GB/T 2013-2010 液體石油化工產(chǎn)品密度測(cè)定法

引言:
密度可以用于石油化工產(chǎn)品的定性試驗(yàn)，也可以用于石化產(chǎn)品體積和質(zhì)量之間的相互換算。對(duì)于兩種純化學(xué)物質(zhì)的混合物，可以由密度來(lái)確定組成情況。
在本標(biāo)準(zhǔn)的三種密度測(cè)量方法中， U型振動(dòng)管法可以達(dá)到很高的準(zhǔn)確度和精密度，但設(shè)備成本高；比重瓶法可以達(dá)到較高的準(zhǔn)確度和精密度(低于U型振動(dòng)管法)，適用性強(qiáng)，但測(cè)量速度慢；密度計(jì)法的準(zhǔn)確度和精密度低于前兩種方法，但可以滿足于多數(shù)密度測(cè)量的需求，而且簡(jiǎn)單快速。用戶可以根據(jù)精度要求、產(chǎn)品特性、試驗(yàn)條件或測(cè)量效率，選擇一種合適的測(cè)量方法。

范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用密度計(jì)、U型振動(dòng)管和比重瓶測(cè)定液體石油化工產(chǎn)品密度的三種試驗(yàn)方法。
試驗(yàn)方法A一一密度計(jì)法: 本方法適用于測(cè)定易流動(dòng)的透明液體的密度，對(duì)于不易流動(dòng)的黏稠液體，可以使用恒溫浴，在高于室溫的情況下測(cè)定密度。本方法也能用于不透明液體的密度測(cè)量，但讀數(shù)方法不同于透明液體。
試驗(yàn)方法B一一U型振動(dòng)管法: 本方法適用于在試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)壓力下可處理為單相液體的石油化工產(chǎn)品；本方法適用于任何蒸氣壓的液體，但要采取適當(dāng)措施，確保樣品在處理和測(cè)定期間始終為單相，同時(shí)沒(méi)有輕組分的損失以及組成和密度的改變。
試驗(yàn)方法C一一比重瓶法: 本方法適用于在試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)壓力下可處理為液體的石油化工產(chǎn)品的密度測(cè)量。其中的毛細(xì)管塞比重瓶不適用于初餾點(diǎn)低于40°C的液體；帶刻度雙毛細(xì)管比重瓶適用于除較黏稠產(chǎn)品以外的所有液體石油化工產(chǎn)品密度的測(cè)量，而且特別適用于只有少量樣品的液體，但限于試驗(yàn)溫度下運(yùn)動(dòng)黏度不超過(guò)50mm²/s的液體。

術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
密度  density
ρ_t
在規(guī)定溫度下，單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)。
注: 單位為千克每立方米(kg/m³)或克每立方厘米(g/cm³)。當(dāng)報(bào)告密度時(shí)，注明所用的密度單位和溫度。例如，千克每立方米或克每立方厘米，t°C。
標(biāo)準(zhǔn)密度  standard density
ρ₂₀
在20°C和101.325kPa下，單位體積液體的質(zhì)量。
注: 單位為千克每立方米(kg/m³)或克每立方厘米(g/cm³)。
視密度  obsened density
ρ_t'
在試驗(yàn)溫度下，玻璃密度計(jì)在液體試樣中的讀數(shù)。
注: 單位為千克每立方米(kg/m³)或克每立方厘米(g/cm³)。
密度溫度系數(shù)  density temperature factor
γ
溫度每變化(升高或降低)1°C時(shí)，液體密度的變化值。
γ=(ρ_t1-ρ_t2)/(t2-t1)
注: 單位為kg/(m³·°C)。

試驗(yàn)方法A一一密度計(jì)法
方法概要
使試樣處于規(guī)定溫度，將其倒入溫度大致相同的密度計(jì)量筒中，將合適的密度計(jì)放入已調(diào)好溫度的試樣中，讓它靜止。當(dāng)溫度達(dá)到平衡后，讀取密度計(jì)的讀數(shù)和試樣溫度，根據(jù)需要換算密度或標(biāo)準(zhǔn)密度，如果需要，可以將裝有試樣的密度計(jì)量筒放在恒溫浴中，以避免測(cè)定期間溫度的過(guò)大波動(dòng)。

試驗(yàn)方法B一一U型振動(dòng)管法
方法概要
把少量樣品(一般少于1mL) 注入可控制溫度的試樣管中，記錄振動(dòng)頻率或周期，用事先得到的試樣管常數(shù)計(jì)算試樣的密度。試樣管常數(shù)是用試樣管充滿已知密度標(biāo)定液時(shí)的振動(dòng)頻率確定的。新型儀器在樣品注入試樣管后會(huì)直接顯示密度值。

儀器:
振動(dòng)管密度計(jì): 經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，密度分辨率為±0.1kg/m³或更高。
循環(huán)恒溫浴: 如果需要恒溫浴，要能使循環(huán)液體的溫度保持在要求溫度的±0.05°C內(nèi)。
溫度傳感器: 經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，能測(cè)量試樣管的溫度，到至少±0.10°C。通過(guò)試樣管的能量傳遞速率是很低的，因此，為了使沿導(dǎo)線進(jìn)出試樣管的熱量傳遞zui小，應(yīng)注意使用導(dǎo)線很細(xì)的傳感器。
均化器: 適用于樣品及樣品容器，能使樣品均勻，可用高速剪切器、靜態(tài)混合器以及其他合適的形式。

試驗(yàn)步驟
當(dāng)試樣管用環(huán)境空氣充滿時(shí)，檢查密度計(jì)讀數(shù)，并與標(biāo)定時(shí)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)值比較應(yīng)在其zui小有效數(shù)字±1范圍內(nèi)。如果達(dá)不到，應(yīng)重新清洗和干燥試樣管，并再次檢查。如果讀數(shù)仍然超差，應(yīng)重新標(biāo)定密度計(jì)。
用合適的注射器或自動(dòng)取樣器把試樣注入試樣管中，按說(shuō)明書(shū)中要求充滿試樣管。
當(dāng)使用自動(dòng)進(jìn)樣器時(shí)，要加倍進(jìn)樣或采用檢查樣品辦法，以便檢查由氣泡產(chǎn)生的誤差并監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能。
在任何階段都不能使用虹吸樣品的方法，因其可造成輕組分的損失。樣品應(yīng)倒入注射器，然后注入試樣管，或用自動(dòng)進(jìn)樣器通過(guò)壓力把樣品壓入儀器中。
當(dāng)手工注射樣品時(shí)，在注射前，打開(kāi)試樣管的照明燈，按制造廠說(shuō)明書(shū)要求邊進(jìn)樣邊檢查試樣管內(nèi)是否有氣泡，如果發(fā)現(xiàn)有氣泡，退空試樣管，再次進(jìn)樣并重新檢查氣泡。
檢查試樣管以后，立即關(guān)閉照明燈，因?yàn)闊舢a(chǎn)生的熱量影響試樣管的溫度。
當(dāng)密度計(jì)顯示的密度讀數(shù)穩(wěn)定在0.1kg/m³或振動(dòng)周期達(dá)到五位有效數(shù)字，記錄顯示的數(shù)字和至0.1°C的試樣管的溫度。
如果樣品在注入前由于混合不充分，在樣品中存在有大水滴，指示的密度值和振動(dòng)周期都將是不穩(wěn)定的。
當(dāng)測(cè)定黏稠液體的密度時(shí)，即使有空氣或氣泡存在，有時(shí)也會(huì)得到一穩(wěn)定讀數(shù)。對(duì)于這些液體，應(yīng)對(duì)試樣管稍加壓力，并重測(cè)密度。如果液體呈單相，由于加壓而造成密度的漂移將是很小的。另一方面，由于氣體或空氣泡的存在，當(dāng)它們被壓縮時(shí)會(huì)觀察到密度值有很大的漂移，在這種情況下，要重新進(jìn)樣。
如果試樣中含有很細(xì)的懸浮水滴，當(dāng)達(dá)到熱平衡后，立即觀察密度。
按步驟清潔和干燥試樣管。

計(jì)算
如果密度計(jì)顯示的是振動(dòng)周期，由觀察到的試樣管的振動(dòng)周期，按制造廠說(shuō)明書(shū)計(jì)算樣品的密度。
標(biāo)準(zhǔn)溫度下的密度可用式(2)計(jì)算。

報(bào)告
密度zui終結(jié)果報(bào)告到0.1kg/m³或0.0001g/cm³，tºC。
精密度
按下述規(guī)定來(lái)判斷試驗(yàn)結(jié)果的可靠性(95%置信水平)。
重復(fù)性
同一操作者用同一臺(tái)儀器對(duì)同一種試樣進(jìn)行測(cè)定，所得連續(xù)測(cè)定結(jié)果之差，不應(yīng)超過(guò)表4中的數(shù)值:


再現(xiàn)性
不同操作者，在不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)同一試樣進(jìn)行測(cè)定，所得兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)果之差，不應(yīng)超過(guò)表5中的數(shù)值:


試驗(yàn)方法C一一比重瓶法
方法概要
毛細(xì)管塞比重瓶法
將試祥裝入比重瓶，恒溫至測(cè)定溫度，稱出試樣的質(zhì)量。由這一質(zhì)量除以在相同溫度下預(yù)先測(cè)得的比重瓶中水的質(zhì)量(水值)與其密度之比值，即可計(jì)算出試樣的密度。
帶刻度雙毛細(xì)管比重瓶法
比重瓶雙臂刻度用水校準(zhǔn)，以比重瓶?jī)?nèi)所裝水在空氣中的表現(xiàn)質(zhì)量與刻度值作圖。將試樣注入干燥的比重瓶中，在測(cè)定溫度下達(dá)到恒溫后，記下兩臂中液面刻度數(shù)，并稱量，用圖表查出等體積水在空氣中的表觀質(zhì)量，試樣密度的計(jì)算與上面相同。


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