Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6594:2007 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ASTM D 1298 - 05) quy định phương pháp xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối (tỷ trọng), hoặc độ API của dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng bằng phương pháp tỷ trọng kế. Đây là một trong những tiêu chuẩn kỹ thuật nền tảng trong ngành dầu khí, giúp đồng nhất phương pháp đo lường phục vụ công tác giao nhận thương mại, tính toán trữ lượng và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Dưới đây là tóm tắt chi tiết và chuyên sâu các nội dung cốt lõi từ Điều 1 đến Điều 4 của Tiêu chuẩn TCVN 6594:2007:

- Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Điều khoản này xác định rõ giới hạn, đối tượng và điều kiện áp dụng của phương pháp thử bằng tỷ trọng kế thủy tinh:

• Phương pháp này dùng để xác định trong phòng thử nghiệm các giá trị khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối, hoặc độ API của dầu thô, các sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng, hoặc hỗn hợp của dầu mỏ và các sản phẩm không phải dầu mỏ thông thường ở trạng thái lỏng.
• Chỉ áp dụng cho các chất lỏng có áp suất hơi Reid bằng hoặc nhỏ hơn 101,325 kPa (tương đương 14,696 psi) để tránh hiện tượng bay hơi làm thay đổi thành phần và khối lượng riêng của mẫu trong quá trình đo.
• Tiêu chuẩn phù hợp nhất đối với các chất lỏng trong suốt, có độ nhớt thấp. Tuy nhiên, phương pháp vẫn có thể áp dụng đối với các chất lỏng có màu tối hoặc chất lỏng nhớt bằng cách sử dụng các kỹ thuật hiệu chỉnh mặt khum và đọc chỉ số phù hợp được hướng dẫn chi tiết trong tiêu chuẩn.
• Đối với các phép đo cần độ chính xác cao nhất trong giao nhận thương mại, tiêu chuẩn khuyến cáo nên thực hiện phép đo ở nhiệt độ chuẩn hoặc gần nhiệt độ chuẩn để giảm thiểu sai số do hiệu ứng giãn nở nhiệt của mẫu và thiết bị đo.

- Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác và đồng bộ, người sử dụng cần phối hợp chặt chẽ với các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia liên quan sau:

• Các tiêu chuẩn ASTM về thiết bị đo lường chuyên dụng: ASTM E1 (Tiêu chuẩn kỹ thuật đối với nhiệt kế ASTM) và ASTM E100 (Tiêu chuẩn kỹ thuật đối với tỷ trọng kế ASTM).
• Các bảng tra cứu dầu mỏ: ASTM D1250 (Hướng dẫn sử dụng các bảng đo lường dầu mỏ) - đây là tài liệu bắt buộc để quy đổi các giá trị đo được ở nhiệt độ quan sát về nhiệt độ tiêu chuẩn (15 độ C hoặc 60 độ F).
• Các tiêu chuẩn về lấy mẫu: TCVN 6777 (ASTM D 4057) về phương pháp lấy mẫu thủ công dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ, đảm bảo mẫu thử mang tính đại diện cao nhất cho lô sản phẩm.

- Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa chuẩn hóa nhằm thống nhất cách hiểu, tính toán và biểu thị số liệu trong ngành:

• Khối lượng riêng (Density): Là khối lượng của một đơn vị thể tích chất lỏng ở một nhiệt độ xác định. Đơn vị tính thông thường là kilôgam trên mét khối (kg/m3) hoặc gam trên mililít (g/mL) tại nhiệt độ tiêu chuẩn (ví dụ: 15 độ C hoặc 20 độ C).
• Khối lượng riêng tương đối (Relative Density / Specific Gravity): Là tỷ số giữa khối lượng của một thể tích chất lỏng xác định tại một nhiệt độ cho trước và khối lượng của một thể tích nước tinh khiết tương đương ở cùng nhiệt độ hoặc ở một nhiệt độ chuẩn khác (thường là 60/60 độ F hoặc 15/15 độ C).
• Độ API (API Gravity): Là một hàm đặc biệt của khối lượng riêng tương đối ở 60/60 độ F, được tính toán theo công thức chuẩn hóa của Viện Dầu mỏ Mỹ (API). Độ API tỷ lệ nghịch với khối lượng riêng tương đối của chất lỏng.
• Giá trị quan sát (Observed values): Là các giá trị đọc trực tiếp từ tỷ trọng kế hoặc nhiệt kế tại nhiệt độ thử nghiệm thực tế của mẫu, chưa qua hiệu chuẩn thiết bị và chưa quy đổi về nhiệt độ tiêu chuẩn.

- Tóm tắt phương pháp thử (Điều 4)

Nguyên lý vận hành và quy trình cơ bản của phương pháp tỷ trọng kế được khái quát hóa như sau:

• Mẫu thử được đưa về một nhiệt độ quy định phù hợp với đặc tính vật lý của mẫu và được chuyển vào một ống đong có nhiệt độ tương đương để tránh hiện tượng sốc nhiệt hoặc thay đổi thể tích đột ngột.
• Tỷ trọng kế phù hợp (được lựa chọn dựa trên dải khối lượng riêng dự kiến của mẫu) được thả nhẹ nhàng vào mẫu thử và để cho tự lắng xuống đến trạng thái cân bằng tự do, không được chạm vào thành ống đong.
• Nhiệt kế phù hợp được sử dụng để đo nhiệt độ của mẫu thử ngay trước và sau khi đọc chỉ số trên tỷ trọng kế. Nhiệt độ của mẫu phải được giữ ổn định trong suốt quá trình đo để đảm bảo tính chính xác.
• Chỉ số trên tỷ trọng kế được đọc tại vạch cắt của bề mặt chất lỏng (đối với chất lỏng trong suốt) hoặc tại điểm cao nhất của mặt khum (đối với chất lỏng tối màu, sau đó áp dụng trị số hiệu chỉnh mặt khum theo quy định).
• Giá trị tỷ trọng kế quan sát được sau đó sẽ được hiệu chỉnh sai số thiết bị (nếu có) và được quy đổi về nhiệt độ tiêu chuẩn (15 độ C, 20 độ C hoặc 60 độ F) bằng cách tra cứu các Bảng đo lường dầu mỏ (Petroleum Measurement Tables) tương ứng.