ICS 75.080 E 30
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 0870—2020
代替NB/SH/T0870—2013
石油产品动力黏度和密度的测定及运动黏度的计算 工斯塔宾格黏度计法 Standard test method for dynamic viscosity and density of liquids by Stabinger
viscometer (and the calculation of kinematic viscosity)
2021-02-01实施
2020-10-23发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0870—2020
前言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替NB/SH/T0870一2013《石油产品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》，与NB/SH/T0870一2013相比，主要技术变化如下：
-增加了加热附件、自动进样器和超声波浴等设备（见6.4条、6.5条和6.8条）；一增加了残渣燃料油的取样制备程序（见8.4条）；增加了自动进样器的使用说明（见11.3条）；修改了不同类型样品的温度稳定性、黏度稳定性和密度稳定性的相关要求（见表1，2013版表1); -增加了不同类型样品的动力黏度确定性和密度确定性要求（见表2，2013版表1）；修改了重复性和再现性（见表3和表4，2013版表2和表3）；一增加了关于相对偏差、试验结果的一致性和实验室间研究的资料性附录（参见附录C、附录D
和附录E）。 本标准由中国石油化工集团有限公司提出。 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。
本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司大连润滑油研究开发中心。 本标准参加起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心、中国石油化工股
份有限公司石油化工科学研究院。
本标准主要起草人：逢翠翠、张文杰、谢平平、杨孟智、张大华。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
-NB/SH/T 0870—2013。
1 NB/SH/T0870—2020
注：对于特定流体静压头下的重力流动，液体的压头与其密度（p）成比例。因此，运动黏度是液体在重力作用下抵抗流动阻力的一种量度。 3. 3
密度density p 在规定温度下，单位体积内所含物质的质量。
3. 4
相对密度relativedensity 比重specificgravity SG 物质在规定温度下的密度与规定温度下参考物质（对石油液体，通常是水）的密度之比值。
3. 5
确定性determinability 同一实验室，由同一个操作者，使用同一台仪器操作，对得到一个试验结果进行连续两次以上测
定的测定值之差不超过的范围值。
4方法概要
将试样注人精确控温的测量池中，测量池由一对同心旋转的圆筒和一个U形振动管组成。通过测定试样在剪切应力和涡流制动器影响下的内圆筒的平衡旋转速度得到动力黏度，通过测定U形管的振动频率得到密度。运动黏度由动力黏度与密度的比值计算得到。
5方法应用
5.1石油产品和一些非石油基材料被用作润滑剂时，其黏度大小直接关系到设备能否正常运行，黏度对许多石油燃料的存储、处理和操作条件的确定非常重要。因此，黏度指标是产品规格中必不可少的。 5.2密度是最基本的物理性质，结合其他性质可以表征石油和石油产品的轻重馏分。石油及其石油产品密度和相对密度的测定对其从测定体积转换成标准温度15℃下的体积是非常必要的。
6仪器
6.1斯塔宾格黏度计 6.1.1黏度测试单元：斯塔宾格黏度计是一个同心轴圆筒构造的测量体系。其外圆筒（样品管）通过一个保持一定旋转速度的马达驱动。低密度的内圆筒（转子）在较高密度试样的离心力作用下悬浮在转动轴中，并处在磁铁和软铁环的纵向位置。因此，整个系统不存在像在旋转黏度计中的轴承摩擦。内圆筒中的永磁铁在铜壳体中产生涡流，通过黏性力的驱动扭矩和阻滞涡流扭矩的平衡确定内圆筒的旋转速度，这一旋转速度被电子系统（霍尔效应传感器）通过计算旋转磁场的频率测出（见图1和图2）。 6.1.2密度测试单元：数字密度计由U形振动样品管、电子激发及频率计数系统组成（见图2）。 6.1.3温度控制单元：通过黏度测量池和密度测量池外的铜块确保测量池的温度恒定。热电加热和冷却系统（见图2）可确保铜块的温度在整个温度范围内的设定温度稳定在±0.005℃内。温度校准的不确定度（k=2；95%置信水平）在15℃~100℃温度范围内应不超过±0.03℃，超出此温度范围，温度校准的不确定度应不超过±0.05℃（见表1）。
2 NB/SH/T0870—2020
6.3 溢流道或压力适配器
可选件，通过压力或吸力将样品注入测量池，避免样品中产生气泡。适配器的材质应与其所接触的所有液体样品和清洗液不发生任何反应。 6.4加热附件
手动注射器注人样品时，使用加热附件可以使样品充分溶解，便于进样和清洗。 6.5自动进样器
自动进样器使样品从测试瓶自动注人测量池，确保测试过程自动完成且不受干扰。自动进样器的样品处理程序遵照11.3条的相关规定进行。自动进样器具有加热功能，保证样品以合适的黏度导人测试池中。 6.6滤膜
孔径为75μum，用于去除样品中的颗粒。 6.7磁铁
用于去除样品中的铁屑，可以使用磁力搅拌棒。 6.8超声波浴（不加热、可选）
将样品放人一个满足操作频率在25kHz~60kHz之间，功率输出≤100W的合适容器（S）中，有效消除样品中的气泡。也可使用超出上述操作频率和输出功率范围的超声波浴，但实验室应确保没有对测试结果产生重大影响。
7试剂和材料
7.1样品溶剂
用于清洗测量池，能够溶解样品，具体要求如下： a）对于大多数样品，可使用易挥发的石油醚或石脑油。如果溶剂能够快速挥发且无残留物，无需
使用干燥溶剂。 b）对于残渣燃料油，可使用芳烃溶剂，如甲苯、二甲苯，进行预清洗去除沥青质。
7.2干燥溶剂
可与样品溶剂（7.1）混溶的挥发性试剂，如乙醇（96%或更高纯度）等。 7.3干燥空气或氮气
用于吹扫测量池。如果测量池的温度低于或接近环境空气的露点温度，应使用合适的干燥剂。
8取样
8.1样品容器
应足以盛装足够的样品并可使样品在其中混合均匀。
4 NB/SH/T0870—2020
8.2颗粒
对于可能含有颗粒的样品（如在用油或原油），可用75um的滤膜去除其中的颗粒，用磁铁去除其中的铁屑。含蜡样品可使用预热过滤器，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样品，注人测量池。按照以下步骤测试： a）如有要求，将样品混合均匀。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
器或低温条件下混合。 b）用合适的注射器从充分混合均匀的实验室样品中抽取样品，也可使用其他合适的附件和连接
管，将样品直接从混合容器使用流量或压力适配器（6.3）或自动进样器（6.5）注入测量池。 将样品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样品，应先将其加热到足以熔化蜡晶体的温度，再抽取样品。
8.4残渣燃料油
警示：含水量高的不透明液体被加热到高温时小心剧烈的沸腾。需穿戴适当的防护设备。 8.4.1将一次性注射器或样品瓶放人60℃~65℃之间的预热装置（如烘箱、浴或是加热模块）。如果使用手动注人样品时，将加热附件安装到仪器设备上一起预热。 8.4.2将残渣燃料油样品瓶放置在60℃~65℃之间的预热装置1h。确保样品瓶盖紧。含蜡质或高黏度的样品可能需要加热超过60℃，并充分混合便于搅拌。 8.4.3使用一个可达到样品瓶底部的玻璃棒或钢棒充分搅拌每个样品约20s。 8.4.4取出搅拌棒，若发现搅拌棒上的杂质或蜡质。如果杂质或蜡附着于搅拌棒，继续搅拌直到杂质和蜡质完全溶于样品中。 8.4.5将样品瓶盖紧振动1min，然后松开盖，再拧紧，放回预热装置中。 8.4.6在完成8.4.5样品预热后，再将样品放到温度在100℃~105℃之间的预热装置中再加热30min。 8.4.7从预热装置中将样品取出，拧紧样品瓶，并大力振荡60s。 8.4.8如果使用自动进样器预热，按8.4.8.1说明使用。如果使用样品前处理程序，按照8.4.8.2规定进行。 8.4.8.1设定自动进样器预热装置的温度在60℃~80℃之间。按照8.4.1，将样品瓶插人加热附件中预热10min~15min再开始测量。 8.4.8.2若按照8.4.1预热样品，将样品瓶放人温度在60℃~80℃之间预热装置中。先拧松样品瓶盖，再拧紧，然后来回翻转摇匀，再放回60℃~80℃之间预热装置中。 8.4.9按11.1条或11.3条完成测量。所有样品应在1h内完成8.4.1~8.4.7步骤。
9校准和核查
9.1概述
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。建议黏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有证黏度和密度参考标准物质
用于实验室核查程序。有证黏度和密度参考标准物质应获得满足GB/T27025要求的实验室的独立
5