Р 50.2.076-2010
Группа Т86.5
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ
Государственная система обеспечения единства измерений
ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Методы расчета. Программа и таблицы приведения
State system for ensuring the uniformity of measurements. Density of petroleum and petroleum products. Methods of calculation. Programme and tables of calculation
ОКС 17.020
75.080
ОКСТУ 0008
Дата введения 2011-07-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о рекомендациях по метрологии
1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийским научно-исследовательским институтом расходометрии (ФГУП ВНИИР-ГНМЦ)
2 ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
3 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2010 г. N 1136-ст
4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящим рекомендациям и текст изменений и поправок публикуются в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящих рекомендаций соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Настоящие рекомендации распространяются на методы расчета плотности, коэффициентов объемного расширения и сжимаемости нефти, нефтепродуктов и смазочных масел.
Рекомендации содержат программу и таблицы пересчета плотности нефти, нефтепродуктов и смазочных масел.
Рекомендации предназначены для использования в расчетах плотности при проведении учетно-расчетных операций в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а также для внутрихозяйственного учета. Допускается применять настоящие рекомендации для разработки собственных программных продуктов по расчету или составлению таблиц плотности нефти, нефтепродуктов и смазочных масел.
Примечание - Разрабатываемые программные продукты по расчету или составлению таблиц плотности нефти, нефтепродуктов и смазочных масел подлежат обязательной аттестации в установленном порядке.
В настоящих рекомендациях использованы следующие обозначения:
- температура нефти, нефтепродуктов и смазочных масел, °С; | |
- избыточное давление нефти, нефтепродуктов или смазочных масел, МПа; | |
- плотность при температуре и избыточном давлении , кг/м; | |
- плотность при температуре 15 °С и избыточном давлении равном нулю, кг/м; | |
- плотность при температуре 20 °С и избыточном давлении равном нулю, кг/м; | |
- коэффициент объемного расширения нефти, нефтепродуктов и смазочных масел при температуре 15 °С, °С; | |
- коэффициент объемного расширения при температуре , °С; | |
- коэффициент сжимаемости при температуре , МПа; | |
- плотность при температуре и избыточном давлении равном нулю, кг/м; | |
- плотность при температуре , измеренная ареометром, кг/м; | |
- поправочный коэффициент на температурное расширение стекла, из которого изготовлен ареометр; | |
- температурная поправка к плотности, приходящаяся на 1,0 °С. |
3.1 Метод расчета плотности соответствует требованиям документа [1] и стандарта [2]. Данный метод расчета плотности имеет следующие ограничения по температуре и давлению нефти, нефтепродуктов и смазочных масел:
- диапазон температуры - минус 50 °С - плюс 150 °С;
- диапазон избыточного давления - 0-10,34 МПа.
3.2 Значение плотности нефти, нефтепродуктов или смазочных масел при температуре и избыточном давлении рассчитывают по формуле
, (1)
где
(2)
, , - коэффициенты, определяемые по таблице 1.
Таблица 1 - Значения коэффициентов , и
Наименование группы | Диапазон плотности при 15 °С, кг/м | ||||
Нефть | 611,21163,8 | 613,9723 | 0,0000 | 0,0000 | |
Группы нефтепродуктов | Бензины | 611,2770,9 | 346,4228 | 0,43884 | 0,0000 |
Топлива, занимающие по плотности промежуточное место между бензинами и керосинами | 770,9788,0 | 2690,7440 | 0,00000 | -0,0033762 | |
Топлива для реактивных двигателей, керосины для реактивных двигателей, авиационное реактивное топливо ДЖЕТ А, керосины | 788,0838,7 | 594,5418 | 0,0000 | 0,0000 | |
Дизельные топлива, печные топлива, мазуты | 838,71163,9 | 186,9696 | 0,4862 | 0,0000 | |
Смазочные масла нефтяного происхождения, полученные из дистиллятных масленых фракций с температурой кипения выше 370 °С | 801,31163,9 | 0,0000 | 0,6278 | 0,0000 | |
Примечания 1 Нефтепродукты разделены на группы, имеющие внутри подгруппы, в указанном в таблице диапазоне плотности, аналогичные характеристики зависимости между коэффициентом объемного расширения и плотностью нефтепродукта . Наименование групп носит условный характер. 2 Рекомендуется при расчетах плотности нефтепродуктов, выпускаемых отечественными производителями, применять значения коэффициентов , и , уточненные по результатам экспериментальных и теоретических работ и утвержденные в установленном порядке. 3 Если значение плотности нефтепродукта попадает в диапазон плотности, соответствующей другой группе нефтепродуктов, то при расчете плотности конкретного нефтепродукта, в связи с условным наименованием групп, следует применять значения коэффициентов , и той подгруппы нефтепродуктов, которой соответствует его плотность . Так, например бензин с плотностью более 770,9 кг/м следует относить к подгруппе "топлива, занимающие по плотности промежуточное место между бензинами и керосинами" и расчет плотности проводить по коэффициентам, соответствующим данной подгруппе. |
- коэффициент сжимаемости при температуре , МПа, вычисляемый по формуле
(3)
Значение коэффициента объемного расширения при температуре рассчитывают по формуле
(4)
Значение плотности нефти, нефтепродуктов и смазочных масел при температуре 20 °С и избыточном давлении равном нулю рассчитывают через значение плотности по формуле
(5)
3.3 Значение плотности находят методом последовательных приближений, используя итерационный метод "прямых подстановок" или итерационный метод Ньютона по документу [1].
Методом "прямых подстановок" значение плотности рассчитывают по следующему алгоритму:
1) Измеренное значение плотности подставляют в формулы (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 , вычисленное 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 вычисляют значение во втором приближении и так далее.
Расчет плотности продолжают до тех пор, пока значение не перестанет изменяться более чем на 0,01 кг/м. За результат определения плотности принимается значение, полученное в последнем приближении.
Примечания
1 При определении значения плотности в формулы (1) и (3) подставляют значения температуры и давления нефти или нефтепродукта, при которых была измерена плотность . При расчете значения плотности в формулы (1) и (3) подставляют значения температуры и давления нефти, при которых требуется определить плотность.
2 Итерационный метод Ньютона предполагает применение единиц измерений, не применяемых на территории Российской Федерации, поэтому он в настоящих рекомендациях не приведен.
3.4 При измерениях плотности ареометром учитывают температурное расширение стекла, из которого изготовлен ареометр. Для этого показания ареометра пересчитывают в плотность нефти, нефтепродуктов и смазочных масел по формуле
(6)
Для ареометров, градуированных при 15 °С, коэффициент вычисляют по формуле