廈門易仕特儀器有限公司石油API密度計、API密度檢測儀、API比重檢測儀制造商
原油和液體石油產(chǎn)品密度，相對密度和API重度標(biāo)準(zhǔn)測定法（密度計法）1
(呂曉華 賀國慶 張金龍 新疆阿拉山口出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心)
本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布采用固定標(biāo)示D1298：標(biāo)示后的數(shù)字表示采用本標(biāo)準(zhǔn)的年份或zui后一次對標(biāo)準(zhǔn)的修訂年份。破折號后的數(shù)字表示zui近一次標(biāo)準(zhǔn)通過的年份。上標(biāo)?表示zui近一次修訂或通過時，編輯上的修改。
本標(biāo)準(zhǔn)使用已通過防護(hù)部處批準(zhǔn)。
?1注-為了遵守ASTM-API聯(lián)合會制定的標(biāo)準(zhǔn)合同2007年10月腳本1和標(biāo)準(zhǔn)文本都做了編輯和修訂。警告的注釋也于2002年10月移到了本標(biāo)準(zhǔn)的文本中。
?2注-2003年10月對表4內(nèi)容作了編輯上的修改。
1.1本標(biāo)準(zhǔn)檢測方法包括使用玻璃密度計在實(shí)驗(yàn)室測定液體原油及雷德蒸汽壓為101.325kpa或小于該值的原油，石油產(chǎn)品，石油產(chǎn)品混合物和非石油產(chǎn)品。
1.2通過密度計測得的數(shù)值既是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的也是在其他溫度下的測定值。
密度值既可以在標(biāo)準(zhǔn)溫度下測定也可以在其他任意溫度條件下測得。在其他溫度下的刻度讀數(shù)（視密度）通過石油計量表修正為標(biāo)準(zhǔn)密度；在其他溫度下的密度計讀數(shù)僅是視密度而不是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的密度值。
1.3密度，相對密度和API重度通過使用石油計量表可轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)溫度下的其他單位的密度值。
1.4在Annex A1中為測定方法提供了一個數(shù)據(jù)修正和鑒定的程序。
1.5該標(biāo)準(zhǔn)不是為了單純闡述各種安全因素，如果可能的話，建立與使用該方法有關(guān)的適當(dāng)?shù)募?/span>安全又健康的操作程序是使用該標(biāo)準(zhǔn)人員的責(zé)任。因?yàn)榇_定規(guī)范的操作要比單純使用更重要。
2．引用標(biāo)準(zhǔn)
2.1ASTM標(biāo)準(zhǔn)
D97石油產(chǎn)品傾點(diǎn)測定法2
D323石油產(chǎn)品蒸汽壓測定法（雷德法）2
D1250石油計量表指南2
D2500石油濁點(diǎn)檢測法2
D3117石油餾分濁點(diǎn)測定法3
D4057石油和石油產(chǎn)品手工取樣法（見API MPMS 8.1節(jié)）3
D4177石油和石油產(chǎn)品自動取樣法（見API MPMS 8.2節(jié)）3
D5854液體石油和石油產(chǎn)品手工混樣法（見API MPMS 8.3節(jié)）4
E1ASTM 溫度計標(biāo)準(zhǔn)5
E100ASTM密度計標(biāo)準(zhǔn)5
2.2API標(biāo)準(zhǔn)6
MPMS8.1石油石油產(chǎn)品手工取樣（ASTM D4057）
MPMS8.2石油石油產(chǎn)品自動取樣（ASTM D4177）
MPMS8.3液體石油和石油產(chǎn)品的手工混樣（ASTM D5854）
2.3石油標(biāo)準(zhǔn)的組成7
IP389石油中餾餾分結(jié)晶蠟點(diǎn)測定法（熱重-差示掃描量法）
IP標(biāo)準(zhǔn)法讀本，附錄A，IP標(biāo)準(zhǔn)溫度計說明。
2.4 ISO 標(biāo)準(zhǔn)8
ISO649-1實(shí)驗(yàn)室玻璃制品–一般用途密度計-*部分說明
3．術(shù)語
3.1本標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語定義：
3.1.1密度，名詞-在15℃，101.325kpa下，單位體積液體的質(zhì)量，以kg/m3表示。
3.1.1.1說明-其他標(biāo)準(zhǔn)溫度下的密度，如對于某些產(chǎn)品和在某些場所20℃下的密度也被使用，少數(shù)單位如kg/l和g/ml仍被使用。
3.1.2相對密度（比重），是在特定溫度下，某一體積液體的質(zhì)量與在同溫度下或不同溫度下同體積純水質(zhì)量之比。兩種標(biāo)準(zhǔn)溫度在以下將被明確說明。
3.1.2.1說明：一般的標(biāo)準(zhǔn)溫度包括60/60℉，20/20℃，20/4℃，以前使用比重這一術(shù)語現(xiàn)在仍能看到。
3.1.3 API 重度，名詞-用來表示油品相對密度60/60℉的一種約定尺度，其關(guān)系式如下：
°API=141.5/（相對密度60/60℉）-131.5 （1）
3.1.3.1說明-標(biāo)準(zhǔn)溫度如沒有其他說明，定義中指得是溫度為60℉。
3.1.4視密度，名詞-它是指在某一溫度下觀察到的密度計讀數(shù)而不是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的密度值。這些數(shù)值只是密度計讀數(shù)并不是在其他溫度下的密度，相對密度，API重度。
3.1.5濁點(diǎn)，名詞-在規(guī)定條件下，被冷卻液體開始出現(xiàn)蠟結(jié)晶時液體混濁時的溫度。
3.1.6傾點(diǎn)，名詞-在規(guī)定條件下，被冷卻的石油和石油產(chǎn)品試樣尚能流動的zui低溫度。
3.1.7蠟出現(xiàn)溫度（WAT），在規(guī)定條件下被冷卻的石油和石油產(chǎn)品蠟固體形成時的溫度。
4．方法概要
4.1使試樣處于規(guī)定溫度下，將試樣倒入與規(guī)定溫度大致相同的密度計量筒中，將合適的也在同溫度下的密度計放入試樣中并使其靜止。當(dāng)溫度達(dá)到平衡后，讀取密度計讀數(shù)和試樣溫度，使用石油計量表將觀察到的密度計讀數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)密度，如果需要，將密度計量筒連同內(nèi)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(yīng)用意義
5.1在監(jiān)控運(yùn)輸中，標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下，進(jìn)行體積與體積，質(zhì)量及兩者之間的換算對準(zhǔn)確測定石油和石油產(chǎn)品密度，相對密度(比重)，API（重度）是重要的。
5.2該方法zui適用于低黏度透明液體的密度，相對密度(比重)，或API重度的測定，該檢測方法也適用于有足夠時間讓密度計達(dá)到平衡的粘稠液體和不透明液體，密度讀數(shù)要采用合適的彎月面修正。
5.3當(dāng)測定散料油時，在接近散料油溫度條件下觀察密度計讀數(shù)，可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(guān)系到石油質(zhì)量和價格的因素，但是，石油的密度性質(zhì)并不能*表示石油的質(zhì)量，還需要其他性質(zhì)來綜合考慮。
5.5密度對自動化，飛機(jī)，輪船的燃料油消耗是一個重要質(zhì)量指標(biāo)，因?yàn)檫@些方面都會影響燃料油的儲存，處理和燃燒。
6．儀器
6.1密度計，玻璃制，具有密度讀數(shù)的刻度間隔，相對密度（比重）API重度應(yīng)符合E100或ISO649-1和表1中給出的技術(shù)要求。
6.1.1使用者也應(yīng)該明確檢測的儀器符合物質(zhì)、直徑和刻度誤差要求，儀器需有一個標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)證書，并按標(biāo)準(zhǔn)分類，觀察到的密度讀數(shù)應(yīng)當(dāng)使用合適的修正值。儀器滿足測定方法要求，如果沒有提供被認(rèn)可過證書的儀器都?xì)w為不確定。
6.2溫度計需有使用范圍，均勻刻度，zui大允許刻度誤差列于表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系，該體系提供的標(biāo)準(zhǔn)體系總的不確定性不能高于使用玻璃器皿中液體的溫度計。
6.3密度計量筒，是由透明玻璃，塑料（見6.3.1）或金屬制成。量筒內(nèi)徑應(yīng)至少比密度計外徑大25mm，其高度應(yīng)是使合適的密度計漂浮在試樣中時，密度計底部與量筒底部間距至少有25mm。
表1 推薦密度計技術(shù)要求
單位 密度測量范圍 刻度A 彎月面
密度范圍 每支單位 刻度間隔A 刻度誤差A 修正值
密度，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刻度的間隔和誤差
表2 推薦溫度計技術(shù)要求
單位 范圍 刻度間隔 zui大誤差
℃ -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)不變色，能抗油樣侵蝕及不影響被測物質(zhì)的性質(zhì)。此外，量筒長期暴露在日光下，不應(yīng)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，能使試樣*浸沒在恒溫浴液面以下，溫度控制系統(tǒng)能夠保持水浴溫度在試樣溫度±0.25℃以內(nèi)。
6.5玻璃或塑料攪拌棒長約400mm.
7．樣品制備
7.1 若沒有其他要求，非揮發(fā)性石油和石油產(chǎn)品應(yīng)按D4057（API MPMS 8.1節(jié)）和D4177（API MPMS 8.2節(jié)）取樣法取樣。
7.2 揮發(fā)性原油和石油產(chǎn)品取樣采用D4057（API MPMS 8.1節(jié)）方法，為減少輕組分損失而影響密度測定的準(zhǔn)確度可使用一個體積可變的取樣器。在取樣后，如果沒有該設(shè)備為了盡可能減少組分損失，應(yīng)將試樣轉(zhuǎn)移至能夠制冷的容器中。
7.3 樣品混合
用于試驗(yàn)的混合試樣盡可能代表整批測試樣品。但在混樣操作中,應(yīng)始終注意保持樣品的完整性。對含水或沉淀物或兩者都含有的揮發(fā)性原油和石油產(chǎn)品及含蠟的揮發(fā)性原油和原油產(chǎn)品加熱時可能會引起輕組分損失，采用（第7.3.1-7.3.4節(jié)）中給出的方法，可保持試樣組分的完整性。
7.3.1 RVP大于50kpa的揮發(fā)性原油和石油產(chǎn)品-為減少輕組分損失，樣品應(yīng)在原容器和密閉系統(tǒng)中混合。
注1-在敞開的容器中混合揮發(fā)性式樣將會導(dǎo)致輕組分的損失，從而影響試樣密度值。
7.3.2 含蠟原油-如果原油的傾點(diǎn)高于10℃或濁點(diǎn)（WAT）高于15℃時，在混樣前要加熱試樣，使試樣溫度高于傾點(diǎn)9℃或濁點(diǎn)3℃以上，為減少輕組分損失，樣品應(yīng)盡可能的在原容器和密閉容器里混合。
7.3.3含蠟餾分-在混樣前將試樣加熱至濁點(diǎn)（WAT）3℃以上。
7.3.4殘渣燃料油-在混樣前，把試樣加熱至試驗(yàn)要求溫度（見8.1.1和注4）。
7.4其他關(guān)于液體試樣混合及處理方法見D5854（API MPMS 8.3節(jié)）。
8．測定方法
8.1 試驗(yàn)溫度
8.1.1 把試樣加熱到能讓它充分流動，但溫度不能高至引起其輕組分的損失，溫度也不能低到試樣中的蠟析出。
注2-用密度計法測定密度，相對密度或API重度，在標(biāo)準(zhǔn)溫度或接近標(biāo)準(zhǔn)溫度時測定zui為準(zhǔn)確。
注3-石油計量表中的體積、密度，相對密度或API重度修正值是基于大量典型物質(zhì)的一般補(bǔ)充。同樣的系數(shù)用于每一套表中，在同一溫度下由測試樣品常數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)常數(shù)之間的差異可能引起的間隔zui小誤差需要修正。測定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的差異對試驗(yàn)結(jié)果會造成更嚴(yán)重的影響。
注4-要在被測樣品物化特性合適的溫度下獲得密度計讀數(shù)。這個溫度接近標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃，當(dāng)密度只用于散裝石油計量時，在散裝石油溫度±3℃下來測定密度（見5.3）。
8.1.2原油樣品在接近標(biāo)準(zhǔn)溫度下測定時，如果樣品有蠟析出，則要高于傾點(diǎn)9℃以上或高于濁點(diǎn)3℃以上中一個較高的溫度下測定。
注5-對于原油樣品，蠟析出現(xiàn)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法還未被確定。
9．儀器校正
9.1密度計和溫度計按ANNEX A1的方法來修正。
10．檢測方法
10.1在測定溫度約±5℃下使用密度計量筒和溫度計。
10.2將試樣轉(zhuǎn)移到清潔溫度穩(wěn)定的密度計量筒中，轉(zhuǎn)移時避免試樣飛濺和氣泡生成，同時減少試樣中輕組分的揮發(fā)。（注意—易燃性蒸汽可能會引起閃火！）
10.3通過虹吸或水驅(qū)動轉(zhuǎn)移高揮發(fā)試樣。（注意—用嘴吸取試樣可能導(dǎo)致吸入樣品）
10.3.1含有酸或其他水溶液物質(zhì)的試樣用虹吸管移至量筒中。
10.4在量筒中放入密度計前，用一片清潔的濾紙除去試樣表面上形成的所有氣泡。
10.5把裝有試樣的量筒垂直的放在沒有空氣流動的地方。在整個試驗(yàn)期間，環(huán)境溫度變化應(yīng)不大于2℃。當(dāng)環(huán)境溫度變化大于±2℃時，應(yīng)使用恒溫浴保持溫度穩(wěn)定。
10.6用合適的溫度計或溫度測定儀，攪拌棒作垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動攪拌試樣來確保整個量筒中試樣溫度、密度均勻。記錄試樣溫度，接近至0.1℃,從密度計量筒中取出溫度計溫度測定儀，或攪拌棒。
注6-若使用液體玻璃密度計，通常使用攪拌棒。
10.7把合適的密度計放入液體中，當(dāng)密度計達(dá)到平衡位置時放開，應(yīng)小心操作，以避免弄濕自由漂浮的密度計液面以上干管部分。對于低黏度透明或半透明液體，把密度計按至平衡點(diǎn)以下1mm至2mm,當(dāng)它再回到平衡位置時，觀察彎月面形狀，如果彎月面改變，應(yīng)清洗密度計干管。重復(fù)此操作直到彎月面形狀保持不變。
10.8對于不透明黏稠液體，使密度計緩慢的浸入液體中。
10.9對透明低黏度液體，將密度計插入液體約兩個刻度，放開時要輕輕的旋轉(zhuǎn)一下密度計，使他能離開量筒壁自由飄浮直到靜止在溶液中。由于密度計干管上沾有液體會影響密度讀數(shù)，因而不要弄濕液面以上密度計干管部分。
10.10要有充分的時間讓密度計靜止，并讓所有氣泡升至液體表面，讀數(shù)前要除去所有氣泡。
10.11當(dāng)使用塑料量筒時要用濕布擦試量筒外壁，以除去所有靜電（注 使用塑料量筒常形成靜電荷，并可能妨礙密度計的自由飄浮）。
10.12當(dāng)密度計離開量筒壁自由飄浮靜止時，按10.12.1或10.12.2讀取密度計刻度值，讀至zui接近刻度間隔的1/5處。
10.12．1測定透明液體時，先將眼睛放于稍低于液面的位置觀察，慢慢上升至液面上，先看到一個不正的橢圓，然后逐漸變成一條與密度計刻度相切的一條線。（見圖1）
圖1 透明液體的密度計刻度讀數(shù)
10.12.2測定不透明液體，使眼睛稍高于液面位置觀察（見圖2），密度計讀數(shù)為液體上彎月面與密度計刻度相切的那一點(diǎn)。
注7- 使用金屬密度計量筒測定不透明液體時，只有讓試樣液面裝至距量筒頂端5mm以內(nèi)，才能確保讀數(shù)準(zhǔn)確。
圖2 不透明液體的密度計刻度讀數(shù)
10.13記錄密度計讀數(shù)后，立即小心的取出密度計，插入溫度計或溫度計測定儀，垂直的攪拌試樣，記錄溫度接近到0.1℃。如果這個溫度讀數(shù)與開始溫度讀數(shù)（見10.6）相差大于0.5℃，應(yīng)重新讀取密度和溫度讀數(shù)，直到溫度變化穩(wěn)定在±0.5℃以內(nèi)，如果不能得到穩(wěn)定溫度，把密度計量筒放在恒溫浴內(nèi)，重復(fù)10.5以后的操作步驟。
10.14試驗(yàn)溫度高于38℃，要讓蠟封型密度計，垂直的滴干并冷卻。
11．計算
11.1對觀察到的溫度計讀數(shù)（見10.6和10.13）作相關(guān)修正后，記錄兩個溫度讀數(shù)的平均值接近0.1℃。
11.2由于密度計讀數(shù)是按液體水平面標(biāo)定的，對于不透明液體，應(yīng)按表1中給出的彎月面修正只碓觀察到的密度計讀數(shù)作彎月面修正。
注8-對特殊用途的密度計下彎月面修正值的確定方法，是將這只密度計浸入與被測試樣表面張力接近的透明液體中，觀察液體在密度計干管上爬升的zui大高度。本方法規(guī)定的密度計下彎月面修正值見表1。
11.3對觀察到的密度計讀數(shù)作相關(guān)修正后，其數(shù)值應(yīng)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下而不是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下標(biāo)定的，則運(yùn)用以下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=標(biāo)準(zhǔn)溫度下的密度計讀數(shù) r℃
ρt=密度計*上的密度讀數(shù)其標(biāo)準(zhǔn)溫度是t℃.
11.5在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)參考D1250用石油計量表相應(yīng)部分減去修正的密度計讀數(shù)轉(zhuǎn)化為密度，相對密度或API密度。在石油計量表的表3中舉出了相關(guān)表的數(shù)據(jù)實(shí)例。
11.5.1修正的密度值的嚴(yán)格程序采用原油計量表中包含的計算機(jī)執(zhí)行程序而不是印刷表，如果要使用印刷表，要確保發(fā)現(xiàn)所有誤差，因?yàn)槭褂冒姹疽寻姹局械膬?nèi)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范圍的密度計收縮修正，視密度要直接加上要求的修正值。
11.5.2密度單位由kg/m3換算到g/ml, kg/l應(yīng)除以103。
11.5.3用表51（15℃密度）21（60/60℉相對密度）或表3（API重度）參考D1250標(biāo)準(zhǔn)可相互換算視密度計量單位。
表3 石油計量表數(shù)據(jù)實(shí)例
種類 密度15℃kg/m3 密度20℃ kg/m3 相對密度60/60℉ °API
原油 53A 59A 23A
石油產(chǎn)品 53B 59B 23B 5B
潤滑油 53D 59D - 5D
12．報告結(jié)果
12.1標(biāo)準(zhǔn)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)果以標(biāo)準(zhǔn)溫度下以kg/l或g/ml表示時報告至0.0001。
12.3相對密度，無單位，zui終結(jié)果在兩個標(biāo)準(zhǔn)溫度下報告至0.0001。
12.4 API重度zui終報告之0.1°API。
13．精密度和偏差
13.1精密度是通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)結(jié)果統(tǒng)計，該方法的精密度確定如下
13.1.1重復(fù)性-同一操作者采用同一儀器在恒定操作條件下,對同一種測定試樣按實(shí)驗(yàn)方法正確的操作所得連續(xù)測定結(jié)果之間的差異，在長期的操作實(shí)踐中，在正常的操作條件下超過表4所示的數(shù)值的可能性只有二十分之一。
表4 精密度值
石油產(chǎn)品 透明低粘度液體
參數(shù) 溫度范圍 ℃（℉） 單位 重復(fù)性 再現(xiàn)性
密度 -2～24.5 kg/m3 0.5 1.2
（29～76） kg/L或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
石油產(chǎn)品 不透明液體
參數(shù) 溫度范圍 ℃（℉） 單位 重復(fù)性 再現(xiàn)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 -2～24.5 / 0.0006 0.0015
(29～76)
API重度 (42～78) °API 0.2 0.5
13.1.2再現(xiàn)性-不同操作者，在不同實(shí)驗(yàn)室對同一測試樣，按實(shí)驗(yàn)方法正確的操作得到的兩個獨(dú)立的結(jié)果之間的差在長期的操作時間中超過以下數(shù)值的可能性只有二十分之一。
13.2偏差-本實(shí)驗(yàn)方法并未確定偏差，然而如果密度計的標(biāo)定方法是由標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會提供的，其值是沒有偏差的。
14．關(guān)鍵詞
14.1 API重度，原油，密度，密度計，原油計量表，石油產(chǎn)品，相對密度，比重。
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