基于GB/T 1884与SH/T 0604的原油密度测定法比较研究
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摘要： 文章分别用gb/T 1884-2000和sh/T 0604-2000的方法对原油试样进行密度测试，研究同一试样不同方法的样品前处理及测试数据的重复性。通过重点对SH/T 0604-2000中样品前处理的研究，将其样品前处理方法有效延伸，使之在测试中更具代表性与真实性。
Abstract： This paper used two kinds of method, which are GB/T 1884-2000 and SH/T 0604-2000, to test the crude petroleum determination of density, in order to show the same sample’s repeatability of the test data by different ways. The research on SH/T 0604-2000, which had broadened the ways to fore deal with the sample, made the sample more representative.
关键字： 原油；密度；密度计法；U形振动管法
Key words： crude petroleum; density; hydrometer method; oscillating U-tube method
中图分类号：G31 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0204-02
0引言
标准密度是指在20℃和101.325kPa下，单位体积液体的质量，以kg/m3或g/cm3表示。原油的密度是原油的重要属性，在原油的勘探、开发、炼制、交易、储存等环节中均起到很重要的作用。比如在散装原油交易的容器计重过程中，检测得到的原油密度值会直接影响到交易货物的实际数量及交易金额，如果检测结果与真值相差很大，就会引起贸易纠纷。
因此，在对散装原油进行鉴定检测时，准确测量原油密度就显得尤为重要了。我国目前检测原油密度的标准，广泛应用的主要有国家标准GB/T 1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》（以下简称密度计法）和行业标准SH/T 0604-2000《原油和石油产品密度测定法（U形振动管法）》（以下简称振动管法）。
本文主要研究无沉淀物的原油，总结平时工作的经验，强调了对样品前处理和试验过程中的细节问题，考察了同一试样不同方法的测试数据的重复性，讨论在实验室实际操作中两种方法可互为验证，以减少测试数据出现错误的可能性。
1密度测定计法的样品前处理及实验
密度计法：①设备和仪器：需按标准准备尺寸合适的密度计量筒，密度计和温度计需按标准定期进行检定。②实验环境：量筒应垂直放置在没有空气流动的地方，整个试验期间，环境温度变化应不大于2℃，否则则使用恒温浴，以免温度变化太大。③样品前处理：按标准，处理不同性质的样品，目的是减少轻组分的损失。加热样品到合适的温度，即20℃，或高于倾点9℃以上，或高于浊点3℃以上中较高的一个温度，然后在密闭的容器中充分摇匀，以避免转移样品到密度计量筒中时破坏样品的完整性。摇匀后转移到温度稳定、清洁的密度计量筒中，尽量避免样品飞溅和生成空气泡。④读数前准备：因试样转移前进行过充分摇匀，密度计量筒中的试样不可避免地混有空气泡，尤其是运动粘度较大的试样，空气泡更为多，直接对实验结果产生比较大的影响，因此，读数前需要将试样在恒定的温度下进行充分的静置，使试样中的空气泡尽量浮至试样表面。用清洁的滤纸除去表面上形成的所有气泡，然后用玻璃棒或合适的温度计作垂直旋转运动搅拌试样，使整个量筒中试样的密度和温度达到均匀。⑤读数和计算：使用合适的温度计和密度计进行测量读数。密度计在达到平衡位置时应能自由漂浮。按标准方法读取数据，为视密度。在温度变化稳定在±0.5℃以内的情况下读取多组数据作为平行样，然后对视密度作刻度修正和弯月面修正，对温度读数作刻度修正，用GB/T 1885中的表59A、表59B或表59D把修正后的密度计读数换算到20℃下标准密度，可进一步换算到15℃下密度以及得出API值。
2U形振动管法的样品前处理及实验
振动管法：①设备：本实验使用的是奥地利安东帕（中国）有限公司生产的数字式密度仪，型号为DMA 4500，手动进样。在使用前应按程序校准仪器，减少仪器误差。②测试温度：尽可能在标准温度下进行试验，如果不可能，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。③样品前处理：标准对各类试样的加热、混匀等作了一般性的要求。然而，在实际工作中发现，经过晃动混合均匀的样品内往往含有气泡，且不易消除，对实验数据的准确性产生较大影响。因此，对样品前处理进行了如下延伸：混匀后将试样倒取适量（100mL左右）到小烧杯内，将烧杯固定在水浴内（水浴在测试温度恒温），使温度保持在试样能够充分流动的范围内，但不能高至引起轻组分损失，或低至样品中的蜡析出。静置足够长的时间，使试样中包含的空气泡排出，然后用玻璃棒作垂直旋转运动搅拌试样，应注意尽量慢速多次搅拌，以期达到试样混合均匀又不混入新的气泡为准。④进样和读数：将小烧杯上部的试样舍弃，将底部的试样倒入注射器，然后将试样注入试样管，仪器将自动读取测试温度下的试样密度。读取多组数据作为平行样，每组数据都应当是另行注入试样。⑤计算：根据数字式密度计最后读出的温度和密度数据，按标准换算出试样的标准密度。
3两种测定方法的实验结果对比与分析
与振动管法相比，密度计法的优势是试样量大，能更好地保持样品的完整性，使得试样更具代表性；通过恒温、静置，能很好地排除试样中的气泡，减少气泡对实验结果的影响。但是振动管法需要的试样量少，而且在排除气泡、试样代表性、仪器误差等因素影响的情况下，可以很好地规避环境变化、刻度不准确以及检测人员对数据的估读误差对结果的影响。
本次试验对工作中经常接触到的原油进行了上述两种方法的对比试验，包括梅瑞16、普鲁特尼奥、祖瓦塔、卡斯特拉四种，试验结果如表所示，密度计法和振动管法的测试结果均为各自多组测试结果的算术平均值。
由表1-表4的实验结果可以看到，对于实验中涉及的这四种原油，用密度计法和振动管法分别进行密度测试，其测定结果的差值都符合GB/T 1884-2000和SH/T 0604-2000规定的重复性要求。
其中，粘度较大的梅瑞16比起其他的试样重复性稍差，且三个试样的振动管法数据均小于密度计法数据。其影响因素是由于粘度的影响会使密度计发生偏差，且粘度较大的试样受气泡影响较其他粘度较小的试样要大。
4结论
在对用密度计法测得的原油密度数据抱有怀疑的时候，可以使用振动管法对试样进行密度测试复核，反之亦然。在正确充分地对试样进行前处理的情况下，两种方法的最终结果应该是在重复性允许的范围以内。因此在实验条件有限的条件下，可以用其中任意一种方法测试原油密度。在对原油密度准确性有质疑时，可采用另一种测试方法作为补充验证。
参考文献：
[1]GB/T 1884-2000原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）.
[2]SH/T 0604-2000原油和石油产品密度测定法（U形振动管法）.
[3]ASTM D1298-99(R2005).Standard Test Method for Density,Relative Density(Specific Gravity),or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method.