含蜡原油混合前加热到倾点以上20℃，含蜡馏分到浊点以上3℃；这些是方法处理条件，不是商品储存温度。

原10.1要求首次安装、改变试验温度、维修或系统受干扰后标定；距上次标定超过7天时，在使用前重新标定。两种标定液及其可溯源密度与水/空气分支分开。原11.1空气检查应在标定标准值的最小有效数字±1范围，超差先重新清洗干燥并检查，仍超差再标定；不能将每次检查都说成完整重新标定，也不编统一每日QC或最多样数。

原11.3自动进样要加倍进样或检查样品，以检查气泡误差和监测系统；原11.4任何阶段不使用虹吸。手动进样检查有气泡时排空重注，检查后立即关闭照明以免影响温度。黏稠液体即使读数稳定也可能含气泡，原11.7另有稍加压力并重测的检查；加压限值未列，不自行编数。细悬浮水滴样品达到热平衡后立即观察，不能将稳定读数一项当作全部有效性证明。

原第13章最终密度报告到0.1kg/m³或0.0001g/cm³，第14章95%方法精密度不是具体批次证书不确定度；透明中间馏分与原油/其他产品两组原r/R数值保持。6.2原印“配成8g/L硫酸溶液”的配液措辞及完整清洗安全仍待技术核，不据此编完整配方。附录A、B均原“标准的附录”；水表非整数温度格省略十位和百位，空气表B1相对湿度60%和CO₂体积0.04%，B2为其他相对湿度修正，不能把压缩印数或修正量直接当完整密度。密集表格全格、仪器软件和完整受控程序及独立技术验收未完成，不提供查表计算器或商品适用性承诺。

引用文件

GB/T 1885 石油计量表 GB/T 3535 石油倾点测定法 GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 6986 石油浊点测定法 GB/T 13377 原油和液体或固体石油产品密度或相对密度测定法(毛细管塞比重瓶和带刻度双毛细管比重瓶法) 引用原则：下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的一部分，除非在标准中另有明确规定，下述引用标准都应是现行有效标准（第 2 章）。