ГОСТ 8.610-2004. ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ (Таблицы перерасчета) Государственные стандарты, стандарты отраслей не являются объектом авторского права (р.1,ст.6,п.4 "Закона о стандартизации N 5154-1").

Предисловие

Задачи, основные принципы и правила проведения работ по государственной стандартизации в Российской Федерации установлены ГОСТ Р 1.0-92 "Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения" и ГОСТ Р 1.2-92 "Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки государственных стандартов"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Государственным научным метрологическим центром Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологии им.Д.И.Менделеева (ГНМЦ ФГУП ВНИИМ им.Д.И.Менделеева), Закрытым акционерным обществом "Каспийский трубопроводный консорциум-Р", Открытым акционерным обществом "Инфракрасные микроволновые системы", Обществом с ограниченной ответственностью "Технологические системы"

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии и надзора Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2004 г. N 130-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом положений международного стандарта ASTM D 1250* "Стандартное руководство по расчетным таблицам нефти и нефтепродуктов"
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2006 г.


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт приводит сведения о таблицах пересчета значений плотности нефти в зависимости от значений температуры и давления (далее - таблицы), содержащихся в рекомендации [1], и примеры применения этих таблиц.

Таблицы предназначены для приведения плотности нефти к задаваемым температуре, в частности к температуре 15° и 20°С, и давлению.

Таблицы следует использовать при учетно-расчетных товарно-коммерческих операциях с нефтью, подготовленной к транспортированию по магистральным нефтепроводам, наливным транспортом для переработки и (или) поставки на экспорт.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 28947-91 (ИСО 1768-75) Ареометры стеклянные. Стандартное значение коэффициента объемного термического расширения (для использования при подготовке поправочных таблиц для жидкостей)

ГОСТ Р 8.599-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Плотность и объем нефти. Таблицы коэффициентов пересчета плотности и массы

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

t - температура нефти, °С;

P - избыточное давление, МПа;

- плотность нефти при температуре 15°С и избыточном давлении , равном нулю, кг/м;

- плотность нефти при температуре 20°С и избыточном давлении , равном нулю, кг/м;

- плотность нефти при температуре и избыточном давлении , кг/м;

- плотность нефти при температуре и избыточном давлении , кг/м;

- плотность нефти при температуре и избыточном давлении , кг/м;

- плотность нефти при температуре и избыточном давлении , равном нулю, кг/м;

- показание ареометра при температуре , кг/м;

- коэффициент объемного расширения нефти при температуре 15°С, °С;

- коэффициент объемного расширения нефти при температуре , °С;

- коэффициент сжимаемости нефти при температуре , МПа;

K_t - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на плотность нефти;

K_p - поправочный коэффициент, учитывающий влияние давления на плотность нефти;

K_ap - поправочный коэффициент на расширение стекла ареометра.

4 Методы расчета значений плотности нефти

4.1 Значение плотности нефти выражают через значение плотности при температуре 15°С при избыточном давлении, равном нулю, формулой

(1)

где K_t - поправочный коэффициент, рассчитываемый по формуле

(2)

- поправочный коэффициент, рассчитываемый по формуле

(3)

4.2 Значение плотности нефти, приведенное к температуре 20°С, вычисляют по формуле

(4)

4.3 Коэффициент объемного расширения нефти при температуре 15°С и температуре , °С, рассчитывают по формулам:

(5)

(6)

где K₀=613,97226;

K₁=0.

4.4 Коэффициент сжимаемости нефти при температуре 15°С, МПа^-1, рассчитывают по формуле

(7)

4.5 По значениям плотности нефти , температуры и давления рассчитывают плотность по формуле (1) с подстановкой в него значений, рассчитанных по формулам (2)-(7) методом последовательных приближений.

Допустимо при перерасчете плотности нефти (далее - плотность) от одних условий к другим при разности температур и не более 5°С и разности давлений и не более 5 МПа применять формулу

(8)

4.6 При измерениях плотности ареометром показания ареометра корректируют путем введения коэффициента температурного расширения стекла, из которого изготовлен ареометр:

(9)

где по ГОСТ 28947¹⁾

(если ареометр градуирован при температуре 20°С); (10)

(если ареометр градуирован при температуре 20°С). (11)

________________
В таблицах Американского нефтяного института API [2] зависимость расширения стекла ареометра от температуры представлена в виде



Различия в моделях представления температурного расширения стекла приводят к различиям в расчете плотности нефти по показаниям ареометров. Максимальные различия составляют около 0,05 кг/м при температуре испытаний 60°С ... 70°С.


При введении в формулу (1) подставляют значение плотности, пересчитанное из показаний ареометра с учетом формулы (10) или (11):

(12)

4.7 Приведенные методы расчета соответствуют [2].

5 Таблицы пересчета значений плотности нефти

5.1 Таблицы пересчета значений плотности нефти, приведенные в [1], приложение В, следующие:

• В.1 - таблица коэффициентов объемного расширения нефти;
• В.2 - таблица коэффициентов сжимаемости нефти;
• В.3 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м, градуированного на 20°С, при температуре нефти °С в плотность при температуре 20°С;
• В.4 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м, градуированного на 20°С, при температуре нефти °C в плотность при температуре 15°С;
• В.5 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м, градуированного на 15°С, при температуре нефти °С в плотность при температуре 20°С;
• В.6 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м, градуированного на 15°С, при температуре нефти °C в плотность при температуре 15°С;
• В.7 - таблица перевода плотности нефти в кг/м при температуре 20°С в плотность при температуре °С (без учета поправки на расширение стекла);
• В.8 - таблица перевода плотности нефти в кг/м при температуре 15°С в плотность при температуре °С (без учета поправки на расширение стекла);
• В.9 - таблица перевода плотности нефти в кг/м при температуре °С в плотность при температуре 20°С (без учета поправки на расширение стекла);
• В.10 - таблица перевода плотности нефти в кг/м при температуре °С в плотность при температуре 15°С (без учета поправки на расширение стекла).

5.2 Таблицы предназначены для обработки данных при измерениях плотности нефти ареометром или плотномером, приведении плотности к стандартным условиям по ГОСТ Р 8.599, а также к условиям (температура, давление), задаваемым пользователем.

5.3 Диапазоны значений величин в таблицах В.1-В.10 [1]:

• для плотности: 760 ... 914 кг/м³;
• для температуры: 0°С .. . 100°С.

В.1-В.2 [1]:

• для температуры: 5,0°С,
• для плотности: 5,0 кг/м³;

В.3-В.10 [1]:

• для температуры: 0,2°С,
• для плотности: 1,0 кг/м³.

5.4 Программа, по которой проведен расчет таблиц, аттестована ГНМЦ ФГУП ВНИИМ им.Д.И.Менделеева в соответствии с [3].

5.5 Абсолютная погрешность расчета табличных значений плотности нефти не более 0,01 кг/м. Относительная погрешность расчета табличных значений коэффициентов объемного расширения и коэффициентов сжимаемости не более 0,01%.

5.6 Таблицы пересчета значений плотности нефти от температуры 20°С к температуре 15°С приведены в ГОСТ Р 8.599.

5.7 Примеры применения таблиц приведены в приложении А.

Приложение А (справочное). Примеры применения таблиц пересчета значений плотности нефти

Приложение А
(справочное)

А.1 Значения коэффициентов объемного расширения и коэффициентов сжимаемости нефти определяют из таблиц В.1 и В.2 [1]. По значениям плотности и температуры, которые попадают в соответствующие диапазоны (в настоящем стандарте выделены полужирными линиями), определяют значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости.

Пример - Определяют для нефти, имеющей плотность 827,3 кг/м при температуре 28,5°С, значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости.

Значение плотности 827,3 кг/м попадает в диапазон 825 ... 829,99 кг/м, значение температуры 28,5°С - в диапазон 25,0°С ... 29,99°С. Из таблиц В.1 и В.2 [1] (рисунки А.1 и А.2) определяют значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости. Они равны соответственно 0,892·10°С и 0,810·10 МПа.

Рисунок A.1 - Фрагмент таблицы B.1

Рисунок A.1 - Фрагмент таблицы B.1 [1]

Рисунок А.2 - Фрагмент таблицы В.2

Рисунок А.2 - Фрагмент таблицы В.2 [1]

А.2 Пересчет плотности нефти в зависимости от температуры при различных методах испытаний осуществляют с помощью таблиц В.3-В.10 [1].

Для пересчета плотности нефти выполняют следующие общие процедуры:

Шаг 1. Округляют значение температуры до большего значения, кратного 0,2°С, указанного в графе ", °C".

Шаг 2. Округляют значение плотности (показание ареометра) до ближайшего целого значения в кг/м, указанного в головке таблицы.

Шаг 3. Рассчитывают разность между округленным и измеренным (известным) значениями плотности.

Шаг 4. По таблицам В.3-В.10 [1] находят искомое значение плотности нефти при температуре 20°С, соответствующее округленным значениям температуры и плотности.

Шаг 5. В случае, если значение температуры округлено до большего значения, из значения плотности, полученного из таблицы, вычитают 0,1 кг/м (для таблиц В.3-В.6 и В.9-В.10 [1]) или к нему прибавляют 0,1 кг/м (для таблиц В.7-В.8 [1]).

Шаг 6. В зависимости от того, насколько округлено значение плотности в большую или меньшую сторону, настолько соответственно уменьшают или увеличивают значение плотности.

Если исходное округление значения плотности до ближайшего целого значения (по шагу 2) проведено в большую сторону, то на это же значение уменьшают значение расчетной плотности.

Если исходное округление значения плотности до ближайшего целого значения (по шагу 2) проведено в меньшую сторону, то на это же значение увеличивают значение расчетной плотности.

Примеры

1 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 20°С. Температура нефти: 27,5°С, показание ареометра: 822,7 кг/м. Определяют значение плотности при температуре 20°С.

Процедура получения значения плотности при температуре 20°С следующая:

Шаг 1. Округляют значение температуры до значения, кратного 0,2, в большую сторону: 27,6°С.

Шаг 2. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 823 кг/м.

Шаг 3. Рассчитывают разность между округленным и измеренным значениями показаний ареометра:

823-822,7=0,3 кг/м.

Шаг 4. По таблице В.3 [1] (рисунок А.3) находят значение плотности при температуре 20°С, соответствующее значению температуры 27,6°С: 828,5 кг/м.

Шаг 5. Так как значение температуры округлено в сторону увеличения, из значения плотности 828,5 кг/м вычитают 0,1 кг/м. В результате получают 828,4 кг/м.

Рисунок А.3 - Фрагмент таблицы В.3

Рисунок А.3 - Фрагмент таблицы В.3 [1]

Шаг 6. Так как значение плотности округлено в большую сторону на 0,3 кг/м, на эту же величину уменьшают значение плотности 828,4 кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 20°С: 828,1 кг/м.

2 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 20°С. Температура нефти: 32,2°С, показание ареометра: 806,3 кг/м. Определяют значение плотности при температуре 15°С.

Процедура получения значения плотности при температуре 15°С следующая:

Шаг 1. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 806 кг/м.

Шаг 2. Рассчитывают разность между округленным и измеренным значениями показаний ареометра:

806-806,3=-0,3 кг/м.

Шаг 3. По таблице В.4 [1] (рисунок А.4) находят значение плотности при температуре 15°С, соответствующее значению температуры 32,2°С и значению плотности 807 кг/м: 818,7 кг/м.

Рисунок А.4 - Фрагмент таблицы В.4

Рисунок А.4 - Фрагмент таблицы В.4 [1]

Шаг 4. Так как значение плотности округлено в меньшую сторону на 0,3 кг/м, на это же значение увеличивают значение плотности 818,7 кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 15°С: 819,0 кг/м.

3 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 15°С. Температура нефти: 37,9°С, показание ареометра: 843,6 кг/м. Определяют значение плотности при температуре 20°С.

Процедура получения значения плотности при температуре 20°С следующая:

Шаг 1. Округляют значение температуры до значения, кратного 0,2, в большую сторону: 38,0°С.

Шаг 2. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 844 кг/м.

Шаг 3. Рассчитывают разность между округленным и измеренным значениями показаний ареометра:

844-843,6=0,4 кг/м.

Шаг 4. По таблице В.5 [1] (рисунок А.5) для значения температуры 38,0°С и значения плотности 844 кг/м находят значение плотности: 856,5 кг/м.

Рисунок А.5 - Фрагмент таблицы В.5

Рисунок А.5 - Фрагмент таблицы В.5 [1]

Шаг 5. Так как значение температуры округлено в большую сторону, из значения плотности 856,5 кг/м вычитают 0,1 кг/м. В результате получают 856,4 кг/м.

Шаг 6. Так как значение плотности округлено в большую сторону на 0,4 кг/м, на это же значение уменьшают значение плотности 856,4 кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 20°С: 856,0 кг/м.

4 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 15°С. Температура нефти: 32,0°С, показание ареометра: 856,2 кг/м. Определяют значение плотности при температуре 15°С.

Процедура получения значения плотности при температуре 15°C следующая:

Шаг 1. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 856 кг/м.

Шаг 2. Рассчитывают разность между округленным и измеренным значениями показаний ареометра:

856-856,2=-0,2 кг/м.

Шаг 3. По таблице В.6 (рисунок А.6) для значения температуры 32°С и значения плотности 856 кг/м находят значение плотности нефти: 867,7 кг/м.

Рисунок А.6 - Фрагмент таблицы В.6

Рисунок А.6 - Фрагмент таблицы В.6 [1]

Шаг 4. Так как значение плотности округлено в меньшую сторону на 0,2 кг/м, на это же значение увеличивают значение плотности 867,7 кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 15°С: 867,9 кг/м.

Плотность нефти при стандартных условиях (температура 20°С, избыточное давление равно нулю) составляет 828,7 кг/м. Определяют значение плотности при температуре 7,4°С.

Процедура получения значения плотности следующая:

Шаг 1. Округляют значение плотности до ближайшего целого значения: 829 кг/м.

Шаг 2. Рассчитывают разность между округленным и известным значениями плотности:

829-828,7=0,3 кг/м.

Шаг 3. По таблице В.7 (рисунок А.7) для значения температуры 7,4°С и значения плотности 829 кг/м находят значение плотности: 838,3 кг/м.

Рисунок А.7 - Фрагмент таблицы В.7

Рисунок А.7 - Фрагмент таблицы В.7 [1]

Шаг 4. Так как значение плотности округлено в большую сторону на 0,3 кг/м, на это же значение уменьшают значение плотности 838,3 кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 7,4°С: 838,0 кг/м.

6 Плотность нефти при стандартных условиях (температура 15°С, избыточное давление равно нулю) составляет 842,3 кг/м. Определяют значение плотности нефти при температуре 22,7°С.

Процедура получения значения плотности следующая:

Шаг 1. Округляют значение температуры до значения, кратного 0,2°С: 22,8°С.

Шаг 2. Округляют значение плотности до ближайшего целого значения: 842 кг/м.

Шаг 3. Рассчитывают разность между округленным и известным значениями плотности:

842-842,3=-0,3 кг/м.

Шаг 4. По таблице В.8 (рисунок А.8) для значения температуры 22,8°С и значения плотности 842 кг/м находят значение плотности: 836,3 кг/м.

Шаг 5. Так как значение температуры округлено в большую сторону, к значению плотности 836,3 кг/м прибавляют 0,1 кг/м. В результате получают 836,4 кг/м.

Шаг 6. Так как значение плотности округлено в меньшую сторону на 0,3 кг/м, на это же значение увеличивают значение плотности 836,4 кг/м.

Рисунок А.8 - Фрагмент таблицы В.8

Рисунок А.8 - Фрагмент таблицы В.8 [1]

Искомое значение плотности при температуре 22,7°С: 836,7 кг/м.

7 Проведены измерения плотности нефти лабораторным плотномером при избыточном давлении, равном нулю. Температура нефти: 62,8°С, показание плотномера: 796,7 кг/м. Определяют значение плотности нефти при стандартных условиях (температура 20°С, избыточное давление равно нулю).

Процедура получения значения плотности следующая:

Шаг 1. Округляют значение показания плотномера до ближайшего целого значения: 797 кг/м.

Шаг 2. Рассчитывают разность между округленным и измеренным значениями плотности:

797-796,7=0,3 кг/м.

Шаг 3. По таблице В.9 (рисунок А.9) для значения температуры 62,8°С и значения плотности 797 кг/м находят значение плотности: 829,0 кг/м.

Рисунок А.9 - Фрагмент таблицы В.9

Рисунок А.9 - Фрагмент таблицы В.9 [1]

Шаг 4. Так как округление значения плотности проведено в большую сторону на 0,3 кг/м, на это же значение уменьшают значение плотности 829,0 кг/м.

Искомое значение плотности нефти при температуре 20°С: 828 кг/м.

8 Проведены измерения плотности нефти лабораторным плотномером при избыточном давлении, равном нулю. Температура нефти: 37,3°С, показание плотномера: 856,2 кг/м.

Определяют значение плотности при стандартных условиях (температура 15°С, избыточное давление равно нулю).

Процедура получения значения плотности следующая:

Шаг 1. Округляют значение температуры нефти до значения, кратного 0,2°С: 37,4°С.

Шаг 2. Округляют значение показания плотномера до ближайшего целого значения: 856 кг/м.

Шаг 3. Рассчитывают разность между округленным и измеренным значениями плотности:

856-856,2=-0,2 кг/м.

Шаг 4. По таблице В.10 (рисунок А.10) для значения температуры 37,4°С и значения плотности 856 кг/м находят значение плотности нефти: 871,9 кг/м.

Рисунок А.10 - Фрагмент таблицы В.10

Рисунок А.10 - Фрагмент таблицы В.10 [1]

Шаг 5. Так как значение температуры округлено в большую сторону, из значения плотности 871,9 кг/м вычитают 0,1 кг/м. В результате получают 871,8 кг/м.

Шаг 6. Так как значение плотности округлено в меньшую сторону на 0,2 кг/м, на это же значение увеличивают значение плотности 871,8 кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 15°С: 872,0 кг/м.

9 Плотность нефти при температуре 18,4°С и избыточном давлении 0,44 МПа равна 818,9 кг/м. Определяют значение плотности при стандартных условиях (температура 20°С, избыточное давление равно нулю).

Шаг 1. Определяют для нефти, имеющей плотность 818,9 кг/м при температуре 18,4°С, значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости.

Значение плотности 818,9 кг/м попадает в диапазон 815 ... 819,99 кг/м, значение температуры 18,4°С - в диапазон 15,0°С ... 19,99°С. Из таблиц B.1 и В.2 [1] (рисунки A.1 и А.2) определяют значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости. Они равны соответственно 0,918·10°С и 0,810·10 МПа.

Шаг 2. Подставляют в формулу (12) исходные значения температуры и избыточного давления, а также найденные по таблицам значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости и находят

кг/м.

Искомое значение плотности при температуре 20°С и избыточном давлении, равном нулю: 817,4 кг/м.

10 Плотность нефти при температуре 21,1°С и избыточном давлении 2,44 МПа равна 832,7 кг/м. Определяют значение плотности при температуре 18,7°С и избыточном давлении 0,87 МПа.

Шаг 1. Определяют для нефти, имеющей плотность 832,7 кг/м при температуре 21,1°С, значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости.

Значение плотности 832,7 кг/м попадает в диапазон 830 ... 835,99 кг/м, значение температуры 21,1°С - в диапазон 20,0°С ... 24,99°С. Из таблиц В.1 и В.2 [1] (рисунки A.1 и А.2) определяют значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости. Они равны соответственно 0,883·10°С и 0,784·10 МПа.

Шаг 2. Подставляют в формулу (12) исходные значения температуры и избыточного давления, а также найденные по таблицам значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости и находят

кг/м³.

Искомое значение плотности нефти при температуре 18,7°С и избыточном давлении 0,87 МПа: 833,4 кг/м³.

Библиография

[1] МИ 2880-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Плотность нефти при учетно-расчетных операциях. Программа и таблицы приведения плотности нефти к заданной температуре и давлению

[2] ASTM D 1250-2004 Стандартное руководство по расчетным таблицам нефти и нефтепродуктов

[3] МИ 2174-91 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения