Плотность в градусах API

Градус API — единица измерения плотности нефти, разработанная Американским институтом нефти. Измерения в градусах API позволяют определить относительную плотность нефти по отношению к плотности воды при той же температуре. По определению, относительная плотность равняется плотности вещества, деленной на плотность воды (плотность воды принимается равной 1000 кг/м³). Так если плотность в градусах API больше 10, то нефть легче и плавает на поверхности воды, а если меньше 10, то тонет. Плотность в градусах API и относительная плотность при базовой температуре 60 °F (15.6 °C) связаны четким арифметическим уравнением и могут быть легко преобразованы друг в друга.

История создания

Национальный институт стандартов и технологий (США) в 1916 принял шкалу Боме в качестве стандарта для измерения удельного веса жидкостей более легких чем вода. Дальнейшие исследования Академии Наук США показали, что погрешность измерений при использовании этой шкалы значительны, что приводит к существенным ошибкам и неточности расчетов (в том числе из-за градуировки ареометров, изготовленных в США) и в 1921 году Американский институт нефти разработал подход к измерению плотности в градусах API, который используется и в настоящее время.

Формулы API

градусы API	относительная плотность	плотность, кг/м³
8	1.014	1012
9	1.007	1005
10	1.000	998
15	0.966	964
20	0.934	932
25	0.904	902
30	0.876	874
35	0.850	848
40	0.825	823
45	0.802	800
50	0.780	778
55	0.759	757
58	0.747	745
соотношение между плотностью в градусах API, удельным весом и плотностью (при температуре 60 °F ~15.6 °C)

Плотность в градусах API и относительная плотность нефти при базовой температуре 60 °F (15.6 °C) связаны четким арифметическим уравнением и могут быть легко преобразованы друг в друга.

Плотности в градусах API из относительной плотности можно рассчитать по следующей формуле:

$API~gravity={\frac {141.5}{SG}}-131.5$

В свою очередь относительную плотность можно рассчитать из плотности в градусах API:

$SG\ {\mbox{at}}~60^{\circ }{\mbox{F}}={\frac {141.5}{API~gravity+131.5}}$

При этом, плотность нефти в кг/м³, при той же температуре, получается путём умножения её относительной плотности на 1000 кг/м³.

Для тяжелой нефти с относительной плотностью 1.0 (то есть с той же плотностью что и вода) плотность в градусах API составит:

${\frac {141.5}{1.0}}-131.5=10.0^{\circ }{\mbox{API}}$

Использование плотности в градусах API для перевода из тонн в баррели

Плотность в градусах API можно использовать для расчета числа баррелей в метрической тонне сырой нефти:

$barrels~of~crude~oil~per~metric~ton=1\div [{\frac {141.5}{API~gravity+131.5}}\times 0.159]$

Так например, тонна Западно-техасской средней нефти (англ. West Texas Intermediate - WTI) (39.6° API) будет содержать около 7.6 баррелей.

Измерение плотности в градусах API

Для получения плотности в градусах API необходимо измерить плотность нефти ареометром (в США по методике измерений ASTM D1298) и температуру нефти. Для учета изменения плотности нефти при различных температурах применяются таблицы разработанные Американским институтом нефти для нефти и различных нефтепродуктов и изложенные в стандарте ASTM D1250.

Применение плотности в градусах API в России

В России введен в действие ГОСТ Р 51069-97 «Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром», который является аутентичным переводом национального стандарта США ASTM D 1298 «Стандартный метод определения плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API сырой нефти и жидких нефтепродуктов ареометром» с требованиями для применения в России.

Данный стандарт распространяется на сырую нефть, нефтепродукты, смеси нефтей и жидкие нефтяные продукты и устанавливает метод определения плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API с помощью стеклянного ареометра. Однако, стандартные таблицы ASTM D1250-08 Standard Guide for Use of the Petroleum Measurement Tables не вошли в данный ГОСТ и рекомендованы для отдельного приобретения.

См. также

• Плотность
• Плотность нефти
• Удельный вес

Ссылки

• link to hydrometer Архивная копия от 17 февраля 2014 на Wayback Machine
• comments on API gravity adjustment scale Архивная копия от 2 мая 2006 на Wayback Machine
• instructions for using a glass hydrometer measured in API gravity Архивная копия от 28 июля 2014 на Wayback Machine
• API Degree history Архивная копия от 3 марта 2016 на Wayback Machine