Анализ случайных составляющих при измерении плотности ареометром. Предложение по их минимизации для увеличения точности

1.

Анализ случайных составляющих при
измерении плотности ареометром.
Предложение по их минимизации для
увеличения точности измерений.
Лаборант химического анализа 5 разряда
Галимова Зарема Ирековна
Лаборант химического анализа 4 разряда
Кильмаматова Лилия Ильдаровна
Руководитель: инженер-метролог 2-ой кат.
Ахметшин Марат Яннатханович

2.

Введение
Уменьшение
погрешности
ручного
измерения
плотности
даже
имея
автоматизированный
метод
измерения
плотности приходится пользоваться ручным
методом, так как имеются факторы поломки
аппарата,
отключения
электричества,
возникновение
спорных
моментов
измерения, а так же ручной метод является
арбитражным методом испытания.
Проблема:
минимизация
ручным методом.
погрешности
2

3.

Сущность метода, цель работы, задачи
Погружение ареометра в
испытуемый
продукт,
снятие показания по шкале
ареометра при температуре
определения и пересчёт
результатов на плотность
при температуре 15/20 ℃.
Цель работы:
Провести комплексный анализ факторов, влияющих на точность измерения
плотности нефти ареометром, сфокусировавшись на случайных составляющих.
Задачи:
1. Выявить основные источники случайных погрешностей, связанные с
особенностями нефти и оборудования;
2.
Разработать практические рекомендации для минимизации влияния каждого
фактора на точность измерения плотности;
3.
Предложить алгоритм проведения измерений плотности нефти ареометром с
учетом минимизации погрешностей.
3

4.

Существующая проблема
Инвентаризация точек отбора
Точка
отбора
Образец
СИКН n
Сведения о показателях
Температура
при
измерении
объема, ˚С
Давление
при
измерении
объема, МПа
Плотность
при
температуре
измерения
объема, кг/м3
Плотность
при
температуре
15 ˚С, кг/м3
Плотность
при
температуре
20 ˚С, кг/м3
Содержание
балласта, %
15,9
0,67
884,5
884,8
881,3
0,1657
Содержание балласта, в том числе:
воды, %
хлористых
солей, %
(мг/дм3)
механически
х примесей,
%
0,15
0,0072
(63,9)
0,0085
где
ρ
плотность
анализируемой
нефти
при
температуре 20°С по ГОСТ 3900
4

5.

ГОСТ 3900-2022
В тексте ГОСТа при описании ареометрического метода мы можем найти факторы, влияющие на измерение, это:
- представительность пробы и меры предосторожности для обеспечения целостности пробы
Объединенная проба должна быть представительной пробой
общего объема продукта.
Соблюдать меры
предосторожности
для обеспечения
целостности пробы
5

6.

ГОСТ 3900-2022
- соблюдение температуры испытания.
Погрешность измерения плотности в лаборатории при стандартных температурах невелика по сравнению с другими
источниками. В худшем случае, это вклад в погрешность измерения массы ≈ 0,1% отн. Тем не менее, практика арбитражей
указывает на плотность, как на достаточно спорный показатель.
Предпочтительно, чтобы температура была близка к стандартной.
6

7.

ГОСТ 3900-2022
чистый и сухой цилиндр
обеспечить минимальное испарение низкокипящих фракций
ровная, горизонтальная поверхность; отсутствие сквозняков;
температура не изменяется более, чем на 2 ℃
7

8.

Решение проблемы. Минимизация отмеченных факторов
1) Горизонтальная поверхность.
Отмечается возможность появления случайных вибрационных
колебаний горизонтальной поверхности станины (недостаточная
жесткость пола в БИК, работа циркуляционных насосов, вибрация по
трубопроводу, работа спецтехники вблизи БИК и т.п.)
Существуют специальные платформы (виброизолирующие столы)*,
которые с помощью активных систем поглощения вибраций
снижают уровень вибраций в БИК до минимального
* - Антивибрационная подставка с активной электронной виброизоляцией,
опционально комплектующаяся станиной стола со столешницей.
8

9.

Решение проблемы. Минимизация отмеченных факторов
2) Проблема испарения легких фракций.
Несмотря на перенос пробы закрытым способом
отмечалось выполнение долгого замера.
Кроме того, из-за испарения легких фракций происходит
перераспределение температуры нефти.
Решение: использование фильтровальной бумаги/крышки для
цилиндров.
3) Поправка на термометр, на ареометр.
Решение: выбор нужного ареометра,
градуированного при температуре 15/20 (чаще
20).
До 50 % сырой нефти может
испариться в первые 24 ч
после разлива.
9

10.

Минимизация отмеченных факторов
4) Использование чистых цилиндров, а не повторное использование одного и того же цилиндра.
5) Правильное дренирование и отбор
6) Заполнение пробоотборника на 90 %
6) Человеческий фактор
Человеческий фактор, хотя и не отражен в МВИ и НТД, играет важную роль в точности измерений. Считается,
что квалификация добросовестность инспекторов, а также наличие сертифицированных и поверенных СИ
исключают ошибки, но это верно только при стабильных условиях.
Оценка человеческого фактора - не метрологическая задача, однако, ее нужно минимизировать,
используя удобные и современные приборы.
Заполнение пробоотборника на 90 %
10

11.

БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ!