Сущность метода. Сущность метода заключается в погружении ареометра в испытуемый продукт, снятии показания по шкале ареометра при температуре определения и пересчете результатов на плотность при температуре 20ºС.
Оборудование и материалы :
Набор ареометров;
Цилиндр для ареометра стеклянный;
Термометр ртутный стеклянный;
Воронка стеклянная;
Салфетки бумажные.
Ход работы :
Цилиндр для ареометров устанавливают на ровной поверхности. Пробу испытуемого продукта наливают в цилиндр. Пузырьки воздуха, которые образуются на поверхности, снимают фильтровальной бумагой или салфеткой.
Температуру испытуемой пробы измеряют до и после измерения плотности по термометру.
Чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в цилиндр с испытуемым продуктом, поддерживая ареометр за верхний конец, не допуская смачивании части стержня, расположенной выше уровня погружения ареометра.
Когда ареометр установится и прекратятся его колебания, отсчитывают показания по верхнему краю мениска, при этом глаз находится на уровне мениска. Отсчет по шкале ареометра соответствует плотности нефтепродукта при температуре испытания ρ t .
Измеренную температуру испытания округляют до ближайшего значения температуры, указанной в таблице приложения.
По округленному значению температуры и плотности ρ t , определенной по шкале ареометра, находят плотность испытуемого продукта при 20ºС по таблице приложения.
За результат испытания принимают среднее арифметическое двух определений плотности.
Для нефти и нефтепродуктов, предназначенных на экспорт, пересчитывают измеренную плотность на плотность при 15ºС (60 ºF), и при пересчете массы нефти и нефтепродуктов в массовых единицах (тонны) на объемные (баррели) вносят поправку в соответствии с ГОСТ Р 8.599-2003 «Плотность и объем нефти. Таблицы коэффициентов пересчета плотности и массы».
По плотности и согласно стандарта ГОСТ 51858-2002 определяем тип данной партии нефти.
Пересчет плотности при температуре испытания на плотность
при температуре 20ºС, ГОСТ 3900-85.
В таблице приложения представлены значения плотности (в г/см 3) при температуре 20ºС.
Пример.
Плотность нефтепродукта при температуре 27,5ºС равна 0,6448 г/см 3 .
Для пересчета плотности продукта, измеренной при 27,5ºС, на плотность при 20ºС, необходимо:
а. округлить измеренную плотность до второй значащей цифры, например до 0,640 или до 0,650 г/см 3 ;
б. по таблице в горизонтальной графе «Плотность по шкале ареометра, г/см 3 », найти округленную величину плотности, например, 0,640;
в. в графе «Температура испытания, ºС» найти значение температуры испытания – 27,5ºС;
г. по таблице найти плотность продукта при 20ºС – 0,647 г/см 3 (на пересечении столбца и строки). Так как при округлении измеренной плотности значение плотности фактически уменьшили на 0,6448 – 0,640 = 0,0048 г/см 3 , необходимо прибавить это значение к найденному по таблице значению плотности при 20ºС, то есть (0, 647 + 0,0048) г/см 3 = 0,6518 г/см 3 .
Таким образом, плотность продукта при 20ºС равна 0,6518 г/см 3 .
Если измеренную плотность округлили до 0,650 г/см 3 , фактическое увеличение значения плотности составляет 0,650 - 0,6448 = 0,0052 г/см 3 . Поэтому из значения плотности при 20ºС, найденного по таблице (0,6569 г/см 3), необходимо вычесть 0,0052 г/см 3 , то есть 0,657 - 0,0052 = 0,6518 г/см 3 .
Плотность продукта при 20ºС равна 0,6518 г/см 3 .
| N пробы | при температуре опыта | Определение по недостатку | Определение по избытку | по ГОСТ Р 8599-2003 | ||
| D | D | |||||
D - разность между и взятым значением плотности по шкале ареометра таблицы ГОСТ 3900-85.
Пользуясь таблицей 2, определяем тип нефти:
0 - особо легкая;
1 - легкая;
2 - средняя;
3 - тяжелая;
4 - битуминозная.
Таблица 2
| Наименование параметра | Норма для нефти типа | |||||||||
| для экономики страны | для экспорта | для экономики страны | для экспорта | для экономики страны | для экспорта | для экономики страны | для экспорта | для экономики страны | для экспорта | |
| 1. Плотность, кг/м 3 , при температуре: 20 ºС 15 ºС | Не более 830,0 Не более 834,5 | 830,1-850,0 834,6-854,4 | 850,1-870,0 854,5-874,4 | 870,1-895,0 874,5-899,3 | Более 895,0 Более 899,3 | |||||
| 2. Выход фракций, %, не менее, до температуры: 200 ºС 300 ºС 350 ºС | – – – | – – – | – – – | – – – | – – – | – – – | – – – | |||
| 3. Массовая доля парафина, %, не более | – | 6,0 | – | 6,0 | – | 6,0 | – | – | – | – |
| Примечания 1. Определение плотности при 20 ºС обязательно до 1 января 2004 г., определение плотности при 15 ºС обязательно с 1 января 2004г. 2. Если по одному из показателей (плотности или выходу фракций) нефть относится к типу с меньшим номером, а по другому - к типу с большим номером, то нефть признают соответствующей типу с большим номером. |
III. Вопросы для самоконтроля
1. Методы определения плотности нефти и нефтепродуктов.
2. Какой из методы определения плотности нефти и нефтепродуктов является самый точным, какой – самым быстрым?
3. Ареометрический метод.
4. Размерность плотности.
5. Зависимость плотности нефтепродуктов от температуры.
6. Зависимость плотности нефти и нефтепродуктов от углеводородного состава.
7. Практическое применение плотности нефти и нефтепродуктов при приемо-сдаточных операциях при определении типа нефти.
8. Для каких нефтепродуктов плотность является нормируемым показателем?
9. ГОСТ 3900-85, порядок выполнения расчетов.
10. Определить относительную плотность смеси, состоящей из трех компонентов:
V 1 = 0,05 м 3 , относительная плотность
V 2 = 820 л, относительная плотность
M 3 = 25 кг, относительная плотность
11. Относительная плотность нефтепродукта при 20ºС () 0,825. Используя формулу Мановяна, определить относительную плотность нефтепродукта при 55ºС ().
12. Относительная плотность нефтепродукта при 20ºС () 0,750. Используя формулу Менделеева, определить относительную плотность нефтепродукта при 32ºС ().
Приложение
Таблица перевода плотности при температуре испытания в
плотность при 20 ºС
| темп. исп., ˚С | 0,600 | 0,610 | 0,620 | 0,630 | 0,640 | 0,650 | 0,660 | 0,670 | 0,680 | 0,690 |
| Плотность при 20˚С, г/см 2 | ||||||||||
| 10,0 | 0,589 | 0,600 | 0,610 | 0,620 | 0,630 | 0,641 | 0,6508 | 0,6610 | 0,6711 | 0,6812 |
| 10,5 | 0,590 | 0,600 | 0,611 | 0,621 | 0,631 | 0,641 | 0,6513 | 0,6614 | 0,6715 | 0,6817 |
| 11,0 | 0,591 | 0,601 | 0,611 | 0,621 | 0,631 | 0,642 | 0,6517 | 0,6619 | 0,6720 | 0,6821 |
| 11,5 | 0,591 | 0,601 | 0,612 | 0,622 | 0,632 | 0,642 | 0,6522 | 0,6623 | 0,6724 | 0,6826 |
| 12,0 | 0,592 | 0,602 | 0,612 | 0,622 | 0,632 | 0,643 | 0,6527 | 0,6628 | 0,6729 | 0,6830 |
| 12,5 | 0,592 | 0,602 | 0,613 | 0,623 | 0,633 | 0,643 | 0,6531 | 0,6632 | 0,6733 | 0,6834 |
| 13,0 | 0,593 | 0,603 | 0,613 | 0,623 | 0,633 | 0,643 | 0,6536 | 0,6637 | 0,6738 | 0,6839 |
| 13,5 | 0,593 | 0,603 | 0,614 | 0,624 | 0,634 | 0,644 | 0,6540 | 0,6641 | 0,6742 | 0,6843 |
| 14,0 | 0,594 | 0,604 | 0,614 | 0,624 | 0,634 | 0,644 | 0,6545 | 0,6646 | 0,6747 | 0,6848 |
| 14,5 | 0,594 | 0,604 | 0,615 | 0,625 | 0,635 | 0,645 | 0,6550 | 0,6650 | 0,6751 | 0,6852 |
| 15,0 | 0,595 | 0,605 | 0,615 | 0,625 | 0,635 | 0,645 | 0,6554 | 0,6655 | 0,6756 | 0,6856 |
| 15,5 | 0,595 | 0,605 | 0,616 | 0,626 | 0,636 | 0,646 | 0,6559 | 0,6660 | 0,6760 | 0,6861 |
| 16,0 | 0,596 | 0,606 | 0,616 | 0,626 | 0,636 | 0,6446 | 0,6563 | 0,6664 | 0,6765 | 0,6865 |
| 16,5 | 0,596 | 0,606 | 0,617 | 0,627 | 0,637 | 0,647 | 0,6568 | 0,6669 | 0,6769 | 0,6869 |
| 17,0 | 0,597 | 0,607 | 0,617 | 0,627 | 0,637 | 0,647 | 0,6583 | 0,6673 | 0,6773 | 0,6874 |
| 17,5 | 0,597 | 0,607 | 0,618 | 0,628 | 0,638 | 0,648 | 0,6577 | 0,6678 | 0,6778 | 0,6878 |
| 18,0 | 0,598 | 0,608 | 0,618 | 0,628 | 0,638 | 0,648 | 0,6582 | 0,6682 | 0,6782 | 0,6883 |
| 18,5 | 0,598 | 0,608 | 0,619 | 0,629 | 0,639 | 0,649 | 0,6586 | 0,6687 | 0,6787 | 0,6887 |
| 19,0 | 0,599 | 0,609 | 0,619 | 0,629 | 0,639 | 0,649 | 0,6591 | 0,6691 | 0,6791 | 0,6891 |
| 19,5 | 0,599 | 0,610 | 0,620 | 0,630 | 0,640 | 0,650 | 0,6595 | 0,6696 | 0,6796 | 0,6896 |
| 20,0 | 0,600 | 0,610 | 0,620 | 0,630 | 0,640 | 0,650 | 0,6600 | 0,6700 | 0,6800 | 0,6900 |
| 20,5 | 0,601 | 0,610 | 0,620 | 0,630 | 0,640 | 0,6505 | 0,6605 | 0,6701 | 0,6804 | 0,6904 |
| 21,0 | 0,601 | 0,611 | 0,621 | 0,631 | 0,641 | 0,6509 | 0,6609 | 0,6709 | 0,6809 | 0,6909 |
| 21,5 | 0,602 | 0,611 | 0,621 | 0,631 | 0,641 | 0,6514 | 0,6614 | 0,6713 | 0,6813 | 0,6913 |
| 22,0 | 0,602 | 0,612 | 0,622 | 0,632 | 0,642 | 0,6518 | 0,6618 | 0,6718 | 0,6818 | 0,6917 |
| 22,5 | 0,603 | 0,612 | 0,622 | 0,632 | 0,642 | 0,6523 | 0,6623 | 0,6722 | 0,6822 | 0,6922 |
| 23,0 | 0,603 | 0,613 | 0,623 | 0,633 | 0,643 | 0,6528 | 0,6627 | 0,6727 | 0,6826 | 0,6926 |
| 23,5 | 0,604 | 0,613 | 0,623 | ,0633 | 0,643 | 0,6532 | 0,6632 | 0,6731 | 0,6831 | 0,6930 |
| 24,0 | 0,604 | 0,614 | 0,624 | 0,634 | 0,644 | 0,6537 | 0,6636 | 0,6736 | 0,6835 | 0,6935 |
| 24,5 | 0,605 | 0,614 | 0,624 | 0,634 | 0,644 | 0,6541 | 0,6641 | 0,6740 | 0,6839 | 0,6939 |
| 25,0 | 0,605 | 0,615 | 0,625 | 0,635 | 0,645 | 0,6546 | 0,6645 | 0,6745 | 0,6844 | 0,6943 |
| 25,5 | 0,605 | 0,615 | 0,625 | 0,635 | 0,645 | 0,6550 | 0,6650 | 0,6749 | 0,6848 | 0,6947 |
| 26,0 | 0,606 | 0,616 | 0,626 | 0,636 | 0,646 | 0,6555 | 0,6654 | 0,6753 | 0,6853 | 0,6952 |
| 26,5 | 0,607 | 0,616 | 0,626 | 0,636 | 0,646 | 0,6560 | 0,6659 | 0,6758 | 0,6857 | 0,6956 |
| 27,0 | 0,607 | 0,617 | 0,627 | 0,637 | 0,647 | 0,6561 | 0,6663 | 0,6762 | 0,6861 | 0,6960 |
| 27,5 | 0,608 | 0,617 | 0,627 | 0,637 | 0,647 | 0,6569 | 0,6668 | 0,6767 | 0,6866 | 0,6965 |
| 28,0 | 0,608 | 0,618 | 0,628 | 0,638 | 0,647 | 0,6573 | 0,6672 | 0,6771 | 0,6870 | 0,6569 |
| 28,5 | 0,609 | 0,618 | 0,628 | 0,638 | 0,648 | 0,6578 | 0,6677 | 0,6775 | 0,6874 | 0,6973 |
| 29,0 | 0,609 | 0,619 | 0,629 | 0,638 | 0,648 | 0,6582 | 0,6681 | 0,6780 | 0,6879 | 0,6977 |
| 29,5 | 0,610 | 0,619 | 0,629 | 0,639 | 0,649 | 0,6587 | 0,6685 | 0,6784 | 0,6883 | 0,6982 |
| Температура исп., ˚С | Плотность по шкале ареометра, г/см 2 | ||||||||||
| 0,700 | 0,710 | 0,720 | 0,730 | 0,740 | 0,750 | 0,760 | 0,770 | 0,780 | 0,790 | ||
| Плотность при 20˚С, г/см 2 | |||||||||||
| 13,0 | 0,6940 | 0,7041 | 0,7142 | 0,7243 | 0,7343 | 0,7444 | 0,7546 | 0,7647 | 0,7748 | 0,7849 | |
| 13,5 | 0,6944 | 0,7045 | 0,7146 | 0,7247 | 0,7348 | 0,7448 | 0,7550 | 0,7651 | 0,7752 | 0,7853 | |
| 14,0 | 0,6948 | 0,7049 | 0,7150 | 0,7251 | 0,7352 | 0,7452 | 0,7553 | 0,7655 | 0,7756 | 0,7857 | |
| 14,5 | 0,6953 | 0,7053 | 0,7154 | 0,7255 | 0,7356 | 0,7456 | 0,7557 | 0,7658 | 0,7759 | 0,7860 | |
| 15,0 | 0,6957 | 0,7058 | 0,7158 | 0,7259 | 0,7360 | 0,7460 | 0,7561 | 0,7662 | 0,7763 | 0,7864 | |
| 15,5 | 0,6961 | 0,7062 | 0,7163 | 0,7263 | 0,7364 | 0,7464 | 0,7565 | 0,7666 | 0,7767 | 0,7868 | |
| 16,0 | 0,6966 | 0,7066 | 0,7167 | 0,7267 | 0,7368 | 0,7468 | 0,7569 | 0,7670 | 0,7770 | 0,7871 | |
| 16,5 | 0,6970 | 0,7070 | 0,7170 | 0,7271 | 0,7372 | 0,7472 | 0,7573 | 0,7674 | 0,7774 | 0,7875 | |
| 17,0 | 0,6974 | 0,7075 | 0,7175 | 0,7275 | 0,7376 | 0,7476 | 0,7577 | 0,7677 | 0,7778 | 0,7878 | |
| 17,5 | 0,6979 | 0,7079 | 0,7179 | 0,7280 | 0,7380 | 0,7480 | 0,7581 | 0,7681 | 0,7782 | 0,7882 | |
| 18,0 | 0,6983 | 0,7083 | 0,7183 | 0,7284 | 0,7384 | 0,7484 | 0,7585 | 0,7685 | 0,7785 | 0,7886 | |
| 18,5 | 0,6987 | 0,7087 | 0,7188 | 0,7286 | 0,7388 | 0,7488 | 0,7588 | 0,7689 | 0,7789 | 0,7889 | |
| 19,0 | 0,6991 | 0,7092 | 0,7192 | 0,7292 | 0,7392 | 0,7492 | 0,7592 | 0,7692 | 0,7793 | 0,7893 | |
| 19,5 | 0,6996 | 0,7096 | 0,7196 | 0,7296 | 0,7396 | 0,7496 | 0,7596 | 0,7696 | 0,7796 | 0,7896 | |
| 20,0 | 0,7000 | 0,7100 | 0,7200 | 0,7300 | 0,7400 | 0,7500 | 0,7600 | 0,7700 | 0,7800 | 0,7900 | |
| 20,5 | 0,7004 | 0,7104 | 0,7204 | 0,7304 | 0,7404 | 0,7504 | 0,7604 | 0,7704 | 0,7804 | 0,7904 | |
| 21,0 | 0,7009 | 0,7108 | 0,7208 | 0,7308 | 0,7408 | 0,7508 | 0,7608 | 0,7707 | 0,7807 | 0,7907 | |
| 21,5 | 0,7013 | 0,7113 | 0,7212 | 0,7312 | 0,7412 | 0,7512 | 0,7611 | 0,7711 | 0,7811 | 0,7911 | |
| 22,0 | 0,7017 | 0,7117 | 0,7217 | 0,7316 | 0,7416 | 0,7516 | 0,7615 | 0,7715 | 0,7815 | 0,7914 | |
| 22,5 | 0,7021 | 0,7121 | 0,7221 | 0,7320 | 0,7420 | 0,7520 | 0,7619 | 0,7719 | 0,7818 | 0,7918 | |
| 23,0 | 0,7026 | 0,7125 | 0,7225 | 0,7324 | 0,7424 | 0,7523 | 0,7623 | 0,7722 | 0,7822 | 0,7921 | |
| 23,5 | 0,7030 | 0,7129 | 0,7229 | 0,7328 | 0,7428 | 0,7527 | 0,7627 | 0,7726 | 0,7826 | 0,7925 | |
| 24,0 | 0,7034 | 0,7134 | 0,7233 | 0,7332 | 0,7432 | 0,7531 | 0,7630 | 0,7730 | 0,7829 | 0,7929 | |
| 24,5 | 0,7038 | 0,7138 | 0,7237 | 0,7336 | 0,7436 | 0,7535 | 0,7634 | 0,7733 | 0,7833 | 0,7932 | |
| 25,0 | 0,7043 | 0,7142 | 0,7241 | 0,7340 | 0,7440 | 0,7539 | 0,7638 | 0,7737 | 0,7836 | 0,7936 | |
| 25,5 | 0,7047 | 0,7146 | 0,7245 | 0,7344 | 0,7444 | 0,7543 | 0,7642 | 0,7741 | 0,7840 | 0,7939 | |
| 26,0 | 0,7051 | 0,7150 | 0,7249 | 0,7349 | 0,7448 | 0,7547 | 0,7645 | 0,7745 | 0,7844 | 0,7943 | |
| 26,5 | 0,7055 | 0,7154 | 0,7253 | 0,7353 | 0,7452 | 0,7550 | 0,7649 | 0,7748 | 0,7847 | 0,7946 | |
| 27,0 | 0,7059 | 0,7158 | 0,7257 | 0,7357 | 0,7456 | 0,7554 | 0,7653 | 0,7752 | 0,7851 | 0,7950 | |
| 27,5 | 0,7064 | 0,7163 | 0,7262 | 0,7361 | 0,7460 | 0,7558 | 0,7657 | 0,7756 | 0,7854 | 0,7953 | |
| 28,0 | 0,7068 | 0,7167 | 0,7266 | 0,7365 | 0,7463 | 0,7562 | 0,7660 | 0,7759 | 0,7858 | 0,7957 | |
| 28,5 | 0,7072 | 0,7171 | 0,7270 | 0,7369 | 0,7467 | 0,7566 | 0,7664 | 0,7763 | 0,7861 | 0,7960 | |
| 29,0 | 0,7076 | 0,7175 | 0,7274 | 0,7373 | 0,7471 | 0,7570 | 0,7668 | 0,7766 | 0,7865 | 0,7964 | |
| 29,5 | 0,7080 | 0,7179 | 0,7278 | 0,7376 | 0,7475 | 0,7573 | 0,7672 | 0,7770 | 0,7869 | 0,7967 | |
| 30,0 | 0,7085 | 0,7183 | 0,7282 | 0,7380 | 0,7479 | 0,7577 | 0,7675 | 0,7774 | 0,7872 | 0,7971 | |
| 30,5 | 0,7089 | 0,7187 | 0,7286 | 0,7384 | 0,7483 | 0,7581 | 0,7679 | 0,7777 | 0,7876 | 0,7974 | |
| 31,0 | 0,7093 | 0,7191 | 0,7290 | 0,7388 | 0,7487 | 0,7585 | 0,7683 | 0,7781 | 0,7879 | 0,7978 | |
| 31,5 | 0,7097 | 0,7195 | 0,7294 | 0,7392 | 0,7491 | 0,7588 | 0,7686 | 0,7785 | 0,7883 | 0,7981 | |
| 32,0 | 0,7101 | 0,7200 | 0,7298 | 0,7396 | 0,7495 | 0,7592 | 0,7690 | 0,7788 | 0,7886 | 0,7985 | |
| 32,5 | 0,7105 | 0,7204 | 0,7302 | 0,7400 | 0,7498 | 0,7596 | 0,7694 | 0,7792 | 0,7890 | 0,7988 | |
| 33,0 | 0,7110 | 0,7208 | 0,7306 | 0,7404 | 0,7502 | 0,7600 | 0,7697 | 0,7795 | 0,7893 | 0,7992 | |
| 33,5 | 0,7114 | 0,7212 | 0,7310 | 0,7408 | 0,7506 | 0,7603 | 0,7701 | 0,7799 | 0,7897 | 0,7995 | |
| 34,0 | 0,7118 | 0,7216 | 0,7314 | 0,7412 | 0,7510 | 0,7607 | 0,7705 | 0,7803 | 0,7901 | 0,7999 | |
| 34,5 | 0,7122 | 0,7220 | 0,7318 | 0,7416 | 0,7514 | 0,7611 | 0,7708 | 0,7806 | 0,7904 | 0,8002 | |
| 35,0 | 0,7126 | 0,7224 | 0,7322 | 0,7420 | 0,7518 | 0,7615 | 0,7712 | 0,7810 | 0,7908 | 0,8006 | |
| 35,5 | 0,7130 | 0,7228 | 0,7326 | 0,7424 | 0,7521 | 0,7618 | 0,7716 | 0,7813 | 0,7911 | 0,8009 | |
| 36,0 | 0,7134 | 0,7232 | 0,7330 | 0,7428 | 0,7525 | 0,7622 | 0,7719 | 0,7817 | 0,7915 | 0,8012 | |
| 36,5 | 0,7138 | 0,7236 | 0,7334 | 0,7432 | 0,7529 | 0,7626 | 0,7723 | 0,7821 | 0,7918 | 0,8016 | |
| 37,0 | 0,7143 | 0,7240 | 0,7338 | 0,7436 | 0,7533 | 0,7629 | 0,7727 | 0,7824 | 0,7922 | 0,8019 | |
| 37,5 | 0,7147 | 0,7244 | 0,7342 | 0,7439 | 0,7536 | 0,7633 | 0,7730 | 0,7828 | 0,7925 | 0,8023 | |
| 38,0 | 0,7151 | 0,7248 | 0,7346 | 0,7443 | 0,7540 | 0,7637 | 0,7734 | 0,7831 | 0,7929 | 0,8026 | |
| 38,5 | 0,7155 | 0,7252 | 0,7350 | 0,7447 | 0,7544 | 0,7641 | 0,7738 | 0,7835 | 0,7932 | 0,8030 | |
| 39,0 | 0,7159 | 0,7256 | 0,7354 | 0,7451 | 0,7548 | 0,7644 | 0,7741 | 0,7838 | 0,7936 | 0,8033 | |
| 39,5 | 0,7163 | 0,7260 | 0,7358 | 0,7455 | 0,7552 | 0,7648 | 0,7745 | 0,7842 | 0,7939 | 0,8036 | |
| 40,0 | 0,7167 | 0,7264 | 0,7362 | 0,7459 | 0,7555 | 0,7652 | 0,7748 | 0,7845 | 0,7942 | 0,8040 | |
| 40,5 | 0,7171 | 0,7268 | 0,7366 | 0,7463 | 0,7559 | 0,7655 | 0,7752 | 0,7849 | 0,7946 | 0,8043 | |
| 41,0 | 0,7175 | 0,7272 | 0,7370 | 0,7467 | 0,7563 | 0,7659 | 0,7756 | 0,7852 | 0,7949 | 0,8047 | |
| 41,5 | 0,7179 | 0,7276 | 0,7373 | 0,7471 | 0,7566 | 0,7662 | 0,7759 | 0,7856 | 0,7953 | 0,8050 | |
| 42,0 | 0,7183 | 0,7280 | 0,7377 | 0,7474 | 0,7570 | 0,7666 | 0,7763 | 0,7859 | 0,7956 | 0,8053 | |
| 42,5 | 0,7187 | 0,7284 | 0,7381 | 0,7478 | 0,7574 | 0,7670 | 0,7766 | 0,7863 | 0,7960 | 0,8057 | |
| 43,0 | 0,7191 | 0,7288 | 0,7385 | 0,7482 | 0,7578 | 0,7673 | 0,7770 | 0,7866 | 0,7963 | 0,8060 | |
| 43,5 | 0,7196 | 0,7292 | 0,7389 | 0,7486 | 0,7581 | 0,7677 | 0,7773 | 0,7870 | 0,7967 | 0,8064 | |
| 44,0 | 0,7200 | 0,7296 | 0,7393 | 0,7489 | 0,7585 | 0,7681 | 0,7777 | 0,7873 | 0,7970 | 0,8067 | |
| 44,5 | 0,7204 | 0,7300 | 0,7397 | 0,7493 | 0,7589 | 0,7684 | 0,7781 | 0,7877 | 0,7973 | 0,8070 | |
| 45,0 | 0,7208 | 0,7304 | 0,7401 | 0,7497 | 0,7592 | 0,7688 | 0,7784 | 0,7880 | 0,7977 | 0,8074 | |
| Температура исп., ˚С | Плотность по шкале ареометра, г/см 2 | ||||||||||
| 0,800 | 0,810 | 0,820 | 0,830 | 0,840 | 0,850 | 0,860 | 0,870 | 0,880 | 0,890 | 0,900 | |
| Плотность при 20˚С, г/см 2 | |||||||||||
| 13,0 | 0,7950 | 0,8051 | 0,8152 | 0,8253 | 0,8353 | 0,8454 | 0,8554 | 0,8654 | 0,8755 | 0,8855 | 0,8955 |
| 13,5 | 0,7954 | 0,8055 | 0,8155 | 0,8256 | 0,8356 | 0,8457 | 0,8557 | 0,8658 | 0,8758 | 0,8858 | 0,8958 |
| 14,0 | 0,7957 | 0,8058 | 0,8159 | 0,8259 | 0,8360 | 0,8460 | 0,8561 | 0,8661 | 0,8761 | 0,8861 | 0,8962 |
| 14,5 | 0,7961 | 0,8062 | 0,8162 | 0,8263 | 0,8363 | 0,8464 | 0,8564 | 0,8664 | 0,8764 | 0,8865 | 0,8965 |
| 15,0 | 0,7965 | 0,8065 | 0,8166 | 0,8266 | 0,8367 | 0,8467 | 0,8567 | 0,8667 | 0,8768 | 0,8868 | 0,8968 |
| 15,5 | 0,7968 | 0,8069 | 0,8169 | 0,8270 | 0,8370 | 0,8470 | 0,8570 | 0,8671 | 0,8771 | 0,8871 | 0,8971 |
| 16,0 | 0,7972 | 0,8072 | 0,8173 | 0,8073 | 0,8373 | 0,8474 | 0,8574 | 0,8674 | 0,8774 | 0,8874 | 0,8974 |
| 16,5 | 0,7975 | 0,8076 | 0,8176 | 0,8276 | 0,8377 | 0,8477 | 0,8577 | 0,8677 | 0,8777 | 0,8877 | 0,8978 |
| 17,0 | 0,7979 | 0,8079 | 0,8179 | 0,8280 | 0,8380 | 0,8480 | 0,8580 | 0,8681 | 0,8781 | 0,8881 | 0,8981 |
| 17,5 | 0,7982 | 0,8083 | 0,8183 | 0,8283 | 0,8383 | 0,8483 | 0,8584 | 0,8684 | 0,8784 | 0,8884 | 0,8984 |
| 18,0 | 0,7986 | 0,8086 | 0,8186 | 0,8287 | 0,8387 | 0,8487 | 0,8587 | 0,8687 | 0,8787 | 0,8887 | 0,8987 |
| 18,5 | 0,7989 | 0,8090 | 0,8190 | 0,8290 | 0,8390 | 0,8490 | 0,8590 | 0,8690 | 0,8790 | 0,8890 | 0,8990 |
| 19,0 | 0,7993 | 0,8093 | 0,8193 | 0,8293 | 0,8393 | 0,8493 | 0,8593 | 0,8694 | 0,8794 | 0,8894 | 0,8994 |
| 19,5 | 0,7996 | 0,8097 | 0,8197 | 0,8297 | 0,8397 | 0,8497 | 0,8597 | 0,8697 | 0,8797 | 0,8897 | 0,8997 |
| 20,0 | 0,8000 | 0,8100 | 0,8200 | 0,8300 | 0,8400 | 0,8500 | 0,8600 | 0,8700 | 0,8800 | 0,8900 | 0,9000 |
| 20,5 | 0,8004 | 0,8103 | 0,8203 | 0,8303 | 0,8403 | 0,8503 | 0,8603 | 0,8703 | 0,8803 | 0,8903 | 0,9003 |
| 21,0 | 0,8007 | 0,8107 | 0,8207 | 0,8307 | 0,8407 | 0,8507 | 0,8607 | 0,8706 | 0,8806 | 0,8906 | 0,9006 |
| 21,5 | 0,8011 | 0,8110 | 0,8210 | 0,8310 | 0,8410 | 0,8510 | 0,8610 | 0,8710 | 0,8810 | 0,8910 | 0,9010 |
| 22,0 | 0,8014 | 0,8114 | 0,8214 | 0,8313 | 0,8413 | 0,8513 | 0,8613 | 0,8713 | 0,8813 | 0,8913 | 0,9013 |
| 22,5 | 0,8018 | 0,8117 | 0,8217 | 0,8317 | 0,8417 | 0,8516 | 0,8616 | 0,8716 | 0,8816 | 0,8916 | 0,9016 |
| 23,0 | 0,8021 | 0,8121 | 0,8220 | 0,8320 | 0,8420 | 0,8520 | 0,8620 | 0,8719 | 0,8819 | 0,8919 | 0,9019 |
| 23,5 | 0,8025 | 0,8124 | 0,8224 | 0,8323 | 0,8423 | 0,8523 | 0,8623 | 0,8723 | 0,8823 | 0,8922 | 0,9022 |
| 24,0 | 0,8028 | 0,8128 | 0,8227 | 0,8327 | 0,8427 | 0,8526 | 0,8626 | 0,8726 | 0,8826 | 0,8926 | 0,9026 |
| 24,5 | 0,8032 | 0,8131 | 0,8231 | 0,8330 | 0,8430 | 0,8530 | 0,8629 | 0,8729 | 0,8829 | 0,8929 | 0,9029 |
| 25,0 | 0,8035 | 0,8134 | 0,8234 | 0,8334 | 0,8433 | 0,8533 | 0,8633 | 0,8732 | 0,8832 | 0,8932 | 0,9032 |
| 25,5 | 0,8038 | 0,8138 | 0,8237 | 0,8337 | 0,8436 | 0,8536 | 0,8636 | 0,8736 | 0,8835 | 0,8935 | 0,9035 |
| 26,0 | 0,8042 | 0,8141 | 0,8241 | 0,8340 | 0,8440 | 0,8539 | 0,8639 | 0,8739 | 0,8839 | 0,8938 | 0,9038 |
| 26,5 | 0,8045 | 0,8145 | 0,8244 | 0,8344 | 0,8443 | 0,8543 | 0,8642 | 0,8742 | 0,8842 | 0,8942 | 0,9041 |
| 27,0 | 0,8049 | 0,8148 | 0,8247 | 0,8347 | 0,8446 | 0,8546 | 0,8646 | 0,8745 | 0,8845 | 0,8945 | 0,9045 |
| 27,5 | 0,8052 | 0,8152 | 0,8251 | 0,8350 | 0,8450 | 0,8549 | 0,8649 | 0,8748 | 0,8848 | 0,8948 | 0,9048 |
| 28,0 | 0,8056 | 0,8155 | 0,8254 | 0,8354 | 0,8453 | 0,8552 | 0,8652 | 0,8752 | 0,8851 | 0,8951 | 0,9051 |
| 28,5 | 0,8059 | 0,8158 | 0,8257 | 0,8357 | 0,8456 | 0,8556 | 0,8655 | 0,8755 | 0,8855 | 0,8954 | 0,9054 |
| 29,0 | 0,8063 | 0,8162 | 0,8261 | 0,8360 | 0,8459 | 0,8559 | 0,8658 | 0,8758 | 0,8858 | 0,8957 | 0,9057 |
| 29,5 | 0,8066 | 0,8165 | 0,8264 | 0,8363 | 0,8463 | 0,8562 | 0,8662 | 0,8761 | 0,8861 | 0,8961 | 0,9060 |
| 30,0 | 0,8070 | 0,8169 | 0,8268 | 0,8367 | 0,8466 | 0,8565 | 0,8665 | 0,8764 | 0,8864 | 0,8964 | 0,9064 |
| 30,5 | 0,8073 | 0,8172 | 0,8271 | 0,8370 | 0,8469 | 0,8569 | 0,8668 | 0,8768 | 0,8867 | 0,8967 | 0,9067 |
| 31,0 | 0,8076 | 0,8175 | 0,8274 | 0,8373 | 0,8473 | 0,8572 | 0,8671 | 0,8771 | 0,8870 | 0,8970 | 0,9070 |
| 31,5 | 0,8080 | 0,8179 | 0,8278 | 0,8377 | 0,8476 | 0,8575 | 0,8675 | 0,8774 | 0,8874 | 0,8973 | 0,9073 |
| 32,0 | 0,8083 | 0,8182 | 0,8281 | 0,8380 | 0,8479 | 0,8578 | 0,8678 | 0,8777 | 0,8877 | 0,8976 | 0,9076 |
| 32,5 | 0,8087 | 0,8185 | 0,8284 | 0,8383 | 0,8482 | 0,8582 | 0,8681 | 0,8780 | 0,8880 | 0,8980 | 0,9079 |
| 33,0 | 0,8090 | 0,8189 | 0,8288 | 0,8387 | 0,8486 | 0,8585 | 0,8684 | 0,8784 | 0,8883 | 0,8983 | 0,9083 |
| 33,5 | 0,8094 | 0,8192 | 0,8291 | 0,8390 | 0,8489 | 0,8588 | 0,8687 | 0,8787 | 0,8886 | 0,8986 | 0,9086 |
| 34,0 | 0,8097 | 0,8196 | 0,8294 | 0,8393 | 0,8492 | 0,8591 | 0,8691 | 0,8790 | 0,8890 | 0,8989 | 0,9089 |
| 34,5 | 0,8100 | 0,8199 | 0,8298 | 0,8396 | 0,8495 | 0,8595 | 0,8694 | 0,8793 | 0,8893 | 0,8992 | 0,9092 |
| 35,0 | 0,8104 | 0,8202 | 0,8301 | 0,8400 | 0,8499 | 0,8598 | 0,8697 | 0,8796 | 0,8896 | 0,8995 | 0,9095 |
| 35,5 | 0,8107 | 0,8206 | 0,8304 | 0,8403 | 0,8502 | 0,8601 | 0,8700 | 0,8800 | 0,8899 | 0,8999 | 0,9098 |
| 36,0 | 0,8111 | 0,8209 | 0,8308 | 0,8406 | 0,8505 | 0,8604 | 0,8703 | 0,8803 | 0,8902 | 0,9002 | 0,9102 |
| 36,5 | 0,8114 | 0,8212 | 0,8311 | 0,8410 | 0,8508 | 0,8607 | 0,8707 | 0,8806 | 0,8905 | 0,9005 | 0,9105 |
| 37,0 | 0,8117 | 0,8216 | 0,8314 | 0,8413 | 0,8512 | 0,8611 | 0,8710 | 0,8809 | 0,8909 | 0,9008 | 0,9108 |
| 37,5 | 0,8121 | 0,8219 | 0,8317 | 0,8416 | 0,8515 | 0,8614 | 0,8713 | 0,8812 | 0,8912 | 0,9011 | 0,9111 |
| 38,0 | 0,8124 | 0,8222 | 0,8321 | 0,8419 | 0,8518 | 0,8617 | 0,8716 | 0,8815 | 0,8915 | 0,9014 | 0,9114 |
| 38,5 | 0,8128 | 0,8226 | 0,8324 | 0,8423 | 0,8521 | 0,8620 | 0,8719 | 0,8819 | 0,8918 | 0,9017 | 0,9117 |
| 39,0 | 0,8131 | 0,8229 | 0,8327 | 0,8426 | 0,8525 | 0,8624 | 0,8723 | 0,8822 | 0,8921 | 0,9021 | 0,9120 |
| 39,5 | 0,8134 | 0,8232 | 0,8331 | 0,8429 | 0,8528 | 0,8627 | 0,8726 | 0,8825 | 0,8924 | 0,9024 | 0,9124 |
| 40,0 | 0,8138 | 0,8236 | 0,8334 | 0,8432 | 0,8531 | 0,8630 | 0,8729 | 0,8828 | 0,8927 | 0,9027 | 0,9127 |
| 40,5 | 0,8141 | 0,8239 | 0,8337 | 0,8436 | 0,8534 | 0,8633 | 0,8732 | 0,8831 | 0,8931 | 0,9030 | 0,9130 |
| 41,0 | 0,8144 | 0,8242 | 0,8340 | 0,8439 | 0,8538 | 0,8636 | 0,8735 | 0,8834 | 0,8934 | 0,9033 | 0,9133 |
| 41,5 | 0,8148 | 0,8246 | 0,8344 | 0,8442 | 0,8541 | 0,8640 | 0,8738 | 0,8838 | 0,8937 | 0,9036 | 0,9136 |
| 42,0 | 0,8151 | 0,8249 | 0,8347 | 0,8445 | 0,8544 | 0,8643 | 0,8742 | 0,8841 | 0,8940 | 0,9040 | 0,9139 |
| 42,5 | 0,8154 | 0,8252 | 0,8350 | 0,8449 | 0,8547 | 0,8646 | 0,8745 | 0,8844 | 0,8943 | 0,9043 | 0,9142 |
| 43,0 | 0,8158 | 0,8255 | 0,8354 | 0,8452 | 0,8550 | 0,8649 | 0,8748 | 0,8847 | 0,8946 | 0,9046 | 0,9145 |
| 43,5 | 0,8161 | 0,8259 | 0,8357 | 0,8455 | 0,8554 | 0,8652 | 0,8751 | 0,8850 | 0,8949 | 0,9049 | 0,9149 |
| 44,0 | 0,8164 | 0,8262 | 0,8360 | 0,8458 | 0,8557 | 0,8655 | 0,8754 | 0,8853 | 0,8952 | 0,9052 | 0,9152 |
| 44,5 | 0,8168 | 0,8265 | 0,8363 | 0,8461 | 0,8560 | 0,8659 | 0,8757 | 0,8857 | 0,8956 | 0,9055 | 0,9155 |
| 45,0 | 0,8171 | 0,8269 | 0,8367 | 0,8465 | 0,8563 | 0,8662 | 0,8761 | 0,8860 | 0,8959 | 0,9058 | 0,9158 |
Лабораторная работа №3
Вязкость нефти
Плотностью называется масса единицы объема вещества (нефти, нефтепродукта). Единицей плотности в системе СИ является кг/м 3 .
В исследовательской практике определяется относительная плотность.
Относительной плотностью называется отношение плотности (массы) нефти или нефтепродукта при 20ºС к плотности (массе такого же объема) дистиллированной воды (эталонного вещества) при 4ºС. Относительную плотность обозначают ρ 20 4 . Умножив значение относительной плотности на 1000 получаем плотность в кг/м 3 .
Плотность нефти и нефтепродукта зависит от температуры. С повышением температуры их плотность снижается. Зависимость плотности от температуры основана на линейном законе:
ρ t 4 = ρ 20 4 – γ (t-20),
Эта зависимость справедлива для интервала температур 0…50ºС и для нефтей (нефтепродуктов), не содержащих большого количества твердого парафина и ароматических углеводородов.
Методы определения плотности нефтепродуктов:
1.определение плотности пикнометром (ГОСТ 3900-85);
2.определение плотности ареометром (нефтеденсиметром).
Определение плотности пикнометром (ГОСТ 3900-85):
Приборы, реактивы, материалы: пикнометр, термостат, хромовая смесь, вода дистиллированная, этиловый спирт, пипетка, бумага фильтровальная.
Стандартной температурой, при которой определяется плотность нефти и нефтепродукта, является 20ºС. Для определения плотности применяют стеклянные пикнометры (графины с крышкой) с меткой и капиллярной трубкой различной емкости. Каждый конкретный пикнометр характеризуется «водным числом », т.е. массой воды в объеме данного пикнометра при 20ºС. Перед определением водного числа пикнометр промывают последовательно хромовой смесью, дистиллированной водой, этиловым спиртом и сушат. Чистый и сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0,0001г. С помощью пипетки наполняют пикнометр дистиллированной свежекипяченой и охлажденной до комнатной температуры водой (пикнометры с меткой – выше метки, а капиллярные – доверху). Затем пикнометр с водой термостатируют при (20±0,1)ºС в течение 30 мин, удерживая пикнометр в термостате на пробковом поплавке. Когда уровень воды в шейке пикнометра перестанет изменяться, отбирают избыток воды пипеткой или фильтровальной бумагой, вытирают шейку пикнометра внутри и закрывают пробкой. Уровень воды в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. В капиллярных пикнометрах избыток воды из капилляра отбирают фильтровальной бумагой. Пикнометр с установленным уровнем воды при (20±0,1)ºС тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0001г.
«Водное число » m пикнометра вычисляют по формуле:
m = m 2 – m 1 ,
где m 2 , m 1 – массы пикнометров соответственно с водой и пустого, г.
«Водное число» пикнометра проверяют обязательно после 20 определений плотности нефти (нефтепродукта).
Плотность нефти (нефтепродукта ) с вязкостью при 50ºС не более 75 мм 2 /с определяют пикнометром следующим образом:
Сухой и чистый пикнометр наполняют с помощью пипетки анализируемой нефтью (нефтепродуктом) при 18…20ºС (пикнометр с меткой – немного выше метки, а капиллярный - доверху), стараясь не замазать стенки пикнометра. Затем пикнометр с нефтью (нефтепродуктом) закрывают пробкой и термостатируют при (20±0,1)ºС до тех пор, пока уровень нефти (нефтепродукта) не перестанет изменяться. Избыток нефти (нефтепродукта) отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой. Уровень нефти (нефтепродукта) в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр с установленным уровнем вынимают из термостата, тщательно вытирают и взвешивают с точностью до 0,0001г.
«Видимую » плотность ρ"
ρ" = (m 3 – m 1) / m,
где m 3 – масса пикнометра с нефтью (нефтепродуктом), г; m 1 – масса пустого пикнометра, г; m – «водное число» пикнометра, г.
«Видимую» плотность пересчитывают в при 20ºС по формуле:
ρ 20 4 = (0,99823-0,0012)ρ" + 0,0012 = 0,99703ρ" + 0,0012,
где 0,99823 – значение плотности воды при 20ºС; 0,0012 – значение плотности воздуха при 20ºС и давлении 0,1МПа (760 мм.рт.ст.).
Вычисленные по этой формуле поправки к «видимой» плотности сведены в таблицу «Поправки к «видимой» плотности». Для получения относительной плотности ρ 20 4 при 20ºС анализируемой нефти (нефтепродукта) поправку вычитают из значений «видимой» плотности. Расхождение 0,0004 .
Плотность нефти (нефтепродукта ) с вязкостью при 50ºСболее 75 мм 2 /с и твердых нефтепродуктов при комнатной температуре определяют пикнометром с меткой . Сухой и чистый пикнометр наполняют примерно наполовину нефтью (нефтепродуктом) так, чтобы не замазать его стенки. При наполнении пикнометра очень вязким нефтепродуктом последний предварительно нагревают до 50…60ºС. После заполнения пикнометра примерно наполовину его нагревают в термостате до 80…100ºС (в зависимости от вязкости нефтепродукта) в течение 20…30мин для удаления пузырьков воздуха и затем охлаждают до 20ºС.
Если нефтепродукт при комнатной температуре находится в твердом состоянии (например, остаточный или окисленный битум), пикнометр заполняют примерно до половины мелкими кусочками нефтепродукта и затем термостатируют при температуре на 10ºС выше его температуры плавления, но не ниже 100ºС, для удаления воздуха и полного расплавления. Затем пикнометр охлаждают до 20ºС, вытирают и взвешивают с точностью до 0,0001г.
После этого пикнометр с нефтепродуктом заполняют дистиллированной водой и термостатируют при (20±0,1)ºС до тех пор, пока уровень воды не перестанет изменяться. Избыток воды отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой и вытирают шейку пикнометра внутри. Уровень воды в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска. Пикнометр вынимают из термостата, тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0001г.
«Видимую » плотность ρ" анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:
ρ" = (m 3 – m 1) / ,
где m 4 – масса пикнометра с нефтепродуктом и водой, г; m 3 – масса пикнометра с нефтепродуктом, г; m 1 – масса пустого пикнометра, г; m - «водное число» пикнометра, г.
Полученное значение «видимой» плотности пересчитывают в относительную плотность ρ 20 4 при 20ºС. Расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,0008 .
Результаты определения плотности искажаются при наличии в исходной пробе нефти (нефтепродукта) воды и механических примесей.
Определение плотности ареометром (нефтеденсиметром ):
Приборы, реактивы: ареометр; цилиндр стеклянный или металлический диаметром не менее 5см; керосин.
Ареометром определяют плотность нефтей, светлых и темных нефтепродуктов и масел, имеющих вязкость при 50ºС не более 200 мм 2 /с , а также более вязких нефтепродуктов, не выделяющих осадка при разбавлении. Определение плотности летучих нефтепродуктов (например, петролейного эфира, газового конденсата) ареометром не рекомендуется.
Ареометры подбирают таким образом, чтобы при погружении в анализируемые нефти (нефтепродукты) они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуировочная шкала плотности. Определение плотности ареометром основано на законе Архимеда.
Перед определением плотности анализируемую пробу нефти (нефтепродукта) выдерживают при температуре окружающей среды, с тем чтобы проба приняла эту температуру.
Плотность нефти (нефтепродукта) с вязкостью при 50ºС не более 200 мм 2 /с определяют ареометром следующим образом:
В чистый сухой стеклянный (или металлический) цилиндр диаметром не менее 5см, установленный на прочной подставке, осторожно по стенке или по стеклянной палочке наливают нефть (нефтепродукт) с таким расчетом, чтобы при погружении ареометра анализируемая проба не переливалась через края цилиндра. Затем чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в нефть (нефтепродукт), держа его за верхний конец. После того как ареометр установится и прекратятся его колебания, проводят отсчет значения плотности по верхнему краю мениска. При этом глаз исследователя должен находиться на уровне мениска. Одновременно определяют температуру нефти (нефтепродукта) по термометру ареометра или дополнительному термометру (ареометры бывают с термометром и без термометра).
Отсчет по шкале ареометра дает плотность нефти (нефтепродукта) при температуре анализа. Для приведения найденной плотности к относительной плотности ρ 20 4 при нормальной температуре (20ºС) пользуются формулой:
ρ t 4 = ρ 20 4 – γ (t-20),
где ρ t 4 – относительная плотность при температуре анализа; ρ 20 4 – относительная плотность при 20ºС; γ – средняя температурная поправка плотности на 1ºС (по таблице: «Средние температурные поправки плотности на 1ºС для нефтей и нефтепродуктов»); t – температура, при которой проводится анализ, ºС.
расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0,001…0,002 .
Для определения плотности высоковязких нефтей и нефтепродуктов, имеющих вязкость при при 50ºС более 200 мм 2 /с , их необходимо предварительно разбавить керосином. Вязкие нефти (нефтепродукты) разбавляют равным (точно) объемом керосина с известной плотностью. Если плотность керосина неизвестна, ее можно определить тем же ареометром.
Плотность анализируемой вязкой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:
ρ = 2ρ 1 – ρ 2 ,
где ρ 1 – плотность смеси; ρ 2 – плотность керосина.
В зависимости от типа ареометра расхождение между параллельными определениями плотности вязких нефтей и нефтепродуктов не должно превышать 0,004…0,008 .
Определение плотности нефти, нефтепродуктов выполняют ареометрами по ГОСТ 3900-85 в пробе, отобранной из резервуара, емкости или цистерны. В работе используют ареометры типа АН, АНТ1 с ценой деления 0,5 кг/м 3 по ГОСТ 18481-81Е.
Сущность метода заключается в погружении ареометра в испытуемый продукт и снятии показаний по шкале ареометра при температуре испытания. Показания отсчитывают по верхнему мениску, так как ареометры АН и АНТ1 отградуированы на верхний мениск (см. рис. 4.1)
Рис. 4.1 – Определение плотности нефтепродуктов ареометром
Цилиндры могут быть стеклянными или металлическими, их размеры обеспечивают всплытие ареометра. Цилиндры устанавливаются на ровную плоскую поверхность.
Термометры должны соответствовать ГОСТ 28498 тип А жидкостной или тип ТИН5 по ГОСТ 400-80 с ценой деления 0,1 °С.
Допускается температуру испытуемой пробы измерять до и после измерения плотности по термометру ареометра, при точных измерениях – дополнительным термометром. При этом допускается температуру измерять на резервуаре, а плотность измерять в принесенной пробе в лаборатории, доводя температуру испытания в лаборатории до температуры резервуара.
Отсчет по шкале ареометра соответствует плотности продукта по температуре испытания.
Для измерения количества нефти или нефтепродуктов по известному объёму плотность определяют при температуре, при которой измерен объём.
ГОСТ 3900-85 имеет приложение 1, по которому осуществляют перевод значений плотности от измеренной температуры до значений плотности при 20 для заполнения паспортов или перевода объёма и плотности к стандартным условиям (20 °С, Р изб = 0).
ГОСТ 3900-85 определяет замер плотности при давлении, равном атмосферному. Чтобы при необходимости учесть давление в трубопроводе, в дополнение к ГОСТ 3900-85 изданы методические указания МИ 2153-2001, которые определяют порядок пересчета показаний ареометра при атмосферном давлении и какой-либо температуре к температуре и давлению, при которых известен объём, и имеет приложение для пересчета плотности от температуры t°С к 15 °С при атмосферном давлении, так как в настоящее время стандартными условиями считаются 15 °С, Р изб = 0.
Пересчет плотности с учетом температуры и давления проводится по формуле 4.5:
, (4.5)
ρ ар – плотность, замеренная ареометром;
β – коэффициент объёмного расширения, гр -1 ;
t ар - температура при измерении плотности ареометром, °С;
t – температура, при которой замерялся объём;
γ – коэффициент сжимаемости нефти, МПа -1 , приведен в МИ;
Р – избыточное давление, при котором определен объём.
Определение плотности производится в пробе, отобранной из резервуаров, емкостей, трубопроводов, железнодорожных и автомобильных цистерн.
Для количественной оценки нефти, нефтепродукта объёмно-массовым статическим методом операция по отбору проб является столь же важной, как и определение плотности.
Отбор проб регламентируется ГОСТ 2517-85.
Так как транспортировке по трубопроводам подлежат, как правило, нефти, бензины с давлением насыщенных паров ниже 750 мм рт. ст. (ниже 100 кПа), то из этого ГОСТ нас будут интересовать те сведения, которые относятся к данным нефтям и нефтепродуктам.
Отбор проб продукта с Р н.р. <750 мм рт. ст. из резервуаров типа РВС производится:
Стационарными пробоотборниками с перфорированной заборной трубкой, расположенной внутри резервуара от замерного люка до днища резервуара. Чтобы смешение всех частей продукта по высоте трубки отвечало необходимому соотношению между верхом, серединой и нижней частью, перфорацию (отверстия) выполняют на расстоянии в соответствии с рис. 4.2;
Стационарными пробоотборниками, обеспечивающими отбор продукта с трёх уровней;
Переносными пробоотборниками, которые могут быть металлическими, бутылки в металлической оплетке, термостатированные.
Для горизонтальных резервуаров и цистерн, как правило, используются ручные пробоотборники.
Для отбора проб из трубопроводов используют автоматические и ручные пробоотборники.
Схемы пробоотборных устройств показаны на рис. 4.2 – 4.5.
Рис. 4.2 – Пробоотборное устройство с перфорированной трубкой
1 – максимальный уровень продукта;
2 – корпус резервуара;
3 – перфорированная стойка;
Рис. 4.3 – Пробоотборное устройство с отбором с трёх уровней
1 – поплавок;
2 – несущий шарнирный рычаг;
3, 4, 5 – пробоотборные трубки, открытые на верхнем конце;
6 – шарнир;
7 – пробоотборные краны
Рис. 4.4 – Переносной пробоотборник
1 – корпус с входным отверстием и трубкой, продукт входит
под действием силы тяжести;
2 – крышка;
3 – штуцер для выхода вытесняемого воздуха
Рис.4.5 – Термостатированный пробоотборник
1 – бутылка;
2 – каркас из металлических полос прутков с утяжеленным днищем;
3 – пробка;
4 – веревочные тросики для спуска пробоотборника и открытия пробки
Термостатированные пробоотборники состоят из цилиндра, окруженного внешним изоляционным покрытием. Верх цилиндра закрыт пробкой. Размеры: высота – 250 мм, диаметр – 80 мм.
Пробоотборник служит для переноса пробы от резервуара в лабораторию, если температура окружающей среды и продукта значительно отличаются друг от друга.
Все переносные пробоотборники должны иметь массу, обеспечивающую их погружение в слой жидкости в резервуаре с дальнейшей установкой на днище резервуара.
Для отбора проб из трубопровода при диаметре больше 400 мм чаще всего используют пятислойные пробоотборники (рис. 4.6.). Пять трубок, расположенных на разных расстояниях от центра, дают возможность отобрать пробу из 5 точек по диаметру трубы.
Рис. 4.6 – Пятислойные пробоотборники
1 – трубки;
2 – крышка;
3 – внешняя пробоотборная трубка;
4 – вентиль
Диаметры трубок:
d 1 – по центру трубопровода (1 трубка);
d 2 – 0,4 диаметра от центра (2 трубки);
d 3 - 0,8 диаметра от центра (2 трубки).
Соотношение d 1:d 2:d 3 = 6:10:13. Расчет диаметра трубок определяется из условия: скорость жидкости на входе в пробоотборное устройство должна быть не менее 1/2 и не больше, чем в 2 раза скорости потока в трубопроводе.
Для автоматического отбора проб необходимо собрать дополнительную схему, которая выглядит как показано на рис. 4.7
Проба прокачивается насосом 5 и с помощью регуляторов 6, 7 через определенные промежутки времени попадает в приёмник 8. Запорное устройство 7 приводится в действие с помощью электрического, пневматического или электромагнитного привода, который включается по заданной программе. Кран 4 и приёмник 3 предусматриваются для ручного отбора проб при неработающем автоматическом отборе.
Рис. 4.7 – Схема для автоматического отбора проб
1 – трубопровод;
2 – пробозаборное устройство;
3, 8 – пробоприёмники;
5 – насос;
6 – регулятор;
7 – запорное устройство;
9 – обратный клапан;
Основные правила отбора проб из резервуаров следующие :
Перед отбором проб продукт отстаивают не менее 2 часов, затем удаляют отстой воды и загрязнений;
Точечные пробы продукта из РВС допускается отбирать стационарными или переносными пробоотборниками с трех уровней:
верхний – 250 мм от поверхности нефти или нефтепродукта;
средний – середина высоты столба нефти или нефтепродукта;
нижний – нижняя образующая приёмо-раздаточного патрубка для нефти и 250 мм от дна резервуара для нефтепродуктов.
Объединенную пробу по резервуару составляют из точечных в соотношении 1:3:1.
При высоте уровня в резервуаре 2000 мм и менее отбирают две пробы: из верхнего и нижнего слоёв. Объединенную пробу получают смешением отобранных проб в соотношении 1:1.
Если взлив в резервуаре менее 1000 мм, отбирают одну пробу с нижнего уровня.
Отбор проб из цистерн.
Из цистерн отбирают одну точечную пробу с уровня, расположенного на расстоянии 0,33 диаметра цистерны от нижней образующей.
Для маршрута объединенную пробу составляют из точечных проб, взятых из каждой четвертой цистерны и смешанных в равных пропорциях.
Отбор проб из трубопроводов .
Пробу нефти или нефтепродукта отбирают из трубопровода стационарным пятислойным пробоотборником только в процессе перекачки при наличии однородного потока жидкости. Пробоотборник желательно размещать на горизонтальных участках и узел выхода пробоотборного устройства располагать сверху трубопровода.
Точечные пробы отбирают либо ежечасно, либо через определенные объёмы перекачанной жидкости. Объединенные пробы за сутки, за партию (по производственной необходимости) составляются из точечных проб, смешанных в равных объёмах. Автоматический отбор проб из трубопровода осуществляется с использованием выше приведенной схемы. Периодичность отбора точечных проб, попадающих в общий пробоотборник также зависит от производственной необходимости.
Отбор донных проб из резервуаров, цистерн производят переносными пробоотборниками типа показанного выше металлического переносного пробоотборника, показания жидкости в который происходят за счет силы тяжести или, иначе, силы давления столба жидкости.
Важным является и хранение проб .
В операциях приёма-сдачи нефтепродуктов на ПСП объединенную пробу делят на две части. Одну часть анализируют, другую хранят опечатанной на случай разногласий с Потребителем или Заказчиком в оценке качества или количества.
При транспортировке на речных судах (танкерах) объединенную пробу делят на части по числу получателей. Одна часть – для анализа, другая - на случай возможных разногласий, остальные отдаются получателям.
Для экспортных поставок по железной дороге или трубопроводом объединенную пробу делят на три части: одну часть – для анализа, две - на случай разногласий.
Пробы обязательно имеют этикетки, где указаны:
Номер пробы по журналу;
Вид продукта, ТУ или ГОСТ на данный продукт;
Наименование предприятия-поставщика;
Номер резервуара, уровень заполнения;
Номер партии, цистерны, маршрута;
Дата, время отбора пробы;
Срок хранения;
Должность, Ф.И.О. лиц, отобравших и пломбировавших пробу.
Горловину закупоренной бутылки обертывают полиэтиленом, обвязывают шнуром, оба конца шнура продевают в отверстие на пластине из твердого картона или дерева, завязывают и концы либо опломбируют, либо заливают сургучем и опечатывают. Хранят в специально оборудованном помещении. Сроки хранения:
45 суток со дня отгрузки или сдачи;
В случае экспортных поставок для нефти – 3 месяца, для нефтепродуктов – 4 месяца;
При поставке в КНДР, КНР – 6 месяцев.
В современном мире нефтяная промышленность есть достаточно развитой отраслью. Можно привезти массу примеров где используются продукты, произведенные нефтеперерабатывающими, нефтехимическими, полимерными и другими заводами. Первое, что приходит на ум - бензин, дизельное топливо, мазут, смола… Это саамы распространенные продукты, которые используются в мире.
Любой продукт требует контроля. До того как его испытать нужно его протестировать. Одним из самых важных показателей для нефтепродуктов есть плотность.
Идея измерения плотности ареометром заключается в том, чтобы зафиксировать уровень нефтепродукта на его шкале ареометра при различной глубине погружения ареометра в жидкость. Величина погружаемости ареометра обратнопропорциональна плотности измеряемой жидкости, т.е. чем ниже плотность жидкости, тем больше погрузится в нее ареометр.
Ареометр - прибор, который представляет собой стеклянную полую трубку (рис.1) зауженную в верхней части и герметично запаянную с обоих концов. В нижней части ареометра находится груз (как правило металлическая дробь), вверху - шкала плотности. Масса ареометра за ранее известна и точно отрегулирована.
Ареометры нефтепродуктов или денсиметры производят трех исполнений. У ареометров первого исполнения (АНТ-1 ) цена деления шкалы равна 0,5 кг/м3, у ареометров второго и третьего исполнения (АНТ-2 и АН ) - 1 кг/м3. У ареометров первого и второго исполнения есть встроенный термометр с диапазонами измерения температуры от -20 до +40 0 С. Ареометр АН термометра не имеет.
Для испытуемого нефтепродукта используют ареометр с соответствующим диапазоном шкалы, например: для бензинов - 640-780, для керосинов - 765-855, для дизельных топлив - 770-870. Затем подбирают цилиндр, чтобы его высота обеспечивала погружение ареометра при этом ареометр не касался дна цилиндра. Обычно для АНТ-1 используют цилиндры высотой 50см, для АНТ-2 - 35 см.
Рис. 1. Отсчет плотности по шкале денсиметра
1 - шкала плотности
2 - линия отсчета
3 - термометр
Рис. 2. Шкалы ареометров для нефти
а - первого типа
б - второго типа
в - третьего типа
Измерение плотности нефтяных продуктов, у которых вязкость при 50ос меньше 200`10-6 м 2 /сек (200сст)
В чистый стеклянный или пластиковый цилиндр помещают испытуемую жидкость и выдерживают некоторое время столько, чтобы температура жидкости была равна температуре окружающей среды. Нефтепродукт в цилиндр должно быть столько, чтобы ареометр, погруженный в него, плавал, а нефтепродукт выливался с цилиндра
После того, как ареометр обретет состояния спокойствия в цилиндре и температура его будет равна температуре нефтепродукта, нужно снять показания со шкалы плотности по верхнему краю мениска. При съеме показания глаз наблюдателя должен находится на уровне мениска на расстоянии 20-30 см от ареометра. Температуру нефтепродукта измеряют или встроенным термометром, или дополнительным термометром, как правило, таковыми выступают термометры серии ТЛ-4.
Измерение плотности нефтяных продуктов, у которых вязкость при 50ос больше 200`10-6 м 2 /сек (200сст)
В нефтепродукты повышенной вязкости ареометр не погружается. Поэтому перед определением плотности данные нефтепродукты разбавляют равным объемом керосина, плотность которого заранее известна. Эту смесь тщательно размешивают до однородной, и далее измеряют плотность также как и для жидких нефтепродуктов.
Плотность испытуемого нефтепродукта вычисляется по формуле:
где П1 - плотность смеси нефтепродукта с керасином
П2 - плотность керосина
Определение плотности пикнометром
Определения плотности пикнометром заключается в определении массы испытуемого нефтепродукта, заключенного в точно установленном объеме.
Пикнометры представляют собой стеклянные сосуды различной формы 5, 10 и 25 мл., закрывающиеся пришлифованной пробкой. Они могут быть двух типов: первые имеют капиллярное отверстие в пришлифованной пробке чтобы можно было удалять лишнее количество испытуемого вещества, у других имеется кольцевая метка на горловине для точного дозирования испытуемого нефтепродукта в пикнометр.
Для определения плотности нефтепродукта с помощью пикнометра предварительно устанавливают «водное число» пикнометра, т.е. массу воды в заданном объеме пикнометра при температуре 20 0 С. Затем пикнометр осторожно наполняют при помощи пипетки нефтепродуктом, помещают в термостат или водяную баню с температурой 20 0 С и выдерживают до тех пор, пока уровень испытуемого нефтепродукта не перестанет изменяться. Массу пикнометра измеряют с точностью до 0,0002г и определяют массу пикнометра с нефтепродуктом. Затем пользуясь формулами и таблицами, определяют плотность нефтепродукта.
Владимир Хомутко
Время на чтение: 4 минуты
А А
Как определить абсолютную и относительную плотность нефти и нефтепродуктов?
Плотность нефти и нефтепродуктов – одна из важнейших характеристик нефти и нефтепродуктов, поэтому так важна точность её определения.
Различают два показателя этого параметра – абсолютный и относительный.
Абсолютной плотностью нефти и нефтепродуктов называют количество массы в единице объема. Она измеряется в граммах, килограммах и тоннах на кубический сантиметр или метр (г/см3, кг/м3). Определение этого показателя производят при 20-ти градусах Цельсия.
Относительная плотность представляет собой отношение плотности светлых нефтепродуктов или плотности нефти и темных нефтяных фракций, к значению этого параметра для дистиллированной воды при определенных температурах обеих жидкостей. Единицы измерения этот показатель не имеет. В нашей стране его определяют при 20-и градусах, а дистиллированной воды – при 4-х.
Этот показатель можно определить следующими методами:
- определение ареометром и денсиметром;
- пикнометрический метод;
- расчетный метод.
Измерение плотности нефтепродукта с помощью ареометра и денсиметра
Ареометры меряют как плотность нефти и нефтепродуктов, так и их температуру, а денсиметры – только плотность нефтепродуктов. Этот метод регламентируется ГОСТ-ом 3900 – 85 и заключается в том, что в исследуемый продукт погружают отградуированный ареометр, а затем производят отсчет показаний по шкале прибора при текущих условиях исследований. После этого полученный результат приводят к нормальному показателю при 20-ти градусах (для этого существует специальная таблица).
Эти измерительные средства имеют следующие пределы (г/см³):
- авиационные бензины – от 0,65 до 0,71;
- автомобильные бензины – от 0,71 до 0,77;
- керосин – от 0,77 до 0,83;
- дизтопливо и масла (индустриальные) – от 0,83 до 0,89;
- темные масла и нефтепродукты – от 0,89 до 0,95.
Процесс исследования происходит следующим образом:
| № | Полезная информация |
|---|---|
| 1 | стеклянный цилиндр устанавливается на ровную поверхность |
| 2 | затем в него наливают заранее взятую пробу исследуемого продукта таким образом, чтобы не образовались воздушные пузырьки, и не было потери объема от испарения |
| 3 | пузырьки, которые появляются на поверхности – убирают с помощью фильтровальной бумаги |
| 4 | замеряют температуру пробы перед замером и после него, используя тот же ареометр, или, в случае применения денсиметра, отдельным прибором (температура пробы должна быть постоянной с отклонениями не более 0,2 градуса) |
| 5 | осторожно опускают в сосуд сухой и чистый прибор, держа его за верхний конец |
| 6 | когда колебания измерителя прекратятся, считывают показания с верхнего или нижнего мениска (в зависимости от калибровки) |
| 7 | полученный результат является плотностью нефти или нефтепродукта при текущих условиях |
| 8 | температура проведения испытания округляется до ближайшей, которая есть в таблице |
| 9 | по той же таблице, используя полученные результаты, определяют показатель этого параметра нефтепродукта при 20° Цельсия |
Суть метода в том, что в пикнометр, представляющий собой отградуированный сосуд, наливают пробу испытываемого продукта, затем нагревают (или охлаждают) его до 20° и проводят взвешивание на специальных весах, погрешность которых не больше, чем 0,0002 грамма. Полученный результат является относительным показателем.
Такой расчет основан на зависимости этого параметра от температуры нефтепродукта.
Последовательность расчетов:
- из паспорта исследуемого продукта берут показатель его плотности при 20°;
- замеряют среднюю температуру испытуемого продукта;
- вычисляют разницу между полученным результатом и 20°, округляя её до целого;
- в специальной таблице находят поправку на один градус отклонения, которая соответствует паспортному значению параметра при плюс 20°;
- полученная определяющая поправка умножается на разницу температур;
- полученный результат прибавляют к паспортному, если температура проведения исследования ниже 20°, или вычитают из него, если Т > 20-ти.
0,650…0,659 – 0,000962; 0,660…0,669 – 0,000949; 0,670…0,679 – 0,000936;
0,680…0,689 – 0,000925; 0,6900…0,6999 – 0,000910; 0,7000…0,7099 – 0,000897;
0,7100…0,7199 – 0,000884; 0,7200…0,7299 – 0,000870;0,7300…0,7399 – 0,000857;
0,7400…0,7499 – 0,000844; 0,7500…0,7599 – 0,000831; 0,7600…0,7699 – 0,000818;
0,7700…0,7799 – 0,000805; 0,7800…0,7899 – 0,000792; 0,7900…0,7999 – 0,000778;
0,8000…0,8099 – 0,000765; 0,8100…0,8199 – 0,000752; 0,8200…0,8299 – 0,000738;
0,8300…0,8399 – 0,000725; 0,8400…0,8499 – 0,000712; 0,8500…0,8599 – 0,000699;
0,8600…0,8699 – 0,000686; 0,8700…0,8799 – 0,000673; 0,8800…0,8899 – 0,000660;
0,8900…0,8999 – 0,000647; 0,9000…0,9099 – 0,000633; 0,9100…0,9199 – 0,000620;
0,9200…0,9299 – 0,000607; 0,9300…0,9399 – 0,000594; 0,9400…0,9499 – 0,000581;
0,9500…0,9599 – 0,000567; 0,9600…0,9699 – 0,000554; 0,9700…0,9799 – 0,000541;
0,9800…0,9899 – 0,000528; 0,9900…1,000 – 0,000515.
Для лучшего понимания этой методики рассмотрим пример.
Загрузка...
