油品计量基础.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,油品计量基础,油品计量基础油品计量基础第一章 概述 计量是“实现单位统一、量值准确可靠的活动”。,单位：计量单位,活动：科学技术、法律法规、行政管理,由于本人工作能力和接触项目有限，希望借此机会将自己的体会与大家分享，更希望大家能提出更多更为深刻的意见!谢谢,第一章 概述,计量是“实现单位统一、量值准确可靠的活动”。,单位：计量单位,活动：科学技术、法律法规、行政管理,量：,量是,“,现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性,”,。,量的分类,量的组成,可“数”的量,可“测”的量（计量）,数 值,计量单位,计量属于测量范畴，但又严于一般的测量。,量值是可溯源的。,测量：,“,以确定被测对象量值为目的一组操作,”,。,测量方法,间接测量,直接测量,计量的特点,溯源性,一致性,准确性,法制性,计量的内容：,计量单位和单位制；,计量器具（或测量仪器），包括实现或复现计量单位和计量基准、标准与工作计量器具；,量值传递与量值溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测；,物理常量、材料与物质特性的测定；,不确定度、数据处理与测量理论及其方法；,计量管理，包括计量保证与计量监督等。,计量学：“关于测量的科学”。,组成,：科学计量、法制计量、工程计量学。,按被测量分类,：几何量（长度）计量、温度计量、力学计量、电磁学计量、无线电（电子）计量、时间频率计量、电离辐射计量、光学计量、声学计量、化学（标准物质）计量。,我国古代分类,：长度、容量、重量。（度量衡）,度量衡,汉代骨尺,斗,象牙杆秤,秦始皇,国际米原器和千克原器,（,1799,年,6,月,22,日保存于法国巴黎的共和国档案局）,米原器,千克原器,第二章 计量机构,国际计量机构与组织,米制公约组织,1.,米制公约,2.,米制公约的组织机构（国际计量大会、国际计量委员会、国际计量局、咨询委员会）,国际法制计量组织,1.,国际法制计量组织,2.,国际法制计量组织机构（国际法制计量大会、国际法制计量委员会、国际法制计量局）,国内计量管理体系,计量行政管理部门,：国家质量技术监督局、省（自治区、直辖市）政府计量行政部门、地级市政府计量行政部门、县（旗）、县级市计量行政主管部门、企业计量组织。,计量技术机构,：目前，我国建立两个国家级计量技术机构；中国计量科学研究院和中国测试技术研究院。,其他计量组织,：专业计量技术委员会、中国计量测试学会。,第三章 法制计量管理,中华人民共和国计量法,：,1985,年,9,月,6,日经第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议审议通过，并以第,28,号主席令正式公布的。于,1986,年,7,月,1,日起开始实行。计量法共章条。,宗旨,：为了加强计量监督管理,保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠,有利于生产、贸易和科学技术的发展,适应社会主义现代化建设的需要,维护国家人民的利益。,中华人民共和国计量法,第一章总则,第二章计量基准器具、计量标准器具和计量检定,第三章计量器具管理,第四章计量监督,第五章法律责任,第六章附则,违法的范围和处理,军队、国防科工业的计量监督管理不受,计量法,约束,国务院计量行政部门制定实施细则报国务院批准执行,实施时间,计量监督人员、机构和公正数据的设置与要求,制造、修理、进口计量器具的法定要求,宗旨、范围、采用的计量单位、计量管理,建立计量基准、标准、计量器具的权利、义务和要求；企事业单位计量标准器的设置和要求；强检与非强检计量器具的划分,加油站计量监督管理办法,加油站计量监督管理办法,已经,2002,年,12,月,19,日国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过，自,2003,年,2,月,1,日起施行。,第一条为了加强加油站计量监督管理，规范加油站计量行为，维护国家成品油零售税收征管秩序，保护消费者的合法权益，根据,中华人民共和国计量法,和国务院赋予国家质量监督检验检疫总局的职责。,计量管理方式,法制管理方式：,制定计量法律、法规；制定贯彻计量法律的具体实施细则、办法和规章制度，或以政府名义发布通告、公告，建立计量执法机构和队伍，开展计量监督管理，依法执行处罚、仲裁、协调等。法律、法规、规章的权力层次按序传递。,行政管理方式；,技术管理方式；,经济管理方式；,标准化管理方式；,宣传教育方式；,现代科学管理方式。,我国法制计量管理的对象,“,县级以上人民政府计量行政管理部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具,”,。,量值传递,：,将国家计量基准所复现的计量单位量值通过（或其他传递方式）各单位计量标准传递到工作计量器具，以保证被计量的对象量值的准确一致的全部过程。,计量器具：,“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”。,计量器具的技术指标,标称范围、量程、测量范围、器具示值误差、器具最大允许误差、器具标准度、准确度等级、器具的重复性、器具的稳定性等,计量器具的检定,：,“查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。”,计量器具实行,强制检定,及非,强制检定。,检定分为,首次检定,和,后续检定,。,对不同的计量器具实行,“,统一立法，区别管理,”,。,强制检定,：,由“县级以上人民政府计量行政部门所属或者授权的计量检定机构对用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面，并列入本办法所附,中华人民共和国强检检定的工作计量器具目录,的计量器具实行定点定期的检定”。,列入国家强制检定目录的石油计量器具表,表,3-1:,石油计量器具检定表,器具名称,检定周期,规程编号,钢卷尺,一般为半年，最长不得超过,1,年,JJG4-1999,玻璃液体温度计,最长不超过,1,年,JJG130-2004,密度计,1,年，根据使用等情况可为,2,年。,JJG42-2001,立式金属罐,首次检定不超过,2,年，后续检定,4,年,JJG168-2005,卧式金属罐,最长不超过,4,年,JJG266-96,汽车油罐车,初检,1,年，复检,2,年,JJG133-2005,球型罐,5,年,JJG642-1996,质量流量计,2,年（贸易结算的为,1,年）,JJG897-95,容积式流量计,1,年（贸易结算为半年）,JJG667-97,续上表：,器具名称,检定周期,规程编号,速度式流量计,半年（,0.5,级及以上）,JJG198-94,燃油加油机,一般不超过半年,JJG443-2006,非自行指示轨道衡,半年,JJG142-2002,动态称量轨道衡,1,年,JJG234-90,固定式杠杆秤,1,年,JJG14-97,移动式杠杆秤,1,年,JJG14-97,套管尺,1,年,JJG473-95,液位计,一般不超过,1,年,JJG971-2002,船舶液货计量舱,3,年，,3000,吨为,6,年,JJG702-2005,校准：,“在规定的条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作”。,校准和检定的主要区别：,校准不具法制性，是企业自愿溯源的行为。,检定具有法制性，是属法制计量管理范畴的执法行为。,校准主要用以确定测量器具的示值误差。,检定是对测量器具的计量特性及技术要求的全面评定。,校准的依据是校准规范、校准方法，可作统一规定也可自行制定。,检定的依据必须是检定规程。,校准不判断测量器具合格与否，但当需要时，可确定测量器具的某一性能是否符合预期的要求。,检定要对所检的测量器具作出合格与否的结论。,校准结果通常是发校准证书或校准报告。,检定结果合格的发检定证书，不合格的发不合格通知书,。,第四章 法定计量单位,量,：,“现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性”。,量值,：,“一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小”。,量的分类：,根据量在计量学中所处的地位和作用，分为“基本量和导出量”、“被测量和影响量”、“有源量和无源量”、“具体量和一般量”、“同种量和同类量”等,。,量的特点,：,能表达为某个数与某单位之积；独立于单位。存在与某量制之中。独立于测量程序，或者说与测量操作无关。一般来说，量是不能“计数”的而只是通过测量（比较）给出其值的。,量制,：“彼此间存在确定关系的一组量”。,量纲,：“以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式”。,量的名称,单位名称,单位符号,长度,米,M,质量,千克,(,公斤,),Kg,时间,秒,S,电流,安,培,A,热力学温度,开,尔文,K,物质的量,摩,尔,Mol,发光强度,坎,德拉,cd,基本计量单位是“给定量制中基本量的测量单位”在国际单位中，基本单位有,7,个。,量的,真值,：,“与给定的特定量的定义 一致的值”。,量的,约定真值,：“对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的”。通常有四种：,由计量基准、标准复现而赋予该特定量的值。,采用权威组织推荐的该量的值。,用某量的多次测量结果来确定该量的约定真值。,对于硬度等类不能用数值乘单位表示的量，则用其在约定参考标尺中的值作为约定真值。,计量,单位,：,“为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量”。,基本,计量,单位,：,“给定量制中基本量的测量位”。,导出,计量,单位,：,“给定量制中导出量的测量位”。,倍数,计量,单位,：,“按约定的比率由给定单位构成的更大的测量单位”。,分数,计量,单位,：,“按约定的比率由给定单位构成的更小的测量单位”。,计量,单位制,：,“为给定量制按给定规则确定的一组基本单位和导出单位”。,国际单位制（,SI,）,：,“,由国际计量大会（,CGPM,）采纳和推荐的一种一贯单位制”。,国际单位制单位,（,SI,）,SI,单位,SI,单位的倍数单位,(20,个）,SI,基本单位（,7,个）,SI,导出单位,包括具有专门名称的,SI,导出单位（,21,个）；,组合形式的导出单位。,链接资料,法定计量单位,：,“国家以法令的形式，明确规定并且允许在全国范围内统一实行的计量单位”。,1984,年,2,月,27,日国务院颁布,关于在我国统一实行法定计量单位命令,SI,单位,SI,基本单位（,7,个）,SI,导出单位,包括具有专门名称的,SI,导出单位（,21,个）,组合形式的导出单位,SI,单位的倍数单位（,20,个）,国家选定的非国际单位制单位（,16,个）,上述单位构成的组合形式的单位,国际单制单位,(SI),法定计量单位,法定计量单位使用方法及规则,1.,法定计量单位和词头的名称,（,1,）法定计量单位的名称,我们所说的法定计量单位名称，均指单位的中文名称。单位的中文名称分全称和简称两种。,国际单位制中凡用方括号括上的都可以使用简称。简称即可等效于它的全称使用，又可在必要时将单位简称作为中文符号使用。,组合单位的中文名称与其符号表示的顺序一致。符号中乘号没有对应名称，除号的对应名称为“每”字，无论分母中有几个单位，“每”字都只能出现一次。,乘方形式的单位名称，其顺序应是指数名称在前，单位名称在后，相应的指数名称由数字加“次方”两字而成。,书写单位名称时，不加任何表示乘或除的符号，如（“,”,、“,”,、“,/”,、“,”,）或其它符号。,单位名称和符号必须作统一使用，不能分开。,法定计量单位的词头名称,对于,SI,词头，国际上规定了统一的名称和符号，我国法定计量单位规定了词头相应的中文名称和符号,2.,法定计量单位和词头的符号,（,1,）法定计量单位的符号,法定计量单位的符号可用国际通用纯字母表示，也可用中文符号表示。但推荐纯字母表达符号。,计量单位用纯字母符号表达,当计量单位用字母表达时，一般情况单位符号字母用小写。当单位来源于人名时，符号的第一个字母必须大写。只有体积单位“升”特殊，这是国际单位制中唯一不是来源于科学家名字命名而使用大写的符号。,计量单位用中文符号表示。,当计量单位用中文符号表示时，其组合单位的中文符号可直接用表示乘或除的形式，也可直接用数字“,2”,、“,3”,或“,-1”,、“,-3”,等表示指数幂的形式，这是同组合形式计量单位名称的主要区别。非组合形式的计量单位其中文符号名称的简称相同，没有简称的计量单位，其中文符号与单位名称相同。,词头的符号用字母表达时，其形式只有法定计量单位规定的一种组合单位符号的书写形式。,A.,相乘形式构成的组合单位符号的书写形式：,相乘形式构成的组合单位，其国际符号有两种形式：用居中圆点，紧排。其中文符号只有一种，即用居中圆点。,一般情况，组合单位中各个单位的排列次序无原则规定，但应注意：一是不能加词头的单位,二是若组合单位中某单位的符号同时又是词头符号，并可能发生混淆时该单位也不能放在最前面。,B.,相除形式构成的组合单位符号的书写形式：,相除形式构成的组合单位，其国际符号有三种形式：用斜线；用负指数将相除转化为相乘，乘号用居中圆点；用负指数将相除转化为相乘，然后紧排。,其中文符号有两种形式：用斜线；用负指数相乘，乘号用居中圆点。,（,2,）书写单位和词头应注意的事项,单位和词头符号所用的字母，不论是拉丁字母或希腊字母，一律用正体书写。,规定数学常数，三角函数等必须用正体。规定用斜体的有：量的符号；物理常数符号；一般函数等。,单位和词头的符号尽管来源于相应的单位的词语，但它们不是缩略语，书写时不能带省略点，且无复数形式。,单位符号的字母一般为小写体，但如果单位名称来源于人名时，符号的第一个字母为大写体。但有一个例外，即升为,L,（,l,），以避免用小写“,l”,时与阿拉伯数字“,1”,相混淆。关于非来源于人名的单位符号用小写字母的规定，也适用于非国际单位制单位。,词头符号的字母，与国际单位制中的词头书写要求一致。,一个单位符号不得分开，要紧排。,词头和单位符号之间不留间隔，不加表示相乘的任何符号，也不必加圆括号。但有一个例外，在中文符号中，当词头和数词有可能发生混淆时，要用圆括号。,相除形式的组合单位，在用斜线表示相除时，单位符号的分子和分母都与斜线处于同一行内，而不宜分子高于分母，当分母中包含两个以上单位时，整个分母一般应加圆括号，而不能使斜线多于一条。,单位与词头的符号按名称或简称读音。,3.,法定计量单位和词头的使用规则,单位名称与符号的使用场合,单位的名称，一般只用于叙述性的文字中，单位的符号则在公式、表格、曲线图、刻度盘或产品铭牌等需要简单明了表示的场合使用，也可用于叙述性的文字中。,组合单位加词头的原则,相乘形式的组合单位加词头，词头通常加在组合单位中的第一个单位前。例：力矩的单位,kNm,不宜写成,Nkm,。,相除形式的组合单位加词头，词头通常应加在分子中的第一个单位之前，分母中一般不加词头。例如：摩尔内能单位,kJ/mol,不宜写成,J/mmol,。,单位的名称或符号要整体使用,一个单位，不论是基本单位、组合单位、还是它们的十进倍数和分数单位，使用时均应作为一个整体来对待。应注意在书写或读音时，不能把一个单位的名称随意拆开，更不能在其中插入数值。十进倍数和分数单位的指数，是对包括词头在内的整个单位起作用。例如：,80km/h,应写成并读成“,80,千米每小时”，而不得写成并不得读成“每小时,80,千米”。,不能单独使用词头：,不能把词头当作单位使用。不能把词头单纯当作因数使用。,词头不能重叠使用，,有时由于部分词头中的中文名称就是数词，用这些词表示数值再与有词头的单位连用，就不属于词头重叠使用。,限制使用,SI,词头的单位,（,1,）,SI,词头不能加在非十进制的单位上。（,2,）在,15,个国家选定的非国际单位制单位中，只有“吨”、“升”、“电子伏”、“特克斯”这几个单位，有时可加入,SI,词头。,避免单位的名称与符号以及单位的国际符号与中文符号的混用。,单位的中文名称与中文符号不应混用。,A,、,凡是单位名称则不应出现任何数学符号，如居中圆点“,”,、除线“,/”,、指数“,”,等。其中所用的单位全要用名称（全称和简称均可）。,B,、,凡是单位中的中文符号，则其中所用到的单位要全用该单位的简称，当没有简称时才能用全称。,单位的国际符号与中文符号的也不应混用。,这里有一个例外，“”是摄氏度的国际单位符号，但它又可作为中文符号，为此符号“”具有双重性，在使用中要能鉴别。,量值应正确表述。,一个量值均由数值和单位组成，在表述时应注意以下几点：,单位的名称或符号要置于整个数值之后，单位与数值之间应留一个字符的间距，如,34 m,、,20,，而不宜写成,34m,、,20,。,十进制的单位一般在一个量值中只应使用一个单位。对于非十进制的单位，允许在一个量值中使用几个单位。,选用倍数或分数单位时，一般应使数值处于,0,1,1000,范围内。在同一量的数值表中或叙述用一量的文字中，为对照方便而使用相同的单位时，数值不受限制。,当数值位数较多时，由小数点向左或向右，每三位数留一间距，一般为一个字符，以方便读数，但不能使用逗号等其他标记。,例如，,2,997 924 5810,10,cms,-1,。,第五章 误差理论基础,误差公理,：,测量结果都有误差，误差自始至终存在于一切科学试验的过程中。,误差,：,“,测量结果减出被测量的真值”。,误差测量值真值,误差表示方法：,绝对误差,：,误差当有必要与相对误差相区别时，误差有时称为测量的绝对误差。,绝对误差测量结果真值,注意不要与误差的绝对值相混淆，后者为误差的模。,相对误差,：“测量误差除以被测量的真值”。,相对误差绝对误差,/,被测量真值,100%,引用误差,：“,测量仪器的误差除以仪器的特定值”。,引用误差测量仪器的绝对误差,/,特定值,100%,修正值,：“用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值”。,修正值真值未修正测量结果,=-,误差,真 值未修正测量结果修正值,未修正测量结果误差,石油器具修正方法,：,钢卷尺,-,靠近法 温度计 密度计,-,比例内插法,方法误差,人员误差,环境误差,装置误差,误差来源,温度计线性内插法的计算公式,例：某标准流量计检定某满刻度值为,1000L,的工作用流量计，标准流量计标准值为,997.2L,时，工作用流量计示值为,999.3L,，试求该工作用流量计的误差、相对误差、引用误差和修正值。,解：,误差,=999.3-997.2=2.1L,相对误差,=2.1/997.2,100%,=0.211%,引用误差,=2.1/1000,100%,=0.210%,修正值,=997.2-999.3=-2.1L,可见修正值与误差的关系是绝对值相同而符号相反,例：用某一石油玻璃温度计测得煤油的计量温度为,14.6,，知此温度计在,10,分度和,20,分度时的修正值分别为,-0.2,和,+0.1,，求修正后的实际计量温度是多少？,解：根据比例内插法公式，,X=-0.2+0.1-(-0.2)/(20-10)(14.6-10.0),=-0.062-0.1,（保留到十分位）,故修正后的实际计量温度,t=14.6+(-0.1)=14.5,答：该石油玻璃温度计测量实际温度为,14.5,。,例：用某一,SY-05,石油密度计测得,90,#,汽油的视密度为,0.7258g/cm,3,，知此密度计在,0.72g/cm,3,分度和,0.73g/cm,3,分度的修正值分别是,+0.0002g/cm,3,和,+0.0003 g/cm,3,，求修正后的实际视密度。,解：,x=0.0002+(0.0003-0.0002)/(0.73-0.72),（,0.7258-0.7200,）,=0.0002580.0003g/cm,3,（保留到万分位）,故修正后的视密度,t,=0.7258+0.0003=0.7261g/cm,3,。,答：该石油密度计测量实际密度为,0.7261g/cm,3,。,例：用某测深钢卷尺测得罐内油高,5847mm,，知该尺,0-5m,分度处和,0-6m,分度处的修正值分别是,+1.2mm,和,+1.5mm,，求修正后的实际油高。,解：按就近原则，,x=5847mm,，接近,0-6m,处的修正值进行修正，即：,x=x2=+1.5mm2mm,（保留到个位）,故修正后的油高,h=X+x=5847+2=5849mm,答：该钢卷尺测量实际油高为,5849mm,。,随机误差,：“测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差”。,特点,：,每个测得值的误差以不可预定的方式变化；,就单个随机误差估计值而言，没有确定的规律；,就整体而言，服从一定的统计规律；,随机误差大抵来源于影响量的变化，这种变化在时间上和空间上是不可预知的或随机的；,随机误差的统计规律性，,对称性、有界性、单峰性,。,“粗大误差”归于随机误差一类。粗大误差是人为的、过失性的或者疏忽性的、但不大可能是故意的误差。,误差性质及分类,误差性质分类,随机误差,系统误差,系统误差,：“在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差”。,特点,：,有可能会产生保持恒定不变或可预知方式变化的测量误差分量；,可能确定的系统误差只是其估计值，并具有一定的不确定度,;(,不宜把系统误差分为已定系统误差和未定系统误差,不宜说未定系统误差按随机误差处理,),；,系统误差大抵来源于影响量，它对测量结果的影响若已识别并可定量表述，则称之为“系统效应”。该效应的大小是显著的，则可通过估计的修正值予以补偿。,测量不确定度,：,指“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。,（测量误差与测量不确定度的主要区别）,系统误差的消除或减少,：,采用修正值方法，从产生根源消除。,采用专门的方法。交换法、替代法、补偿法、对称测量法、半周期偶数测量法、组合测量法。,随机误差的消除或减少,：按统计方法来评定，如用算术平均值来评定测量结果的数值，实验标准偏差、算术平均值实验标准偏差来评定测量结果的分散性等。,粗差的剔除,：直观判断或称物理判别法；莱因达准则（,3,准则）、肖维勒准则、格拉布斯准则、,t,检验准则、狄克逊准则。,确定测量结果的方法,：通常采用算术平均值、最小二乘法、标准误差、加权平均值、中位值等方法进行。,随机误差（粗大误差）的消除,系统误差的消除,误差消除方法,计量数据处理,正确数,：,不带测量误差的数；,近似数,：接近但不等于某一数的数；,有效数字,：一个数字的最大误差不超过其末位数字的半个单位，则该数字的左起第一个非零数字到最末一位数字，为有效数字。,数字修约原则,：,五下舍去五上进，偶弃奇取恰五整。,例：将下列左边各数保留到小数点后第二位。,15.6735,15.67 76.7464,76.75,0.3650,0.36 0.3750,0.38,0.365000001,0.37,.,修约注意事项,:,（,1,）不得连续修约。即拟修约的数字应在确定位数一次修约获得结果，不得多次连续修约。如：,修约,15.4546,至个位，结果为,15,，不正确修约是：,15.454615.45515.4615.516,（,2,）负数修约，先将它的绝对值按规定方法进行修约，然后在修约值参加上负号，即负号不影响修约。,油品计量相关规定,若油重单位为吨（,t,）时，则数字应保留至小数点后第三位；若油重单位为千克（,kg,）时，则有效数字仅为整数。,若油品体积单位为立方米（,m,3,）时，则有效数字应保留至小数点后第三位；若体积单位为升（,L,）时，则有效数字仅为整数；但燃油加油机计量体积单位为升时，数字应保留至小数点后第二位。,油品计量相关规定,若油温单位为摄氏度（,O,C,）时，则有效数字应保留至小数点后一位，即精确至,0.1,。,若油品密度单位为,g/cm,3,时，则有效数字应保留至小数点后第四位；若油品密度单位为,kg/m,3,，则有效数字应保留至小数点后一位，且,kg/m,3,=10,-3,g/cm,3,。,石油体积系数，有效数字应保留至小数点后第位。,第六章 石油基础知识,石油,是原油及其加工产品的总称。,原油是一种埋藏在地下的天然矿产物，组成原油的主要元素是碳（,C,）和氢（,H,），碳含量约,83%,87%,，氢含量约,11%,14%,，两者合计约,96%,99%,。碳和氢以不同数量和方式排列，构成不同类型的碳氢化合物，简称“烃”。,原油经过常减压蒸馏和各种转化、精制等炼制工艺，加工成各种动力燃料、照明用油，溶解剂、绝缘剂、冷却剂、润滑剂和用途广泛、品种繁多的化工原材料，统称为“石油产品”。,石油中的烃类按其结构不同，大体分为,烷烃、环烷烃、芳香烃,和,不饱和烃,等,。,常用基本生产方法：,常减压蒸馏、热裂化、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烷基化油品精制等。,2.1,原油的常减压蒸馏,常减压蒸馏,是炼油厂加工已脱盐脱水原油的第一道工序。根据原油中各,馏分沸程,的差别，采用,精馏,方法把原油分割成不同沸程的,直馏馏分油,，直馏产品包括：,汽油：,30,200,煤油柴油：,200,350,润滑油：,350,520,减压渣油：,520,喷气燃料：,130,280,常压蒸馏及其产品,常压蒸馏,：原油加热到,360,左右，在蒸馏塔内压力与大气压相近的条件下进行蒸馏。,常压蒸馏产品,：汽油、煤油、柴油馏分和常压重油。,减压蒸馏及其产品,减压蒸馏,：降低塔内压力下进行的蒸馏。,减压蒸馏产品,：各种润滑油馏分。,常减压蒸馏过程的原理流程,常压蒸馏过程的原理流程,减压蒸馏过程的原理流程,第一节 液体燃料的生产,2.2,破坏,(,二次,),加工方法,常减压蒸馏只能从原油中得到,10,40%,的汽油、煤油和柴油等轻质油品，其余是只能作为润滑油原料的重馏分和残渣油，而社会对轻质油品的需求量却占石油产品的,90%,左右；,一次加工得缺点：,1,）可用产品数量少；（,2,）直馏汽油的辛烷值很低,，约为,40,60,，而一般汽车要求汽油辛烷值至少大于,70,，可见只靠常减压蒸馏无法满足国民经济对轻质油品在数量和质量上的要求。,为了解决这一矛盾，产生了多种,二次加工方法,，即,通过化学方法，改变馏分的化学组成，以获得更多更好的轻质油品。,3.1,热裂化,热裂化,是加热分解重质原料生产汽油、柴油等轻质油品的过程。以常压重油、减压馏分油和焦化蜡油等为,原料,，在,500,左右、,2,5MPa,压力下反应生成裂化气、汽油、柴油和燃料油。汽油产率约为,30,50%,，柴油为,30%,。,热裂化过程的,主要化学反应,：,裂解反应,：大分子烧烃分解成小分子烷烃和烯烃，环烷烃发生断环、断侧链和脱氢反应，带侧链芳香烃进行断侧链和侧链脱氢反应；,缩合反应,：烯烃和芳香烃缩合成高分子多环芳香烃，直至焦炭。,提高了汽油收率，但因以裂解反应为主，产品中含大量烯烃和少量二烯烃，在储存和使用中很容易氧化变质，汽油的辛烷值约为,50,60,，质量不高。热裂化汽油不宜长期储存。同时，热裂化过程中所发生的缩合反应，会使加热炉的管道严重生焦，使开工周期缩短。由于热裂化工艺存在上诉缺点，所以此法已逐渐淘汰。,热裂化的优缺点,原料：,减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质馏分油或渣油,条件：,在常压和,450,510,条件下，以硅酸铝或分子筛为催化剂；,产品：,反应生成,40,60%,的汽油，,10,20%,裂化气 及部分柴油，较多的异构烷烃和芳香烃，烯烃含量较少。,催化裂化,用途：,裂化气中丙烯和丁烯含量,80%,，是制取工业异辛烷、合成纤维、合成橡胶的重要原料，也可作民用燃料,液化气。,主要反应：,裂化、异构化、芳构化、氢转移,特点：,汽油的辛烷值较高，达,78,左右，油品安定性比热裂化汽油好，但不及直馏汽油。催化裂化柴油中芳香烃较多，燃烧性能较差，一般需同直馏柴油调合后才能合格。,由减压渣油等重质原料生产轻质油品和石油焦的过程，是指原料油快速通过加热炉管之后进入焦化塔，在焦化塔内停留,足够时间,以进行反应生成焦炭的过程。,反应条件及反应过程,：渣油在,500,左右的高温下进行,热分解和缩合,反应。焦化汽油和柴油含有大量不饱和烃，特别是含二烯烃以及非烃化合物。,特点,：产品安定性极差，极易变质，必须进一步加工才能使用。,产品用途,：石油焦是制作电极的重要原料，也可作为燃料。焦化气体是制氢和叠合的原料，或作为燃料。,延迟焦化,延迟焦化,叠合过程,是两个或两个以上烯烃分子在,200,左右、,3,7MPa,压力和酸性催化剂作用下，结合生成大分子烯烃的过程。,主要以炼厂气为,原料,，可以生产辛烷值为,80,、,85,的汽油组分，因为叠合汽油大部分是不饱和烃，储存安定性很差，只能作为汽油的调合组分，与其它汽油调合以生产合格产品。,叠合,烷基化过程,：小分子异构烷烃和烯烃在催化剂作用下生成较大分子异构烷烃的过程。,常用催化剂,：浓硫酸或氢氨酸。,产品,：,主要是辛烷值高达,94,96,汽油，并且不含烯烃，是航空汽油的重要组分,烷基化过程对生产高辛烷值汽油有重要意义。,烷基化,常用理化指标：,密度、,API,度、粘度、馏程、浊点、倾点、凝点、闪点、饱和蒸气压、水分（含水率）、实际胶质、辛烷值、十六烷值、诱导期。,石油的特性：,易燃烧、易爆炸、易蒸发、易产生静电、易受热膨胀、具有一定的毒害性。,（例题）,1.,安全容量法,基本数据：,（,1,）油罐罐壁总高（,H1,）；,（,2,）消防泡沫需要厚度（,H2,）；按规定，油罐内储油品种汽油、煤油、柴油分别所需的化学泡沫厚度（,cm,）分别为：,45,、,30,、,18,，如果使用空气泡沫其厚度（,cm,）均为,30,。值得说明的是，消防泡沫口下沿距罐壁上沿的距离如果小于泡沫厚度时，应从罐壁总高中减出泡沫厚度；如果消防泡沫口下沿距罐壁上沿的距离大于泡沫厚度时，应从罐壁总高中减出消防泡沫口下沿距罐壁上沿的距离，否则，油品在最高计量温度时会通过消防泡沫口流出罐外一部分油。,（,3,）油罐容积表；,（,4,）待收油品在常温下的密度,t2,）；,t2,=VCF,（,20-0.0011,）,（,5,）油品在储存期预测的最高温度下的密度（,t1,）。,t1,=VCF,（,20-0.0011,）,式中：,VCF,石油体积修正系数；,20,石油在标准温度时密度；,0.0011,空气浮力修正值。,2,、计算方法,（,1,）先求出实际储油高度,H,；,H=H,1,-H,2,（,2,）按照求得的,H,，查储存该油的油罐容积表，求出在,H,高度下的容积,V,H,；,（,3,）求该油罐安全容积,Va,1,；,Va,1,=V,H,（,4,）按照求出的,Va,，查油罐容积表，查出安全高度,Ha,。,（,5,）求实际安全容积,Va,。,Va=Va,1,-V,余,例,6-1,：,2,#,立式金属油罐罐壁总高为,11404mm,，储存汽油，使用化学泡沫灭火，待收油的计量温度,10,，经计算后的密度,0.7274g/cm,3,，储存期的最高计量温度为,35,，经计算后的密度为,0.7061g/cm,3,，该罐消防泡沫口下沿（,A,点）离罐壁最高点距离为,280mm,，求安全容量安全高度？,解：（,1,）求实际储油高度,H=11404-450=10954mm,（,2,）查实际油高时的容量得,1967898+8985+719=1977602L,。,（,3,）计算储油安全容量,Va,1,=1977602(0.7061/0.7274),=19776020.97071=1919678L,（,4,）求安全高度,根据安全容量，反查容积表得,Ha=10631mm,（余下的,117 L,不足,1mm,，只能舍掉，否则会溢出罐外；另外油罐的静压力增大值表的容量没有考虑，这是因罐壁产生弹性变形而产生的量，随液高的升降而增减）。,（,5,）求实际安全容量,Va=1919698-137=1919561L,答：,2,#,立罐储油期间安全容量为,1919561L,，安全高度为,10631mm,。,卧式金属油罐安全容量的计算方法为：,公式,Va,1,=V,H,(,t1,/,t2,),【,例,6-2】,：,3,#,卧式金属油罐储存柴油计量温度为,15,，经计算后的密度为,0.8436g/cm,3,；最高计量温度,35,时经计算后的密度为,0.8294g/cm,3,；求安全容量和安全高度。,解：,Va=51130.65(0.8294/0.8436)=51130.650.98316=50269.6L,查容积表,Ha=2669mm,（,50269.6-50182-87.30.3,）（只舍不入）,答：,3,#,卧罐存油期间安全容量,50269.6L,，安全高度,2669mm,。,2.,安全高度法,此法与安全容量法基本相同。不同点为首先求出安全高度，然后再查安全容量。,其公式为：,Ha=H(VCF,t1,/VCF,t2,),式中：,VCF,t1,油品在储存期预测的最高温度下的石油体积修正系数；,VCF,t2,待收油品在常温下的石油体积修正系数。,例,6-3,：,2,#,立式金属油罐罐壁总高为,11404mm,，储存汽油，使用化学泡沫灭火，储存期油品标准密度为,0.7300g/cm,3,，待收油的计量温度,10,，储存期的最高计量温度为,35,，该罐消防泡沫口下沿（,A,点）离罐壁最高点距离为,280mm,，求安全容量和安全高度？,解：（,1,）求实际储油高度,H=11404-450=10954mm,（,2,）查,VCF,t1,，,VCF,t2,。,VCF,t1,=0.98110,VCF,t2,=1.01250,w=20VCF,t2,=0.731.01250=0.7391 g/cm,3,（,3,）计算储油安全高度,Ha=10954(0.98110/1.01250),=109540.96899=10614mm,（,尾数只舍不入,）,（,4,）求安全容量,根据安全高度查容积表得,Va=1913990+1797+719+1267+(1293-1267)/(10.7-10.6),（,10.614-10.600,）,0.7391,=1916506+939.1=1917445.1=1917445L,（尾数只舍不入）,答：,2,#,立罐储油期间安全高度为,10614mm,，安全容量为,1917445L,。,具有一定的毒害性,石油的毒害性，因其由碳和氢两种元素结合组成的烃的类型不同而不同。不饱和烃、芳香烃比烷烃的毒性大。易蒸发的石油较不易蒸发的石油危害性大。,石油对人的毒害是通过,人体呼吸道、消化道和皮肤,三个途径进入人体内，造成人身中毒的。中毒成都与,油蒸汽浓度，作用时间长短有关,。,防止石油中毒的措施主要有：,P62.,几种常用石油产品的质量要求及管理,汽油,：,良好的蒸发性；足够的抗爆性；一定的化学稳定性；较好的抗腐性。,煤油：,燃烧性良好；吸油性良好；含硫量少；闪点不低于,40,。,柴油：,燃烧性好；蒸发性好；合适的粘度；含硫量小；稳定性好。,润滑油：,适宜的粘度和良好的粘温性能；良好的抗氧化稳定性和热稳定性；适宜的闪点和凝固点；较好的防锈和防腐性。,具体措施：,减少轻组分蒸发和延缓氧化变质；防止混入水和杂质造成油品变质；防止混油和容器污染变质。,中华人民共和国安全生产法,规定：“加强安全生产监督管理，防止