ASTM D4052, sıvı petrol ürünlerinin yoğunluğunu, bağıl yoğunluğunu ve API gravitesini dijital yoğunluk ölçerle belirleyen test yöntemidir. Ölçüm, salınımlı bir U tüpüne doldurulan numunenin davranışından yoğunluğun hesaplanmasına dayanır. Numune elle veya otomatik enjeksiyon donanımıyla verilir; anlaşmazlık halinde hakem yöntem elle doldurmadır. Yoğunluğun kabul edilen birimleri gram bölü mililitre ve kilogram bölü metreküptür.
Bağıl yoğunluk, sıvının yoğunluğunun referans sıcaklıktaki suyun yoğunluğuna oranıdır. Bu yüzden 15/4 °C veya 15/15 °C gibi iki sıcaklıkla birlikte yazılır. API gravitesi aynı bilgiyi petrol ticaretinde kullanılan ölçeğe çevirir. Referans sıcaklık 15 °C veya 60 °F’dir.
Yoğunluk neden ölçülür?
Ölçülen hacmi kütleye çevirmek için. ASTM D4052, yoğunluk ya da bağıl yoğunluk tayininin ölçülen hacimlerin 15 °C standart sıcaklığındaki hacme dönüştürülmesi için gerekli olduğunu yazar. ASTM D1298 aynı dönüşümü ürün devri sırasında 15 °C veya 60 °F referansına bağlar. D1298, yoğunluğu ham petrolün fiyatını ve kalitesini yöneten bir etken sayar. Otomotiv, havacılık ve deniz yakıtlarında yoğunluk depolamayı, taşımayı ve yanmayı etkiler.
Ölçüm sıcaklığı referans sıcaklıktan farklıysa düzeltme gerekir. Bu düzeltme ASTM D1250 kılavuzuna bağlı hacim düzeltme faktörü ekiyle yapılır. Ek, ham petroller, rafine ürünler ve yağlama yağları için ayrı korelasyonlar verir; örneğin benzin grubu yaklaşık 50 ila 85 API aralığında tanımlanır.
ASTM D4052 hangi ürünlere uygulanır?
Standart, örnek olarak benzin ve benzin-oksijenat karışımlarını, dizeli, jet yakıtını, baz yağları, mumları ve yağlama yağlarını sayar. Uygulama, toplam buhar basıncı tipik olarak 100 kPa’nın altındaki ve viskozitesi test sıcaklığında yaklaşık 15 000 mm²/s’nin altındaki sıvılarla sınırlıdır. U tüpte kabarcık oluşmadığı kesinleştirilirse buhar basıncı sınırı aşılabilir. Opak numunelerde cihaz otomatik kabarcık algılamıyorsa, hava kabarcığı bulunmadığını kesinleştiren bir yöntem kurulmalıdır. Ham petrol numunelerinde yoğunluk için standart ASTM D5002’ye yönlendirir. Kinematik viskozite sınırı için ASTM D445 ve ASTM D7042 ölçümleri kullanılır.
Yoğunluk yöntemlerinin eşdeğerleri hangileridir?
| Standart | Yayıncı | Konu | Not |
|---|---|---|---|
| ASTM D4052 | ASTM International | Dijital yoğunluk ölçerle yoğunluk, bağıl yoğunluk ve API gravitesi | Yürürlükteki sürüm D4052-22 |
| ISO 12185 | ISO | Salınımlı U tüp sensörlü laboratuvar yoğunluk ölçeri | ISO 12185:2024; 600 ila 1100 kg/m³ aralığı |
| IP 365 | Energy Institute | Dijital yoğunluk ölçerle yoğunluk | ARO yoğunluk standardı sayfalarında D4052 ile birlikte anılır |
| ASTM D1298 | ASTM International | Hidrometre yöntemiyle yoğunluk, bağıl yoğunluk veya API gravitesi | Yürürlükteki sürüm D1298-24 |
| ISO 3675 | ISO | Hidrometre yöntemiyle laboratuvarda yoğunluk tayini | ISO 3675:1998 yürürlükte, revizyon aşamasında; ISO/DIS 3675 hazırlanıyor |
| IP 160 | Energy Institute | Yoğunluğun laboratuvarda hidrometreyle tayini | Seta hidrometre sayfalarında D1298 ile birlikte anılır |
| ASTM D1480 | ASTM International | Bingham piknometresiyle viskoz malzemelerin yoğunluğu ve bağıl yoğunluğu | 20 ila 100 °C; ARO bağıl yoğunluk standartlarının birincil karakterizasyon yöntemi |
| ASTM D7777 | ASTM International | Taşınabilir dijital yoğunluk ölçerle yoğunluk | 0 ila 40 °C saha yöntemi; yürürlükteki sürüm D7777-24 |
| ASTM D1250 | ASTM International | Petrol ölçüm tabloları, hacim düzeltme faktörleri | Sıcaklık ve basınç düzeltmesi; yürürlükteki sürüm D1250-25 |
Dijital yoğunluk ölçer ile hidrometre arasındaki fark nedir?
Hidrometrenin ilk okuması yoğunluk değildir. ASTM D1298, laboratuvarda alınan değerin düzeltilmemiş hidrometre okuması olduğunu ve menisküs, camın ısıl genleşmesi ile kalibrasyon sıcaklığı düzeltmelerinden sonra referans sıcaklığa çevrilmesi gerektiğini yazar. Yöntem, Reid buhar basıncı 101,325 kPa’nın altındaki numuneleri kapsar. Düşük viskoziteli şeffaf sıvılar için uygundur; viskoz sıvılarda hidrometrenin sıcaklık dengesine gelmesi beklenir, opak sıvılarda menisküs düzeltmesi uygulanır. ASTM D7777 ise sahada taşınabilir cihazla 1 kg/m³ basamağında ölçer; 0,1 kg/m³ için D4052’ye yönlendirir.
Hangi hidrometre kullanılır?
Seta cam hidrometreler ASTM, IP ve BS şartnamelerine göre üretilir. Cam, doğrusal genleşme katsayısı 9,2 x 10-6 olan sodalime-silikat camdır ve yüzey gerilimi 15 ila 34 dyn/cm arasındaki sıvılar için kalibre edilmiştir. ASTM E100 hidrometreleri 0,600 ila 1,100 özgül ağırlık aralığını on adımda kapsar; alt bölüm 60 °F’de 0,0005, doğruluk ±0,0005’tir. BS 718 L50SP ve M50SP serileri aynı aralığı 15 °C referansıyla verir. API gravite hidrometreleri -1 ila 101 API aralığını 0,1 API bölüntüyle kapsar.
Jet yakıtları için ayrı bir tüp vardır. Jet yakıtı hidrometresi (12384-0), 15 °C’de 0,775 ila 0,825 g/mL aralığında kalibre edilmiş bir BS 718 M50SP tüpüdür. Bölüntü 0,001 g/mL, doğruluk ±0,0006 g/mL, uzunluk 27 cm. Ürün sayfası ASTM D1298, IP 160 ve DEF STAN 91-091 yöntemlerini listeler. Ölçüm için hidrometre kavanozu ve ASTM101H hidrometre termometresi kullanılır. UKAS kalibrasyonlu ve çalışma sertifikalı sürümler hidrometreler kategorisinde listelenir.
Yoğunluk ölçümü nasıl doğrulanır?
Doğrulama sertifikalı referans malzemeyle yapılır. ARO Scientific yoğunluk standartları, ARO’nun ISO/IEC 17025 ve ISO 17034 akreditasyonu (UKAS CAB No. 27393) kapsamında üretilir ve sertifikalandırılır. Her seri tek bir sıcaklıkta sertifikalı değer taşır; laboratuvar, cihazın çalıştığı sıcaklığa ve beklenen yoğunluğa en yakın standardı seçer. Ambalajlar 60 mL ve 500 mL’dir, raf ömrü 24 aydır.
| Aile | Sertifika sıcaklığı | Sertifikalı değer aralığı | Karakterizasyon |
|---|---|---|---|
| DEN15 | 15 °C | 0,66406 ila 1,63084 g/mL | Yoğunluk, birincil yöntem |
| DEN20 | 20 °C | 0,65956 ila 1,62261 g/mL | Yoğunluk, birincil yöntem |
| DEN25 | 25 °C | 0,65506 ila 1,61420 g/mL | Yoğunluk, birincil yöntem |
| DEN40 | 40 °C | 0,64125 ila 0,87077 g/mL | ASTM D4052 ve IP 365 |
| DEN50, DEN60, DEN80, DEN100 | 50, 60, 80 ve 100 °C | Düşük, orta ve yüksek yoğunluk noktası | Yoğunluk, birincil yöntem |
| RDEN15, RDEN20, RDEN25 | 15, 20 ve 25 °C | 0,65506 ila 0,87725 g/mL | ASTM D1480, birincil yöntem |
Bağıl yoğunluk standartları sertifikada iki referans bazı birden verir. Örneğin RDEN15-01 için değerler 0,66406 g/mL, 15/4 °C bazında 0,66408 ve 15/15 °C bazında 0,66466’dır. 15 °C ailesinin uçları DEN15-01 ve DEN15-07‘dir. Yüksek sıcaklık standartları hidrometre ve piknometre doğrulaması için de kullanılır. Terazi ve densitometre doğrulaması için su standartları vardır: DEN-WAT01 60 mL analitik su, DEN-UPW010 ise 5 x 10 mL tek kullanımlık ultra saf su ampulüdür. Serilerin tamamı yoğunluk sertifikalı referans malzemeleri kategorisindedir.
Stanhope-Seta tarafında SETA-CRM Yoğunluk seti bulunur. Set üç numuneden oluşur ve 15 °C’de 0,688 ila 0,871 aralığını kapsar. Sertifika, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 ve 35 °C için yoğunluk değeri verir. Malzeme ISO 17034 UKAS akreditasyonu ve ISO 33405 kapsamında üretilir; raf ömrü iki yıldır. Set, salınımlı U tüple çalışan ASTM D4052 ve ASTM D7042 cihazlarının rutin izlenmesi için tanımlanmıştır.
Antek Elektronik Sistemler 1984’te Ankara’da kuruldu; ARO Scientific ve Stanhope-Seta’nın Türkiye yetkili distribütörüdür. Türkiye’de 400’den fazla cihaz kurdu. Saha mühendislerinin tecrübesi 10 ile 30 yıl arasındadır, ortalaması 20 yıldır.
Sık sorulan sorular
ASTM D4052 hangi sıcaklıkta ölçer?
Şartnamenin istediği test sıcaklığında. Sonuç, D1250 ekindeki tablolarla 15 °C veya 60 °F referansına çevrilir.
ASTM D4052 yerine ISO 12185 sonucu kullanılabilir mi?
Şartname D4052 yazıyorsa hayır. İki yöntem de salınımlı U tüp ölçer; ISO 12185:2024 yoğunluk aralığını 600 ila 1100 kg/m³ olarak tanımlar.
Ham petrolde hangi yöntem kullanılır?
ASTM D4052, ham petrol numunelerinde yoğunluk için ASTM D5002’ye yönlendirir. Hidrometre tarafında ASTM D1298 ham petrolü kapsar.
Hidrometre okuması neden düzeltilir?
Okuma yoğunluk değildir. Menisküs, camın ısıl genleşmesi ve kalibrasyon sıcaklığı düzeltmelerinden sonra referans sıcaklığa çevrilir.
Yoğunluk standardı hangi sıcaklığa göre seçilir?
Cihazın çalıştığı sıcaklığa göre. ARO serileri 15, 20, 25, 40, 50, 60, 80 ve 100 °C için ayrı sertifikalı değer taşır.
Kaynaklar
- ASTM D4052-22, Density, Relative Density, and API Gravity of Liquids by Digital Density Meter
- ASTM D1298, Density, Relative Density, or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method; yürürlükteki sürüm D1298-24
- ASTM D1480, Density and Relative Density (Specific Gravity) of Viscous Materials by Bingham Pycnometer; yürürlükteki sürüm D1480-21
- ASTM D7777-24, Density, Relative Density, or API Gravity of Liquid Petroleum by Portable Digital Density Meter
- ASTM D1250, Use of the Joint API and ASTM Adjunct for Temperature and Pressure Volume Correction Factors; yürürlükteki sürüm D1250-25
- ISO 12185:2024, Crude petroleum, petroleum products and related products, determination of density, laboratory density meter with an oscillating U-tube sensor
- ISO 3675:1998, Crude petroleum and liquid petroleum products, laboratory determination of density, hydrometer method
- Hidrometre ve referans malzeme verileri antek.com.tr ürün sayfalarından alındı.