ГОСТ Р 8.610-2004
Государственная система обеспечения единства измерений. Плотность нефти. Таблицы пересчета

ГОСТ Р 8.610-2004

Группа Т86.5

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ

Таблицы пересчета

State system for ensuring the uniformity of measurements.
Density of oil. The tables for recalculation

ОКC 17.020

Дата введения 2005-06-01

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"

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


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

     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:

- температура нефти, °С;

- 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;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на плотность нефти;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние давления на плотность нефти;

- 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 - 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 =613,97226;

=0.

4.4 Коэффициент сжимаемости нефти при температуре 15 °С, МПа, 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 28947*

(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).

Расчет данных, приведенных в таблицах (далее - расчет таблиц), соответствует расчету по формулам (1)-(12) настоящего

стандарта.

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/м;

- для температуры: 0 °С .. . 100 °С.

Дискретность значений величин в таблицах:

В.1-В.2 [1]:

- для температуры: 5,0 °С,

- для плотности: 5,0 кг/м;

В.3-В.10 [1]:

- для температуры: 0,2 °С,

- для плотности: 1,0 кг/м.

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 [1]

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

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

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.

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

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

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.

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 [1]

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 [1]

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 [1]

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 [1]

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.

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

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

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.

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 [1]

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 [1]

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

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

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

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