ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
Всероссийский научно-исследовательский
институт расходометрии
(ФГУП ВНИИР)
ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
УТВЕРЖДАЮ
Зам
директора ФГУП ВНИИР
по научной работе
__________________
М. С. Немиров
|
РЕКОМЕНДАЦИЯ
Государственная система обеспечения единства измерений
ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ
Методика выполнения измерений ареометром
в блоке измерений показателей
качества нефти при учетных операциях
СИКН № 380 ПСП «Чернушка»
ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
РАЗРАБОТАНА
|
Федеральным государственным унитарным
предприятием Всероссийским научно - исследовательским институтом
расходометрии (ФГУП ВНИИР)
|
ИСПОЛНИТЕЛИ:
|
Фишман И.И., Ибрагимов Т. Ф., Мубаракшин М.Р.
|
РАЗРАБОТАНА
|
Межрегиональным открытым акционерным обществом
«Нефтеавтоматика» (ОАО «Нефтеавтоматика»)
|
ИСПОЛНИТЕЛИ:
|
Глушков Э. И., Фаткуллин А. А.
|
УТВЕРЖДЕНА
|
ФГУП ВНИИР 20 февраля 2006 г.
|
АТТЕСТОВАНА
|
ФГУП ВНИИР 21 февраля 2006 года
Свидетельство об аттестации № 13106-06
|
ЗАРЕГИСТРИРОВАНА
|
ФГУП ВНИИМС 27 марта 2006
|
Регистрационный код по Федеральному реестру:
ФР.1.29.
|
ВВЕДЕНА
ВПЕРВЫЕ
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
1 Нормы
погрешности измерений
2
Средства измерений и вспомогательные устройства
3 Метод измерений
4 Требования безопасности и охраны окружающей среды и к квалификации
операторов
5
Условия выполнения измерений и подготовка к ним
6 Выполнение
измерений
7
Обработка результатов измерений
8
Оформление результатов измерений
Приложение А - Пример
пересчет показаний ареометра к условиям измерений плотности плотномером и
стандартным условиям
Библиография
|
РЕКОМЕНДАЦИЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА
ИЗМЕРЕНИЙ
|
МИ 2978-2006
|
ПЛОТНОСТЬ НЕФТИ
|
Методика выполнения измерений ареометром в блоке
измерений
показателей качества нефти при учетных операциях СИКН № 380
ПСП «Чернушка» ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
|
Настоящая рекомендация
распространяется на плотность товарной нефти (далее - нефти) и устанавливает
методику выполнения её измерений ареометром в термостатируемом цилиндре блока
измерений показателей качества нефти (далее - БИК) при учетных операциях СИКН №
380 ПСП «Чернушка» ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».
Рекомендация разработана в соответствии с
положениями МИ 2153, ГОСТ
Р ИСО 5725, ГОСТ Р 8.563.
1 Нормы погрешности
измерений
Нормы погрешностей измерений по настоящей
рекомендации соответствуют нижеприведенным значениям:
- систематическая погрешность: плюс
0,15 кг/м3;
- доверительные границы погрешности
(расширенная неопределенность) МВИ (при доверительной вероятности Р = 0,95): ± 0,8 кг/м3.
2 Средства измерений и
вспомогательные устройства
2.1 При выполнении измерений применяют средства измерений
и другие технические средства со следующими техническими характеристиками:
2.1.1 Ареометры для нефти АНТ-1 или АН по ГОСТ
18481 с ценой деления 0,5 кг/м3 и пределами допускаемой
абсолютной погрешности: ± 0,5 кг/м3.
2.1.2 Термостатируемый цилиндр (далее - цилиндр),
вмонтированный в трубопровод в БИК, с внутренним диаметром не менее 45 мм и
высотой не менее 520 мм.
2.1.3 Термометры ртутные стеклянные типа ТЛ-4 № 2 по ТУ
25-2021.003 с пределами допускаемой абсолютной погрешности: ± 0,2 °С.
2.1.4 Нефрас по ГОСТ
8505 или ТУ 38.401-67-108.
2.1.5 Мешалка.
2.2 Допускается применение других средств измерений и
материалов, обеспечивающих измерения плотности с нормами погрешности не менее
указанных в разделе 1.
3 Метод измерений
Сущность метода заключается в погружении
ареометра в цилиндр с пробой нефти, снятии показаний по шкале ареометра при
температуре нефти в цилиндре и пересчете значений плотности по ареометру к
требуемым условиям по температуре и давлению.
4 Требования
безопасности и охраны окружающей среды
и к квалификации операторов
4.1 Помещение для выполнения измерений плотности нефти по
пожарной опасности относят к категории А согласно НПБ
105.
4.2 Помещение оборудовано устройствами приточно-вытяжной
вентиляции и соответствует требованиям правил пожарной безопасности ППБ 01.
4.3
Лиц, выполняющих измерения,
обеспечивают средствами индивидуальной защиты.
4.4 Легковоспламеняющиеся промывочные жидкости хранят в
металлических канистрах для хранения нефтепродуктов. Канистры помещают в
специально предназначенные для хранения нефти и нефтепродуктов помещения или
металлические шкафы.
4.5 К выполнению измерений допускают лиц, прошедших
инструктаж по технике безопасности, изучивших настоящую рекомендацию и
эксплуатационные документы на применяемые средства измерений и вспомогательное
оборудование.
5 Условия выполнения
измерений и подготовка к ним
5.1 Применяемые средства измерений имеют действующие свидетельства
о поверке, опломбированы или имеют оттиски поверительных клейм.
5.2 Нефть по
степени подготовки соответствует ГОСТ Р
51858.
5.3 Показатели измеряемой нефти находятся в следующих
пределах:
плотность при 20 °С, кг/м3……………..……………………………………...от
873 до 896;
|
вязкость в рабочем диапазоне температуры, сСт
….………………………...от 9,8 до 100;
|
массовая доля воды, %, не более……………………...…………………………………..1,0;
|
давление насыщенных паров, мм рт. ст., не более
….………………………………….500.
|
5.4 Условия выполнения измерений:
рабочий диапазон температуры нефти, °С
………………….……………….....от 10 до 30;
|
давление нефти, МПа….………………………………………………………...от 0,3
до 4,0;
|
режим работы СИКН
……………………...………………………………...периодический;
|
5.5 Пробу
нефти в цилиндр отбирают постепенно в течение двух минут, заполняя его до
уровня нефти на 2 - 3 см ниже верхнего края цилиндра.
6 Выполнение измерений
6.1 Измерения плотности нефти ареометром проводят в
цилиндре БИК.
6.2 Опускают
в цилиндр мешалку, делают несколько движений мешалкой от дна до уровня нефти и
обратно, затем ее вынимают. Опускают в цилиндр термометр. Термометр удерживают
в таком положении, чтобы участок шкалы, соответствующий температуре нефти, был
на 5 - 10 мм выше уровня нефти в цилиндре. Образовавшиеся на поверхности
пузырьки снимают фильтровальной бумагой или двумя каплями нефраса.
6.3 Ареометр осторожно опускают в цилиндр, держа за
верхний конец. За два-три деления до предполагаемого значения плотности нефти
ареометр отпускают, сообщая ему легкое вращение. Часть стержня, расположенная
выше уровня погружения ареометра: сухая и чистая. После прекращения колебаний ареометра
считывают показания его шкалы с дискретностью 0,1 кг/м3, то есть
одной пятой цены деления шкалы ареометра (0,5 кг/м3) и показания
термометра с дискретностью шкалы термометра (0,1 °С). При этом исключают
касание ареометром термометра и стенок цилиндра.
6.4 Показания ареометра наблюдают по верхнему краю
мениска, при этом глаз находится на уровне мениска. При использовании
ареометров для нефти, градуированных по нижнему мениску, к показанию ареометра
прибавляют поправку на мениск, равную 0,7 кг/м3.
6.5 Вынимают ареометр, очищают от остатков нефти и
повторяют операции по 6.2 - 6.4.
6.6 Вынимают ареометр и термометр, промывают нефрасом и
сушат на воздухе.
6.7 Сливают нефть из цилиндра в дренаж.
7 Обработка результатов
измерений
7.1 Определяют пересчитанные значения плотности нефти по
ареометру к условиям измерений в линии расходомера (плотномера) по формулам:
(1)
(2)
где , - пересчитанные значения плотности нефти к условиям измерений в
линии расходомера (плотномера), кг/м3;
, - значения плотности нефти по ареометру при первом и повторном
измерениях (с учетом поправки на мениск при использовании ареометра,
отградуированного по нижнему мениску), кг/м3;
, - коэффициенты объемного расширения нефти при значениях
температуры нефти t1 и t2, соответственно, (таблица А.2 приложения А МИ 2153), °С-1;
t1, t2
- значения температуры нефти в
цилиндре при первом и повторном измерениях плотности нефти ареометром, °С;
, - коэффициенты сжимаемости нефти при температуре t1
(таблица А.2 приложения А МИ 2153), МПа-1;
t, P - значения температуры в линии расходомера
(плотномера), °С, и избыточного давления, МПа, нефти при измерениях объема
(плотности) нефти;
t0
- значение температуры градуировки
ареометра, равное 15 °С (20 °С) для ареометров, отградуированных при 15 °С (20
°С), соответственно.
7.2 При разности между значениями температуры нефти в
цилиндре и в линии расходомера (плотномера), превышающей 10 °С, для пересчета
значений плотности по ареометру используют программу «Расчет плотности» по МИ
2632.
7.3 Расхождение между пересчитанными значениями плотности
одной и той же пробы нефти по одному и тому же ареометру не должно превышать
0,6 кг/м3. В противном случае операции по 5.5 и разделу 6 настоящей рекомендации повторяют.
7.4 Пересчитанное значение плотности нефти к 20 °С (15
°С) для ареометра, отградуированного при 20 °С, определяют по таблице Б.1 (Б.2)
приложения Б МИ 2153, кг/м3.
Примечание - Для удобства определения по
таблицам Б.1-Б.4 приложения Б МИ 2153 значения температуры нефти в цилиндре
округляют с точностью до 0,5 °С.
7.5 Пересчитанное значение плотности нефти к 20 °С (15
°С) для ареометра, отградуированного при 15 °С, определяют по таблице Б.З (Б.4)
приложения Б МИ 2153, кг/м3.
7.6 По двум
пересчитанным значениям плотности одной и той же пробы нефти по одному и тому
же ареометру определяют средние арифметические значения плотности и вычитают систематическую
погрешность, равную 0,15 кг/м3 согласно разделу 1.
7.7 За результаты измерений плотности нефти ареометром по
МВИ принимают исправленные результаты пересчета значений плотности нефти по 7.6, округленные до четырех значащих цифр, с указанием
доверительных границ погрешности МВИ, равных: ±0,8 кг/м3 согласно разделу 1. Пример определения и
представления исправленных результатов пересчета плотности нефти по ареометру
приведен в приложении А настоящей рекомендации.
7.8 В случае изменения условий выполнения измерений и
подготовки к ним, указанных в разделе
5, оценку норм погрешности МВИ осуществляют в соответствии с ГОСТ
Р ИСО 5725, ГОСТ Р 8.563,
МИ 2153.
8 Оформление результатов
измерений
8.1 Исправленные результаты пересчета значений плотности
нефти по ареометру к стандартным условиям записывают в «Паспорт качества нефти»
по формам, приведенным в приложениях [6] при отказе или
отсутствии поточного плотномера.
8.2 Исправленные результаты пересчета значений плотности
нефти по ареометру к условиям измерений в линии расходомера записывают в «Акт
приема-сдачи нефти» при отключении или отсутствии поточного плотномера или при
отказе автоматического пробоотборника по формам, приведенным в приложениях [6].
8.3 Исправленные результаты пересчета значений плотности
нефти по ареометру к условиям измерений в линии плотномера записывают в журнал
контроля метрологических характеристик средств измерений по форме, приведенной
в приложении [6] при контроле метрологических характеристик
поточного плотномера по ареометру.
Приложение А
Пример определения и
представления исправленных результатов пересчета
значений плотности нефти по ареометру
А.1 При измерениях плотности нефти ареометром типа АНТ-1,
отградуированного при 20 °С, получены следующие значения плотности нефти по
ареометру (с учетом поправки на мениск, равной 0,7 кг/м3):
ρ1 = 879,9 кг/м3 при температуре нефти в
цилиндре t1 =19,1 °С;
ρ2 = 880,1 кг/м3 при температуре нефти в
цилиндре t2 = 19,5 °С.
При этом температура и давление в линии
плотномера: t = 18,7 °С и Р
= 0,23 МПа.
А.2 Требуется пересчитать значения плотности нефти по
ареометру к условиям измерений в линии плотномера и к стандартным условиям и
представить исправленные результаты пересчета значений плотности нефти по
ареометру.
А.3 По таблице А.1 приложения А МИ 2153 определяют
коэффициенты объемного расширения:
β1 = 0,000794 °С-1 (при ρ1 и t1);
β2 = 0,000790 °С-1 (при ρ2 и t2).
А.4 Так как разность значений температуры нефти в
цилиндре и плотномере менее 10 °С, то по формулам (1) и (2) пересчитывают значения плотности по ареометру к условиям
измерений в линии плотномера (без учета поправки на систематическую
погрешность):
где - (при ρ1 и t1) и (при ρ2 и t2) коэффициенты, определяемые по таблице А.2 МИ 2153.
А.5 Разность значений плотности: 880,80 - 880,34 = 0,46
кг/м3 < 0,6 кг/м3. Условие сходимости соблюдено.
А.6 Вычисляют исправленный результат пересчета значений
плотности нефти по ареометру к условиям измерений в линии плотномера:
А.7 Определяют по таблице Б.1 МИ 2153 пересчитанные
значения плотности к 20 °С:
,
А.8 Вычисляют исправленный результат пересчета значений
плотности нефти по ареометру к 20°С:
.
А.9 Определяют по таблице Б.2 МИ 2153 пересчитанные
значения плотности к 15 °С:
,
Для удобства определения по таблицам Б.1,
Б.2 пересчитанных значений плотности значение температуры нефти в цилиндре при
первом измерении плотности ареометром принимают равным 19,0 °С.
А.10 Вычисляют исправленный результат пересчета значений
плотности нефти по ареометру к 15 °С:
ρ15
= (882,7 + 883,2)/2 - 0,15 = 882,80
кг/м3.
А.11 Полученные результаты округляют до четырех значащих
цифр и представляют в виде:
ρtP =
(880,4 ± 0,8) кг/м3 для (t = 18,7 °C и Р = 0,23 МПа),
ρ20 = (879,3
± 0,8) кг/м3 для (t = 20 °С и Р
= 0 МПа),
ρ15 = (882,8
± 0,8) кг/м3 для (t = 15 °С и Р
= 0 МПа).
Библиография
[1]
|
ГОСТ 8505-80
Нефрас С 50/170. Технические условия.
|
[2]
|
ГОСТ
18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия.
|
[3]
|
ГОСТ
Р ИСО 5725-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и
результатов измерений.
|
[4]
|
ГОСТ Р 8.563-96
ГСИ. Методики выполнения измерений
|
[5]
|
ГОСТ Р 51858-2002
Нефть. Общие технические условия.
|
[6]
|
«Рекомендации
по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем
измерений количества и показателей качества нефти», утвержденные Приказом
Минпромэнерго России от 31 марта 2005 года № 69
|
[7]
|
МИ
2153-2004 ГСИ. Плотность нефти. Требования к методике выполнения измерений
ареометром при учетных операциях.
|
[8]
|
МИ
2632-2001 ГСИ. Плотность нефти и нефтепродуктов и коэффициенты объемного расширения
и сжимаемости. Методы и программа расчета
|
[9]
|
НПБ
105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по
взрывопожарной и пожарной опасности.
|
[10]
|
ППБ 01-03
Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
|
[11]
|
ТУ
25-2021.003-88 Термометры ртутные стеклянные лабораторные. Технические условия.
|
[12]
|
ТУ
38.401-67-108-92 Нефрасы С2-80/120 и С3-80/120. Технические условия.
|