SIST ISO 91:2018

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 91
First edition
2017-05
Petroleum and related products —
Temperature and pressure volume
correction factors (petroleum
measurement tables) and standard
reference conditions
Pétrole et produits connexes — Facteurs de correction de volume
par rapport à la température et à la pression (tables de mesure du
pétrole) et conditions de référence standard
Reference number
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ISO 2017
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Sources and usage guidelines for volume correction factors . 2
4.1 Source of volume correction factors . 2
4.2 Usage guidelines . 3
Annex A (informative) Changes to previous standards . 5
Annex B (normative) Standard reference conditions . 7
Annex C (informative) Titles of petroleum measurement tables given in the API-ASTM-IP-
GPA standards for volume correction factors. 8
Annex D (informative) Other volume corrections factors standards .14
Bibliography .15
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical committee ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants,
Subcommittee SC 2, Measurement of petroleum and related products.
This first edition cancels and replaces ISO 91-1:1992, ISO 91-2:1991, ISO 9770:1989, and ISO 5024:1999,
which have been technically revised.
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Introduction
Custody transfer of crude petroleum and its products are generally transacted in volumetric quantities.
Since crude oils and petroleum products have relatively high coefficients of thermal expansion and
compressibility, volumes are corrected to standard conditions of temperature and pressure in order
to provide a meaningful and consistent basis for measurement. The definition of standard reference
conditions is therefore of fundamental importance in measurement, calculation and accounting of
petroleum quantities.
Volume correction factors are used to account for the thermal expansion of liquid hydrocarbons
and convert observed volumes to volumes at standard temperature and pressure. Tables of volume
correction factors were originally developed by collecting empirical data relating to the volumetric
change of hydrocarbons over a range of temperatures and pressures. Cooperative international work
on volume correction factors dates from 1932. The temperature volume correction factor tables
[1]
(petroleum measurement tables) referenced in ISO Recommendation (R) 91:1959 were developed
during the late 1940s and published jointly by the American Society of Testing Materials (ASTM) in
[9]
1952 and the Institute of Petroleum (IP) (metric edition) in 1953 . These tables corrected to standard
temperatures of 15 °C and 60 °F only, and were based on data for crude petroleum and petroleum
fractions published in 1916 by the (United States) National Bureau of Standards (NBS) and some later
data on natural gasoline reported in 1942. These 1952 tables were referenced in API/Standard 2540-
[10]
1966 (also designated ASTM D1250-56). A few amendments to ISO/R 91 resulted in the publication
[2] [3]
of a second edition in 1970 . ISO/R 91:1970/Amd 1:1975 was published in 1975 for tables based on a
reference temperature of 20 °C.
In the early 1970s, it was demonstrated that the previously published tables were not satisfactorily
applicable to many crude oils of current economic importance. A revised standard was published
in 1980 by the American Petroleum Institute as the API Manual of Petroleum Measurement
Standards (MPMS) Chapter 11.1 (also designated API/Standard 2540, ASTM D1250-80 and IP 200/80)
following the development of a new database by API in cooperation with the US NBS. This study
included the examination of 463 samples of crude oil and refined products. The crude oil samples
represented 67 % of world production in 1974. The 1980 standard also constituted a major conceptual
departure from previous versions in the recognition of the use of computers in the petroleum industry.
The actual standard represented by API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 was
neither the hardcopy printed tables nor the set of equations used to represent the density data, but
was an explicit implementation procedure used to develop computer subroutines. The standardization
of an implementation procedure implied the standardization of the set of mathematical expressions,
including calculational sequence and round-off procedures, used within the computer code. Adherence
to the procedures given in API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 was an attempt to
ensure that all computers and computer codes meeting the stated specifications and restrictions would
be able to produce identical results. Hence, the published implementation procedures were the primary
standard, the distributed subroutines the secondary standard, and the published tables produced for
convenience.
[4]
API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 was referenced in ISO 91-1:1982 .
[5]
Corrections to the 1980 standard were listed in ISO 91-1:1992 .
Computer implementation procedures developed by the IP for corrections to 20 °C were published
in 1988. These implementation procedures were prepared as standard procedures to enable users
to produce their own computer programmes either for the generation of 20 °C tables or for use in
[8]
calculations without the generation of tables. IP Petroleum Measurement Paper No. 3 was referenced
[6]
in ISO 91-2:1991 , superseding Addendum 1:1975 to ISO/R 91.
Compressibility factors for hydrocarbons in the 0° to 100° API gravity range were developed in 1945
[12]
and published in 1960 as API/Standard 1101 , Appendix B, Table II. This table was superseded by
[13] [14]
API MPMS Chapters 11.2.1 and 11.2.1M published in 1984. API MPMS Chapter 11.2.1M-1984 was
[13]
adopted by ISO/TC 28 and published as ISO 9770:1989 .
Compressibility factors for hydrocarbons in the 0,500 to 0,611 relative density range and 20 °F to 128 °F
[15]
were published in 1984 as API MPMS Chapter 11.2.2 . A second edition of API MPMS Chapter 11.2.2
was published in 1986 with an expanded relative density range of 0,350 to 0,637. A metric version of this
3 3
standard (350 kg/m to 637 kg/m range) was also published in 1986 as API MPMS Chapter 11.2.2M.
Unlike the 1980 temperature correction factor tables (API MPMS Chapter 11.1-1980), the compressibility
table values given in API MPMS Chapters 11.2.1 and 11.2.2 were the standard, not the implementation
procedure for the underlying equations.
In 2004, a revision to API MPMS Chapter 11.1 (also designated as an adjunct to ASTM D1250-04 and
IP 200/04) was published and established procedures for generalized crude oils, liquid refined products,
lubricating oils and individual and special applications, by which volume measurements taken at any
temperature and pressure (within the range of the standard) can be corrected to an equivalent volume
at 15 °C, 60 °F or 20 °C (or other reference temperature) and standard pressure, by use of a correction
factor for temperature and pressure of the liquid (CTPL). API MPMS Chapter 11.1-2004/Adjunct to
ASTM D1250-04/Adjunct to IP 200/04 superseded API MPMS Chapters 11.1-1980, 11.2.1-1984 and
11.2.1M-1984.
In 2007, Addendum 1 to API MPMS Chapter 11.1-2004/Adjunct to ASTM D1250-04/Adjunct to IP 200/04
was published in order to include some minor updates to the standard.
Previously, most natural gas liquid (NGL) and liquefied petroleum gas (LPG) temperature correction
factors were obtained from a variety of sources.
[9] [4]
— ASTM-IP Petroleum Measurement Tables, 1952 , as referenced in ISO/R 91:1970 . This publication
is limited to a 60 °F relative density range of 0,500 and higher.
[16]
— GPA Standard 2142, published in 1957 .
[17]
— GPA Technical Publication TP-16, published in 1988 . It is limited to the following products: HD 5
propane with relative densities of 0,501, 0,505, and 0,510; iso-butane at a relative density of 0,565;
normal butane at a relative density of 0,585, and natural gasoline (12 psia to 14 psia Reid vapour
pressure) at a relative density of 0,664.
— API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 Volume XII, Table 33 “Specific
Gravity Reduction to 60 °F For Liquefied Petroleum Gases and Natural Gasoline”, as referenced in
[5]
ISO 91-1:1992 .
— API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 Volume XII, Table 34 “Reduction of Volume
to 60 °F Against Specific Gravity 60/60 °F For Liquefied Petroleum Gases and Natural Gasoline”, as
[5]
referenced in ISO 91-1:1992 .
[18]
— API/ASTM/GPA Technical Publication TP-25, published in 1988 .
In 2007, these documents were superseded by API MPMS Chapter 11.2.4/GPA Technical Publication TP-27.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 91:2017(E)
Petroleum and related products — Temperature
and pressure volume correction factors (petroleum
measurement tables) and standard reference conditions
1 Scope
This document refers to temperature volume correction factors, which allow users to convert volumes,
measured at ambient conditions, to those at reference conditions for transactional purposes. This
document also refers to compressibility factors required to correct hydrocarbon volumes measured
under pressure to the corresponding volumes at the equilibrium pressure for the measured
temperature.
Table 1 shows the defining limits and their associated units of correction factors referenced in this
document for crude oil, refined products and lubricating oils. These values are shown in bold italics.
Also shown in the table are the limits converted to their equivalent units (and, in the case of the densities,
other base temperatures). Table 2 shows defining limits of correction factors for light hydrocarbons
(natural gas liquids and liquefied petroleum gases).
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 91
Première édition
2017-05
Pétrole et produits connexes —
Facteurs de correction de volume
par rapport à la température et à
la pression (tables de mesure du
pétrole) et conditions de référence
standard
Petroleum and related products — Temperature and pressure volume
correction factors (petroleum measurement tables) and standard
reference conditions
Numéro de référence
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ISO 2017
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Origines des facteurs de correction de volume et lignes directrices d’utilisation .3
4.1 Origines des facteurs de correction de volume . 3
4.2 Lignes directrices d’utilisation . 4
Annexe A (informative) Modifications apportées aux normes précédentes .5
Annexe B (normative) Conditions de référence standard . 7
Annexe C (informative) Titres des tables de mesure du pétrole données dans les normes
API-ASTM-IP-GPA pour les facteurs de correction de volume . 8
Annexe D (informative) Autres normes sur les facteurs de correction du volume .15
Bibliographie .16
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et produits
connexes d’origine synthétique ou biologique, sous-comité SC 2, Mesurage du pétrole et des produits
connexes.
Cette première édition annule et remplace l’ISO 91-1:1992, l’ISO 91-2:1991, l’ISO 9770:1989 et
l’ISO 5024:1999, qui ont fait l’objet d’une révision technique.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés

Introduction
Les transactions du commerce international du pétrole brut et de ses sous-produits sont en général
fixées par rapport aux volumes. Étant donné que les pétroles bruts et produits pétroliers présentent
des coefficients de dilatation thermique et de compressibilité relativement élevés, les volumes sont
corrigés par rapport aux conditions standard de température et de pression afin de disposer d’une
base de mesure significative et cohérente. La définition des conditions de référence standard est par
conséquent de la plus haute importance pour le mesurage, le calcul et la facturation des volumes de
produits pétroliers.
Des facteurs de correction de volume sont utilisés pour tenir compte de la dilatation thermique des
hydrocarbures liquides et convertir les volumes observés en volumes aux conditions standard de
température et de pression. Des tables de facteurs de correction de volume ont été initialement
développées par recueil de données empiriques sur les variations volumiques d’hydrocarbures sur
une plage donnée de températures et de pressions. Le travail international coopératif sur les facteurs
de correction de volume date de 1932. Les tables de facteurs de correction de volume basées sur les
[1]
températures (tables de mesure du pétrole) référencées dans la Recommandation ISO (R) 91:1959
ont été élaborées à la fin des années 1940 et ont été publiées conjointement par l’American Society of
[9]
Testing Materials (ASTM) en 1952 et l’Institute of Petroleum (IP) (édition avec unités SI) en 1953 . Ces
tables ont établi les corrections pour une conversion aux températures standard de 15 °C et de 60 °F
uniquement, et sont basées sur des données concernant le pétrole brut et des sous-produits pétroliers
publiées en 1916 par le bureau américain de normalisation, le National Bureau of Standards (NBS), et
sur des données plus récentes sur l’essence de gaz naturel parues en 1942. Ces tables de 1952 sont
[10]
référencées dans la norme API/Standard 2540-1966 (appelée également ASTM D1250-56). Quelques
modifications ont été apportées à l’ISO/R 91, qui, de ce fait, a fait l’objet d’une deuxième édition publiée
[2] [3]
en 1970 . L»ISO/R 91:1970/Am 1:1975 est paru en 1975 pour inclure des tables basées sur une
température de référence de 20 °C.
Au début des années 1970, il a été démontré que les tables précédemment publiées n’étaient pas
applicables de manière satisfaisante à nombre de pétroles bruts qui représentaient déjà des enjeux
économiques importants. Une norme révisée a été publiée en 1980 par l’American Petroleum Institute
sous le titre de API Manual of Petroleum Measurement Standards (MPMS) Chapter 11.1 (également
appelée norme API/Standard 2540, ASTM D1250-80 et IP 200/80) suite à l’élaboration d’une nouvelle
base de données par l’API en coopération avec l’US NBS (bureau américain de normalisation).
Cette étude est basée sur l’analyse de 463 échantillons de pétrole brut et de produits raffinés. Ces
échantillons de pétrole brut représentaient 67 % de la production mondiale en 1974. La norme de 1980
a également constitué un point de départ conceptuel majeur par rapport aux versions précédentes
dans la reconnaissance de l’utilisation des ordinateurs dans l’industrie pétrolière. Cette édition de la
norme portant la référence API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 ne correspondait
ni aux tables au format papier, ni à l’ensemble des équations utilisées pour représenter les données de
masse volumique, mais était une procédure explicite de mise en œuvre utilisée pour développer des
sous-programmes informatiques. La normalisation d’une procédure de mise en œuvre impliquait la
normalisation de l’ensemble d’expressions mathématiques, notamment de la séquence de calcul et des
procédures d’arrondissement, utilisées dans le code informatique. L’adoption des procédures données
dans l’API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 visait à garantir que tous les ordinateurs
et codes informatiques respectant les spécifications et restrictions mentionnées aboutiraient aux
mêmes résultats. Par conséquent, les procédures de mise en œuvre publiées ont constitué la norme
principale, les sous-programmes répartis, la norme secondaire et les tables publiées dans un souci de
commodité.
[4]
L’API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80/IP 200/80 a été référencé dans l’ISO 91-1:1982 . Les
[5]
corrections apportées à la norme de 1980 ont été répertoriées dans l’ISO 91-1:1992 .
Les procédures de mise en œuvre informatique développées par l’IP pour des conversions à 20 °C
ont été publiées en 1988. Ces procédures de mise en œuvre ont été préparées comme des procédures
standard pour permettre aux utilisateurs de construire leurs propres programmes informatiques
destinés soit à générer des tables basées sur une température de 20 °C, soit à être utilisés dans des
[8]
calculs sans générer de tables. Le document IP Petroleum Measurement Paper No. 3 a été référencé
[6]
dans l’ISO 91-2:1991 , supplantant l’Addendum 1:1975 à l’ISO/R 91.
Les facteurs de compressibilité des hydrocarbures dans la plage de densité API entre 0° et 100° ont été
[12]
développés en 1945 et publiés en 1960 en tant que norme API/Standard 1101 , Appendix B, Table II.
[13] [14]
Cette table a été remplacée par l’API MPMS Chapters 11.2.1 et 11.2.1M publié en 1984. L’API MPMS
[13]
Chapter 11.2.1M-1984 a été adopté par l’ISO/TC 28 et publié sous la référence ISO 9770:1989 .
Les facteurs de compressibilité des hydrocarbures dans la plage de densité relative entre 0,500 et 0,611,
[15]
et dans la plage de 20 °F à 128 °F ont été publiés en 1984 en tant que API MPMS Chapter 11.2.2 .
Une deuxième édition de l’API MPMS Chapter 11.2.2 est parue en 1986 avec une plage de densité
relative étendue allant de 0,350 à 0,637. Une version de cette norme en unités SI (plage de 350 kg/m
à 637 kg/m ) a également été publiée en 1986 en tant que API MPMS Chapter 11.2.2M.
Contrairement aux tables de facteurs de correction basées sur les températures de 1980 (API MPMS
Chapter 11.1-1980), les valeurs des tables de compressibilité données dans l’API MPMS Chapters 11.2.1
et 11.2.2 constituent la norme, et non la procédure de mise en œuvre pour les équations sous-jacentes.
En 2004, une révision de l’API MPMS Chapter 11.1 (également appelée adjunct to ASTM D1250-04 et
Adjunct to IP 200/04) a été publiée et a établi des procédures pour les pétroles bruts, les produits
raffinés liquides, les huiles lubrifiantes et des applications particulières et spéciales, grâce auxquelles les
mesures de volume relevées à n’importe quelles température et pression (dans les limites de la plage de la
norme) peuvent être corrigées de manière à être converties en volume équivalent à 15 °C, 60 °F ou 20 °C
(ou à une autre température de référence) et à pression standard, à l’aide d’un facteur de correction
pour la température et la pression du liquide (correction CTPL). L’API MPMS Chapter 11.1-2004/Adjunct
to ASTM D1250-04/Adjunct to IP 200/04 a remplacé l’API MPMS Chapters 11.1-1980, 11.2.1-1984
et 11.2.1M-1984.
En 2007, l’Addendum 1 to API MPMS Chapter 11.1-2004/Adjunct to ASTM D1250-04/Adjunct to
IP 200/04 a été publié afin d’inclure plusieurs modifications mineures apportées à la norme.
Précédemment, la plupart des facteurs de correction de température des liquides de gaz naturel (GNL)
et des gaz de pétrole liquéfiés (GPL) ont été obtenus à partir de sources diverses:
[9]
— le document ASTM-IP Petroleum Measurement Tables (Tables de mesure du pétrole), 1952 , comme
[4]
référencé dans l’ISO/R 91:1970 . Cette publication est limitée à la plage des densités relatives à
60 °F supérieures ou égales à 0,500;
[16]
— la norme GPA Standard 2142, publiée en 1957 ;
[17]
— la publication technique GPA Technical Publication TP-16, publiée en 1988 . Cette dernière est
limitée aux produits suivants: propane HD-5 de densité relative égale à 0,501, 0,505, et 0,510; iso-
butane de densité relative égale à 0,565; butane normal de densité relative égale à 0,585, et essence
de gaz naturel (pression de vapeur Reid comprise entre 12 psia et 14 psia) de densité relative égale
à 0,664;
— le document API MPMS Chapter 11.1-1980/ASTM D1250-80
...