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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
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OBJETIVO
Conocer la densidad relativa, en los derivados del petróleo.
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 2
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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.
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 3
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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.
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 4
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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
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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:
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 6
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FÓRMULAS
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 7
141.5
SG =
°API + 131.5
141.5 °API = - 131.5
SG / 60°F
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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
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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
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USO DEL HIDRÓMETRO
Los densímetros generalmente contienen una escala de papel dentro de ellos para que se pueda leer directamente la densidad específica.
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C. 10
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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.
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C. 11
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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.
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 12
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PROCEDIMIENTO
Elaborado por: Sandra Peña M. Ms.C 13
Verter la muestra lentamente dentro de la probeta limpia, sin agitar ni salpicar, de modo que se evite la formación de burbujas de aire.
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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.
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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
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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.
Elaborado por: S. Peña M. 16
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PROCEDIMIENTO
Elaborado por: S. Peña M. 17
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.
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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.
Elaborado por: S. Peña M. 18
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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
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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
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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
Elaborado por:S. Peña M. 21
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ANEXOS
Elaborado por: S. Peña M. 22
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HIDRÓMETROS
23
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
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TERMÓMETROS RECOMENDADOS
Elaborado por: S. Peña M. 24
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
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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
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TABLAS DE CONVERSIÓN
Elaborado por:S. Peña M. 26
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TABLA DE CONVERSIÓN
Elaborado por: S. Peña M. 27
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
Elaborado por:S. Peña M. 29
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
Elaborado por: S. Peña M. 30
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
![Page 31: 01 P Gravedad Específica 2015](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052201/563dba20550346aa9aa2edbd/html5/thumbnails/31.jpg)
TABLA DE CONVERSIÓN
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
![Page 32: 01 P Gravedad Específica 2015](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052201/563dba20550346aa9aa2edbd/html5/thumbnails/32.jpg)
TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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TABLA DE CONVERSIÓN
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
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Tabla de pesos específicos utilizados en la Industria del Petróleo
40
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
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