ГОСТ 33696-2015 (ISO 10416:2008). Межгосударственный стандарт. Растворы буровые. Лабораторные испытания
19 Плотность твердых частиц. Стереопикнометрический метод
19.1 Принцип
19.1.1 Данный метод позволяет определить истинный объем сухих порошков и гранулированных твердых частиц. При использовании точно взвешенной пробы твердых частиц можно вычислить ее плотность (масса на единицу объема, обычно выраженная в граммах на миллилитр).
19.1.2 В данном методе применен закон Архимеда о вытеснении жидкости для измерения объема. Вместо жидкости в данном случае выступает газ, предпочтительно гелий высокой степени чистоты. Метод используют для определения плотности утяжеляющих материалов, таких как барит, а также для определения плотности выбуренных твердых частиц и товарных глин.
19.2 Оборудование
19.2.1 Сушильный шкаф с регулируемой температурой (105 +/- 3) °C [(220 +/- 5) °F].
19.2.2 Влагопоглотитель.
19.2.3 Весы с точностью взвешивания +/- 0,05 г.
19.2.4 Баллон с гелием.
19.2.5 Стереопикнометр, калиброванный и управляемый согласно инструкциям изготовителя.
19.3 Процедура. Стереопикнометрический метод
19.3.1 Стереопикнометрический метод может использоваться в качестве альтернативного метода для определения удельной массы барита и гематита. В случае разногласий необходимо руководствоваться результатами испытаний по методу с колбой Ле-Шателье (см. ГОСТ 4682).
19.3.2 Включают инструмент и ждут в течение времени 10 - 15 мин. для нагрева и стабилизации датчика давления.
19.3.3 Извлекают ячейку для пробы путем вращения пластмассовой крышки на держателе ячейки для пробы по часовой стрелке и вставляя подковообразный байонетный соединитель в пазы около вершины ячейки для подъема ячейки для пробы.
19.3.4 В тарированную ячейку для пробы добавляют (150 +/- 0,05) г твердых частиц, высушенных в сушильном шкафу в течение 2 ч при температуре (105 +/- 3) °C [(220 +/- 5) °F] и охлажденных до комнатной температуры во влагопоглотителе. Записывают массу пробы, как ms в граммах.
19.3.5 Вставляют ячейку для пробы в отсек. Снова помещают крышку держателя ячейки для пробы и вращают по часовой стрелке до установления контакта "металл-металл" с держателем ячейки.
19.3.6 Продувают систему и пробу гелием, закрыв вентиль с рычажным приводом "ПОТОК" и открыв вентиль с рычажным приводом "ПРОДУВКА ЯЧЕЙКИ". Поворачивают распределитель в положение "VAIN".
19.3.7 Открывают полностью "КОНТРОЛЬ ПРОДУВКИ ЯЧЕЙКИ" в направлении против часовой стрелки.
19.3.8 Закрывают полностью игольчатый вентиль "КОНТРОЛЬ ПОТОКА" в направлении по часовой стрелке. Открывают вентиль с рычажным приводом "ПОТОК". Игольчатый вентиль "КОНТРОЛЬ ПОТОКА" следует отрегулировать для подачи с низкой скоростью пузырьков газа через воду в мензурке. Извлекают трубку из воды.
19.3.9 После 20 мин. потока закрывают вентиль с рычажным приводом "ПОТОК" и игольчатый вентиль "КОНТРОЛЬ ПОТОКА". При открытых "ПРОДУВКА ЯЧЕЙКИ" и "КОНТРОЛЬ ПРОДУВКИ ЯЧЕЙКИ" обнуляют цифровой дисплей. Ждут устойчивого нулевого показания.
19.3.10 Устанавливают распределитель в положение "VAOUT" и медленно закрывают вентиль "ПРОДУВКА ЯЧЕЙКИ"; иначе показания на цифровом дисплее могут отклониться от ноля.
19.3.11 Открывают вентиль с рычажным приводом "ПОТОК" и повышают давление до уровня немного менее 134,4 кПа (19,5 фунта/кв. дюйм). Используют игольчатый вентиль "КОНТРОЛЬ ПОТОКА" для управления скорости подачи давления. Останавливают поток вентилем с рычажным приводом "ПОТОК".
Не превышают давление 137,9 кПа (20,0 фунтов/кв. дюйм). Если давление превышается, на цифровом дисплее высветится "20". Необходимо повторить измерение.
19.3.12 Записывают установившиеся показания дисплея.
19.3.13 Устанавливают распределитель в положение "VAIN".
19.3.14 Записывают установившиеся показания дисплея.
19.3.15 Медленно стравливают давление для предотвращения выдувания порошка из ячейки, открыв "ПРОДУВКА ЯЧЕЙКИ" при резком открытии "КОНТРОЛЬ ПРОДУВКИ ЯЧЕЙКИ".
19.4 Расчет. Стереопикнометрический метод
19.4.1 Вычисляют объем твердых частиц Vs, используя формулу, предоставляемую с инструментом. Vs является вычисленным объемом твердых частиц, выраженным в кубических сантиметрах.
19.4.2 Вычисляют плотность твердых частиц , г/см3, по следующей формуле:
(26)
где ms - масса пробы, г.
