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".

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

2. Внесены Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.

3. Приняты Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 10 июня 2010 г. N 37-2010).

За принятие проголосовали:

4. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2010 г. N 1003-ст рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 97-2010 введены в действие в качестве рекомендаций по метрологии Российской Федерации с 1 января 2012 г.

5. Введены впервые.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящих рекомендаций, изменениях и поправках к ним, а также тексты изменений и поправок публикуются в информационном указателе "Национальные стандарты".

Настоящие рекомендации распространяются на нефть и нефтепродукты и устанавливают методы расчета их плотности, коэффициентов объемного расширения и сжимаемости.

Рекомендации предназначены для использования в расчетах плотности при проведении учетно-расчетных операций.

В настоящих рекомендациях использована нормативная ссылка на следующий межгосударственный 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 настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных стандартов 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 настоящими рекомендациями следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящих рекомендациях использованы следующие обозначения:

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

P - избыточное давление нефти или нефтепродукта, МПа;

t - температура нефти или нефтепродукта, °C;

- коэффициент объемного расширения при температуре 15 °C, ;

- коэффициент объемного расширения при температуре t, ;

- плотность нефти или нефтепродукта при температуре 15 °C и избыточном давлении P = 0, кг/м3;

- плотность нефти или нефтепродукта при температуре 20 °C и избыточном давлении P = 0, кг/м3;

- плотность нефти или нефтепродукта при температуре t и избыточном давлении P = 0, кг/м3;

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

- плотность нефти или нефтепродукта при температуре t, измеренная ареометром, кг/м3;

- коэффициент сжимаемости при температуре t, .

4.1. Методы и формулы расчета плотности, коэффициентов объемного расширения и сжимаемости соответствуют стандарту [1] и руководству [2].

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

где , - коэффициенты, определяемые по таблице 1.

4.3. Значение коэффициента сжимаемости при температуре t рассчитывают по формуле

4.4. Значение плотности при температуре t и избыточном давлении P рассчитывают по формуле

4.5. Значение коэффициента объемного расширения при температуре t рассчитывают по формуле

4.6. Значение плотности находят методом последовательных приближений по следующему алгоритму:

1) Измеренное значение плотности подставляют в формулы (1) и (2) вместо и вычисляют в первом приближении значения и соответственно;

2) Измеренное значение плотности и вычисленные в первом приближении значения и подставляют в формулу (3) и определяют значение в первом приближении;

3) Значение , найденное в первом приближении, подставляют в формулы (1) и (2) и вычисляют во втором приближении значения и соответственно;

4) Измеренное значение плотности и вычисленные во втором приближении значения и подставляют в формулу (3) и определяют значение во втором приближении и так далее.

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 принимается значение, полученное в последнем приближении с погрешностью не более 0,01 кг/м3.

Примечание. При определении значения плотности в формулы (2) и (3) подставляют значения температуры и давления нефти при измерении ее плотности. При расчете значения плотности в формулы (2) и (3) подставляют значения температуры и давления нефти, при которых требуется определить плотность нефти.

Пример - Плотность нефти при температуре 27,30 °C и избыточном давлении 2,45 МПа равна 836,15 кг/м3, требуется определить плотность нефти при температуре 16,32 °C и избыточном давлении 1,28 МПа.

Процедура расчета значения плотности следующая:

1) Значение плотности, равное 836,15 кг/м3, подставляют в формулы (1) и (2) вместо и вычисляют в первом приближении значения и ( вычисляют при температуре 27,30 °C), соответственно. Они равны соответственно и .

2) Значение плотности, равное 836,15 кг/м3, вычисленные в первом приближении значения , равные , и , равное , подставляют в формулу (3) и определяют значение в первом приближении: 843,62 кг/м3.

3) Значение , найденное в первом приближении, равное 843,62 кг/м3, подставляют в формулы (1) и (2), и вычисляют во втором приближении значения и соответственно. Они равны соответственно и .

4) Значение плотности, равное 836,15 кг/м3, вычисленные во втором приближении значения , равное , и , равное , подставляют в формулу (3) и определяют значение во втором приближении: 843,50 кг/м3.

5) Значение , найденное во втором приближении, равное 843,50 кг/м3, подставляют в формулы (1) и (2) и вычисляют в третьем приближении значения и соответственно. Они равны соответственно и .

6) Значение плотности 836,15 кг/м3 и вычисленные в третьем приближении значения , равное , и , равное , подставляют в формулу (3) и определяют значение в третьем приближении: 843,50 кг/м3.

7) Так как значение изменилось на величину менее чем 0,01 кг/м3, то за результат определения плотности принимается значение, полученное в последнем приближении, равное 843,50 кг/м3.

8) Значение плотности , равное 843,50 кг/м3, подставляют в формулу (2) и вычисляют при температуре 16,32 °C: .

9) Значение плотности , равное 843,50 кг/м3, значение , равное , и значение при температуре 16,32 °C, равное , подставляют в формулу (3) и рассчитывают плотность нефти при температуре 16,32 °C и избыточном давлении 1,28 МПа: 843,34 кг/м3.

4.7. При измерениях плотности ареометром учитывают температурное расширение стекла, из которого изготовлен ареометр. Для этого показания ареометра пересчитывают в плотность нефтепродукта по формуле

где по руководству [2]

или по ГОСТ 28947

Коэффициент K вычисляется по формуле (6), если ареометр градуирован при температуре 15 °C, и по формуле (7), если ареометр градуирован при температуре 20 °C.

Разработанная ФГУП "ВНИИР" программа "Расчет плотности нефти и нефтепродуктов (версия 1.0)" обеспечивает расчет плотности, коэффициентов объемного расширения и сжимаемости нефти и нефтепродуктов по формулам (1) - (7).

Программа "Расчет плотности нефти и нефтепродуктов (версия 1.0)" аттестована ФГУП "ВНИИР" в соответствии с требованиями рекомендаций [3].

В результате аттестации установлено, что программа "Расчет плотности нефти и нефтепродуктов (версия 1.0)" обеспечивает расчет плотности с абсолютной погрешностью не более 0,01 кг/м3 и расчет коэффициентов объемного расширения и сжимаемости - с относительной погрешностью не более 0,003%.