液體油品密度測(cè)定及其影響因素的探討

摘 要：密度是原油的一項(xiàng)最基本而重要的性質(zhì)參數(shù)， 在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中， 規(guī)定了兩種測(cè)量石油產(chǎn)品密度的方法， 即密度計(jì)法和比重瓶法。由于密度計(jì)法比較簡(jiǎn)便并且準(zhǔn)確， 所以得到了比較普遍的應(yīng)用， 密度計(jì)法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 1884- 2000 石油和液體石油產(chǎn)品密度測(cè)定法（ 密度計(jì)法） 。

關(guān)鍵詞：液體油品；密度；測(cè)量溫度

原油及油品的密度在生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)中有重要意義，比如，在原料及產(chǎn)品的計(jì)量以及煉油裝置的設(shè)計(jì)等方面，在油品質(zhì)量管理和檢驗(yàn)過程中， 密度是一項(xiàng)基本而重要的指標(biāo)，它既是判斷油品品質(zhì)合格與否的標(biāo)志， 又是計(jì)算質(zhì)量的依據(jù)，有的石油產(chǎn)品如噴氣燃料，在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)其密度也有嚴(yán)格要求，在油品的生產(chǎn)和銷售中，密度更是具有不可忽視的意義，只有保證石油產(chǎn)品貿(mào)易中的密度計(jì)量的準(zhǔn)確性，才能更好的維護(hù)貿(mào)易雙方的合法權(quán)益。但原油是多種烴類的混合物， 不同條件下組成和性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化從而導(dǎo)致密度的變化。本文主要通過對(duì)油品密度介紹，探討在工作過程中，影響密度測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素。

1 液體石油密度測(cè)定的檢定依據(jù)及方法

1.1 液體石油密度的檢定依據(jù)

測(cè)定液體石油產(chǎn)品密度的方法有密度計(jì)法和密度或相對(duì)密度法兩種。用密度計(jì)法測(cè)定液體石油產(chǎn)品密度是按GB/T1884—2000《原油和液體石油產(chǎn)品密度實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法（密度計(jì)法）》標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行的，該方法等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3675—1998，該方法的理論依據(jù)是阿基米德原理。密度或相對(duì)密度測(cè)定法測(cè)定石油產(chǎn)品密度是按照GB/T1337—92《原油和液體或固體石油產(chǎn)品密度或相對(duì)密度測(cè)定法（毛細(xì)管塞比重瓶和帶刻度雙毛細(xì)管比重瓶法）》標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行的。

1.2 液體石油密度的測(cè)量方法：

根據(jù)GB/ T 1884- 2000 原油和液體石油產(chǎn)品密度實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法（ 密度計(jì)法）的規(guī)定：將試樣加熱到使它能充分地流動(dòng)，但溫度不能高到引起輕組分的損失，或低到試驗(yàn)中的蠟析出，將試樣轉(zhuǎn)移到溫度穩(wěn)定、清潔的密度計(jì)量筒中， 除去氣泡， 將裝有試樣的量筒垂直放在沒有空氣流動(dòng)的地方。并用合適的溫度計(jì)或攪拌棒作垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)攪拌試樣， 使整個(gè)量筒中試樣的密度和溫度達(dá)到均勻， 記錄試樣溫度， 取出溫度計(jì)或攪拌棒， 把合適的密度計(jì)放入試樣中， 達(dá)到平衡時(shí)放開， 讓密度計(jì)自由地漂浮， 待密度計(jì)在試樣中基本靜止后， 用手再輕輕按密度計(jì)使其下沉， 但應(yīng)注意按下密度計(jì)的干管不應(yīng)超過兩個(gè)最小分度， 否則干管上多余的液體會(huì)影響讀數(shù)， 然后放開密度計(jì)， 當(dāng)其再次平衡后， 讀取密度計(jì)刻度值并記錄，然后立即小心地取出密度計(jì)， 并用溫度計(jì)垂直地?cái)嚢柙嚇樱?再次記錄試樣溫度， 如果這個(gè)溫度與開始試驗(yàn)溫度相差大于0. 5℃ ， 應(yīng)重新讀取試樣密度與溫度值， 直到溫度變化穩(wěn)定在0. 5℃以內(nèi)。

1.3 液體石油密度計(jì)測(cè)量注意事項(xiàng)：

1.3.1 在整個(gè)試驗(yàn)期間，環(huán)境溫度變化應(yīng)不大于2℃，當(dāng)環(huán)境溫度大于±2℃時(shí)，應(yīng)使用恒溫浴，以免溫度變化太大。

1.3.2 測(cè)量油品密度時(shí)， 要使用SY--I型或相當(dāng)精度的密度計(jì)，溫度計(jì)應(yīng)用經(jīng)檢定合格的分度值為2 ℃ 的全浸式水銀溫度計(jì)。

1.3.3 在測(cè)定汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油品密度時(shí)，大多在室溫下測(cè)量，試樣和量筒兩者溫度基本一致， 密度計(jì)在試樣中停留短時(shí)間就可平衡。但當(dāng)測(cè)定中低揮發(fā)性試樣， 尤其是凝固點(diǎn)高的原油時(shí)，要在確保試樣被加熱到具有足夠流動(dòng)性的溫度條件下，要讓密度計(jì)在試樣中停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以保證密度計(jì)達(dá)到穩(wěn)定和平衡，讀數(shù)時(shí)要除去所有氣泡。

1.3.4 所選量筒內(nèi)徑至少比密度計(jì)外徑大25mm，高度應(yīng)使密度計(jì)在試樣中漂浮時(shí)，密度計(jì)底部與量筒底部的間距至少有25mm。

2 影響密度測(cè)定結(jié)果的因素

液體油品密度測(cè)定的過程中， 尤其是粘稠類油品，會(huì)受到諸多因素的影響， 從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果，造成偏差， 為了準(zhǔn)確測(cè)定油品密度， 需要探討多種因素對(duì)密度的影響， 以確定測(cè)量的最佳條件。

2.1 溫度對(duì)油品密度測(cè)定結(jié)果的影響

由于石油及液體石油產(chǎn)品隨溫度的變化而改變其體積， 使其密度發(fā)生變化。因此，石油產(chǎn)品密度的測(cè)定結(jié)果必須注明測(cè)定溫度，我國(guó)統(tǒng)一規(guī)定測(cè)定石油產(chǎn)品密度的標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃。

密度計(jì)的工作原理是基于阿基米德定律，即密度計(jì)在液體中平衡時(shí)，密度計(jì)所排開的液體重量等于密度計(jì)本身的重量。漂浮在液體中的密度計(jì)是根據(jù)它所浸沒的體積（或者說刻度位置）知其液體密度的，而實(shí)際使用中的密度計(jì)是在標(biāo)準(zhǔn)溫度（20 ℃）下刻劃的。在實(shí)際工作中，特別是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用密度計(jì)測(cè)量，被測(cè)液體的溫度有相當(dāng)?shù)淖儎?dòng)范圍，這時(shí)的密度計(jì)的體積已不是它標(biāo)準(zhǔn)溫度下的體積，因此，在密度計(jì)刻度上所得到的數(shù)值也不是測(cè)定溫度下液體的實(shí)際密度值，這只能稱為密度計(jì)示值，要從密度計(jì)示值得到在測(cè)定溫度下液體的實(shí)際密度，就必須對(duì)密度計(jì)示值加以溫度影響的修正。如果不作溫度的修正，會(huì)因密度的原因給消費(fèi)者造成損失；經(jīng)過大量的試驗(yàn)證明：同樣一個(gè)試樣，在不同的溫度下，所得到的測(cè)量結(jié)果是不同的：隨著試樣測(cè)量溫度的逐漸升高，測(cè)得的原油密度換算成標(biāo)準(zhǔn)密度有減小的趨勢(shì)，反之，測(cè)量溫度逐漸降低時(shí)，測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)密度偏高。

2.2 揮發(fā)性對(duì)液體油品密度測(cè)定的影晌

在液體油品測(cè)定中，油品預(yù)熱時(shí)間越長(zhǎng)，預(yù)熱的溫度越高，測(cè)得的結(jié)果往往偏大，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)測(cè)定，得出如下結(jié)論： 溫度越高、放置時(shí)間越長(zhǎng)， 輕組分揮發(fā)性越大， 對(duì)密度測(cè)定的準(zhǔn)確性影響也越大。測(cè)定液體油品的密度， 從采樣到實(shí)驗(yàn)室測(cè)定應(yīng)盡量減少中間環(huán)節(jié)， 防止輕組分的揮發(fā)， 測(cè)定時(shí)原油的溫度要適當(dāng)。溫度過高， 測(cè)定時(shí)間過長(zhǎng)， 會(huì)導(dǎo)致輕組分揮發(fā)， 使測(cè)定結(jié)果偏高，這是由于隨著溫度的升高， 輕組分將揮發(fā)， 導(dǎo)致密度增大，所以，應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)要求，測(cè)量溫度要盡量接近罐體實(shí)際溫度，加熱至試樣正常流動(dòng)時(shí)為止。

2.3 取樣對(duì)液體密度測(cè)定造成的影響

試樣是否具有代表性，是測(cè)定結(jié)果是否準(zhǔn)確的前提條件，在平時(shí)工作過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，在測(cè)量同一貯罐內(nèi)油品的密度時(shí)， 上下密度差高達(dá)千分之幾， 有時(shí)甚至超過百分之一、二。經(jīng)過大量的經(jīng)驗(yàn)積累，改變?nèi)臃绞?，?： 1： 1 比例從貯罐上、中、下部取樣測(cè)定分析密度，取三個(gè)測(cè)定結(jié)果的平均值作為罐體的最終測(cè)定結(jié)果，如果油品經(jīng)過分析得知， 上、中、下部密度差有一組超過允許值， 可以判斷油品在罐內(nèi)是不均勻的。在一個(gè)罐內(nèi)產(chǎn)生不均勻油品的原因有很多， 其中最主要的原因是將不同批次、產(chǎn)地或密度相差較大的同類油品混裝在同一罐內(nèi)， 另外儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)， 不均勻現(xiàn)象就越明顯。如果要對(duì)不均勻油品進(jìn)行取樣， 應(yīng)按GB 4756- 1998 《石油液體手工取樣法》中的有關(guān)規(guī)定確定合理的取樣方案， 保證所取樣品具有代表性。

3 結(jié)論

石油和石油產(chǎn)品的密度是其重要的理化性質(zhì)之一，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對(duì)溫度、揮發(fā)性和油樣是否具有代表性三方面對(duì)密度測(cè)定結(jié)果的影響進(jìn)行了分析，在試驗(yàn)檢驗(yàn)分析過程中，若要測(cè)得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，除了要嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)要求進(jìn)行，化驗(yàn)分析人員要有足夠的耐心和細(xì)心外，還要在檢驗(yàn)工作中了解并掌握密度的諸多變化規(guī)律， 這樣不僅可以指導(dǎo)我們的檢驗(yàn)工作， 而且能幫助我們對(duì)油品質(zhì)量的變化情況作出正確的判斷。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T 1884- 2000 石油和液體石油產(chǎn)品密度測(cè)定法（ 密度計(jì)法）

[2] GB/4756- 1998 石油液體手工取樣法。

[3]馬晶、馮萍. 油品密度測(cè)定影響因素分析. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 1999年8月第8期第15卷。

作者簡(jiǎn)介

單培芝（1979-），女，河北石家莊，學(xué)士學(xué)位，山東石大科技集團(tuán)公司化驗(yàn)分析中心化驗(yàn)員，從事油品分析檢驗(yàn)工作。