ГОСТ Р 52340-2005 устанавливает единый метод измерения давления насыщенных паров сырой нефти при температуре от 5 °С до 35 °С. Метод основан на быстром расширении пробы из состояния высокого давления в специальную камеру известного объёма и последующем измерении установившегося равновесного давления.
Область применения
Стандарт распространяется на:
- сырую нефть и конденсат;
- нефтепродукты с температурой вспышки ниже 60 °С;
- образцы с содержанием летучих фракций‚ дающих парциальное давление паров от 7 до 350 кПа (от 0‚07 до 3‚5 бар).
Сущность метода
2.1 Краткое описание процедуры
- Отбор пробы в цилиндр с плавающим поршнем под давлением‚ превышающем давление насыщенных паров не менее чем в 1‚5 раза.
- Инъекция точно измеренного объёма пробы (≈ 0‚5 см³) в расширительную камеру объёмом 15 см³.
- Резкое расширение и достижение термодинамического равновесия в течение 1–2 мин.
- Измерение установившегося давления высокоточным кварцевым датчиком.
- Расчёт истинного давления насыщенных паров по формуле с учётом коэффициента сжимаемости и температуры.
2.2 Особенности метода
Главное преимущество — отсутствие потерь лёгких фракций‚ так как проба полностью изолирована от атмосферы. Это достигается за счёт герметичной системы отбора и быстрого (менее 1 с) расширения.
Оборудование
| Элемент установки | Технические требования |
|---|---|
| Цилиндр с плавающим поршнем | Рабочее давление ≥ 10 МПа‚ объём ≥ 500 см³ |
| Расширительная камера | Объём 15 ± 0‚1 см³‚ температура стабильна ±0‚1 °С |
| Датчик давления | Класс точности 0‚05‚ диапазон 0–500 кПа |
| Термостат | Диапазон 5–35 °С‚ погрешность ±0‚1 °С |
Подготовка и проведение испытаний
4.1 Подготовка пробы
- Цилиндр охлаждают до температуры на 5 °С ниже ожидаемой температуры испытания.
- Прогоняют 3 объёма нефти через систему‚ чтобы смыть остатки предыдущей пробы.
- Устанавливают температуру испытания с точностью ±0‚1 °С.
4.2 Измерение
- Отбирают объём пробы V0 с помощью калиброванного поршня.
- Инжектируют пробу в расширительную камеру‚ фиксируют давление Pexp.
- Повторяют измерение 3 раза; расхождение результатов не более 1‚0 %.
Обработка результатов
5.1 Формула расчёта
Pvap = Pexp · (Vchamber + V0 · Z1/Z2) / V0
где:
- Pvap, истинное давление насыщенных паров‚ кПа;
- Vchamber — объём расширительной камеры;
- Z1‚ Z2 — коэффициенты сжимаемости при давлениях до и после расширения (берутся по ГОСТ 30319).
5.2 Отчёт
В протоколе указывают:
- дату и время испытания;
- температуру пробы;
- среднее арифметическое трёх измерений;
- относительное расширение неопределённости (k = 2).
Погрешности и контроль качества
| Источник погрешности | Максимальное влияние |
|---|---|
| Температурные колебания камеры | ±0‚2 % |
| Погрешность датчика давления | ±0‚05 % |
| Неточность объёма камеры | ±0‚3 % |
| Суммарная расширенная неопределённость | ≤ 1‚0 % |
Сравнение с альтернативными методами
- ASTM D323 (Reid Vapor Pressure): требует разогрева до 37‚8 °С‚ что приводит к потерям летучих компонентов.
- ASTM D6377: близок по принципу‚ но не учитывает коэффициент сжимаемости‚ поэтому даёт заниженные значения при высоких давлениях.
- ГОСТ Р 52340-2005: обеспечивает максимальную сохранность состава пробы и наиболее точные результаты при температурах ближе к условиям хранения и транспортировки нефти.
Использование ГОСТ Р 52340-2005 позволяет:
- точно оценивать летучесть сырой нефти при температурах‚ близких к реальным условиям;
- минимизировать потери лёгких фракций и сокращать время анализа до 5 минут;
- получать воспроизводимые результаты с расширенной неопределённостью не более 1‚0 % (k = 2).
Внедрение метода расширения способствует повышению точности расчётов потерь при хранении и транспортировке нефти‚ а также улучшению управления качеством на нефтеперерабатывающих заводах.