Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии" (ФГУП "ВНИИР")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 38-2010 от 25 ноября 2010 г.)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1059-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.602-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом указателе "Национальные стандарты".

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "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 (далее - таблицы) значений плотности нефти в зависимости от значений температуры и давления, содержащихся в [1], и примеры применения этих таблиц. Таблицы предназначены для приведения плотности нефти к требуемой температуре и давлению. Таблицы предназначены для использования в расчетах при проведении учетных операций с нефтью, подготовленной для переработки и/или поставки на экспорт.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

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

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без заменены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

t - температура нефти, °C;

P - избыточное давление нефти, МПа;

- плотность нефти при температуре 15 °C, кг/м³;

- плотность нефти при температуре 20 °C, кг/м³;

- плотность нефти при температуре t и избыточном давлении P, кг/м³;

- плотность нефти при температуре t₁ и избыточном давлении P₁, кг/м³;

- плотность нефти при температуре t₂ и избыточном давлении P₂, кг/м³;

- плотность нефти при температуре t, кг/м³;

- показание ареометра при температуре t, кг/м³;

- коэффициент объемного расширения нефти при температуре 15 °C, кг/м³;

- коэффициент объемного расширения нефти при температуре t, °C^-1;

- коэффициент сжимаемости нефти при температуре t, МПа^-1;

K - поправочный коэффициент на температурное расширение стекла, из которого изготовлен ареометр.

4. Методы расчета значений плотности нефти

4.1 Значение плотности нефти при температуре t и избыточном давлении P выражают через значение плотности при температуре 15 °C формулой

4.2 Значение коэффициента объемного расширения нефти при температуре 15 °C рассчитывают по формуле

4.3 Значение коэффициента сжимаемости при температуре t рассчитывают по формуле

4.4 Значение коэффициента объемного расширения при температуре t рассчитывают по формуле

4.5 Значение плотности находят методом последовательных приближений по следующему алгоритму:

1) измеренное значение плотности подставляют в формулу (2) и (3) вместо и вычисляют в первом приближении значения и соответственно;

2) измеренное значение плотности и вычисленные в первом приближении значения и подставляют в формулу (1) и определяют значение в первом приближении;

3) значение , найденное в первом приближении, подставляют в формулы (2) и (3) и вычисляют во втором приближении значения и соответственно;

4) измеренное значение плотности и вычисленные во втором приближении значения и подставляют в формулу (1) и определяют значение во втором приближении и т.д.

Расчет плотности методом последовательных приближений, продолжают до тех пор, пока значение не перестанет изменяться на величину более чем 0,01 кг/м³. За результат определения плотности принимают значение, полученное в последнем приближении с погрешностью, не более 0,01 кг/м³.

4.6 При измерениях плотности ареометром по ГОСТ 28947 учитывают температурное расширение стекла, из которого изготовлен ареометр. Для этого показания ареометра пересчитывают в плотность нефти по формуле

Для ареометров, градуированных при 15 °C, коэффициент K вычисляют по формуле

Для ареометров, градуированных при 20 °C, коэффициент K вычисляют по формуле

4.7 При перерасчете плотности нефти от одних условий к другим при разности температур t₁ и t₂ не более 5 °C и разности давлений P₁ и P₂ не более 5 МПа допустимо применять формулу

4.8 Приведенные методы расчета плотности нефти 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/м³, градуированного на 20 °C, при температуре нефти t °C в плотность при температуре 20 °C;

- В.4 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м³, градуированного на 20 °C, при температуре нефти t °C в плотность при температуре 15 °C;

- В.5 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м³, градуированного на 15 °C, при температуре нефти t °C в плотность при температуре 20 °C;

- В.6 - таблица перевода показаний ареометра в кг/м³, градуированного на 15 °C, при температуре нефти t °C в плотность при температуре 15 °C;

- В.7 - таблица перевода плотности нефти в кг/м³ при температуре 20 °C в плотность при температуре t °C (без учета поправки на расширение стекла);

- В.8 - таблица перевода плотности нефти в кг/м³ при температуре 15 °C в плотность при температуре t °C (без учета поправки на расширение стекла);

- В.9 - таблица перевода плотности нефти в кг/м³ при температуре t °C в плотность при температуре 20 °C (без учета поправки на расширение стекла);

- В.10 - таблица перевода плотности нефти в кг/м³ при температуре t °C в плотность при температуре 15 °C (без учета поправки на расширение стекла).

Расчет данных, приведенных в таблицах (далее - расчет таблиц), соответствует расчету по формулам (1) - (7) настоящего стандарта.

5.2 Таблицы предназначены для обработки данных при измерениях плотности нефти ареометром или плотномером, приведении плотности к стандартным условиям, а также к требуемым условиям по температуре и давлению.

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

- для плотности: 760 - 914 кг/м³;

- для температуры: 0 °C - 100 °C.

Дискретность значений величин в таблицах:

В.1 - В.2 [1]:

- для температуры 5,0 °C,

- для плотности 5,0 кг/м³;

В.3 - В.10 [1]:

- для температуры 0,2 °C,

- для плотности 1,0 кг/м³.

5.4 Абсолютная погрешность расчета табличных значений плотности нефти - не более 0,01 кг/м³. Относительная погрешность расчета табличных значений коэффициентов объемного расширения и коэффициентов сжимаемости - не более 0,01%.

5.5 Примеры применения таблиц приведены в приложении А.

А.1 Определение значений коэффициентов объемного расширения и коэффициентов сжимаемости нефти

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

Пример - Плотность нефти при температуре 28,5 °C равна 827,3 кг/м, требуется определить коэффициенты объемного расширения и сжимаемости.

В таблицах В.1 и В.2 [1] (рисунки А.1 и А.2) значение плотности 827,3 кг/м³ попадает в диапазон 825,00 - 829,99 кг/м³, значение температуры 28,5 °C - в диапазон 25,00 °C - 29,99 °C. На пересечении строки и столбца, соответствующих данным диапазонам, по таблицам В.1 и В.2 [1] находят значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости соответственно. Они равны 0,892·10^-3 °C^-1 и 0,810·10^-3 МПа^-1 соответственно.

А.2 Пересчет плотности нефти по температуре

Пересчет плотности нефти по температуре 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 °C.

Шаг 2. Округляют значение плотности (показание ареометра) до ближайшего целого значения в кг/м³.

Шаг 3. В графе "t, °C" соответствующей таблицы находят округленное значение температуры, а в подзаголовке таблицы находят округленное значение плотности. На пересечении строки, соответствующей округленному значению температуры, и столбца, соответствующего округленному значению плотности, находят значение приведенной плотности (в настоящем стандарте выделены полужирными линиями).

Шаг 4. К найденному по таблице значению приведенной плотности прибавляют (вычитают) величину, на которую было уменьшено (увеличено) значение плотности при округлении.

Шаг 5. В случае если значение температуры округлено (по шагу 2) до большего значения, то из значения плотности, рассчитанного по шагу 4, вычитают 0,1 кг/м³ при пересчете по таблицам В.3 - В.6 и В.9 - В.10 [1] или прибавляют 0,1 кг/м³ при пересчете по таблицам В.7 - В.8 [1].

Примеры

1 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 20 °C. Температура нефти 27,5 °C, показание ареометра 822,7 кг/м³. Требуется определить значение плотности при температуре 20 °C.

Процедура получения значения плотности при температуре 20 °C следующая:

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

Шаг 2. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 823 кг/м³.

Шаг 3. В таблице В.3 [1] (рисунок А.3) на пересечении строки, соответствующей температуре 27,6 °C, и столбца, соответствующего плотности 823 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 828,5 кг/м³.

Шаг 4. Из значения плотности 828,5 кг/м³ вычитают величину, на которую было увеличено значение плотности при округлении:

Шаг 5. Из значения плотности 828,2 кг/м³ вычитают 0,1 кг/м³:

Искомое значение плотности нефти при температуре 20 °C равно 828,1 кг/м³.

2 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 20 °C. Температура нефти 32,2 °C, показание ареометра 806,3 кг/м³. Требуется определить значение плотности при температуре 15 °C.

Процедура получения значения плотности при температуре 15 °C следующая:

Шаг 1. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 806 кг/м³.

Шаг 2. В таблице В.4 [1] (рисунок А.4) на пересечении строки, соответствующей температуре 32,2 °C, и столбца, соответствующего плотности 806 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 818,7 кг/м³.

Шаг 3. К значению плотности 818,7 кг/м³ прибавляют величину, на которую было уменьшено значение плотности при округлении:

Искомое значение плотности нефти при температуре 15 °C равно 819,0 кг/м³.

3 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 15 °C. Температура нефти 37,9 °C, показание ареометра 843,6 кг/м³. Требуется определить значение плотности при температуре 20 °C.

Процедура получения значения плотности при температуре 20 °C следующая:

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

Шаг 2. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 844 кг/м³.

Шаг 3. В таблице В.5 [1] (рисунок А.5) на пересечении строки, соответствующей температуре 38,0 °C, и столбца, соответствующего плотности 844 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 856,5 кг/м³.

Шаг 4. Из значения плотности 856,5 кг/м³ вычитают величину, на которую было увеличено значение плотности при округлении:

Шаг 5. Из значения плотности 856,1 кг/м³ вычитают 0,1 кг/м³:

Искомое значение плотности нефти при температуре 20 °C равно 856,0 кг/м³.

4 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 15 °C. Температура нефти 32,0 °C, показание ареометра 856,2 кг/м³. Требуется определить значение плотности при температуре 15 °C.

Процедура получения значения плотности при температуре 15 °C следующая:

Шаг 1. Округляют значение показания ареометра до ближайшего целого значения: 856 кг/м³.

Шаг 2. В таблице В.6 [1] (рисунок А.6) на пересечении строки, соответствующей температуре 32,0 °C, и столбца, соответствующего плотности 856 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 867,7 кг/м³.

Шаг 3. К значению плотности 867,7 кг/м³ прибавляют величину, на которую было уменьшено значение плотности при округлении:

Искомое значение плотности нефти при температуре 15 °C равно 867,9 кг/м³.

5 Плотность нефти при стандартных условиях (температура 20 °C, избыточное давление равно нулю) составляет 828,7 кг/м³. Требуется определить значение плотности при температуре 7,4 °C.

Процедура получения значения плотности при температуре 7,4 °C следующая:

Шаг 1. Округляют значение плотности до ближайшего целого значения: 829 кг/м³.

Шаг 2. В таблице В.7 [1] (рисунок А.7) на пересечении строки, соответствующей температуре 7,4 °C, и столбца, соответствующего плотности 829 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 838,3 кг/м³.

Шаг 3. Из значения плотности 838,3 кг/м³ вычитают величину, на которую было увеличено значение плотности при округлении:

Искомое значение плотности нефти при температуре 7,4 °C равно 838,0 кг/м³.

6 Плотность нефти при стандартных условиях (температура 15 °C, избыточное давление равно нулю) составляет 842,3 кг/м³. Требуется определить значение плотности при температуре 22,7 °C.

Процедура получения значения плотности при температуре 22,7 °C следующая:

Шаг 1. Округляют значение температуры до значения, кратного 0,2, в большую сторону: 22,8 °C.

Шаг 2. Округляют значение плотности до ближайшего целого значения: 842 кг/м³.

Шаг 3. В таблице В.8 [1] (рисунок А.8) на пересечении строки, соответствующей температуре 22,8 °C, и столбца, соответствующего плотности 842 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 836,3 кг/м³.

Шаг 4. К значению плотности 836,3 кг/м³ прибавляют величину, на которую было уменьшено значение плотности при округлении:

Шаг 5. К значению плотности 836,6 кг/м³ прибавляют 0,1 кг/м³:

Искомое значение плотности нефти при температуре 22,7 °C равно 836,7 кг/м³.

7 Проведены измерения плотности нефти лабораторным плотномером при избыточном давлении, равном нулю. Температура нефти 62,8 °C, показание плотномера 796,7 кг/м³. Требуется определить значение плотности нефти при стандартных условиях (температура 20 °C, избыточное давление равно нулю).

Процедура получения значения плотности при температуре 20 °C следующая:

Шаг 1 Округляют значение плотности до ближайшего целого значения: 797 кг/м³.

Шаг 2. В таблице В.9 [1] (рисунок А.9) на пересечении строки, соответствующей температуре 62,8 °C, и столбца, соответствующего плотности 797 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 829,0 кг/м³.

Шаг 3. Из значения плотности 829,0 кг/м³ вычитают величину, на которую было увеличено значение плотности при округлении:

Искомое значение плотности нефти при температуре 20 °C равно 828,7 кг/м³.

8 Проведены измерения плотности нефти лабораторным плотномером при избыточном давлении, равном нулю. Температура нефти 37,3 °C, показание плотномера 856,2 кг/м³. Требуется определить значение плотности нефти при стандартных условиях (температура 15 °C, избыточное давление равно нулю).

Процедура получения значения плотности при температуре 15 °C следующая:

Шаг 1. Округляют значение температуры до значения, кратного 0,2, в большую сторону: 37,4 °C.

Шаг 2. Округляют значение плотности до ближайшего целого значения: 856 кг/м³.

Шаг 3. В таблице В.10 [1] (рисунок А.10) на пересечении строки, соответствующей температуре 37,4 °C, и столбца, соответствующего плотности 856 кг/м³, находят значение приведенной плотности: 871,9 кг/м³.

Шаг 4. К значению плотности 871,9 кг/м³ прибавляют величину, на которую было уменьшено значение плотности при округлении:

Шаг 5. Из значения плотности 872,1 кг/м³ вычитают 0,1 кг/м³:

Искомое значение плотности нефти при температуре 15 °C равно 872,0 кг/м³.

А.3 Пересчет плотности нефти по температуре и давлению

Пересчет плотности нефти от одних условий (при температуре t₁ и давлении P₁) к другим (при температуре t₂ и давлении P₂) при разности температур t₁ и t₂ не более 5 °C и разности давлений P₁ и P₂ не более 5 МПа допускается проводить по формуле (8) с применением таблиц В.1 - В.2 [1]. При разности температур t₁ и t₂ более 5 °C или разности давлений P₁ и P₂ более 5 МПа пересчет плотности нефти проводят по рекомендациям [3].

Примеры

1 Плотность нефти при температуре 18,4 °C и избыточном давлении 0,44 МПа равна 818,9 кг/м³. Требуется определить значение плотности нефти при стандартных условиях (температура 20 °C, избыточное давление равно нулю).

Шаг 1. Определяют для нефти, имеющей плотность 818,9 кг/м³ при температуре 18,4 °C, значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости. В таблицах В.1 и В.2 [1] (рисунки А.1 и А.2) значение плотности 818,9 кг/м³ попадает в диапазон 815,00 - 819,9) кг/м³, значение температуры 18,4 °C - в диапазон 15,00 °C - 19,99 °C. На пересечении строки и столбца, соответствующих данным диапазонам, по таблицам В.1 и В.2 [1] находят значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости соответственно. Они равны 0,918·10^-3 °C^-1 и 0,810·10^-3 МПа^-1 соответственно.

Шаг 2. Подставляют в формулу (8) исходные значения температуры и избыточного давления, а также найденные по таблицам значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости и находят искомое значение плотности

Искомое значение плотности нефти при температуре 20 °C и избыточном давлении, равном нулю: 817,4 кг/м³.

2 Плотность нефти при температуре 21,1 °C и избыточном давлении 2,44 МПа равна 832,7 кг/м³. Требуется определить значение плотности нефти при температуре 18,7 °C и избыточном давлении 0,87 МПа.

Шаг 1. Определяют для нефти, имеющей плотность 832,7 кг/м³ при температуре 21,1 °C, значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости. В таблицах В.1 и В.2 [1] (рисунки А.1 и А.2) значение плотности 832,7 кг/м³ попадает в диапазон 830,00 - 834,99 кг/м³, значение температуры 21,1 °C - в диапазон 20,00 °C - 24,99 °C. На пересечении строки и столбца, соответствующих данным диапазонам, по таблицам В.1 и В.2 [1] находят значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости соответственно. Они равны 0,883·10^-3 °C^-1 и 0,784·10^-3 МПа^-1 соответственно.

Шаг 2. Подставляют в формулу (8) исходные значения температуры и избыточного давления, а также найденные по таблицам значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости и находят искомое значение плотности

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

3 Проведены измерения плотности нефти ареометром, градуированным при температуре 20 °C. Температура нефти 16,8 °C, показание ареометра 830,2 кг/м³. Требуется определить значение плотности нефти при температуре 12,9 °C и избыточном давлении 2,87 МПа.

Шаг 1. Пересчитывают показания ареометра в плотность нефти по формулам (5) и (7):

Шаг 2. Определяют для нефти, имеющей плотность 830,27 кг/м³ при температуре 16,8 °C, значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости. В таблицах В.1 и В.2 [1] (рисунки А.1 и А.2) значение плотности 830,27 кг/м³ попадает в диапазон 830,00 - 834,99 кг/м³, значение температуры 16,8 °C - в диапазон 15,00 °C - 19,99 °C. На пересечении строки и столбца, соответствующих данным диапазонам, по таблицам В.1 и В.2 [1] находят значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости соответственно. Они равны 0,885·10^-3 °C^-1 и 0,770·10^-3 МПа^-1 соответственно.

Шаг 3. Подставляют в формулу (8) исходные значения температуры и избыточного давления, а также найденные по таблицам значения коэффициентов объемного расширения и сжимаемости и находят искомое значение плотности

Искомое значение плотности нефти при температуре 12,9 °C и избыточном давлении 2,87 МПа: 835,0 кг/м³.