电力用油的性质及其使用性能
电厂油品管理制度
电厂油品管理制度为了规范电厂油品的储存、使用和管理，保障电厂设备的正常运行和安全生产，特制定本管理制度。
一、油品分类及储存要求（一）按用途分类：按照用途可将油品分为润滑油、冷却油、绝缘油、燃料油等。
（二）储存环境要求：油品储存应设专用库房或专用储油间，要求通风、干燥，不得与其他易燃物品混存。
储罐应设有防火、防爆设施，并配备防止油漏溢的控制措施。
（三）储存标识要求：油品储存地点应设置明显的标识牌，标明油品名称、编号、储存时间等信息，以便管理和查找。
（四）查看和检测要求：储油罐需定期检查、清洁、消防设施检查、水位检查和油品情况检测等工作，并将检查记录归档。
二、油品使用管理（一）使用前准备：使用前应根据油品种类和规格选用适当的油品，并进行检查、试验、准备好所需的设备。
（二）使用操作规范：操作人员应熟知油品的性能特点、适用范围、使用方法和注意事项，操作过程中要按规范操作，确保作业安全。
（三）油品更换及废弃处理：油品使用周期结束或者发现油品出现异常情况时，需及时更换、处理，禁止随意混合使用、废弃或者乱倒油品。
（四）记录和报告：使用油品的相关情况，包括使用时间、量、品质和检测结果等都需及时记录，用于日后的查阅和管理。
三、油品维护和保养（一）油品维护：油品在使用过程中需进行定期检查、清洁、过滤、补充、更换等工作，保持油品的良好状态。
（二）机器设备保养：定期对设备进行润滑、清洁以及检查维修等操作，确保设备的正常运行及延长使用寿命。
四、油品安全管理（一）防火措施：油品属于易燃品，储存、使用和操作中需加强防火控制，保障工作人员的人身安全。
（二）泄漏事故处理：对于油品泄漏事故，应立即采取措施进行控制、清理，并对事故原因进行调查和分析，防止类似事故再次发生。
（三）紧急救援准备：建立应急预案，定期进行应急演练，提高处理油品安全事故的应对能力，保障人员生命财产安全。
五、油品管理责任（一）各级管理人员要加强对油品管理的重视，制定详细的管理制度和操作规程，督促执行，做好相关记录和报告。
电力用油的试验方法
３、闪点、燃点、自燃点
闪点：在规定的条件下，将油品加热，随油温的升 高，油蒸汽在空气中（油面上）的浓度也随之增加， 当升到某一温度时，油蒸汽和空气组成的混合物中， 油蒸汽含量达到可燃浓度，如将火焰靠近这种混合 物，它就会闪火，产生这种现象的最低温度称为石 油产品的闪点。
燃点：在一定条件下加热油品，当油品的温度达到 闪点后，继续加热油品，使油蒸汽与空气的混合物
对生产运行的意义
可估计石蜡的含量，石蜡含量越多，越易凝固 用以表示绝缘油和轻柴油等的牌号 根据气候情况，为电气设备选择最好牌号的绝缘
油，为汽轮机选择适当凝点的润滑油。
影响凝点的因素
油品的化学组成 冷却速度。冷却速度太快，凝点变低，因为当
迅速冷却时，随着油品粘度增大，晶体增长得 很慢，，在晶体尚未形成紧固的“石蜡结晶网 络”前，温度就降低了很多。 含石蜡油品的凝点与热处理有关。
为了避免在含水量较多时而又处于寒冷气候条件下可 能出现浮冰的现象，变压油的密度一般不宜太大，通 常情况下，变压器油的密度一般在0.8~0.9 g/cm3 之间。
标准测定方法
GB / T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测 定法（密度计法）
测定油品密度的注意事项:
1、密度计在使用前全部擦拭干净，擦拭后不要再握最高分度线以下各部分, 以免影响读数;
水分测定标准
GB 7600 运行中变压器油水分含量测定法（库仑法） 测定注意事项：
控制搅拌速度 确定电解液和试剂的有效性 注意电解液和试样的密封性 在测定过程中可能会出现过终点现象，这是由于电解液中的
碘离子被氧化生成碘，致使测定结果偏低。当阴极室出现黑 色沉淀后，可将电极取出，用酸清洗后使用。
10、水溶性酸
水溶性酸：指溶于水的矿物酸碱。 测定水溶性酸的意义
油理化性能
1、外观颜色和透明度：新油一般为淡黄色，而国产的特别是45#油，由于切起的温度低，并采用了过度精制和添加抗氧化剂的工艺，因此外观颜色较浅，几乎无色，南网公司新颁发的《电力设备预防性试验规程》对变压器油要求“透明、无杂质或悬浮物”。
2、油品的密度：油品的密度同温度有关，规定20℃的密度为标准密度0.86ｇ/cm3。
酸值是评定新油和判段运行油中油质氧化程度的重要化学指标。在运行过程中，油的酸值随油质老化程度而增长，因而可由油的酸值判断油质的老化程度和对设备的危害。高分子算对设备金属的腐蚀常有两种方式，一是先被老化后的过氧化物氧化成金属氧化物，在同高分子算反应，如下：
Ｍ＋ＲＯＯＲ――ＲＯＲ＋ＭＯ
ＭＯ＋2ＲＣＯＯＨ――（ＲＣＯＯ）2Ｍ＋Ｈ2Ｏ
南网新标准中规定变压器油界面张力预试周期为三年，新油≥35ｍＮ/ｍ，运行油≥19ｍＮ/ｍ。
二、绝缘油的化学性能。绝缘油的化学性能与其炼制工艺、精致深度，以及基础油的化学组成有关。油品的化学性能可随环境的影响而变化，或自身氧化而改变。
1、水溶性酸（ＰＨ值）。所谓的水溶性酸即是指油中的能溶于水的，可通过水容提取方法得到酸。其来源一是在油品的加工过程中，酸没有完全被冲洗掉，另一个就是油在运行过程中，产生的低分子有机酸，如甲酸、乙酸等，均溶于水。水溶性酸对金属有强烈的腐蚀作用，油中含有水溶性酸，会促使油老化。运行中油如果发现ＰＨ降低，说明油质已经开始老化，而老化过程中油氧化同时会产生水，含有酸性物质的水滴，严重降低绝缘油的绝缘性能。油中的水溶性酸对变压器固体绝缘材料老化影响也很大。根据相关资料，无水溶性酸时，在95摄氏度，720ｈ下进行老化试验，棉织物强度降低1％，但同样条件下含有0.01ｍｇ/g水溶性酸的油，同样条件下降低30％――40％。在运行过程中我们往往采用对变压器加装热虹吸或采用颗粒状吸附剂过滤除酸。
电厂化学-8电力用油
mm2/s Pa·s ºEt
νt=ηt/ρt
俄、西欧 νt=7.31Et-6.31/Et 英、美
国际赛氏秒 通用赛波特秒
SSUt s
νt=0.22SSUt-180/SSUt
在国际上运动黏度常用作进行油品的仲裁、校核试验。
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• 油品的黏度受温度影响较大，随油温升高而减小。各种油 在相同温度条件下随温度变化的程度各不相同。油品黏度 随温度变化的程度称为油品的黏温性。 • 黏度是油品的重要指标之一。黏度对于汽轮机油更为重要， 是汽轮机油划分牌号的依据。为保证润滑油有良好的润滑 作用，应根据使用条件来选择油品的黏度。 • 一般使用温度高，被润滑部件的负荷大，较低转速的轴颈， 在间歇、往复、振动等运动状态下，以及被润滑部件表面 积糙时，应选用黏度较大的油品；反之，则选用黏度较小 的油品。 • 如果被润滑部件运行中温差变化范围较大，就应选用黏温 性较好、黏度适当的油品。 • 选用黏度要适当，过大虽保证了润滑作用，但功率损失大， 散热也慢；过小，不能保证形成足够的油膜，易造成干摩 擦，导致机件损伤。 • 变压器油和断路器用油，应选用黏温性较好、凝点适合的 变压器油，以适应室外多变的气候。 10
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（8）氧化安定性
• 油品抵抗氧化作用而保持油品性质不发生永久变 化的能力，称为油品的氧化安定性。 • 氧化安定性是在特定条件下，用油被氧化生成的 沉积物的量和酸值的大小来表示。 • 是汽轮机油使用寿命的一项重要指标。如果油品 被氧化后的酸值不很高，所生成的沉积物也很少， 说明油品很安定，不易氧化变质，可长期使用。 • 目前，使用的汽轮机油和变压器油中都加入一定 量的抗氧化剂，目的是提高油品的抗氧化安定性， 延长油的使用寿命。
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（5）机械杂质
• 一定量油品在规定的溶剂(汽油、苯等)中的不溶物的含量 为油品的机械杂质，用质量百分数表示。 • 在运行中，汽轮机油内杂质主要来源于系统外污染物，如 灰尘等，其次是系统内产生的，如金属磨损物和腐蚀产物。 • 机械杂质会加速油品的劣化变质，在机组的油系统中将破 坏油膜、磨损设备部件，并有可能导致调速器部件卡涩、 失灵。 • 在电气设备中，特别是有水分存在时，机械杂质急剧地降 低油和设备的电气性能，直接威胁设备的安全运行。 • 因此，远行中的电力用油，规定不能含有机械杂质。如有， 则应及时过滤除去。
电力用油的炼制加工使用和处理相关知识讲解
❖ 缺点：吸附剂选择性差，产生大量污染环境的废渣，且油品的 损耗大。
一、电力用油的炼制加工
（4）脱蜡精制
❖ 目的：从润滑油馏分中，分离出在低温下容易从油中析出，且熔 点较高的结晶烃类——蜡，以降低油品的凝点、解决油品在低温 使用条件下的流动性。
一、电力用油的炼制加工
蒸馏
❖ 目的：调整成品油的黏度和闪点，得到不同温度范围内的沸点 不同的馏分。
❖ 方法：常压蒸馏和减压蒸馏； ❖ 原理：在大气压力下或真空条件下，按烃类组分沸点的高低进
行分离。
一、电力用油的炼制加工
精制
❖ 目的：提高油品的抗氧化安定性，改善粘温性能和低温流动性； ❖ 方法：酸碱精制、溶剂精制、白土补充精制、脱蜡和催化加氢
第一节 电力变压器基础知识
1.3 变压器的分类
❖ 按用途：电力变压器，电炉变压器，整流变压器，仪用变压器，无 线电变压器等
❖ 按线圈数目：双绕组，三绕组，多绕组，自耦 ❖ 按变压方式：升压，降压 ❖ 按冷却方式：油浸式，干式 ❖ 按相数：单相，三相 ❖ 按调压方式：有载调压，无载调压
第一节 电力变压器基础知识
一、电力用油的炼制加工
1.4 电力用油的特点
❖ 基础油的性能：具有润滑、冷却、抗氧化、抗腐蚀等。 ❖ 基础油的分类：按加工方法、组成成分、黏度指数等。
加工方法分类：矿物油、加氢油、合成油。 组成成分分类：石蜡基SN、中间基ZN、环烷基DN。 黏度指数分类：超高、很高、高、中高、低高黏度指数油。
一、电力用油的炼制加工
❖ 工艺方法：溶剂脱蜡和加氢脱蜡。 ❖ 加氢脱蜡的优点：降低了基础油的倾点，基础油的低温流动性好。 ❖ 加氢脱蜡的缺点：加氢程度较低，馏分油的组成基本不变，如芳
变压器油的主要作用
变压器油的主要作用内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）变压器油的主要作用：（1）绝缘作用：变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。
绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。
（2）散热作用：变压器油的比热大，常用作冷却剂。
变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行。
（3）消弧作用：在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。
由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。
变压器油的性能要求：（1）密度尽量小，以便于油中水分和杂质沉淀。
（2）粘度要适中，太大会影响对流散热，太小又会降低闪点。
（3）闪点应尽量高，一般不应低于135℃。
（4）凝固点应尽量低。
（5）酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好，以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。
（6）氧化程度不能太高。
氧化程度通常用酸价表示，它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量（毫克）。
（7）安定度不应太低，安定度通常用酸价试验的沉淀物表示，它代表油抗老化的能力。
为什么高压变压器要用到油电力变压器里面的油是特制的“变压器油”，其作用是增强绝缘和冷却。
变压器产生的热量由油的热循环带到外面的散热管（片）散到外面，大型的变压器还有风扇为油降温。
现在变压器的制作和新型绝缘材料的使用，一些中小型的电力变压器也可以作成不用油的干式变压器了。
变压器油为什么要进行过滤过滤的目的是除去油中的水分和杂质，提高油的耐电强度，保护油中的纸绝缘，也可以在一定程度上提高油的物理、化学性能。
运行中的变压器油时间长了为什么会老化变质运行中的变压器油经常处于高温（85℃左右）下，与大气接触就会发生氧化。
而油中存在的某些物质（如铜等）又会加速这种氧化过程。
油氧化时，不断分解出酸、灰分等杂质，从而使油的性能劣化。
中国火力发电厂设备用油最佳品牌之推荐
中国火力发电厂设备用油最佳品牌之推荐摘要:在我国电力工业高速发展的新形势下,大容量的超临界和超超临界汽轮发电机组不断投产,每年有近7500万KW装机容量的新电厂投产。
随着蒸汽工质温度的提高（由550℃升至610 ℃），竞价上网的成本压力和电力紧张的客观压力升级，发电厂迫切要求使用高质量、多用途（蒸汽和燃气轮机共用）润滑油。
本文介绍了美国生产的XCEL（傲赛）品牌高质量的二种抗氧、防锈汽轮机油（非极压型和极压型），并将其实物质量与国内外油品规格进行对比，本油品已在国内某电厂使用。
一、我国电力发展史及新形势下对油品的要求：1-1、电力发展史：表-1 我国电力在不同时期的发展情况由表-1知，解放初期的装机总容量只相当于目前上海市外高桥电厂（1、2期）3000MW的60%。
改革开放前的近30年，全国新装机量是解放初期的3.51倍，而改革开放后的近30年，电力增长是解放初的35倍。
特别是近几年，由于电力工业满足不了国民经济高速发展及人民生活水平提高的要求，各地纷纷新建电厂，据国家发改委副主任张国宝今年八月五日在CCTV “对话”节目中所讲的内容，现在全国在建电厂装机容量有2.8亿千瓦。
今年新开工电厂要达到7500万千瓦，今年新投产的电厂要超过7000万千瓦。
这相当于英国整个国家的装机容量，也相当于二个瑞典国家的装机容量。
1-2 我国2004年装机容量及各类发电量的比较：表-2 2004年全国电力生产主要统计结果由表-2知，在各类能源发电中，火力占73.72%，是我国主要能源的部分。
1-3 新形势下火力发电设备对油品的质量要求：我国的能源装备政策是要发展大容量高参数的火电机组。
国家发改委明确600MW及以上容量燃煤机组原则上采用超临界或超超临界参数的火电机组为此，我们要弄清楚临界、亚临界、超临界及超超临界的物理意义。
水在加热时，出现饱和水和饱和蒸汽两相共存区域，当蒸汽压力达到22.129MPa时，汽化潜能等于零，蒸汽与水的比重差也等于零，此时的压力为临界压力，当温度达到374.15℃时，水被全部汽化，该温度为临界温度。
变压器油基础知识
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变压器油的测定项目及意义
1、闭口闪点测定法：试样在连续搅拌下，用很慢的 恒定的速度加热(到预计闪点前40℃时，调整加热 速度，在预计闪点前20℃时升温速度控制在每分 钟升高2℃，只有在点火时才停止搅拌)。在规定 的温度间隔（每2℃点火一次），同时中断搅拌的 情况下，将一小火焰引入杯内，试验火焰引起试 样上的蒸气闪火时的最底温度为闭口闪点。注意 事项：油杯中试样的量，要正好到刻度线处；点 火用的火焰大小要严格按规定；严格控制加温速 度，不能过快或过慢，否则会使结果偏低或偏高； 在点火过程中，要先点火，后看温度。
变压器油分析基础知识
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1、石油的化学基础知识
电力系统广泛使用的变压器油、汽轮机油、断路 器油等主要由天然石油炼制而成。石油的化学组 成十分复杂，但组成石油的元素并不复杂，主要 由碳（C）和氢（H）两种元素组成。 氧、氮、硫 金属及非金属元素等。
石油的烃类组成：分子中只含有碳和氢两种元素 的有机物叫“烃”，是石油的基本的有机化合物， 分为烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃。
各次测定结果与算术平均值的差数＝个别测定值 －算术平均值
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平行测定几次结果的最大值与最小值之差不 应超过某一规定数值
各次测定结果的相对差数，不得超过某一数 值
各次测定结果的相对差数＝（个别测定结果－ 平均值）÷平均值×100％
如界面张力测定中的精密度要求同一操作者重 复测定两个结果之差，不应超过平均值的2 ％
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6、介质损耗因数测定法：绝缘介质损失角是 外施交流电压与介质内流过的电流之间的 相角的余角（角），并以介质损失角（δ角） 的正切值（tgδ）来表示。称为介质损耗因 数。
注意事项：油的介质损耗因数与外界的干扰 及仪器的状态等有关，影响因素较多。如 试验周围应无电磁场和机械振动，不能随 便移动仪器的位置，电极的光洁度及电极 间距均匀等都应注意；操作步骤及条件均 应严格按规程执行。
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2．粘度换算 各种粘度之间的换算比较简单的方法是通 过有关手册直接查表求得。 常见的粘度表示法以及它们与运动粘度的 换算关系式，如表2-2所示。
2．粘温性的表示方法 （1）粘度比：即表示某油品在两个特定的温 度（如50℃和100℃）下，其运动粘度之比 （v50/ v100）。若油品的该比值愈小，则其 粘温性愈好。 （2）粘温系数：即表示某油品在规定的温度 范围内，温度每变化l℃时粘度的平均变化。 v v 如 100 表示某油品在0℃至100℃时的粘温 系数。此系数愈小，则其粘温性愈好。
三、油品粘度的测定及应用 1．运动粘度测定法－毛细管粘度计法 （1）测定原理 在某一恒定的温度下，测定一定体积的液 体在重力作用下流过一个标定好的玻璃毛 细管粘度计的时间，粘度计的毛细管常数 与流动时间的乘积，即为该温度下测定液 体的运动粘度。在温度t时运动粘度用符号vt 表示。 该温度下运动粘度和同温度下液体的密度之 积为该温度下液体的动力粘度。在温度t时 的动力粘度用符号ηt表示。
混合油品密度的计算：
混＝Vi i＝
i 1 n
i 1
1 n Wi
i
式中，ρ混、ρi——分别为混和油品和组分 i的 密度，g/cm3； Wi、Vi——分别为组分i的质量分率和体积 分率。
二、影响油品密度的主要因素 1．化学组成 油品的密度与其烃类和非烃化合物的含量 密切相关。同碳数烃类的密度是：烷烃最 小，芳香烃最大，环烷烃居中。非烃化合 物的密度较大。 2．温度 油品的密度受温度的影响很大，温度升高时， 油品的体积明显增大，密度减小；反之， 则密度增大。
t 间之比作为粘度值。 值，即： 式中的 η 为比例常数或动力粘度系数，简称“动力粘度”。 v 出50mL所需要的时间，单位为s。
b）雷氏粘度：在规定条件下，一定体积的试油从雷德乌德粘度计流
t
dv 试油从恩氏粘度计中流出的时间（ τt）与在 20℃时流出同体积蒸馏水 流出时间或其流出时 其值为动力粘度与同温 F A 所需时间（K20 ）之比值（Et），其单位为条件度（ E）。 dx 间与同体积水流出时 度（t℃）下密度之比
0 100
（3）粘度指数（VI）：是用来表示油品粘温
特性的一个工业参数，也是目前国际其粘温特性越好。
νt L U H Y A
37.8℃
98.9℃ 温度
试油的粘度指数，可由下式计算：
L U VI 100 LH
式中，VI——试油的粘度指数； U——试油在37.8℃时的粘度，mm2/s； L——差基准油在37.8℃时的粘度，mm2/s； H——好基准油在37.8℃时的粘度，mm2/s。
二、油品的粘温性及其表示法 1．油品的粘温性 通常将油品粘度随温度而变化的程度称为 油品的“粘温性”或“粘温特性”。油品 粘度随温度变化的经验公式（低温下不适 用）如下：
lg lg(v a) b m lg T
式中，v——油品温度为T时的运动粘度， mm2/s； a、b、m——与油品有关的常数 T——热力学温度，K。
测定油品的密度不是在20℃，而是在t℃下进行时， ' 所测得的密度称为“视密度”（ ），可按下式 t 换算成标准密度：
20 t'
式中，ρ20——试油的标准密度，g/cm3； ρ’t ——试油在t℃时的视密度， g/cm3； ——试油在t℃时的密度修正值，g/cm3； 其可查表得出
表示油品相对密度的方法，主要有三种： 指20℃时油品的密 （1）d 420
度与4℃时纯水密 度之比。 15.6 60F （2）d15 （ 指15.6℃时油品的密 . 6 d 60F） 度与15.6℃时纯水密 度之比。
（3）密度指数（API）： 又称比重度， API与之间的换算关系为：
14.5 API 15.6 131.5 d15.6
三、油品密度的测定及应用 测定油品的密度，在生产上主要的意义为： （1）鉴定油品的密度是否合格。 （2）欲计算容器中油品的重量，都是先测定 油品的密度ρ和体积V，再根据体积和密度 的乘积，计算油品的重量。 （3）鉴别不同密度的油品是否相混。
测定石油产品密度的方法: 密度计法是利用阿基米德原理，将试样处理至合 适的温度并转移到和试样温度大致一样的密度计 量筒中。再把合适的石油密度计垂直地放入试样 中并让其稳定，等其温度达到平衡状态后，读取 石油密度计刻度的读数并记下试样的温度。如有 必要，可将所盛试样的密度计量筒放入适当的恒 温浴中，以避免实验过程中温度变化太大。在实 验温度下测得的石油密度计读数，用GB/T1885换 算到20℃下的密度。 比重瓶法测定一般是在20℃下进行。先测定该比 重瓶充满水时水的重量，然后再测定它被待测油 品充满时同体积油品的重量，最后通过计算，即 可得到该油品在20℃下的标准密度。
第二节 粘度和粘温性
一、油品的粘度 当液体流动时，液体内部发生阻力，此种 阻力是由于组成该液体的各个分子之间的 摩擦力所造成，这种阻力称为粘度或内摩 擦。
1．粘度的表示方法 一般粘度根据测定方法，大体分为三种： 表示液体在一定剪切 （1）动力粘度（η）： 应力下流动时内部阻 （2）运动粘度（vt） ： 力的量度。单位为 dv Pa s （3）条件粘度 ： 假设面积各为 A的两油层作相对运动，其速度梯度为 时， 是在规定温度下，规 dx dv 表示液体在重力作用下 层间所产生的内摩擦力F与A和定仪器中，使一定体 成正比，即： 积的油品流出，以其 dx 50 流动时内部阻力的量度。 a）恩氏粘度（Et）：是在某温度（20 ℃、 ℃和100℃）下，200mL
第一节 密度和平均分子量
一、油品的密度和相对密度 1.油品的密度 2.相对密度
单位体积油品的质量称为 油品的“密度”。其单位 为g/cm3或kg/m3,以ρ表示。 指油品在一定温度下 油品密度受温度影响较大， 的密度与参考温度下 使用中应标明温度。在温 度为t℃时的油品密度用ρt 纯水密度之比，是无 表示。我国统一规定，石 量纲的。 油及其产品20℃时的密度 为“标准密度”，以ρ20表 示。