01 P Gravedad Específica 2015

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA Y

DENSIDAD DEL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS POR

MEDIO DEL HIDRÓMETROMétodo ASTM D1298 ó D287

Método INEN 2319

1

P-01

DOCENTE FACILITADOR:Ing. Sandra Peña M, Ms.C

Rev. 052015

OBJETIVO

Conocer la densidad relativa, en los derivados del petróleo.

Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Aprender el uso de los instrumentos para medición de densidad: Hidrómetros.

Definir las escalas API para gravedad específica de líquidos.

Usar la escala API para determinar la gravedad específica de un líquido a diferentes temperaturas.

Analizar la influencia de la temperatura sobre la densidad de los líquidos.


ALCANCE

Este método describe el procedimiento para la determinación de la densidad, densidad relativa (Gravedad Específica) y de los grados API del petróleo crudo y de los derivados, con una presión Reíd inferior a 26 psi (180kPa), por medio de un hidrómetro de vidrio.

Los resultados se determinan a 60°F (15.56°C) ó se convierten a esta temperatura por medio de las Tablas de corrección ASTM, IP.


DEFINICIONES

La densidad relativa es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.

A veces se la llama gravedad específica (del inglés specific gravity) especialmente en los países con fuerte influencia anglosajona. Tal denominación es incorrecta, por cuanto que en la Física el término “específico" significa por unidad de masa.

Elaborado por: Sandra Peña M. 5

DEFINICIONES

Gravedad API: denota la relación correspondiente de peso específico y de la fluidez de los crudos con respecto al agua.

La densidad API es una escala arbitraria relacionada con la gravedad específica a 60°F y está definida por la siguiente ecuación:


FÓRMULAS


141.5

SG =

°API + 131.5

141.5 °API = - 131.5

SG / 60°F

DEFINICIONES

API: (American Petroleum Institute): escala arbitraria de la lectura de la gravedad específica (densidad relativa), usada en la industria petrolera y que tiene como base la densidad del agua (10º API).

La gravedad en ºAPI es la equivalente a densidad y se usa en la industria petrolera mundial.

La gravedad específica del agua es 1 y en °API es 10.

Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.c. 8

EQUIPOS Y MATERIALES

Hidrómetros de vidrio.(1H al 10H) o Termohidrómetros

Termómetros

Cilindro de vidrio, metálico o plástico transparente (probeta)

Baño de temperatura constante

Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C. 9

USO DEL HIDRÓMETRO

Los densímetros generalmente contienen una escala de papel dentro de ellos para que se pueda leer directamente la densidad específica.


USO DEL HIDRÓMETRO

En líquidos ligeros, como queroseno, gasolina el densímetro se debe hundir más, para disponer el peso del líquido que en líquidos densos como agua salada, leche y ácidos.


PREPARACIÓN DE LA MUESTRA Una muestra del producto derivado del petróleo a temperatura

ambiente no debe diferir en más de ±5°F. de la temperatura del cilindro del hidrómetro.

En los casos que sea necesario enfriar muestras volátiles o calentar las viscosas, el cilindro de prueba debe colocarse en un baño que mantenga la temperatura necesaria para la prueba.

La determinación de la densidad API se debe efectuar en áreas libres de cualquier corriente de aire.

Durante el ensayo, el termómetro, el hidrómetro y el cilindro deben mantenerse aproximadamente a la misma temperatura de la muestra.


PROCEDIMIENTO


Verter la muestra lentamente dentro de la probeta limpia, sin agitar ni salpicar, de modo que se evite la formación de burbujas de aire.

PROCEDIMIENTO

Elaborado por: Sandrsa Peña M. Ms.C. 14

Cuando el hidrómetro se haya asentado, sumerja, unas dos divisiones de la escala dentro del líquido y después soltar.

PROCEDIMIENTO Remover con papel secante cualquier burbuja de aire que se

forme en la superficie de la muestra antes de introducir el hidrómetro.

Colocar la probeta que contiene la muestra en un lugar libre de corriente de aire.

Durante el período de prueba la temperatura de la muestra no debe variar en más de ±5°F.

Elaborado por: S. Peña M. 15

PROCEDIMIENTO

Mantener seco el resto del vástago, ya que el líquido innecesario sobre el vástago cambia el peso efectivo del instrumento y afecta la lectura.

Cuando, el hidrómetro ha quedado inmóvil, flotando libremente y la temperatura de la muestra, es constante dentro de 0,2°C (0.5°F), lea el hidrómetro, hasta la división de la escala más cercana.


PROCEDIMIENTO


Determinar este punto colocando el ojo ligeramente por debajo del nivel del líquido e incrementar lentamente hasta la superficie, primeramente observará una elipse distorsionada.

La lectura correcta es el punto de la escala del hidrómetro en la cual la superficie del líquido corta la escala.

PROCEDIMIENTO

Para efectuar lecturas en líquidos no transparentes, observar el punto en la escala del hidrómetro en la cual la muestra tiene su punto más alto sobre su superficie principal, colocando el ojo ligeramente sobre la superficie plana del líquido.


PROCEDIMIENTO

Inmediatamente después de observar la escala del hidrómetro, agite cuidadosamente con el termómetro la muestra y observe la temperatura.

Mantenga el bulbo del termómetro completamente sumergido.

Corregir las lecturas del hidrómetro a 15,56 (60°F) utilizando las Tablas de la Guía D1250.

Elaborado por: Sandra Peña M. 19

INFORME DE RESULTADOS

El informe de resultados debe contener los datos siguientes:

Identificación de la muestra

Temperatura de ensayo

Densidad API a la temperatura de ensayo

Densidad API o grados API corregida a 15,56 / 15.56°C (60 /60°F)

Elaborado por:S. Peña M. 20

ERRORES DEL MÉTODO La precisión se obtiene mediante análisis

estadísticos de resultados de interlaboratorios o de varios ensayos.

Repetibilidad Los resultados obtenidos por el mismo operador con

los mismos equipos y/o materiales, no deben diferir en más de 0,2°API.

Reproducibilidad Los resultados obtenidos por diferentes operadores,

trabajando en diferentes laboratorios en una misma muestra, no deben diferir en más de 0,5°API


ANEXOS


HIDRÓMETROS

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N° Escala ºAPI

1H -1 a 112H 9 a 213H 19 a 314H 29 a 415H 39 a 516H 49 a 617H 59 a 718H 69 a 819H 79 a 91

10H 89 a 101

TERMÓMETROS RECOMENDADOS


Especificación Tipo Escala Rango GraduaciónIntervalo

Escala error

IP 64 C densidad C -20 a +102 0.2 ±0.1

E1 N° 12 C gravedad C -20 a +102 0.2 ±0.1

IP 64 F Densidad relativa(grav. Específica)

F -5 a +215 0.5 ±0.25

E1 N° 12 F Gravedad F -5 a +215 0.5 ±0.25

TIEMPO MÍNIMO DE INMERSIÓN PARA HIDRÓMETROS

Elaborado por:S. Peña M.. 25

PETRÓLEO CRUDO O DERIVADOS TIEMPO MÍNIMO DE INMERSIÓN

(minutos)

Gasolinas, naftas, kerosenes, destilados 5

Petróleo crudo de 16°API o más 5

Petróleo crudo entre 13 y 16°API 10

Petróleo crudo menor que 13°API y aceites combustibles de viscosidad mayor de 100SSU a y menor de 170SSU a

15

Aceites combustibles residuales de viscosidad de 170SSU a o más viscosos

30

TABLAS DE CONVERSIÓN


TABLA DE CONVERSIÓN


GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón

9.5 1.0035 1.0015 8.360110 1.0000 0.9980 8.3306

10.5 0.9965 0.9945 8.301211 0.9930 0.9910 8.2721

11.5 0.9895 0.9875 8.243212 0.9861 0.9841 8.2144

12.5 0.9826 0.9807 8.185913 0.9792 0.9773 8.1576

13.5 0.9759 0.9739 8.129514 0.9725 0.9706 8.1015


Elaborado por: S. Peña M.. 28

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón

14.5 0.9692 0.9672 8.073815 0.9659 0.9639 8.0462

15.5 0.9626 0.9607 8.018916 0.9593 0.9574 7.9917

16.5 0.9561 0.9542 7.964717 0.9529 0.9510 7.9379

17.5 0.9497 0.9478 7.911218 0.9465 0.9446 7.8848

18.5 0.9433 0.9414 7.858519 0.9402 0.9383 7.8324



19.5 0.9371 0.9352 7.8064

20 0.9340 0.9321 7.7807

20.5 0.9309 0.9291 7.7551

21 0.9279 0.9260 7.7297

21.5 0.9248 0.9230 7.7044

22 0.9218 0.9200 7.6793

22.5 0.9188 0.9170 7.6544

23 0.9159 0.9140 7.6296

23.5 0.9129 0.9111 7.6050

24 0.9100 0.9081 7.5805

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón



24.5 0.9071 0.9052 7.556225 0.9042 0.9023 7.5321

25.5 0.9013 0.8995 7.508126 0.8984 0.8966 7.4843

26.5 0.8956 0.8938 7.460627 0.8927 0.8910 7.4371

27.5 0.8899 0.8882 7.413728 0.8871 0.8854 7.3904

28.5 0.8844 0.8826 7.367329 0.8816 0.8799 7.3444

29.5 0.8789 0.8771 7.321630 0.8762 0.8744 7.2989

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


31

30.5 0.8735 0.8717 7.2764

31 0.8708 0.8690 7.2540

31.5 0.8681 0.8664 7.2317

32 0.8654 0.8637 7.2096

32.5 0.8628 0.8611 7.1876

33 0.8602 0.8585 7.1658

33.5 0.8576 0.8559 7.1441

34 0.8550 0.8533 7.1225

34.5 0.8524 0.8507 7.1010

35 0.8498 0.8482 7.0797

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


32

35.5 0.8473 0.8456 7.0585

36 0.8448 0.8431 7.0375

36.5 0.8423 0.8406 7.0165

37 0.8398 0.8381 6.9957

37.5 0.8373 0.8356 6.9750

38 0.8348 0.8331 6.9544

38.5 0.8324 0.8307 6.9340

39 0.8299 0.8283 6.9136

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


33

39.5 0.8275 0.8258 6.893440 0.8251 0.8234 6.8733

40.5 0.8227 0.8210 6.853341 0.8203 0.8186 6.8335

41.5 0.8179 0.8163 6.813742 0.8156 0.8139 6.7941

42.5 0.8132 0.8116 6.774643 0.8109 0.8093 6.7551

43.5 0.8086 0.8070 6.735844 0.8063 0.8047 6.7167

44.5 0.8040 0.8024 6.697645 0.8017 0.8001 6.6786

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


34

45.5 0.7994 0.7978 6.659746 0.7972 0.7956 6.6410

46.5 0.7949 0.7934 6.622347 0.7927 0.7911 6.6038

47.5 0.7905 0.7889 6.585348 0.7883 0.7867 6.5670

48.5 0.7861 0.7845 6.548749 0.7839 0.7824 6.5306

49.5 0.7818 0.7802 6.512650 0.7796 0.7781 6.4946

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


35

50.5 0.7775 0.7759 6.476851 0.7753 0.7738 6.4590

51.5 0.7732 0.7717 6.441452 0.7711 0.7696 6.4238

52.5 0.7690 0.7675 6.406453 0.7669 0.7654 6.3890

53.5 0.7649 0.7633 6.371754 0.7628 0.7613 6.3546

54.5 0.7608 0.7592 6.337555 0.7587 0.7572 6.3205

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


36

55.5 0.7567 0.7552 6.3036

56 0.7547 0.7532 6.2868

56.5 0.7527 0.7512 6.2701

57 0.7507 0.7492 6.2534

57.5 0.7487 0.7472 6.2369

58 0.7467 0.7452 6.2204

58.5 0.7447 0.7432 6.2041

59 0.7428 0.7413 6.1878

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


37

59.5 0.7408 0.7394 6.171660 0.7389 0.7374 6.1555

60.5 0.7370 0.7355 6.139461 0.7351 0.7336 6.1235

61.5 0.7332 0.7317 6.107662 0.7313 0.7298 6.0918

62.5 0.7294 0.7279 6.076163 0.7275 0.7261 6.0605

63.5 0.7256 0.7242 6.045064 0.7238 0.7223 6.0295

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


38

64.5 0.7219 0.7205 6.0141

65 0.7201 0.7187 5.9988

65.5 0.7183 0.7168 5.9836

66 0.7165 0.7150 5.9685

66.5 0.7146 0.7132 5.9534

67 0.7128 0.7114 5.9384

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón


39

67.5 0.7111 0.7096 5.9235

68 0.7093 0.7079 5.9086

68.5 0.7075 0.7061 5.8939

69 0.7057 0.7043 5.8792

69.5 0.7040 0.7026 5.8645

70 0.7022 0.7008 5.8500

70.5 0.7005 0.6991 5.8355

71 0.6988 0.6974 5.8211

http://www.widman.biz/English/Calculators/DegreesAPI.html

GradosAPI

GravedadEspecífica

Kilospor Litro

Libras porGalón

Tabla de pesos específicos utilizados en la Industria del Petróleo

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PESO ESPECÍFICO RANGOS

Aceites crudos de petróleo

0.80-0.97

Aviación gasolinas 0.70-0.78

Motor gasolinas 0.71-0.79

Kerosenes 0.78-0.84

Gasóleos 0.82-0.90

Diesel aceites 0.82-0.92

Aceites lubricantes 0.85-0.95

Los aceites combustibles

0.92-0.99

Betunes asfálticos 1.00-1.10

PRODUCTO

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