廈門易仕特儀器有限公司石油(yóu)API密度計、API密度檢測儀、API比重檢測儀制造商

原油和(hé)液(yè)體石油産品密(mì)度，相對密(mì)度和API重度标準測定法（密度計法）1

(呂曉華 賀(hè)國慶 張金龍(lóng) 新疆阿拉山口(kǒu)出入境檢驗檢疫局技術中心(xīn))

本标(biāo)準發布采用固定标示D1298：标示(shì)後的數字表示采用本标準的年份或zui後一次對(duì)标準的(de)修訂年份。破(pò)折(shé)号後的數字(zì)表示zui近一次标準通過的年份。上标?表示zui近一次修訂或通過時，編輯上的修改。

本标準使用已通過防護部處批準。

?1注-爲了遵守(shǒu)ASTM-API聯合會制定的标準合同(tóng)2007年10月腳本1和标準文本(běn)都做了編輯和修訂。警告的注釋也于2002年10月移到了本标準的文本中。

?2注-2003年(nián)10月對表4内容作了編(biān)輯上的修改。

1. 範圍

1.1本标準(zhǔn)檢測方法包括使用玻璃密度計在(zài)實驗室測定液體原(yuán)油及雷德蒸汽壓爲101.325kpa或小于該值的原(yuán)油，石油産品，石油産品混合物和(hé)非(fēi)石油産(chǎn)品。

1.2通過密度計測得的數值既(jì)是在标準溫度下的也是在其他溫度下的測定值(zhí)。

密度值既可以在标準溫度下測定也可以在(zài)其他任意溫度條件下測得。在其他溫度下的刻度讀數（視密度）通過石油計量表修正爲标準密度；在其他溫度下的密度計讀數僅是視密度而不是在标準溫度下的密度值。

1.3密度(dù)，相對密(mì)度和API重度通過使用石油(yóu)計量表可轉化爲标準溫度下(xià)的其他單位的密度值。

1.4在(zài)Annex A1中(zhōng)爲測定方法提(tí)供了一個數據修正和鑒定的程序。

1.5該(gāi)标準(zhǔn)不是爲了單純闡述各種安全因素，如果(guǒ)可能的話，建立與使用該(gāi)方法有關的适(shì)當的既安(ān)全又(yòu)健康的操作程序是使用該标準人員的責任。因爲确定規範的操作要比單純使用更重要。

2．引用(yòng)标準

2.1ASTM标準

D97石油産品傾點測定法2

D323石油産(chǎn)品蒸汽壓(yā)測定(dìng)法（雷德法）2

D1250石油計量(liàng)表指南2

D2500石油濁點檢測法2

D3117石油餾分(fèn)濁點測定法3

D4057石油和石油産品手工取樣法（見API MPMS 8.1節）3

D4177石油和(hé)石油産(chǎn)品自動(dòng)取(qǔ)樣法（見API MPMS 8.2節）3

D5854液體石(shí)油和石油産品手工混樣法（見API MPMS 8.3節）4

E1ASTM 溫度計标準5

E100ASTM密度計标準(zhǔn)5

2.2API标準6

MPMS8.1石油石油産品手工取樣（ASTM D4057）

MPMS8.2石油石油産品自動取樣（ASTM D4177）

MPMS8.3液體石油和石油産品的手工混樣（ASTM D5854）

2.3石油标準的組成7

IP389石油中餾餾分結晶蠟點測定法（熱重-差示掃描(miáo)量法）

IP标(biāo)準法讀本，附錄A，IP标準溫度計說明。

2.4 ISO 标準8

ISO649-1實驗室玻璃(lí)制品–一般用途密度計-*部分(fèn)說明

3．術語

3.1本标準的術語定義：

3.1.1密度，名詞-在15℃，101.325kpa下，單位體積液體的質量，以kg/m3表(biǎo)示。

3.1.1.1說明(míng)-其他标準溫度下的密度，如(rú)對于某些産品和在(zài)某些場所20℃下的密度也被使用，少(shǎo)數單位如kg/l和g/ml仍被使用。

3.1.2相對密度(dù)（比重(zhòng)），是在(zài)特定溫度(dù)下，某(mǒu)一(yī)體積液(yè)體的質量與在同溫度下(xià)或不同溫度下同體積純水質量之比。兩種标準溫度在以下将被明确說明。

3.1.2.1說明：一般的(de)标準(zhǔn)溫度包括60/60℉，20/20℃，20/4℃，以(yǐ)前使用比重這一術語現(xiàn)在仍能看到。

3.1.3 API 重(zhòng)度，名詞-用來表示油(yóu)品相對密度60/60℉的一種(zhǒng)約定尺度，其關系式如下：

°API=141.5/（相對密度60/60℉）-131.5                          （1）

3.1.3.1說明-标準溫度如沒有其他說明，定義中指(zhǐ)得是溫度爲(wèi)60℉。

3.1.4視密(mì)度，名詞-它是指在某一溫(wēn)度下觀察到的密度計讀數而不是在标準溫度下的密度值。這些數值隻是密(mì)度計讀(dú)數并不是在其他溫度下的密度，相對密度，API重度。

3.1.5濁(zhuó)點，名詞-在(zài)規定條件下(xià)，被(bèi)冷卻液體開始(shǐ)出(chū)現蠟結晶時液體(tǐ)混濁時的溫度。

3.1.6傾點，名詞-在規定條件下，被冷卻的石油和石油産品試樣尚能流動的zui低溫度。

3.1.7蠟出現溫度（WAT），在規定條件下被冷卻的石油和石油産品蠟(là)固(gù)體形成時的溫度。

4．方法概要

4.1使(shǐ)試(shì)樣處于規定溫度下，将試樣倒入與(yǔ)規定溫度大緻相同(tóng)的密度計量筒中，将合适(shì)的也在(zài)同溫度(dù)下的密(mì)度計放入試樣中并使其靜止。當溫度(dù)達到平衡後，讀取密度計讀數和試(shì)樣溫(wēn)度，使用石油計量表将觀察到(dào)的密(mì)度計讀數換算成标準密度，如果需要，将(jiāng)密度(dù)計量筒連同内裝的試樣一起放到恒溫浴以免在測定過程中溫度變動過大。

5．應用意(yì)義

5.1在監控(kòng)運輸中，标(biāo)準溫度條件下，進行體積與體(tǐ)積，質量及兩者之間的換算對準确測定石油和石油産品密度，相對密度(比重)，API（重度）是重要(yào)的。

5.2該方法zui适用(yòng)于低黏度透明液體的密度，相對密(mì)度(比重)，或API重度的測定，該檢測方法也适(shì)用于有足夠時間讓密度計達到平衡的粘稠液體和不透明液體，密度(dù)讀數要采用合适的(de)彎月面修正。

5.3當測定散料油時，在接(jiē)近散料油溫度(dù)條件下觀察密度計讀數，可(kě)減小體積帶來的誤差。

5.4密度相對密度（比重）或API重度是關系到石油質量和(hé)價格的因素，但是，石油(yóu)的密(mì)度性質并不能*表(biǎo)示石油的質量，還需要其他性質來綜合考慮。

5.5密度對自動化，飛機，輪船的燃料油(yóu)消耗是一個重要質量指标，因爲(wèi)這些方面都會影(yǐng)響燃料油的儲(chǔ)存(cún)，處理和燃燒。

6．儀器

6.1密度計，玻璃制，具有密度讀數的刻度間隔，相(xiàng)對密度（比重）API重度應(yīng)符合(hé)E100或ISO649-1和表1中給出的技術要求。

6.1.1使用者也應該明确檢測的儀器符合物質、直徑和刻度誤差要求，儀器需有一個标準體系認可的(de)标準證書，并按标準分(fèn)類，觀察到的密度讀數應當使用合适的(de)修正值。儀器(qì)滿足測定方法要(yào)求(qiú)，如果沒有提供被認可過證書(shū)的儀器都(dōu)歸爲不确(què)定。

6.2溫度計需有使用範圍(wéi)，均勻(yún)刻度，zui大允許(xǔ)刻度誤差列于表2并且符合E1和IP，附錄A。

6.2.1選擇檢測裝置和可以使用的體(tǐ)系，該體系提供的标準體系總的不确定性不(bú)能高于使用玻璃器皿中液(yè)體(tǐ)的溫度計。

6.3密度計量筒，是(shì)由透明玻璃，塑料（見6.3.1）或金屬制(zhì)成。量筒内徑應至少比密度計(jì)外徑大25mm，其高度應是(shì)使合适的密度計漂浮在試樣中時，密度計底部與量筒底部(bù)間距至少有25mm。

表1  推薦密度計技術要求

單位                  密度測(cè)量範(fàn)圍                 刻度A                             彎月面

                 密度範圍      每支單位     刻度間隔A     刻度誤差A   修正值

密(mì)度，kg/m3 15℃   600～1100      20             0.2        ±0.2         +0.3

                   600～1100      50             0.5        ±0.3         +0.7

                   600～1100      50             1.0        ±0.6         +1.4

相對密度（比重）0.600～1.100    0.020          0.0002      ±0.0002     +0.0003

60/60℉         0.600～1.100    0.050          0.0005      ±0.0003     +0.0007

                0.600～1.100    0.050          0.001       ±0.0006     +0.0014

相對密度（比重）

60/60℉        0.650～1.100   0.050          0.0005      ±0.0005    

°API           -1～+101        12              0.1        ±0.1        

A刻度(dù)的間隔和誤差

表(biǎo)2 推薦溫(wēn)度計技術要求

單位           範圍                 刻(kè)度間隔(gé)                   zui大(dà)誤差

℃           -1～+38                    0.1                     ±0.1

℃           -20～+102                  0.2                     ±0.15

℉           -5～+215                   0.5                     ±0.25

6.3.1塑料密度計量筒應(yīng)不變(biàn)色，能抗油樣侵蝕及不影響被測物質的性質。此外，量筒長期暴露在日(rì)光下，不應變得不透明。

6.4恒溫浴，其尺寸大小應(yīng)能容納密度計量筒(tǒng)，能使試樣*浸沒在恒溫浴液面以下，溫度控制系統能夠保持水浴溫度(dù)在試樣溫度±0.25℃以内。

6.5玻璃或塑料攪拌棒長約400mm.

7．樣品制備

7.1 若沒有(yǒu)其他(tā)要求，非揮(huī)發性石油和石油産品(pǐn)應按D4057（API MPMS 8.1節）和D4177（API MPMS 8.2節）取樣法取樣。

7.2 揮發性原油和石油産品取樣采用D4057（API MPMS 8.1節）方法，爲減少輕組分損失而影響密度測定的準确度可使用一個體積(jī)可變(biàn)的取樣器。在取樣後(hòu)，如果沒有該設備爲(wèi)了盡可能減少組分損失，應将試樣轉移至能夠制冷的容器中。

7.3 樣品混合

用于試驗的混合試樣(yàng)盡可能代表整批測試樣(yàng)品。但(dàn)在混樣操作中,應始(shǐ)終注意保持樣品的完整性。對含水或沉澱物或兩者都含有的揮發性(xìng)原油和石油産品及含蠟的揮(huī)發性(xìng)原油和原油産品(pǐn)加熱時可能會引起輕組分損失，采用（第7.3.1-7.3.4節）中給(gěi)出的方法，可保持試(shì)樣組分的完整性。

7.3.1 RVP大于50kpa的揮發性原油和石油産品(pǐn)-爲減少輕組分損失(shī)，樣品應在原容器和密(mì)閉系統中混合(hé)。

注1-在敞(chǎng)開的容器中混合揮發性(xìng)式樣将會導緻輕組(zǔ)分的(de)損失，從而影響試(shì)樣密度值。

7.3.2 含蠟原油-如果原油的傾點高于10℃或濁點（WAT）高于15℃時，在混樣前要加(jiā)熱試樣，使試樣溫度高于傾點(diǎn)9℃或濁點3℃以上，爲減少輕組分損(sǔn)失，樣品應盡可能的(de)在原(yuán)容器(qì)和密閉容器裏混合。

7.3.3含蠟餾分-在混樣前将試樣加(jiā)熱至濁(zhuó)點（WAT）3℃以上。

7.3.4殘渣燃料油-在混樣前，把試樣加熱(rè)至試驗要(yào)求溫度（見8.1.1和注4）。

7.4其他關(guān)于液體試樣混合(hé)及處理方(fāng)法見D5854（API MPMS 8.3節）。

8．測(cè)定方法

8.1 試(shì)驗溫度

8.1.1 把試樣加熱到能讓它充分流動(dòng)，但溫度不(bú)能高至引(yǐn)起其輕組分的損失，溫度也不能低(dī)到試樣中(zhōng)的蠟析出。

注2-用密度計法測定密度，相對密度或API重度，在标準溫度或接近标準溫度(dù)時測(cè)定(dìng)zui爲準确。

注3-石油計量(liàng)表(biǎo)中的體積、密度，相對密(mì)度或API重度修(xiū)正值(zhí)是基于大量典型物質的一般補充。同樣(yàng)的系數用于每(měi)一套表中，在同一溫度下由測試樣品常數和标準常數之間的差異(yì)可能引起的間(jiān)隔zui小誤差需要(yào)修正。測定溫度與标(biāo)準(zhǔn)溫度的差異對試驗結果會(huì)造成(chéng)更嚴重的影(yǐng)響。

注4-要在被測樣品物化特性合适的(de)溫度下獲得密度計讀(dú)數。這個溫度接近标準溫度(dù)20℃，當密度隻(zhī)用于散裝石油計量時，在散裝石油(yóu)溫度(dù)±3℃下來測定密度（見5.3）。

8.1.2原油樣品在接(jiē)近标準溫度下測定時，如(rú)果樣品有蠟(là)析出，則(zé)要高于傾點9℃以上或高(gāo)于濁點3℃以上中(zhōng)一個較高的溫度下測定(dìng)。

注5-對于原油樣(yàng)品(pǐn)，蠟析出現象用IP389可以判斷，用50μl±5μl修正，用該技術(shù)要求來判定原油蠟析出溫度的方(fāng)法還未被确定。

9．儀器校正

9.1密度(dù)計和溫度計按ANNEX A1的方(fāng)法來修正。

10．檢測方法

10.1在測定溫度約±5℃下(xià)使用密度(dù)計量筒和溫(wēn)度計。

10.2将試樣轉移到清(qīng)潔溫度穩定的密度計量筒中，轉移時避免試樣(yàng)飛濺和氣(qì)泡生成，同時減(jiǎn)少試樣中輕組分的揮發。（注意—易燃(rán)性蒸汽可能(néng)會引起閃火！）

10.3通過虹吸或(huò)水驅動轉移高揮發試樣。（注意—用嘴吸取試樣(yàng)可能導(dǎo)緻吸入(rù)樣品）

10.3.1含有酸或其他水溶液物質的試樣用虹吸管移至量筒中。

10.4在量(liàng)筒中放(fàng)入密度計前(qián)，用一片清潔的(de)濾紙(zhǐ)除(chú)去試樣表面上形成的所有氣泡。

10.5把裝有試樣的量筒(tǒng)垂直的放(fàng)在沒有空氣流動的地方。在整(zhěng)個試驗期間，環境溫度變化應不大于2℃。當環境溫度變化(huà)大于(yú)±2℃時(shí)，應使用恒溫浴保持溫度穩定。

10.6用合适的溫度(dù)計或溫度測定儀，攪拌棒作垂直旋轉運動(dòng)攪拌試樣來确保整個量(liàng)筒中試樣溫度、密度均勻。記錄試樣溫度，接近至0.1℃,從密度(dù)計量筒中取(qǔ)出溫度計溫度測(cè)定儀，或攪拌棒。

注6-若使用液體玻璃密度計，通(tōng)常使用攪(jiǎo)拌棒。

10.7把(bǎ)合适的密度計放入液體中，當密度計達(dá)到(dào)平衡位置時放開(kāi)，應(yīng)小心操(cāo)作(zuò)，以避免弄濕自由漂浮的密度計(jì)液面以上幹管部(bù)分。對于低黏度透明或半透明(míng)液體，把密度計按至平(píng)衡點以(yǐ)下1mm至2mm,當它再回到(dào)平衡位置時，觀察彎月(yuè)面形狀，如果彎月面改變，應清(qīng)洗密度計幹管(guǎn)。重複此操(cāo)作直(zhí)到彎月面形狀保(bǎo)持不變。

10.8對于(yú)不透明黏(nián)稠液體，使(shǐ)密度(dù)計緩慢的浸入(rù)液體中。

10.9對透明低黏度液體，将密度計插入液體約兩個刻度，放開時要輕輕的旋轉一下密(mì)度計，使他能離(lí)開量筒壁自由飄浮直到靜止在溶液中。由于密度計幹管上沾有液體會影響密度(dù)讀數，因而不要弄濕液面以上密度計幹管(guǎn)部分。

10.10要有充分(fèn)的時間讓密度(dù)計靜止，并讓所有氣(qì)泡升至液(yè)體表面，讀(dú)數前要(yào)除去所有氣(qì)泡。

10.11當使用塑料量筒時要(yào)用濕(shī)布擦試量筒外壁，以(yǐ)除去所有靜電(diàn)（注 使用塑料量筒常(cháng)形成靜電荷，并可能妨礙(ài)密(mì)度計的自由(yóu)飄浮(fú)）。

10.12當密度計離開量(liàng)筒壁自(zì)由(yóu)飄浮靜止時(shí)，按10.12.1或10.12.2讀取密(mì)度計刻度值(zhí)，讀至zui接近刻度間隔的1/5處。

10.12．1測定(dìng)透明液體(tǐ)時，先将眼睛放于(yú)稍低于液面的位置觀察，慢慢上升至(zhì)液面上，先(xiān)看到一個不正的橢圓，然(rán)後逐漸變成一條與(yǔ)密度計刻度相切的(de)一條線。（見圖1）

圖1  透明(míng)液體的密度計刻(kè)度讀數

10.12.2測定不透明液體，使眼睛稍高(gāo)于液面位置觀察（見圖2），密度計讀數爲液(yè)體上(shàng)彎月面與密度計刻(kè)度相切的那一(yī)點。

注7- 使用金(jīn)屬密度計量筒測定不透明(míng)液體(tǐ)時，隻有讓試樣液面裝至距量筒頂(dǐng)端5mm以内，才能确(què)保讀(dú)數準确。

圖(tú)2  不透明液(yè)體的密度計刻度讀數

10.13記錄密(mì)度計讀數後，立即小心的取出(chū)密度計，插入溫度計或溫度計(jì)測定儀，垂直的(de)攪拌試樣，記錄溫度接近到0.1℃。如果這(zhè)個溫度讀數與開始溫度讀數（見10.6）相差大于0.5℃，應重新讀取密度和溫度讀(dú)數，直到溫度變化穩定在±0.5℃以内，如果不能得到穩定溫度(dù)，把密度計(jì)量筒放在恒溫浴内，重複10.5以後的操(cāo)作步驟。

10.14試驗溫度高(gāo)于(yú)38℃，要讓蠟封型密度計，垂直的滴幹(gàn)并冷卻。

11．計算

11.1對觀察到的溫度計讀數（見10.6和10.13）作相關修正後，記錄兩個溫度讀(dú)數的平均值接近0.1℃。

11.2由于密度計(jì)讀數是按液體水平面(miàn)标定的，對于不透明液體，應按表1中(zhōng)給出(chū)的彎月面修正隻(zhī)碓觀察到的密度計讀數作彎月面修正。

注8-對特殊用(yòng)途的密(mì)度計下彎月面修正值的(de)确定(dìng)方法，是将這隻密度計浸入與被測試樣表面(miàn)張力接近的透明液體中，觀察液體在密度計幹管(guǎn)上爬升的(de)zui大高度。本方法規定的密度計下彎(wān)月面修正值見表1。

11.3對觀察到的密度(dù)計讀數作相關修正後，其數值應該讀至接近0.1kg/m3,0.0001g/ml、kg/l.或相對密度API讀至0.1。

11.4如果密度計是在某個溫度(dù)下而不是在标準溫度下标定的，則運用以下(xià)公式來修正密度計讀數(shù)：

ρr=               ρt

1-[23×16-69(t-r)-2×10-8(t-r)2]                       （2）

ρr=标準溫度下的密度(dù)計讀數 r℃

ρt=密度計(jì)*上的(de)密度讀數其标準溫度是t℃.

11.5在實驗中(zhōng)根據物質的性(xìng)質參考(kǎo)D1250用石油計(jì)量表相應部分減(jiǎn)去修正的密度計讀數轉化爲密度，相對(duì)密度或API密度。在石油計量表的表3中舉出了相關表的數據實(shí)例。

11.5.1修正的(de)密度值的(de)嚴格程序采用(yòng)原油計量表中包(bāo)含的計算機執行程(chéng)序而不是印刷表，如果(guǒ)要使用印(yìn)刷表，要确保(bǎo)發現所有誤差，因爲使(shǐ)用(yòng)版本已包含原版本中的内容，這個表中還包含了含有蘇打-石灰的玻璃密度計膨脹以及超過溫度範(fàn)圍的密度(dù)計收縮修正，視密度要直接加上要求的(de)修正(zhèng)值。

11.5.2密度(dù)單位由kg/m3換算到g/ml, kg/l應除以103。

11.5.3用表(biǎo)51（15℃密度）21（60/60℉相(xiàng)對密度）或表(biǎo)3（API重度）參考D1250标準可相互換算視密度(dù)計量單(dān)位。

表3 石油(yóu)計量表數(shù)據實例

種類       密度15℃kg/m3               密度20℃ kg/m3            相對(duì)密度60/60℉   °API

原油(yóu)        53A                  59A                     23A            

石油産品    53B                  59B                     23B             5B

潤滑油      53D                  59D                      -              5D

12．報告結果

12.1标準溫度下密度zui終結(jié)果以kg/m3表示時，報告到0.1kg/m3

12.2密度zui終結(jié)果以(yǐ)标準溫度下以kg/l或g/ml表示時(shí)報告(gào)至0.0001。

12.3相對密度，無單位，zui終結果在兩個(gè)标準溫度(dù)下報告至(zhì)0.0001。

12.4 API重度zui終報告之0.1°API。

13．精密度和偏差(chà)

13.1精密度是通過實驗室内結果(guǒ)統計，該(gāi)方(fāng)法的精密度确定(dìng)如下

13.1.1重複性-同(tóng)一操作者采用同(tóng)一儀器在恒定操(cāo)作條件下,對同一種測(cè)定(dìng)試樣按實驗方法(fǎ)正确的操作所得連續測定結果之間的差異，在長期的操作實踐中，在正常的操(cāo)作條件(jiàn)下超過表4所示的數值的可能性隻有二十分之一。

表4  精密(mì)度值

石油産品                                 透明低粘度液體

參數          溫(wēn)度範圍 ℃（℉）        單(dān)位         重(zhòng)複性           再現性

密度           -2～24.5                 kg/m3          0.5              1.2

               （29～76）            kg/L或(huò)g/ml      0.0005           0.0012

相對密度       -2～24.5                  /            0.0005           0.0012

                (29～76)

API重度        (42～78)              °API             0.1              0.3

石油産品(pǐn)                                不透明液體

參數          溫(wēn)度範圍 ℃（℉）        單位         重複性           再現性

密度           -2～24.5                 kg/m3          0.6             1.5

               （29～76）            kg/L或g/ml      0.0006          0.0015

相對密度(dù)       -2～24.5                  /            0.0006           0.0015

                (29～76)

API重度        (42～78)              °API             0.2             0.5

13.1.2再現性-不(bú)同操作者，在不同實驗室對同一測試樣，按實驗方法正确的操作得到的兩(liǎng)個獨立的結果(guǒ)之間的差在長期的操作時間中超過以下數值的(de)可能(néng)性隻有二十分之一。

13.2偏差(chà)-本實驗方(fāng)法并未确定偏差，然而如果(guǒ)密度計的标定方法是由标準和技術協(xié)會提(tí)供的，其(qí)值是沒有偏差的。

14．關鍵詞

14.1 API重度，原油，密度(dù)，密度計，原油計量表(biǎo)，石油産品，相對密度，比重(zhòng)。