МИ 2632-2001. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Плотность нефти и нефтепродуктов и коэффициенты объемного расширения и сжимаемости. Методы и программа расчета
(утв. ГНМЦ ГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 15.01.2001)
Внимание
Документ утратил силу с 1 июля 2011 года в связи с изданием Приказов Ростехрегулирования от 01.03.2010 № 509 и от 06.05.2010 № 1664. Дата утраты силы данного документа, установленная Приказом Ростехрегулирования от 01.03.2010 № 509, перенесена на 1 июля 2011 года (Приказ Ростехрегулирования от 06.05.2010 № 1664). Документ введен в действие с 1 февраля 2001 года.
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ И КОЭФФИЦИЕНТЫ ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ И СЖИМАЕМОСТИ
Предисловие
Разработана Государственным научным метрологическим центром ГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева».
Исполнители: Гершун М.А., Домостроева Н.Г., Снегов В.С.
Разработана: Открытое акционерное общество «Инфракрасные микроволновые системы».
Исполнители: Аблина Л.В., Дворяшин А.А., Кожуров В.Ю., Сафонов А.В.
Утверждена Государственным научным метрологическим центром ГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» 15 января 2001 г.
Зарегистрирована ВНИИМС 25 января 2001 года.
1. Область применения
Настоящая рекомендация распространяется на плотность нефти и нефтепродуктов, показатели качества которых соответствуют нормативной документации (для нефти - ГОСТ 9965 или ТУ 39-1435-89), и коэффициенты объемного расширения и сжимаемости и устанавливает методы и программу их расчета. Расчет проводят по формулам, приведенным в Руководстве по нефтяным измерительным стандартам Американского нефтяного института (American Petroleum Institute — API) [1] и соответствуют стандарту ASTM D 1250 [2].
При расчетно-учетных операциях по данным формулам и с помощью программы может осуществляться расчет плотности нефти и нефтепродуктов, в том числе при стандартных температурах при измерениях ареометром в соответствии с МИ 2153-91, ГОСТ 3900-85 и ГОСТ Р 51069-97 без обращения к ссылаемым в этих НД таблицам.
2. Нормативные ссылки
В настоящей рекомендации использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 3900-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы измерения плотности»
ГОСТ 9965-76 «Нефть для нефтеперерабатывающих предприятий. Технические условия»
ГОСТ 18481-81 «Ареометры и цилиндры стеклянные. Технические условия»
ГОСТ Р 51069-97 «Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром»
МИ 2153-91 «ГСИ. Плотность нефти при учетно-расчетных операциях. Методика выполнения измерений ареометром»
МИ 2174-91 «ГСИ. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения»
ТУ 39-1435-89 «Нефть для транспортирования. Технические условия».
3. Обозначения
В настоящей рекомендации использованы следующие обозначения:
\rho_{tP} — плотность при температуре t и избыточном давлении P, кг/м3;
\rho_{t} — плотность при температуре t и избыточном давлении P = 0, кг/м3;
\rho_{15} — плотность при температуре 15 °C и избыточном давлении P = 0, кг/м3;
\rho_{20} — плотность при температуре 20 °C и избыточном давлении P = 0, кг/м3;
\rho_{60} — плотность при температуре 15,556 °C (60 °F) и избыточном давлении P = 0, кг/м3;
\alpha_{15} — коэффициент объемного расширения при температуре 15 °C, {}^{\circ}C^{- 1} ;
\alpha_{t} — коэффициент объемного расширения при температуре t, {}^{\circ}C^{- 1} ;
\gamma_{t} — коэффициент сжимаемости при температуре t °C, \text{МПа}^{- 1} .
4. Методы расчета плотности и коэффициентов объемного расширения и сжимаемости при заданных значениях температуры и избыточного давления
Значение плотности нефти \rho_{t} при температуре t и избыточном давлении P выражают через значение плотности при 15 °C при нулевом избыточном давлении \rho_{15} формулой (1):
\rho_{tP} = \frac{{}_{\rho_{15}exp}{_{- \alpha_{12}(t - 15)[1 + 0,8\alpha_{15}(t - 15)]}}}{(1 - \gamma_{t}P)} , (1)
K_{0} , K_{1} — коэффициенты, определяемые по следующей таблице
| Продукт | K_{0} | K_{1} |
|---|---|---|
| Товарная нефть | 613,97226 | 0,00000 |
| Бензин | 346,42278 | 0,43884 |
| Реактивное топливо | 594,54180 | 0,00000 |
| Мазут | 186,96960 | 0,48618 |
\gamma_{t} = 10^{- 4}exp\{ - 1,62080 + 0,00021592 \times t + \frac{0,87096 \times 10^{6}}{\rho_{15}^{2}} + \frac{4,2092 \times t \times 10^{3}}{\rho_{15}^{2}} \}. (3)
Значение коэффициента объемного расширения при температуре t определяют формулой
По значениям плотности \rho_{tP} , температуры t и давления P определяют значение плотности \rho_{15} решением (1) с подстановкой в него (2) и (3).
Для определения значения плотности, а также значений коэффициентов объемного расширения и сжимаемости при других значениях t и P проводят расчет по (1) - (3), в том числе значения плотности \rho_{20} и \rho_{60} .
4. Методы расчета плотности при измерениях ареометром
При измерениях плотности ареометром показания ареометра 
отличаются от истинного значения плотности \rho_{t} из-за температурного расширения стекла, из которого изготовлен ареометр
, (5)по [1]
В первом случае ареометр отградуирован на 15 °C, во втором — на 20 °C.
В этом случае для получения значения \rho_{15} необходимо подставить в (1) значение плотности, пересчитанное из показаний ареометра по (7)
. (8)5. Программа «Расчет плотности»
Программа «Расчет плотности» обеспечивает расчет плотности нефти и нефтепродуктов по формулам (1) - (8).
Алгоритм и программа «Расчет плотности нефти и нефтепродуктов» разработаны ГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» и Открытым акционерным обществом «Инфракрасные микроволновые системы» и аттестованы ГНМЦ ГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в соответствии с МИ 2174-91.
В результате аттестации установлено, что алгоритм и программа обеспечивают расчет плотности нефти и нефтепродуктов и коэффициентов объемного расширения и сжимаемости в зависимости от температуры и давления по формулам в соответствии со стандартами [2].
Абсолютная погрешность расчета плотности нефти и нефтепродуктов: не более 0,01 кг/м3.
Относительная погрешность расчета коэффициентов объемного расширения и коэффициентов сжимаемости: не более 0,01%.