 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Строительные нормативные акты
   
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ГОСТ 30319.2-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости. Межгосударственный стандарт
 |
  
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ 30319.2-96 Межгосударственный стандарт Газ природный Методы расчета Определение коэффициента сжимаемости МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ Минск Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским центром стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ (ВНИЦ СМВ) Госстандарта России; фирмой «Газприборавтоматика» акционерного общества «Газавтоматика» РАО «Газпром» ВНЕСЕН Госстандартом Российской Федерации 2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9-96 от 12 апреля 1996 г.) За принятие проголосовали:
3 ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 30 декабря 1996 г. № 723 межгосударственный стандарт ГОСТ 30319.2-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г. 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 5 ПЕРЕИЗДАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ
ГОСТ 30319.2-96 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Газ природный МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Определение коэффициента сжимаемости Natural gas. Methods of calculation of physical properties. Дата введения 1997-07-01 1 Назначение и область примененияНастоящий стандарт устанавливает четыре метода определения коэффициента сжимаемости природного газа: при неизвестном полном компонентном составе природного газа (два метода) и известном компонентном составе. Стандарт устанавливает предпочтительные области применения каждого метода по измеряемым параметрам (давление, температура, плотность природного газа при стандартных условиях и компонентный состав природного газа), однако не запрещает использование любого из методов и в других областях. Допускается применять любые другие методы расчета коэффициента сжимаемости, однако погрешность расчета коэффициента сжимаемости по этим методам не должна превышать погрешностей, приведенных в настоящем стандарте (см. 3.2.1). Используемые в настоящем стандарте определения и обозначения приведены в соответствующих разделах ГОСТ 30319.0. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 30319.0-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения ГОСТ 30319.1-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки 3 Определение коэффициента сжимаемости3.1 Общие положенияКоэффициент сжимаемости вычисляют по формуле где z и zc - фактор сжимаемости соответственно при рабочих и стандартных условиях. Рабочие условия характеризуются такими давлениями и температурами, которые определяются измерениями в процессе добычи, переработки и транспортирования природного газа. Давление pc и температура Tc при стандартных условиях приведены в ГОСТ 30319.0. 3.2 Методы расчета коэффициента сжимаемости3.2.1 Пределы применимости методов расчета и погрешности расчета коэффициента сжимаемостиВ таблице 1 приведены общие результаты апробации методов расчета. Апробация проведена на обширном массиве высокоточных экспериментальных данных о факторе сжимаемости природного газа [1-12]. Погрешность данных не превышает 0,1 %. Таблица 1 - Результаты апробации методов расчета коэффициента сжимаемости природного газа
Для расчета коэффициента сжимаемости природного газа при определении его расхода необходимо применять следующие методы: 1) модифицированный метод NX19 мод. для природных газов с плотностью rс = 0,668 - 0,70 кг/м3 в интервале температур 250 - 290 К и давлений до 3 МПа; погрешность расчета коэффициента сжимаемости в этих диапазонах параметров не превышает 0,11 %; указанные диапазоны параметров характерны для измерения расхода и количества газа при его распределении потребителям; 2) модифицированное уравнение состояния (УС) GERG-91 мод. [13, 14] и УС AGA8-92DC [15] для природных газов с плотностью rс = 0,668 - 0,70 кг/м3, не содержащих сероводород, в интервале температур 250 - 330 К и давлений до 12 МПа; погрешность расчета коэффициента сжимаемости в этих диапазонах параметров не превышает 0,11 %; указанные диапазоны параметров характерны при измерении расхода и количества транспортируемого газа по магистральным газопроводам; 3) уравнение состояния ВНИЦ СМВ для природных газов с плотностью rс = 0,70 - 1,00 кг/м3 в интервале температур 270 - 340 К и давлений до 12 МПа; погрешность расчета коэффициента сжимаемости в этих диапазонах параметров не превышает 0,19 % (природный газ не содержит сероводород) и 0,36 % (газ с сероводородом до 30 мол. %); указанные диапазоны параметров характерны для измерения расхода и количества газа при его добыче и переработке. Метод NX19 мод. и уравнение состояния GERG-91 мод. могут быть использованы при неизвестном полном компонентном составе природного газа, расчет по этим методам не требует применения ЭВМ. Расчет по уравнениям состояния AGA8-92DC и ВНИЦ СМВ может быть осуществлен только при наличии ЭВМ и известном полном компонентном составе природного газа, при этом должны быть выдержаны следующие диапазоны концентраций компонентов (в мол. %): метан 65 - 100 этан ? 15 пропан ? 3,5 бутаны ? 1,5 азот ? 15 диоксид углерода ? 15 сероводород ? 30 (УС ВНИЦ СМВ) и ? 0,02 (УС AGA8-92DC) остальные ? 1 В области давлений (12 - 30) МПа и температур (260 - 340) К для расчета коэффициента сжимаемости допускается применять уравнения состояния GERG-91 мод. и AGA8-92DC. Погрешность расчета коэффициента сжимаемости природного газа в указанной области давлений и температур составляет: для уравнения GERG-91 мод. - 3,0 % [14], для уравнения AGA8-92DC - 0,5 % [15]. Выбор конкретного метода расчета коэффициента сжимаемости допускается определять в контракте между потребителем природного газа и его поставщиком с учетом требований настоящего стандарта. В таблице 1 приняты следующие обозначения: 1) dсист - систематическое отклонение от экспериментальных данных
2) diмакс - максимальное отклонение в i-й точке экспериментальных данных
где Красч и Кэксп - соответственно расчетный и экспериментальный коэффициенты сжимаемости; 3) d - погрешность расчета коэффициента сжимаемости по ИСО 5168 [16]
где dст - стандартное отклонение, которое вычисляется из выражения
dэксп - погрешность экспериментальных данных (0,1 %). 3.2.2 Модифицированный метод NX19 мод.В соответствии с требованиями стандарта Германии [17] расчет фактора сжимаемости по модифицированному методу NX19 мод. основан на использовании уравнения следующего вида где
Корректирующий множитель F в зависимости от интервалов параметров ра и DТа вычисляют по формулам: при 0 ? ра ? 2 и 0 ? DТа ? 0,3
при 0 ? ра< 1,3 и -0,25 ? DТа < 0
при 1,3 ? ра< 2 и -0,25 ? DТа < 0
где DTa = Ta - 1,09. Параметры рa и Тa определяются по следующим соотношениям:
где рпк и Тпк - псевдокритические значения давления и температуры, определяемые по формулам (48) и (49) ГОСТ 30319.1, а именно: В формулах (17), (18) вместо молярных долей диоксида углерода и азота допускается применять их объемные доли (ry и ra). Коэффициент сжимаемости природного газа вычисляют по формуле (1), при этом фактор сжимаемости при рабочих и стандартных условиях рассчитывают по формулам (6) - (18). Допускается рассчитывать фактор сжимаемости при стандартных условиях по формуле (24) ГОСТ 30319.1. 3.2.3 Модифицированное уравнение состояния GERG-91 мод.Европейская группа газовых исследований на базе экспериментальных данных, собранных в [12], и уравнения состояния вириального типа [18], разработала и опубликовала в [13, 14] УС
где Вm и Сm - коэффициенты УС; rм - молярная плотность, кмоль/м3. Коэффициенты уравнения состояния определяют из следующих выражений:
где хэ - молярная доля эквивалентного углеводорода
В формулах (23), (27) Н рассчитывают по выражению
где Мэ - молярная масса эквивалентного углеводорода, значение которой определяется из выражения В выражении (35) молярную долю эквивалентного углеводорода (xэ) рассчитывают с использованием формулы (22), а фактор сжимаемости при стандартных условиях (zс) рассчитывают по формуле (24) ГОСТ 30319.1, а именно
После определения коэффициентов уравнения состояния (19) Вm и Сm рассчитывают фактор сжимаемости при заданных давлении (р, МПа) и температуре (Т, К) по формуле где
С0 = b2Cm, (42)
Коэффициент сжимаемости природного газа рассчитывают по формуле (1), а именно
Фактор сжимаемости при стандартных условиях zс рассчитывают также по формулам (37)-(43) при заданных давлении рc и температуре Тc. Допускается рассчитывать фактор сжимаемости при стандартных условиях по формуле (24) ГОСТ 30319.1. 3.2.4 Уравнение состояния AGA8-92DCВ проекте стандарта ISO/TC 193 SC1 № 62 [15] Американской Газовой Ассоциацией для расчета фактора сжимаемости предложено использовать уравнение состояния где В и Сn* - коэффициенты УС; rм - молярная плотность, кмоль/м3. Константы {bn, cn, kn} УС (45) приведены в таблице A.1. Если состав газа задан в объемных долях, то молярные доли рассчитываются по формуле (12) ГОСТ 30319.1. Приведенную плотность определяют по формуле
Параметр Кт вычисляют по формуле (53). Коэффициенты УС рассчитывают из следующих соотношений: где N - количество компонентов в природном газе. Константы {an, un, gn, qn, fn} и характерные параметры компонентов {Еi, Кi, Gi, Qi, Fi} в формулах (47), (48) приведены соответственно в таблицах А.1 и А.2. Бинарные параметры {Eij, Gij} и параметры {U, G, Km, Q, F} рассчитывают с использованием следующих уравнений:
(i ? j)
(i ? j)
где {Eij*, Gij*, Uij*, Kij*} - параметры бинарного взаимодействия, которые даны в таблице А.3. Для расчета фактора сжимаемости по уравнению состояния (45) необходимо определить плотность rм при заданных давлении (р, МПа) и температуре (Т, К). Плотность rм из УС (45) определяют по методу Ньютона в следующем итерационном процессе: 1) начальную плотность определяют по формуле
где приведенное давление вычисляют из выражения
2) плотность на k-м итерационном шаге определяют из выражений
где z(k-1) - рассчитывают из УС (45) при плотности на итерационном шаге (k-1), т.е. при rм(k-1), а безразмерный комплекс А1 определяют из выражения
при этом rп = Кт3rм(k-1); 4) критерий завершения итерационного процесса если критерий (61) не выполняется, то необходимо продолжить итерационный процесс, начиная с пункта 2) алгоритма. После определения фактора сжимаемости при рабочих и стандартных условиях по формуле (1) рассчитывают коэффициент сжимаемости. Допускается рассчитывать фактор сжимаемости при стандартных условиях по формуле (20) ГОСТ 30319.1. 3.2.5 Уравнение состояния ВНИЦ СМВВо Всероссийском научно-исследовательском центре стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ (ВНИЦ СМВ) для расчета фактора сжимаемости природного газа разработано уравнение состояния где ckl - коэффициенты УС; rп = rм/rпк - приведенная плотность; Тп = Т/Тпк - приведенная температура; rм - молярная плотность, кмоль/м3; rпк и Тпк - псевдокритические параметры природного газа. Коэффициенты УС определяют по формуле
где {akl, bkl} - обобщенные коэффициенты УС, которые приведены в таблице Б.1. Псевдокритические параметры природного газа и его фактор Питцера вычисляют по формулам: - псевдокритическую плотность где ( - псевдокритическую температуру где
( - фактор Питцера где В соотношениях (64) - (70) N - число основных компонентов природного газа (метана, этана, пропана, н-бутана, и-бутана, азота, диоксида углерода, сероводорода). Критические параметры компонентов {rкi, rкj, Ткj, Ткj}, их молярная масса {Мi, Мj,} и факторы Питцера {Wi, Wj} приведены в таблице Б.2, а параметры бинарного взаимодействия {xij, lij} - в таблицах Б.3 и Б.4. Если заданный компонентный состав природного газа включает, кроме основных, другие компоненты (но не более 1 % в сумме), то молярные или объемные доли этих компонентов прибавляют к соответствующим долям основных компонентов следующим образом: - ацетилен и этилен к этану; - пропилен к пропану; - углеводороды от н-пентана и выше к н-бутану; - прочие компоненты к азоту. Состав природного газа пересчитывают из объемных долей в молярные по формулам:
Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Категории документа: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Спонсоры раздела:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Читайте также:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Copyright © 2009-2011 Bud Info. Все права защищены. Disclaimer
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
