NB SH T 0870-2013 石油产品的动力黏度和密度的测定及运动黏度的计算斯塔宾格黏度计法.pdf

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1、毒草道-穹道主三军(岛.JS03略3醉m3百踊)oo:op留E官邸萨3a胃lP程思).1匈3圈03啦据如隅留lS匈SPJl1岛国)0互llS瞌app固留孟德so啕A3脾跑得.10)pO雪佛础3随军p.蹄静蹄lS号OG-OL能品IHS/雹隧08直080 SL S;JI NB/SI王/T0870-2013 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用ASTMD7042一11液体动力勃度和密度的测定及运动站度的计算斯塔宾格教度计法。本标准与ASTMD7042一11的技术性差异及原因如下:一一将ASTMD7042一11第2章中的引用标准修改为相应的我国国家标准

2、和行业标准;一一删除了第16章关键词;一一增加了参考文献。本标准由中国石油化工集团公司提出。本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会(SAC/TC280/SC1 )归口。本标准由中国石油天然气股份有限公司大连润滑油研究开发中心负责起草，大庆油田工程有限公司参加起草。本标准主要起草人:谢平平、谈啸、刘红辉、陈杰、李季成、了冬梅、马彼怡、高敏。NB/SHlT 0870-2013 石油产品动力黯度和密度的测定及运动黠度的计算斯塔宾格蒙古度计法警告:本标准的使用可能涉及某些有危险z性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议。用户在使用本标准之前有责任

3、制定相应的安全和保护措施，并确定梧关规章限制的适用性。1 范围本标准规定了同时测定透明和不透明液体石油产品以及原油的动力站度()和密度(p)的方法。运动站度(v)可由动力结度()除以相同温度下的密度()得到。本标准适用于透明和不透明液体石油产品以及原油动力教度和密度的测定及运动站度的计算。本标准的测试结果取决于样品的性质，适用于剪切应力和剪切速率成比例(即牛顿流体)的液体。本标准倪圭行了基础油的精密度考察，温度为4OC时，样品动力勃度范围为2.05mPa . s - 456mPa . S; 温度为100C时，样品动力军占度范围为0.83mPa.s-31.6日lPa. S;温度为15C时，样品密

4、度范围为O. 82 gI cm3 - O. 92 g1 cm3 (见15.4)。本标准也可适用于超出上述的样品种类、素占度、密度和温度条件的测定，但第15章的精密度和偏差可能不适用。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 1995石油产品勃度指数计算法SH/T 0604原油和石油产品密度测定法(U形振动管法)(SH/T 0604-2000 , eqv ISO 12185: 1996) ASTM D445透明和不透明液体运动站度测定法及动力勃度计算法A

5、STM D2162标准教度计和教度标准油基本校准规程ASTM D4052液体密度、相对密度和API重度测定法(数字密度计法)3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 动力军在度dynamicviscosity () 液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比。在国际单位制SI单位中，动力军占度的单位以帕秒(Pa. s)表示，通常使用的单位为毫帕秒(mPa.s)。注1:有时称其为动力勃度系数或简称秸度。因此，动力结度是用来衡量液体在外部剪切应力作用下抵抗流动或变形阻力的一种量度。注2:动力结度也可用于表示一个与频率相关的量，即剪切应力和剪切速

6、率随时间变化的正弦曲线。NB/SHI0870-2013 3.3 密度de阻sity() 在规定温度下，单位体积内所含物质的质量数。3.4 之度密的bke 丁/是常通体液油;121石;21445;F营叮叮唱JVAP 陈平、3/ M移考:参下度温川引览口、HU月L半h/问寸十句句度mm密四川g叮de-E叩H寸l由m度如印吐温nFjjtAV川Jfyd度挝、规yz密(川在二二树立z畴刊的jfjil!, 括日鞍dEf-万4. 将试样一注;人精确控温的测量?也i书，测量池出一对向心旋转的爵筒和一十个U型振动管组成。通过测定试柯:在:剪切应力和111芮流制动器影响下的内因筒的平衡挠转速度(与调整数据相关)得

7、到动力勃度，通过测定u型管的振动频率(与调整数据相关)得到密度。运动教度由动力茹度与密度的比值计算得到6.1.3 温度控制单元:教度测量池和密度测量池外的铜块可确保测量池的温度恒定。热电加热和冷却2 的不确定皮(k=2; 95%置信水平温度校准的不确定度不6.3溢器的材质6.4 滤膜:6.5 磁铁:7. 1 样品榕剂:用7.1.1 对于大多数试样，使用干燥洛剂。歹.1.2对于残渣燃料，可NB/Sl王/T0870-2013 发且无残留物，无需飞苍苍h 7.2 干燥溶剂:可与样品溶剂(见7.i;可是洛跑莲左;崖路架!扩高纯乙醇(96%或更高纯度)。7.3 干燥空气或氮气:用于吹扫测量池。如果测量池

8、的温度低于或接近环境空气的露点温度，应使用3 NB/SHlT 0870-2013 合适的干燥剂。8 取样8. 1 取样是指从管、槽或其他系统获取部分试样并将其转移到实验室测试容器的所有步骤。实验室的测试容器应足以盛装足够的试样并可使试样在其中混合均匀。8.2 颗粒:对于可能含有颗粒的试样(如在用油或原油)，可用75m的滤膜去除其中的颗粒，用磁铁去除其中的铁屑。含蜡试样可使用预热过滤器，加热熔化蜡晶体后再进行过滤。8.3 试样:从实验室样品中取出一部分或一定体积的试样，注入测量池。按照以下步骤测试:8.3.1 如有要求，将试样混合均匀。室温下在开口容器中混合会导致挥发性物质损失，建议在密封容器或

9、低温条件下混合。8.3.2 用合适的注射器从充分混合均匀的实验室样品中抽取测试样品，也可使用其他合适的附件和连接管，将试样直接从混合容器中注人测量池。对于含蜡或其他倾点较高的试样，应先将其加热到足以熔化蜡晶体的温度，再抽取测试样品。9 校准和核查9. 1 仅允许使用6.1条描述的校准合格的设备，使用9.2条和9.3条中的有证参考标准物质定期核查校准。建议站度和密度的核查周期为一个月，温度控制的核查周期为一年。核查程序遵循仪器厂商的操作指南。9.2 有证茹度和密度参考标准物质:用于实验室核查程序。有证教度和密度参考标准物质应获得满足GB/T 27025要求的实验室的独立评价认证。粘度标准物质可湖

10、源至ASTMD2162规定的标准站度计程序。密度标准物质的不确定度为0.0001gI cm30参考标准物质的标准值均应提供相应的不确定度(k= 2; 95lj毛置信水平)。见ISO57250 9.3 温度计:用带探头(直径为6.25mm和长度不超过80mm)的数字温度计校准和调整温度。小型探针可使用适配器。温度计的不确定度(k=2; 95lj毛置信水平)不能超过土O.01 c ，且应获得满足GB/T 27025要求的实验室的独立评价认证。仪器厂商可提供合适的温度计。9.4 允差:当校准核查测试结果超出标准值的允差范围(按照附录A计算)时，重新检查核查程序的每一步，包括12.2条中的特殊清洗程序

11、，查明原因。注:结果超出允差范围通常是由于测量池中有残留物，常规清洗元法去除。;0 调整10.1 当反复校准核查测试都不满足9.4条所述的允差范围且无法找出错误原因时，需要调整仪器。调整步骤遵循仪器厂商的操作指南。10.2 使用满足9.2条要求的有证如度和密度参考标准物质，且在仪器厂商规定的黠度、密度和温度范围内。10.3 调整程序完成后进行校准核查测试。11 试验步骤门.1 标准步骤(清洗手口号二燥); 1. 1. 1 设定温度至测试温度。11. 1. 2 按照表1设定确定性限值和温度平衡标准。4 NB/SHlT 0870-2013 11. 1.3 确保测量池如12.1条所述清洁干燥。 1.

12、 . 4 用注射器抽取至少3mL试样，如果试样足够，建议把注射器抽满。注入测量池至少2mL试样。注射器留在进样口，开始测试。待仪器显示测试有效，记录测定结果。 1. 1. 5 继续注人1mL试样(勿拔出注射器)，重复测试。11. 1. 6 如果试样两次连续测定的结果之差超出表1所列的确定性要求，应重复11.1.5，直至差值在其范围内。摒弃所有之前的结果并报告最后测试结果。 1. . 6. 1 对于在第1S章精密度中没有列出的产品，本标准的用户有责任通过一系列测试确定其合理的确定性要求。11. 1.6.2 如果在获得有效测量结果前注射器中的试样巳全部注入，应按照12.1条清洗手11干燥测量地，并

13、重复11.1.40如果重复测定数次后仍未获得有效结果，报告平均值和标准偏差(k=2; 950毛置信水平)，并注明确定性超出15.1. 1的要求。 1. i. 7 清除样品，按照12.1条清洗和干燥测量池。11.2 替代步骤(试样置换)适用于前后互榕的试样(如各种柴油燃料)0使用本标准的用户有责任确认本步骤对每类试样的适用性。1 . 2. i 设定温度至测试温度。11.2.2 按照表l设定确定性限值和温度平衡标准。11.2.3 确保测量池如12.1条所述清洁干燥。11.2.4 用注射器抽取至少5mL试样，如果试样足够，建议使用10mL或更大的注射器并抽满。缓慢注入测量池至少3mL试样确保新试样能

14、置换上一个而不会将两者混合。注射器留在进样口，开始测试。待仪器显示测试有效，记录测定结果。11.2.5 继续缓慢注人2mL试样(勿拔出注射器)，重复测试。11.2.6 如果两次连续测定的结果之差超出表l所列的确定性要求，应重复11.2. 5，直至差值在其范围内。摒弃所有之前的结果并报告最后测试结果。 1.2.6. 1 对于在第15章精密度中没有列出的产品，本标准的用户有责任通过一系列测试确定其合理的确定性要求。11国2.6.2如果在获得有效测定结果前，注射器中的试样已全部注人，应重复11.2. 4。如果重复测定数次后仍未获得有效结果，报告平均值和标准偏差价=2;95%置信水平)，并注明确定性超

15、出15.1. 1的要求。11.2.7测试下一个试样重复11.2. 4 - 11. 2. 60 11.2.8 完成最后一个试样的栅试后，按照12.1条所述清洗测量池。12 清洗测量池12. 1 注入测量池中至少3mL的样品溶剂(见7.1)。通过显示的密度值检查密度测量池是否被全部注满。开启马达至少10s，对于难溶试样，可延长马达运转时间并重复此步骤。然后用干燥溶剂(见7.2)冲洗测量池并通人干燥空气或氮气吹扫。当空气密度值小于O.0020g/ cm3，表明测量池是清洁和干燥的。如果空气密度值大于O.0020g/ cm3，重复本步骤。12.2 特殊清洗程序:必要时，可用合适的样品溶剂手动擦拭和刷洗

16、测量转子并清洗站度测量池，用适当的清洗液清洗密度振动管。当反复校准核查测试仍不能满足9.4条所述的允差时，应执行此特殊清洗程序，遵循仪器厂商的操作指南进行。13 结果计算13. i 记录值即为最终结果，动力教度用mPaS表示，运动教度用mm2/s表示，密度用g/cm3或kg/NB/SHlT 0870-2013 m3表示013.2 黯度指数:己)irl同一试样13.3 密度外推法:已知同推温度的限值由试样对每类试样的适用性14 报告15 6 运动秸度/(mm2/s) 密度/(glcm3) 注:X为两个结果的平均值。995 1十红盐度指敖(VJ)温度下的密度。外责任确认本计算方法0.00033 N

17、B/SHlT 0870一一2013动力教度/(m，自密度/(吕/c旷)0.00177 注;X为两个结果的平均值。40 C 0. 00540X (0. 549毛)0 00584X (0.589毛)。.00147100 C 0.002889飞(X+5) 0.00131 15.2 偏差:因未对有公认参考佳的试样进行测试，故本标准无法提供偏差的信息。15.3 相对偏差本标准对ASTMD445和ASTMD4052元偏差千见且主和B.2) 0 注:SH/J69会勾ASTMD4052技术内容等效。15.4实验室i间研究:本标准的精密度是通过12家知寞和10个矿物油(不含添加剂的基础油飞测试结果的统茸茸王确定

18、的。10个矿物油包括:温度为40吃时j动力军占度范围为2.05mPa九-456m冉.s: 温度为lQOG时，动力辈站占度范范吵围为O川豆J刑8归3r斗坦iO. 82g扩/cm3-0.9归2g扩/cm旷30 15吃的密度可通过40C如100C的密度线性外;在计算得到。实验室间研究按照11.1条标准步骤，在可能的最短时间间隔，一般在lOmin内平行测定试样两次。实验室间研究遵照ASTMD6300和ASTMD67080为确定偏差，在同一实验室，按照ASTMD445应用玻璃毛细管运动站度计测定了试样l9运动站度，按照ASTMD4052型用数字密度计测定了试样的密度。7 NB/SHlT 0870-201

19、3 附录A(规范性附录)确认允若范围与有证标准物质的一致性A.1 按照实验室质量控制程序，测定用于计算现场不确定度的标准偏差MA. 1. 1 如果标准偏差site未知，都度取0.30%，密度取O.0005g1 cm30 注:不确定度见测试方法NB/SHlT0843。A.2 从供应商的标签或文件提供的有证标准物质(CRM)的公认参考值(ARV)，确定扩展不确定度( CEU)。如果密度的不确定度未知，取CEU=0. 0005g1cm气A.3 公认参考值的标准误差(SEARV)通过CEU除以供应商标签或文件提供的包含因子k计算得到。如果包含因子k未知，取k=2。A.4 确定允差范围(TZ)，按式(A

20、.1)计算:TZ =土1.44;te+SE:RV.(A.1) 注:允差范围计算依据测试方法ASTMD66170 A.4.1 教度允差范围计算范例，见式(A.2): ite = 0.30% CEUAR可=0.35% 、，/叮中A /，飞、TZ = :t 1. 44./0.302 + O. 1752 =土1.44;0. 09 +0.03 =土0.50%A.4.2 密度允差范围计算范例，见式(A.3): s山=0.0005g1cm3 CEUARV= 0.0005g1cm3 TZ = :t 1. 44.)0. 00052 + O. 000252 .、.(A.3) =士1.44 x O. 00056 =

21、土O.0008 g1 cm3 8 附录B(资料性附录)偏差比较B.1 本标准100C运动黠度与ASTMD445的偏差比较NB/SHI0870-2013 B. . 1 对多个实验室基础油试样的测试结果(见15.4)按照ASTMD6708计算偏差，对比研究表明1000C运动站度的偏差修正为Y=0. 998X，对应于测量值0.2%的偏差。对比本标准和参考标准的精密度数据，建议的偏差修正小于实验室间研究的教度起围的重复性要求，也小于有证站度参考标准物质的不确定度(见表B.1)。因此偏差并不显著OB. . 2 400C运动教度的偏差为1.000 X，相当于0.0%。表B.1基础油运动站度(iOOC)的精

22、密度和偏差ASTM D 445 ASTM D445 (本次研究)本标准再现性R(959毛置信水平)0.0065X (0.659毛)0.008916X (0.899毛)0.002889 (X +5) 重复性r(959毛置信水平)O.OOllX (0. 11 9毛)0.002299X (0.23% ) 0.000347 (X +5) 偏差(对ASTMD445) 0.998X (0.2% ) 不确定度(参考标汕)0.30% -0.329毛(在本标准的勃度范围内)注:X为两个结果的平均值，单位为mm2/80B.2 本标准40C密度与ASTMD4052的偏差比较B. 2. i 对多个实验室基础油试样的测

23、试结果(见15.4)按照ASTMD6708计算偏差，对比研究表明40C密度的偏差修正为y= (1. 0053X - O. 0046) gI cm3 ，对应于密度的最大测量偏差值O.0003g1cm3 0 对比本标准和参考标准的精密度数据，建议的偏差修正小于实验室间研究的密度范围的重复性要求，也小于有证站度参考标准物质的不确定度(见表B.2)。因此偏差并不显著OB. 2. 2 15C密度的偏差为O.OOOOgl cm3 0 表B.2基础油密度(40C)的精密度和偏差ASTM D4052 ASTM D4052 (本次研究)本标准再现性R(959毛置信水平)0.0005 0.00044 0.0015

24、 重复性r(959毛置信水平)0.0001 0.00010 0.0003 偏差(对ASTMD4052) 1. 0053X - O. 0046 不确定度(参考标油)典型值为0.0005注:X为两个结果的平均值，单位为吕/cm30参考文献 1 GB/T 27025 .检测和校准实验室能力的通用要求9 NB/SHlT 0870-2013 3 lS0 5725 Accuracy (tmeng 4 ASTM D6300 Practice 10 istical Assessment and Improvement of easure the Same Property of a Material 仍FON

25、!ohOH量的圈Z中华人民共和国石油化士行业标准石油产品动力黯度和密度的测定及运动蒙古度的计算斯塔宾格黠度计法NB/SH/T 0870-2013 中国石化出版社出版发行地址:北京市东城区安定门外大街58号邮编:100011 电话:(010) 84271850 石化标准编辑部电话:(010) 84289937 读者服务部电话:(010) 84289974 http:/www.sinopec- E-mail: 北京金明盛印刷有限公司印刷版权专有不得翻印* ?卜开本880x 1230 1/16 印张1字数25千字2014年1月第1版2014年1月第l次印刷* 书号:155114. 0735 定价:25.00元(购买时请认明封面前伪栋识