D原油和液体石油产品的密度相对密度

原油和液体石油产品的密度、相对密度（比重）

或API比重的液体比重计试验方法

此标准方法的固定编号为D 1298，跟在固定编号后面的数字代表标准最初采用，或者修订、最新修订的年限。括号内的数字代表最新核准的年限。上标ε代表由于最新修订或者核准而带来的编辑上的变化。

此标准经国防部相关机构核准。

1 适用范围

1.1 本试验方法规定了使用玻璃液体比重计，在雷德蒸汽压≤101.325kPa（14.696 psi）下，测定原油、石油产品以及石油和非石油产品液体混合物的密度、相对密度和API比重。

1.2 在参考温度或其他方便的温度下，用比重计测出试验结果，并采用石油计量表，将读数修正到参考温度下的数值。在其他参考温度下的读数仅是比重计的读数，而不是在该温度下的密度。

1.3 用石油计量表，可将密度、相对密度和API比重值，转化为其他参比温度下用其他单位表示的与此相当的值。

1.4 Annex A1中，包含本试验方法所用仪器的检验。

1.5本标准没有对与此有关的所有安全问题都提出建议。因此，用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施，并确定适用的管理制度。

2 引用标准

2.1 ASTM标准：

D 97 石油产品倾点试验方法

D 323 石油产品蒸汽压试验方法（雷德法）

D 1250 石油计量表使用指南

D 2500 石油浊点试验方法

D 3117馏分燃料蜡出现点的试验方法

D 4057 石油及石油产品手工取样操作规程（API MPMS Chapter 8.1）

D 4177 石油及石油产品自动取样操作规程（API MPMS Chapter 8.2）

D 5854 石油及石油产品液体试样混合和处理操作规程（API MPMS Chapter 8.3）

E1 ASTM玻璃液体温度计规格

E 100 ASTM液体比重计规格

2.2 API标准 MPMS Chapter 8.1 石油及石油产品手工取样方法（ASTM Practice D 4057）

MPMS Chapter 8.2石油及石油产品自动取样方法（ASTM Practice D 4177）

MPMS Chapter 8.3石油及石油产品混合和处理方法（ASTM Practice D 5854）

2.3 石油学会标准

IP 389 中间馏分燃料油蜡出现温度（WAT）的差热分析（DTA）和差示扫描量热（DCS）测定法

IP Standard Methods Book，附录A，IP标准温度计规格

2.4 ISO标准

ISO 649-1 实验室玻璃器皿—通用密度比重计—Part 1：规格

3 术语

3.1此标准特指术语的定义：

3.1.1 API比重，n—以60℉时的比重为函数的特殊方程如下：

ºAPI = 141.5/（60℉时的比重）- 131.5 （1）

3.1.1.1 Discussion—没有规定参考温度，定义中包含了60℉。

3.1.2 浊点，n—在规定试验条件下，冷却试样的过程中，蜡晶体出现使试样变得浑浊的温度，即为浊点。

3.1.3 密度，n—在15℃，101.325kPa下单位体积液体的质量，以kg/m3作为标准单位。

3.1.3.1 Discussion—可能有一些产品或一些地方选用其他参考温度（如20℃）。如kg/L或g/mL，很少作为首选单位。

3.1.4 观测值，n—在某温度，而不是参考温度下的观测值。这些值仅仅是液体比重计读数，并不是其他温度下的密度、相对密度或API比重值。

3.1.5 倾点，n—在规定的试验条件下，原油或石油产品试样在冷却过程中，能够连续流动的最低温度。

3.1.6 相对密度（比重），n—一定温度下一定体积液体的质量，与同体积纯水在相同或不同温度下的质量之比。两个参考温度应明确说明。

3.1.6.1 Disccusion—常用参考温度包括60/60℉、20/20℃和20/4℃。可能能找到废除使用的术语比重。

3.1.7 蜡出现温度（WAT），n—在规定试验条件下，原油或石油产品在冷却过程中，蜡固体开始形成的温度。

4 试验方法概要

4.1 使试样处于规定温度，将其倒入温度大致相同的液体比重计量筒中，将合适的液体比重计放入已调好温度的试样中，让其静置下来。当温度达到平衡后，读取液体比重计的读数和试样温度。用石油计量表把观察到的液体比重计读数换算为参考温度下的密度。如果需要，在试验过程中，可将液体比重计量筒及内装的试样一起放入恒温浴中，以避免在测定期间温度变动太大。

5 意义和应用

5.1 石油和石油产品的密度、相对密度（比重）或API比重的精确测量，对于密闭输送情况，从测量体积转化为参考温度下的体积或质量或者体积和质量，是必须的。

5.2 此试验方法非常适合测定低粘度透明液体的密度、相对密度（比重）或API比重。如果允许足够长的时间使液体比重计达到平衡，也适用于粘稠液体的测定。如果进行合适的弯月面修正，还可以用于测定不透明液体。

5.3 当用于散装油测量时，通过观测与散装油温度接近的试样的液体比重计读数，体积修正误差会减到最少。

5.4 密度、相对密度（比重）或API比重是影响原油质量和价格的因素。然而，石油的此项性质并不能完全确定石油质量，除非与石油其他性质一起综合考虑。

5.5 密度是汽车、航空和航海燃料质量的重要指示，能影响存储、处理和燃烧。

6 仪器

6.1 液体比重计：玻璃制，按照要求在比重计上刻有密度、相对密度、或API比重的单位，应符合E 100或ISO 649-1的技术规格，有关要求见表1。

表1 推荐液体密度计

单位 范围 刻度 弯月面

总范围 每个单位 间隔 误差 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

相对密度（60/60℉） 0.600 – 1.100 0.020 0.0002 ±0.0002 +0.0003

0.600 – 1.100 0.050 0.0005 ±0.0003 +0.0007

0.600 – 1.100 0.050 0.001 ±0.0006 +0.0014

相对密度（60/60℉ API） 0.650 – 1.100 0.050 0.0005 ±0.0005

-1 - +101 12 0.1 ±0.1

6.1.1 使用者应确定本试验所用液体比重计的材料、尺寸、刻度误差能满足要求。如果仪器上带有公认的标准化组织的校准合格证，则仪器应按照合格证进行分类，观察到的读数应按照合格证的规定进行合适的修正。仪器应满足此试验方法的要求，如果仪器没有进过公认的标准化组织认证为合格，则将该仪器划为未认证仪器。

6.2 温度计：测量范围、刻度间隔、最大允许刻度误差见表2，应符合技术规格E 1或IP Appendix A。

6.2.1 可能使用其他替代性的温度测量设备或系统，如果校准系统的总不确定度不大于玻璃液体温度计的总不确定度。 6.3 液体比重计量筒：由透明玻璃、塑料（见6.3.1）或金属制成，其内径至少比比重计外径大25mm，其高度应使应使液体比重计在使用中漂浮时，液体比重计底部与量筒底部的间距至少有25mm。

6.3.1 塑料制液体比重计量筒应不褪色、抗油样冲击，且材料不能受试样影响。长时间暴露于阳光下不会变得模糊。

6.4 恒温浴：如果需要，其尺寸大小应能容纳装有试样的液体比重计量筒，使试样完全浸没在恒温浴液体表面以下，在试验期间，温控系统应能保持试验温度在±0.25℃以内。

6.5 搅拌棒：可选，玻璃或塑料制，长约400mm。

表2 推荐的温度计

刻度 范围 刻度表格 刻度误差

℃ -1 - +38 0.1 ±0.1

℃ -20 - +102 0.2 ±0.15

℉ -5 - +215 0.5 ±0.25

7 取样

7.1 如果没有特殊规定，非挥发性石油和石油产品的取样应按操作规程D 4057（API

MPMS Chapter 8.1）和D 4177（API MPMS Chapter 8.2）。

7.2 挥发性原油或石油产品取样，更适合按照操作规程D 4177（API MPMS Chapter

8.2），用体积可变的取样器使轻组分的损失减到最少，而轻组分的损失会影响到密度测量的准确度。将样品移出取样器，包括取样后转移试样到冷冻容器，需要特别小心使损失最少。

7.3 样品混合—混合试样是使用于试验的试样尽可能地代表整个试样所必须的步骤，但在混合操作中，应始终注意保持样品的完整性。对含水或沉淀物的挥发性原油和石油产品混合，或含蜡挥发性原油和石油产品加热时，可能会引起轻组分损失。7.3.1-7.3.4给出了一些保持样品完整性的指南。

7.3.1 RVP大于50kPa的挥发性原油和石油产品—为减少轻组分的损失，样品应在原来的密闭容器中混合。

Note 1—在开口容器中混合挥发性试样，会引起轻组分的损失，从而影响所测密度值。

7.3.2 含蜡原油—如果石油的倾点高于10℃，或浊点（或WAT）高于15℃，在混合样品前，要加热试样到高于倾点9℃，或高于浊点（或WAT） 3℃。只要可能，为减少轻组分损失，样品应在原来的密闭容器中混合。

7.3.3 含蜡馏分油—样品在混合前，应加热到浊点3℃以上。

7.3.4 残渣燃料油—在样品混合前，把它加热到试验温度（见8.1.1和Note 4）。

7.4 有关液体试样的混合和处理的其他信息，见操作规程D 5854（API MPMS Chapter

8.3）。

8 试验步骤 8.1 试验温度

8.1.1 把试样加热到使它能充分地流动，但温度不能高到引起轻组分损失，或低到样品中的蜡析出。

Note 2—用液体比重计法测定的密度、相对密度或API比重，在参考温度或接近参考温度时最精确。

Note 3—石油计量表中的体积、密度、相对密度、API密度的修正值，是基于许多典型材料的平均线膨胀率得到的。由于对每个计量表采用相同的系数编制，试样材料系数和标准系数之间的可能存在的差别引起的误差，因而相同温度间隔的修正可使误差减到最少。试验温度偏离参考温度的影响更大。

Note 4—要在被测样品物化性质合适的温度下试验得到密度计读数，这个温度最好接近参考温度。当密度值是用于散装石油计量时，在接近散装石油±3℃下测定密度。

8.1.2 对原油样品，要加热到接近参考温度，或倾点9℃以上，或高于浊点3℃以上较高的一个温度。

Note 5—对原油样品，用50μL±5μL的试样进行修正，按照IP 389可以测出WAT。按照IP 389得到的原油WAT准确度还没有确定。

9 仪器检定

9.1 液体比重计和温度计的检定按照Annex A1的试验步骤。

10 试验步骤

10.1 使比重计量筒和温度计的温度在试验温度的±5℃以内。

10.2 在试验温度下，把试样转移到温度稳定、清洁的比重计量筒中，避免试样飞溅和生成空气泡，并要减少轻组分的挥发。（注意—极其易燃，蒸汽可能引起闪火！）

10.3 通过虹吸作用或水置换转移高挥发性试样。（注意—如果用口吸出，会咽下试样！）