Ареометры градуированные по нижнему мениску

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ

Лабораторные методы измерения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API

State system for ensuring the uniformity of measurements. Crude petroleum and petroleum products. Laboratory methods for determination of density, relative density and API gravity

ОКС 17.020
75.080
ОКСТУ 0008

Дата введения 2011-07-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о рекомендациях

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И.Менделеева"

2 ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящим рекомендациям и текст изменений и поправок публикуются в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящих рекомендаций соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящие рекомендации разработаны с учетом положений ГОСТ Р 51069-97 "Государственная система обеспечения единства измерений. Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром", ГОСТ 3900-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности", МИ 2153-2004 "Рекомендация ГСИ. Плотность нефти. Методика выполнения измерений ареометром при учетных операциях", МИ 2823-2004 "Рекомендация ГСИ. Плотность нефтепродуктов при учетно-расчетных операциях. Методика выполнения измерений ареометром и программа (таблицы) приведения плотности нефтепродуктов к заданной температуре".

1 Область применения

Настоящие рекомендации устанавливают лабораторные методы измерения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API нефти, нефтепродуктов или смесей нефти и жидких не нефтяных продуктов (далее - нефть и нефтепродукты), имеющих давление насыщенных паров (ДНП) не более 101,325 кПа.

Плотность нефти измеряют ареометрическим, пикнометрическим или вибрационным методом при стандартной температуре (20 °С или 15 °С). Допускается измерять плотность нефти при температуре, установленной исходя из физико-химических свойств испытуемой жидкости, либо близкой к температуре измерения объема жидкости, после чего показатели приводят к стандартной температуре, с использованием таблиц приложения к руководству [1] или по рекомендациям [2].

Настоящие рекомендации допускается применять при учетных операциях.

2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 51330.11-99 (МЭК 60079-12-78) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам

ГОСТ Р 52659-2006 Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб

ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 400-80 Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов. Технические условия

ГОСТ 1756-2000 (ИСО 3007-99) Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров

ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия

ГОСТ 2652-78 Калия бихромат. Технические условия

ГОСТ 3900-85 Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 8505-80 Нефрас-С 50/170. Технические условия

ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия

ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Технические условия

ГОСТ 25828-83 Гептан нормальный эталонный. Технические условия

ГОСТ 29230-91 (ИСО 835-4-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 4. Пипетки выдувные

Примечание - При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями, следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 плотность (density): Отношение массы вещества к занимаемому им объему.

Примечание - Для выражения плотности в системе СИ принята единица кг/м . Менее предпочтительно использование единиц: кг/л или г/мл.

3.1.2 относительная плотность (relative density): Отношение массы данного объема вещества при определенной температуре к массе равного объема чистой воды при той же или отличающейся от нее температуре. Оба значения температуры указывают при записи результатов.

Пример - (20/20) °С, (60/60) °F, (20/4) °С.

3.1.3 плотность в градусах API (°API): Специальная функция относительной плотности (удельного веса) (60/60) °F, которую вычисляют по формуле

При записи результатов стандартную температуру не указывают, так как в определение включена температура 60 °F.

3.1.4 наблюдаемые показания (observed values): Показания ареометра, наблюдаемые при температуре, отличающейся от установленной стандартной температуры, но они не являются значениями плотности, относительной плотности или плотности в градусах API при других температурах.

3.1.5 стандартные условия (standard condition): Условия, соответствующие температуре 20 °С или 15 °С и избыточному давлению, равному нулю.

4 Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают лиц:

- прошедших, в установленном в нефтяной отрасли порядке, обучение и стажировку по специальности, получивших квалификацию лаборанта, товарного оператора, оператора автоматической заправочной станции (АЗС) и имеющих допуск к самостоятельной работе;

- изучивших настоящие рекомендации, инструкции по эксплуатации применяемых средств измерений и вспомогательных устройств, применяемых при выполнении измерений.

5 Требования безопасности

5.1 При выполнении измерений плотности нефти и нефтепродуктов возможно наличие следующих опасных и вредных производственных факторов:

- образование взрывоопасной среды;

- смесь паров нефти и нефтепродуктов с воздухом по степени взрывоопасности относится к категории II А-Т3 по ГОСТ 51330.11*;
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 51330.11. - Примечание изготовителя базы данных.

- загазованность воздуха рабочей зоны.

По степени воздействия на организм человека (токсичности) нефть, в зависимости от содержания в ней сероводорода, относится к 3-му классу опасности вредного вещества ("умеренно опасное") или 2-му классу опасности ("высокоопасное"), нефтепродукты относятся к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007.

5.2 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать уровня предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных в ГОСТ 12.1.005.

5.3 Помещения для работ с нефтью и нефтепродуктами должны быть оборудованы общеобменной вентиляцией.

5.4 Лица, привлекаемые к выполнению измерений, должны:

- пройти инструктаж по технике безопасности в соответствии с ГОСТ 12.0.004;

- соблюдать правила техники безопасности и пожарной безопасности, установленные для объекта, на котором проводят измерения.

5.5 Для работников, проводящих измерения в соответствии с настоящей рекомендацией, должна быть разработана инструкция по охране труда, которую утверждает руководитель структурного подразделения.

Рекомендации должны быть доведены до исполнителей под роспись.

6 Условия измерений

6.1 При выполнении измерений плотности нефти и нефтепродуктов в лаборатории должны выполняться следующие условия:

- температура окружающего воздуха в помещении лаборатории

- относительная влажность окружающего воздуха в помещении лаборатории не более

6.2 При выполнении измерений плотности нефти и нефтепродуктов в месте отбора проб (на АЗС, в блоках измерения качества (БИК) и нефтебазах) в протокол измерений вносят текущие значения атмосферного давления, температуры окружающего воздуха и влажности.

7 Определение плотности ареометрическим методом

Метод определения основан на действии гидростатического закона Архимеда - глубина погружения тела в жидкость зависит от плотности жидкости.

7.1 Термометр погружают в цилиндр, заполненный подготовленной пробой испытуемого продукта, и перемешивают палочкой для выравнивания температуры и плотности по всему объему цилиндра. Записывают показания термометра. Затем помещают в цилиндр ареометр и после прекращения колебаний снимают показания со шкалы ареометра. Показания по шкале ареометра приводят к стандартной температуре по руководству [1] и рекомендациям [2].

8 Средства измерений, вспомогательное оборудование и реактивы

8.1 Ареометры для нефти стеклянные типа АН или АНТ-1 с ценой деления 0,5 кг/м по ГОСТ 18481 и ареометры, отградуированные при 15 °С по [3]. Ареометры, отградуированные в единицах относительной плотности и плотности в градусах API в соответствии со спецификациями по [4] или по [5] (см. таблицу 1).


Таблица 1

Вернуться в "Каталог СНиП"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии

ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Зам. директора ФГУП ВНИИР

по научной работе

Государственная система обеспечения единства измерений

ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ

МИ 2979-2006

Государственным научным метрологическим центром Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно - исследовательский институт расходометрии (ФГУП ВНИИР)

Фишман И.И., Ибрагимов Т.Ф., Мубаракшин М.Р.

Глушков Э.И., Фаткуллин А.А.

ФГУП ВНИИР 22 февраля 2006 г .

ФГУП ВНИИР 27 февраля 2006 г .

Свидетельство об аттестации № 13406-06.

ФГУП ВНИИМС 27 марта 2006

Регистрационный код по Федеральному реестру ФР.1.29.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

МИ 2979-2006

ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ

Рекомендация разработана в соответствии с положениями МИ 2153, ГОСТ Р ИСО 5725, ГОСТ Р 8.563 .

Нормы погрешностей измерений по настоящей рекомендации соответствуют нижеприведенным значениям:

- систематическая погрешность: плюс 0,19 кг/м 3 ;

- доверительные границы погрешности (расширенная неопределенность) МВИ (при доверительной вероятности Р = 0,95): ± 1 ,0 кг/м 3 .

2.1. При выполнении измерений применяют средства измерений и другие технические средства со следующими техническими характеристиками:

2.1.1. Ареометры для нефти АНТ-1 или АН по ГОСТ 18481 с ценой деления 0,5 кг/м 3 и пределами допускаемой абсолютной погрешности: ± 0,5 кг/м 3 .

2.1.3. Термометры ртутные стеклянные типа ТЛ-4 № 2 по ТУ 25-2021.003 с пределами допускаемой абсолютной погрешности: ± 0,2°С.

2.1.7. Канистра для отбора точечной пробы нефти вместимостью не менее 1 литра с герметично завинчивающейся крышкой.

2.2. Допускается применение других средств измерений и материалов, обеспечивающих измерения плотности с нормами погрешности не менее указанных в разделе 1.

Сущность метода заключается в погружении ареометра в цилиндр с пробой нефти, снятии показаний по шкале ареометра при температуре нефти в цилиндре и пересчете значений плотности по ареометру к требуемым условиям по температуре и давлению.

4.1. Помещение для выполнения измерений плотности нефти по пожарной опасности относят к категории А согласно НПБ 105 .

4.2. Помещение оборудовано устройствами приточно-вытяжной вентиляции и соответствует требованиям правил пожарной безопасности ППБ 01 .

4.3. Лиц, выполняющих измерения, обеспечивают средствами индивидуальной защиты.

4.4. Легковоспламеняющиеся поверочные и промывочные жидкости хранят в металлических канистрах для хранения нефтепродуктов. Канистры помещают в специально предназначенные для хранения нефти и нефтепродуктов помещения или металлические шкафы.

4.5. К выполнению измерений допускают лиц, прошедших инструктаж по технике безопасности, изучивших настоящую рекомендацию и эксплуатационные документы на применяемые средства измерений и вспомогательное оборудование.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

5.1. Применяемые средства измерений имеют действующие свидетельства о поверке, опломбированы или имеют оттиски поверительных клейм.

5.2. Нефть по степени подготовки соответствует ГОСТ Р 51858 .

5.3. Показатели измеряемой нефти находятся в следующих пределах:

плотность при 20°С, кг/м 3 от 873 до 896;

вязкость в рабочем диапазоне температуры, сСт от 9,8 до 100;

массовая доля воды, %, не более 1,0;

давление насыщенных паров, мм рт.ст., не более 500.

5.4. Условия выполнения измерений:

рабочий диапазон температуры нефти, °С от 10 до 30;

давление нефти, МПа от 0,3 до 4,0;

режим работы СИКН периодический

5.5 . Кран ручного пробоотбора в блоке измерений показателей качества нефти (далее - БИК) снабжен резиновой трубкой длиной не менее 40 см .

5.6. Перед отбором точечной пробы нефти с крана ручного пробоотбора в БИК сливают нефть в дренаж в течение 10 - 15 секунд.

5.7. Отбирают точечную пробу нефти в канистру с крана ручного пробоотбора в БИК медленно в течение одной - двух минут до заполнения канистры не менее чем на ¾ ее вместимости.

5.8. Закрывают канистру герметичной крышкой и переносят в ХАЛ.

6.1 . Измерения плотности нефти ареометром выполняют в ХАЛ.

6.2. В помещении ХАЛ выдерживают канистру с закрытой пробкой не менее 15 минут, затем перемешивают точечную пробу путем встряхиваний канистры в течение одной минуты.

6.3. Переливают точечную пробу нефти из канистры в стеклянный цилиндр по стенке цилиндра. Опускают в цилиндр мешалку, делают 3 - 4 движения мешалкой от дна до уровня нефти и обратно и вынимают мешалку.

6.4. Закрепляют в штативе термометр и опускают его в цилиндр. Термометр удерживают в таком положении, чтобы участок шкалы, соответствующий температуре нефти, был на 5 - 10 мм выше уровня нефти в цилиндре. Образовавшиеся на поверхности пузырьки снимают фильтровальной бумагой или 1 - 2 каплями нефраса.

6.5. Ареометр осторожно опускают в цилиндр, держа за верхний конец. За 2 - 3 деления до предполагаемого значения плотности нефти ареометр отпускают, сообщая ему легкое вращение. Часть стержня, расположенная выше уровня погружения ареометра: сухая и чистая. После прекращения колебаний ареометра считывают показания его шкалы с дискретностью 0,1 кг/м 3 , то есть одной пятой цены деления шкалы ареометра (0,5 кг/м 3 ) и показания термометра с дискретностью шкалы термометра (0,1°С). При этом исключают касание ареометром термометра и стенок цилиндра.

6.6. Показания ареометра наблюдают по верхнему краю мениска, при этом глаз находится на уровне мениска. При использовании ареометров для нефти, градуированных по нижнему мениску, к показанию ареометра прибавляют поправку на мениск, равную 0,7 кг/м 3 .

6.7. Вынимают ареометр, очищают от остатков нефти и повторяют операции по 6.4 - 6.6.

6.8. Вынимают ареометр и термометр, промывают нефрасом и сушат на воздухе.

7.1. Определяют пересчитанные значения плотности нефти по ареометру к условиям измерений в линии расходомера (плотномера) нефти по формулам:

где ρ _ltp , ρ_{2 tP} - пересчитанные значения плотности нефти к условиям измерений в линии расходомера (плотномера), кг/м 3 ;

ρ ₁, ρ₂ - значения плотности нефти по ареометру при первом и повторном измерениях (с учетом поправки на мениск при использовании ареометра, отградуированного по нижнему мениску), кг/м 3 ;

β₁, β₂ - коэффициенты объемного расширения нефти при значениях температуры нефти t ₁ и t ₂, соответственно, (таблица А.1 приложения А МИ 2153), °С -1 ;

t ₁, t ₂ - значения температуры нефти в цилиндре при первом и повторном измерениях плотности нефти ареометром, °С;

γ₁, γ ₂ - коэффициенты сжимаемости нефти при температуре t ₁ (таблица А.2 приложения А МИ 2153), МПа -1 ;

t , P - значения температуры в линии расходомера (плотномера), °С, и избыточного давления, МПа, нефти при измерениях объема (плотности) нефти;

t ₀ - значение температуры градуировки ареометра, равное 15°С (20°С) для ареометров, отградуированных при 15°С (20°С), соответственно.

7.3. Расхождение между пересчитанными значениями плотности одной и той же пробы нефти по одному и тому же ареометру не должно превышать 0,6 кг/м 3 . В противном случае операции по 5.5 и разделу 6 настоящей рекомендации повторяют.

7.4. Пересчитанное значение плотности нефти к 20°С (15°С) для ареометра, отградуированного при 20°С, определяют по таблице Б.1 (Б.2) приложения Б МИ 2153, кг/м 3 .

Примечание - Для удобства определения по таблицам Б.1 - Б.4 приложения Б МИ 2153 значения температуры нефти в цилиндре округляют с точностью до 0,5° С.

7.5. Пересчитанное значение плотности нефти к 20°С (15°С) для ареометра, отградуированного при 15°С, определяют по таблице Б.3 (Б.4) приложения Б МИ 2153, кг/м 3 .

7.6. По двум пересчитанным значениям плотности одной и той же пробы нефти по одному и тому же ареометру определяют средние арифметические значения плотности и вычитают систематическую погрешность, равную 0,19 кг/м 3 согласно разделу 1 .

7.7. За результаты измерений плотности нефти ареометром по МВИ принимают исправленные результаты пересчета значений плотности нефти по 7.6, округленные до четырех значащих цифр, с указанием доверительных границ погрешности МВИ, равных: ±1,0 кг/м 3 согласно разделу 1. Пример определения и представления исправленных результатов пересчета плотности нефти по ареометру приведен в приложении А настоящей рекомендации.

7.8. В случае изменения условий выполнения измерений и подготовки к ним, указанных в разделе 5 , оценку норм погрешности МВИ осуществляют в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725, ГОСТ Р 8.563, МИ 2153.

8.3. Исправленные результаты пересчета значений плотности нефти по ареометру к условиям измерений в линии плотномера записывают в журнал контроля метрологических характеристик средств измерений по форме, приведенной в приложении [7] при контроле метрологических характеристик поточного плотномера по ареометру.

А.1. При измерениях плотности нефти ареометром типа АНТ-1, отградуированного при 20°С, получены следующие значения плотности нефти по ареометру (с учетом поправки на мениск, равной 0,7 кг/м 3 ):

ρ ₁ = 879,9 кг/м 3 при температуре нефти в цилиндре t ₁ = 19,1° C ;

ρ₂ = 880,1 кг/м 3 при температуре нефти в цилиндре t ₂ = 19,5° C .

При этом температура и давление в линии плотномера: t = 18,7 °С и Р = 0,23 МПа.

А.2. Требуется пересчитать значения плотности нефти по ареометру к условиям измерений в линии плотномера и к стандартным условиям и представить исправленные результаты пересчета значений плотности нефти по ареометру.

А.3. По таблице А.1 приложения А МИ 2153 определяют коэффициенты объемного расширения

А.4 Так как разность значений температуры нефти в цилиндре и плотномере менее 10°С, то по формулам (1) и (2) пересчитывают значения плотности по ареометру к условиям измерений в линии плотномера (без учета поправки на систематическую погрешность):

где - γ ₁ (при ρ ₁ и t ₁) и γ₂ (при ρ₂ и t ₂) коэффициенты, определяемые по таблице А.2 МИ 2153.

А.5. Разность значений плотности: 880,80 - 880,34 = 0,46 кг/м 3 3 . Условие сходимости соблюдено.

А.6. Вычисляют исправленный результат пересчета значений плотности нефти по ареометру к условиям измерений в линии плотномера:

ρ_tP = (880,80 + 880,34)/2 - 0,19 = 840,38 кг/м 3 .

А.7. Определяют по таблице Б.1 МИ 2153 пересчитанные значения плотности к 20°С.

ρ_1,20 = 869,3 + 9,9 = 879,2 кг/м 3 ,

ρ_2,20 = 879,7 + 0,1 = 879,8 кг/м 3 .

А.8. Вычисляют исправленный результат пересчета значений плотности нефти по ареометру к 20°С:

ρ₂₀ =(879,2 + 879,8)/2 - 0,19 = 879,31 кг/м 3 .

А.9. Определяют по таблице Б.2 МИ 2153 пересчитанные значения плотности к 15°С:

ρ _1,15 = 872,8 + 9,9 = 882,7 кг/м 3 ,

ρ _2,15 = 883,1 + 0,1 = 883,2 кг/м 3 .

Для удобства определения по таблицам Б.1, Б.2 пересчитанных значений плотности значения температуры нефти в цилиндре при первом измерении плотности ареометром принимают равным 19,0°С.

А.10. Вычисляют исправленный результат пересчета значений плотности нефти по ареометру к 15°С:

ρ₁₅ =(882,7 + 883,2)/2 - 0,19 = 882,76 кг/м 3 .

А.11. Полученные результаты округляют до четырех значащих цифр и представляют в виде:

ρ_tP = (880,4 ± 1,0) кг/м 3 для ( t = 18,7° C и Р = 0,23 МПа),

ρ₂₀ = (879,4 ± 1,0) кг/м 3 для ( t = 20°С и Р = 0 МПа),

ρ ₁₅ = (882,8 ± 1,0) кг/м 3 для ( t = 15°С и Р = 0 МПа).

1. ГОСТ 5496-78 Трубки резиновые технические. Технические условия.

2. ГОСТ 8505-80 Нефрас С 50/170. Технические условия.

3. ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия.

4. ГОСТ Р ИСО 5725 -2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений.

5. ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений

6. ГОСТ Р 51858-2002 Нефть. Общие технические условия.

8. МИ 2153-2004 ГСИ. Плотность нефти. Требования к методике выполнения измерений ареометром при учетных операциях.

9. МИ 2632-2001 ГСИ. Плотность нефти и нефтепродуктов и коэффициенты объемного расширения и сжимаемости. Методы и программа расчета

10. НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

11. ППБ 01-03 Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

12. ТУ 25-2021.003-88 Термометры ртутные стеклянные лабораторные. Технические условия.

13. ТУ 38.401-67-108-92 Нефрасы С2-80/120 и С3-80/120. Технические условия.

• 
  

Ареометр – необходимый инструмент не только в большинстве лабораторий, но и полезный аксессуар для домашних работ.

Конструктивно простой прибор позволяет быстро и точно измерить плотность, концентрацию вещества и количество примесей. Цена такого оборудования доступна, и купить его можно у большинства поставщиков товаров для лаборатории.

Показатели, размеры, правила проведения измерений, и другие параметры регламентируются по НД: ГОСТ 18481, ГОСТ 8.428:2009, OIML R 44:2014018, ISO 387, ISO 649-1, ISO 649-2, ISO 650, EN ISO 3675, ISO 4801, ISO 4805, ДСТУ 6062, ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ДСТУ ГОСТ 31072.

Принцип работы

Измерение основано на разнице плотности жидких веществ и гидростатическом законе Архимеда. Тело, погруженное в жидкость, выталкивается с силой, равной массе вытесненной жидкости.

Классический прибор представляет собой стеклянный цилиндр, с одной стороны широкая трубка с округлым дном, с другой стороны узкая трубка с маркировкой в соответствующих единицах. Обычно это единицы концентрации определенного вещества или фактическая плотность раствора.

Внутри широкой части находится утяжелитель, чаще всего свинцовые шарики. Благодаря грузику прибор занимает вертикальное положение.

Плотность определяется как масса ареометра, деленная на объем жидкости, который он вытеснил. А это соотношение зависит от плотности измеряемого раствора и веса грузика в плотномере.

В приборах постоянного объема на колбу нанесена стационарная метка, до которой следует погружать прибор. Подбирая гирьки различного веса, добиваются погружения на нужную глубину. Имея в результате вес поплавка и надетых гирек, можно определить плотность конкретного вещества.

Сфера применения

Концентрация, плотность веществ нужны постоянно. Крепость алкогольных напитков, качество кислоты в аккумуляторе, состояние антифриза, количество жира в молочных продуктах, концентрацию сахарного и солевого растворов, спелость плодов и содержание растворимых веществ в соке – лишь небольшая часть задач, когда ареометры незаменимы.

В быту наибольшее распространение получили ареометры для спирта (для виноделия и самогонокурения) и плотномеры для электролита (автомобилисты).

Работу лаборатории без денсистометра представить вообще невозможно.

Инструкция к применению

Правила корректного использования или как пользоваться ареометром:

• Прибор должен быть сухой и чистый.
• Целостность измерителя не должна быть нарушена.
• Сосуд, в котором проводится измерение, должен быть достаточно высоким, чтобы плотномер свободно плавал в измеряемом растворе, не прикасаясь к стенкам и дну. Обычно берут высокий цилиндр для ареометров (без меток, из белого стекла).
• Показания снимаются по нижнему мениску, в момент, когда ареометр остановится.
• Измерение плотности ареометром проводят в стандартных условиях (20°С) или при других условиях, но результат пересчитывают и выдают на 20°С.

Классификация плотномеров

Хотя внешне большинство ареометров похожи, некоторые из них можно использовать сразу для многих жидкостей, другие только для определенных. Это обусловлено различной калибровкой.

Все ареометры делятся по:

• веществу, концентрация которого измеряется (солемер, спиртомер, сахарометр, лактометр);
• по исследуемой жидкости (общего назначения или специализированные);
• по градуировке шкалы (в единицах концентрации или плотности). Измеряемая концентрация может быть в объемных или весовых единицах;
• по типу: классические и электронные (рефрактометры, плотномеры, другие приборы).

Электрические денсистометры представляют собой приборы с прозрачной призмой и шкалой, измеряющие показатель преломления (рефрактометры) или же приборы со щупом на конце. Современные модели выпускают с цифровым дисплеем, в более простых вариантах шкала нарисована и результат смотрят через окуляр. Есть модели с термокомпенсицией или терморегуляцией и без.

Высокая стоимость (в 10-100 раз дороже классических стеклянных ареометров) приводит к тому, что высокотехнологичные модели покупают только для больших производств (пищевые, химические), где нужна быстрая точность определения в потоке и регулярный контроль качества жидкостей.

Шкала плотности идет с ценой деления 0,0005-0,02 г/см³, концентрации – 0,1-2%, от этого зависит класс точности прибора.

Специализированные плотномеры выпускают для нефтепродуктов, молока, урины, электролита, спирта, сахара, соли, растворов кислот, щелочей. Градуируют такие узкоспециализированные модели сразу по концентрации исследуемого вещества, что делает их использование простым, удобным.

Универсальные ареометры идут с маркировкой фактической плотности, а результатом будет число, полученное по таблице соотношения плотностей и концентраций различных веществ. Выпускают целые сборники таких таблиц для всевозможных веществ. Производят модели без и с встроенным внутри термометром.

Самым универсальным вариантом считаются наборы ареометров, которые производят в большом диапазоне плотностей и с высокой точностью измерения.

Маркируют плотномеры большими буквами: первая – А (ареометр) и вторая – исследуемая жидкость.

• М - молоко,
• Н - нефтепродукты,
• У - урина,
• СП - спирт,
• Э - электролит,
• Г - грунт,
• С - сахар,
• К - кислота.

Приборы общего назначения маркируют АОН. Цифра в конце маркировки означает диапазон концентраций.

Детальное описание подвидов

Плотномеры АОН измеряют относительную плотность любой жидкости, а по этому значению находят концентрацию необходимого вещества. Особенно важны ареометры АОН для исследования показателей качества многокомпонентных растворов. Оптимальным вариантом для таких целей иметь под рукой наборы ареометров.

Используются для определения сахара в соках, винопродуктах, плодах и ягодах. Есть модели с термометрами и без. Особенно важны прибор АС или АСТ для виноделия, с их помощью можно точно определить момент затухания брожения и добавления сахара в сусло.

На пищевых производства ареометры для сахара позволяют определить степень готовности соков, пюре, маринадов, и других продуктов, в состав которых входит сахароза.

Известная величина растворимых сухих веществ в соке фруктов снятых с дерева или сразу на дереве, позволяет определить степень зрелости плодов. Но для этих целей больше подойдет автоматический портативный рефрактометр.

Определяя плотность молока, сыворотки, можно узнать содержание жира в процентах, что в свою очередь говорит о том, есть ли в молоке вода, обезжиренное молоко или другие разбавители. В фальсифицированном молокопродукте ареометр для молока АЛ падает на бок.

Приборы для определения концентрации этанола в спиртосодержащих пищевых, медицинских и технических жидкостях. Показатель вычисляется по таблицам плотности при конкретной температуре. Так как изменение градусов спирта при разной температуре очень сильное, определение проводят с точностью до 0,1°С, стараясь максимально близко придерживаться стандартной температуры +20°С.

АКЛ позволяют вычислять массовую концентрацию клея. Для каждого типа клея есть свои таблицы. Это особенно важно при использовании больших объемов клея:

• на производстве, для контроля качества;
• во время ремонта, когда остается клей и его нужно проверить перед очередным использованием или после смешивания разных по концентрации и свежести остатков.

В эту категорию входят плотномеры для урины. Исследуя этот показатель, можно заметить мочекаменную болезнь на ранних стадиях.

Применяют в холодное время года. Для каждой минусовой температуры воздуха необходима своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Значит, перед приготовлением свежей порции раствора, необходимо узнать минимальную температуру на улице и развести антифриз до нужной концентрации/плотности.

Плотномеры АНТ-1, АНТ-2 позволяют определить следующие показателей бензина, дизельного топлива, сырой нефти, керосина:

• соответствие фактических показателей, указанным в сертификатах качества;
• наличие запрещенных примесей;
• классность нефтепродуктов.

Ареометры для нефти выпускают с термометрами, измерения проводят строго при 20°С или делают пересчет на стандартную температуру.

Приборы группы АГ позволяют определять грануло-метрический состав глинистой почвы при помощи стеклянного цилиндра с пустым стержнем с наполнителем.

АЭГ используют для определения концентрации этиленгликоля в большом диапазоне температур (-20…+40°С).

Используют для мониторинга состояния акватории.

Долговечность и качество работы аккумуляторной батареи без электролита с соответствующей концентрацией невозможны. Проверку крепости серной кислоты или концентрированной щелочи (реже) проводят при помощи ареометра для электролита АЭ. Зная эти показатели, можно точно определить время, когда следует менять электролит, чтобы вернуть емкость аккумулятора.

Уменьшение концентрации даже на 0,01 г/см³ означает разрядку на 1/20 от полной емкости, что еще не критично, так как она восстановится во время зарядки. Но большее отклонение будет говорить о том, что рабочий раствор некондиционный и необходимо его откорректировать, добавляя концентрированную кислоту или дистиллированную воду до тех пор, пока не будет получено нормативное значение плотности (1,22-1,29 г/см³ в зависимости от температуры).

Набор для автомобилиста это:

• плотномер-поплавок;
• стеклянная трубка;
• резиновая груша.

В аккумулятор вставляют трубку, грушей подтягивая раствор электролита внутрь емкости до тех пор, пока не появится поплавок-ареометр. Поплавок во время снятия показаний должен плавать внутри сосуда, не касаясь стенок или дна, а его положение должно быть вертикальным.

Также в продаже есть наборы поплавков разной массы при одном объеме, размещенные в общем контейнере из стекла. Заполнив такую емкость электролитом нужно выбрать тот поплавок, который будет плавать корректно – метка будет находиться на границе жидкости – это и будет фактическая плотность. Остальные поплавки утонут или будут плавать боком.

Купить ареометры

В любой лаборатории, автомастерской или медучреждении без прибора для определения плотности не обойтись. Купить ареометры можно у большинства поставщиков товаров для лабораторий. Выбирая, у кого приобрести устройство, следует обращать внимание на:

• в каких единицах калиброван ареометр;
• диапазон измеряемой величины;
• шкала или точность деления;
• погрешность прибора;
• есть ли термометр.

Каждый производитель перед передачей своей измерительной продукции на реализацию, проводить контроль качества. Для ареометров контроль проводят для каждой единицы товара, с указанием номера прибора и его индивидуальной погрешности. Поэтому, одна и та же модель плотномера у различных производителей будет иметь свою погрешность.