Новий стандарт перерахунку густини нафтопродуктів

Новий стандарт перерахунку густини нафтопродуктів

Анатолій Окоча, канд. техн. наук, доцент, Олександр Лавріненко, канд. техн. наук, доцент, НУБіП України

Під час проведення обліку паливно-мастильних матеріалів часто необхідно виконувати перерахунки їх кількості з одиниць маси в одиниці об’єму та навпаки, а для цього потрібно знати їх густину. Які сьогодні стандартні умови визначення густини та як здійснювати її перерахунок, розглянемо нижче.

В Україні сьогодні діє декілька стандартів із визначення густини нафтопродуктів.

ГОСТ 3900-85 «Нафта і нафтопродукти. Методи визначення густини» встановлює методи визначення густини нафти і нафтопродуктів та подає таблиці перерахунку густини до температури 20°С, які є усередненими для різних типів нафтопродуктів і не відповідають міжнародним стандартам, що призводить до значних похибок в облікових операціях під час експорту (імпорту) нафтопродуктів. Крім того, стандартною температурою визначення густини, відповідно до міжнародних стандартів, є температура 15°С, а не 20°С, чим і пояснювалось введення нових стандартів.

ДСТУ ГОСТ 31072:2006 «Нафта і нафтопродукти. Метод визначення густини, відносної густини та густини в градусах АРІ ареометром (ГОСТ 31072-2002, IDT)» нормує метод визначення густини, відносної густини та густини в градусах АРІ ареометром. Цей стандарт містить аутентичний текст національного стандарту США ASTM D 1298 (із такою самою назвою) та додаткові вимоги, які враховують потреби економіки країни. Прийнятий Євразійською радою зі стандартизації, метрології і сертифікації, чинний із 01.01.2007 р.

Однак у цьому стандарті не враховані відмінності у системах повірки та калібрування ареометрів. ДСТУ ГОСТ 31072:2006 допускає використання ареометрів, виготовлених згідно з ГОСТ 18481 нарівні з ареометрами, які відповідають міжнародним стандартам. Утім, у стандартах не враховано, що ареометри виготовлені згідно з ГОСТ 18481 градуйовані за температури 20°С, а не за 15°С згідно з міжнародними стандартами. Цим можна пояснити впровадження стандарту ДСТУ EN ISO 3675:2012.

ДСТУ EN ISO 3675:2012 «Нафта сира та нафтопродукти рідкі. Метод лабораторного визначення густини ареометром (EN ISO 3675:1998, IDT)», чинний із 01.09.2012, встановлює лабораторний метод визначення густини скляним ареометром сирої нафти, рідких нафтопродуктів, сумішей нафтових і ненафтових продуктів за температури 15°С, які у звичайних умовах є рідинами. Густина, згідно з цим стандартом – відношення маси речовини до її об’єму, виражене в кг/м³ або в г/см³, за температури 15°С та тиску 101,325 кПа.

Величина спостереження (зчитування) – показання ареометра, які спостерігаються за температур, що відрізняються від встановленої стандартної.

ДСТУ ГОСТ 8.599:2016 (ГОСТ 8.599-2010, IDТ) «Метрологія. Густина світлих нафтопродуктів. Таблиці перерахунку густини до 15 та 20°С і до умов вимірювання об’єму», чинний від 01.09.2016.

Стандарт поширюється на густину світлих нафтопродуктів (бензини, реактивне та дизельне паливо) і містить таблиці перерахунку (приведення) густини за температурою до стандартних і до умов вимірювання об’єму.

Під час перерахунку за таблицями показників ареометра, стандарт передбачає врахування температурної поправки на розширення скла, з якого виготовлений ареометр.

Приклад

Показання ареометра за температури 12,3°С рівне 780,7 кг/м. Потрібно визначити густину нафтопродукту (бензину) за температури 12,3°С. Ареометр градуйований за температури 20°С.

Для перерахунку показника ареометра у густину нафтопродукту (бензину) необхідно:

• розрахувати поправочний коефіцієнт (К) на температурне розширення скла ареометра, з якого виготовлений ареометр:

К = 1 – 0,000025 (t – 20) = 1 – 0,000025 (12,3 – 20) = 1,0002.

Коефіцієнт підраховують із точністю до четвертого знаку після коми.

Для ареометрів, градуйованих за 15°С, коефіцієнт вираховується за формулою:

К = 1 – 0,000023 (t – 15) – 0,00000002 (t – 15)² ;

• розрахувати густину нафтопродукту:

ρ_{t =} ρ_tар К = 780,7 × 1,0002 = 780,86 кг/м³,

де ρ_t  – густина нафтопродукту за температури t (12,3) і надлишковому тиску, рівному нулю, кг/м³;

ρ_tар – показники ареометра за температури t (12,3), кг/м³.

Проміжні розрахунки значень густини проводять із точністю до другого знаку після коми, кінцевий результат округляють до першого знаку після коми.

Шукане значення густини нафтопродукту за температури 12,3°С рівне 780,9 кг/м³.

Густина нафтопродуктів за стандартних умов визначається за таблицями: додаток А (таблиці перерахунку густини нафтопродукту за температури t у густину за температури 15°С) та додаток Б (таблиці перерахунку густини нафтопродукту за температури t у густину за температури 20°С).

Густина нафтопродуктів за температури вимірювання об’єму визначається: додаток В (таблиці перерахунку густини нафтопродукту за температури 15°С у густину за температури t) та додаток Г (таблиці перерахунку густини нафтопродукту за температури 20°С у густину за температури t), виходячи із значення густини за стандартних умов.

Таблиці перерахунку густини за температурою (додатки А…Г), призначені для виведення густини за надлишкового тиску, рівному нулю.

Таблиці перерахунку густини складені з дискретністю за густиною 10 кг/м³ (для бензину в межах 650 – 820 кг/м³  та мають індекс 1, для реактивного палива у межах 750 – 880 кг/м³ і мають індекс 2, для дизельного палива у межах 790 – 890 кг/м³ та мають індекс 3), за температури 0,2°С у межах -25…-40°С для всіх видів палива. Для значення густини, не кратній 10 кг/м³, та для значення температур, не кратних 0,2°С, значення приведеної густини розраховують шляхом інтерполяції.

Приклад

Густина бензину за температури 12,3°С рівна 780,9 кг/м³. Потрібно визначити його густину за температури 15°С.

Для перерахунку густини нафтопродукту за температури 12,3°С у густину за температури 15°С необхідно:

1) у таблиці А.1 (додаток А) знайти у колонці «t, °С» значення 12,2°С, яке є найближчим меншим значенням від 12,3°С, а у підзаголовку таблиці – значення густини 780 кг/м³ і 790 кг/м³ (фрагмент таблиці А.1), яке є найближчим меншим значенням і найближчим більшим значенням від 780,9 кг/м³ відповідно;

2) на перетині рядка з температурою 12,2°С і колонки з густиною 780 кг/м³ знайти значення приведеної густини 777,5 кг/м³. На перетині рядка з температурою 12,2°С і колонки з густиною 790 кг/м³ знайти значення приведеної густини 787,5 кг/м³;

3) розрахувати значення приведеної густини, яке відповідає температурі 12,2°С і густині 780,9 кг/м³ за формулою:

ρ_{пр =} ρ_прм + [(ρ_t – ρ_tм) × (ρ_прб – ρ_прм)]/10 =

= 777,5 + [(780,9 – 780) × (787,5 – 777,5)]/10 = 777,5 + (0,9·10)/10 = 778,40 кг/м³,

де ρ_прм = 777,5 – значення приведеної густини, яке відповідає найближчому меншому значенню густини від ρ_t (780,9), вказаному в підзаголовку таблиці;

ρ_прб = 787,5 – значення приведеної густини, яке відповідає найближчому більшому значенню густини від ρ_t (780,9), вказаному в підзаголовку таблиці;

ρ_tм = 780 – найближче менше значення густини від ρ_t (780,9), вказане у підзаголовку таблиці.

Фрагмент таблиці А.1. Перерахунок густини бензину за температури t°С у густину за температури 15°С

4) знайти у колонці «t°С» значення 12,4°С, яке є найближчим більшим значенням від 12,3°С, а у підзаголовку таблиці – значення густини 780 кг/м³ та 790 кг/м³, яке є найближчим меншим значенням і найближчим більшим значенням від 780,9 кг/м³ відповідно;

5) на перетині рядка з температурою 12,4°С і колонки з густиною 780 кг/м³ знайти значення приведеної густини 777,7 кг/м³. На перетині рядка з температурою 12,4°С і колонки з густиною 790 кг/м³ знайти значення приведеної густини 787,7 кг/м³;

6) розрахувати значення приведеної густини, яке відповідає температурі 12,4°С та густині 780,9 кг/м³ за формулою:

ρ_{пр =} ρ_прм + [(ρ_t – ρ_tм) × ( ρ_прб – ρ_прм)]/10 =

= 777,7 + [(780,9 – 780) × (787,7 – 777,7)]/10 = 777,7 + (0,9·×10)/10 = 778,60 кг/м³,

7) значення приведеної густини, яка відповідає температурі 12,3°С і густині 780,9 кг/м³ визначаємо за формулою:

ρ_{пр =} (ρ_прtМ +  ρ_прtБ)/2 = (778,40 + 778,60)/2 = 778,50 кг/м³,

де ρ_прtМ = 778,40 – значення приведеної густини, яке відповідає найближчому меншому значенню температури від t (12,3), вказаному в колонці «t, °С» таблиці;

ρ_прtБ = 778,60 – значення приведеної густини, яке відповідає найближчому більшому значенню температури від t (12,3), вказаному в колонці «t, °С» таблиці.

Шукане значення густини бензину за температури 15°С становить 778,5 кг/м³.