Таблицы коэффициентов сжимаемости природных газов

Госстандарт Республики Казахстан

Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации

3 ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 30 декабря 1996 г. N 723 межгосударственный стандарт ГОСТ 30319.2-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.

ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 22 от 06.11.2002). Государство-разработчик Россия. Постановлением Госстандарта России от 10.03.2004 N 167-ст введено в действие на территории РФ с 01.06.2004 и опубликовано в ИУС N 8, 2004 год

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 8, 2004 год

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий 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 ССЫЛКИ

В 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 СЖИМАЕМОСТИ

Коэффициент сжимаемости вычисляют по формуле

, (1)

где и — 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 и температура при стандартных условиях приведены в ГОСТ 30319.0.

3.2. Методы расчета коэффициента сжимаемости

3.2.1. Пределы применимости методов расчета и погрешности расчета коэффициента сжимаемости

В таблице 1 приведены общие результаты апробации методов расчета и область их применения. Апробация проведена на обширном массиве высокоточных экспериментальных данных о факторе сжимаемости природного газа 9.

Таблица 1 — Результаты апробации и область применения методов расчета коэффициента сжимаемости природного газа

Область применения и погрешность метода расчета

Отклонения от экспериментальных данных

Источник

ГСССД 160-93
Таблицы стандартных справочных данных. Газ природный расчетный. Плотность, фактор сжимаемости, энтальпия, энтропия, изобарная теплоемкость, скорость звука, показатель адиабаты и коэффициент объемного расширения при температурах 250 … 450 К и давлениях 0,1 … 12 МПа

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль»

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
Курьерская доставка (7 дней)
Самовывоз из московского офиса
Почта РФ

ПЛОТНОСТЬ, ФАКТОР СЖИМАЕМОСТИ, ЭНТАЛЬПИЯ, ЭНТРОПИЯ, ИЗОБАРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ, СКОРОСТЬ ЗВУКА, ПОКАЗАТЕЛЬ АДИАБАТЫ И КОЭФФИЦИЕНТ ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 250 . 450 К И ДАВЛЕНИЯХ 0,1. 12 МПА

А.Д. Козлов .М. Кузнецов Ю.В. Мамонов С.А. Степанов

КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Уравнение состояния природного газа

Уравнение состояния расчетного природного газа выведено из полного уравнения состояния, предназначенного для расчета термодинамических свойств природного газа широкого компонентного состава в области температур 250. 475 К (приведенные температуры должны быть в пределах 1,1. 3,1) и давлений до 12 МПа (приведенные давления должны быть не выше 2,6). Последнее уравнение построено на основе уравнения состояния метана в виде зависимости свободной энергии от приведенных плотности и температуры:

которое отображает его термодинамические свойства в области температур 210. 600 К, давлений до 20 МПа и конформально согласовано с термодинамическими свойствами других веществ и их смесей с помощью факторов формы:

h ij = = A * u Sj 1 ‘ r i” ; r iJ = V» c ij = B * u i *

где индекс «м» относится к уравнению состояния и приведенным параметрам метана, а индекс «lj» — соответственно к смеси.

Псевдокритические параметры смеси — удельный объем v_Q^ и температура T_oi;j,вычисляются по формулам:

y cij = 1 1 x l x j v ij; u oiJ T oi Г 1 1 x i x j v l J T iJ : i=1J=1 i=1 J=1

где и — параметры бинарного взаимодействия, N — число компонентов в смеси, — молярная концентрация 1-ого компонента.

В уравнения входят параметры A,B,n,m,k,l, которые для смесей и их компонентов выражаются через псевдофактор Питцера 0^ и псевдофактор Стилла

B = 1 + В 1«ЧГ V + B 2«iJ» V*

n = i + 0,(0^- cy + (c_±j — c_M);

причем псевдофакторы Питцера и Стилла для смесей рассчитываются по формулам:

Уравнение состояния природного газа получено следующим образом:

1. При обработке табличных данных о факторе сжимаемости метана [4,53 в интервале температур от 210 до 600 К и давлений до 20 МПа получено уравнение состояния с оптимальной структурой, содержащее 17 коэффициентов Ь.

2. При обработке данных о плотности индивидуальных веществ (этана, пропана, н-бутана, водорода, азота, кислорода, диоксида углерода, сероводорода, водяного пара) и действительных значениях факторов Питцера и Стилла получено обобщенное уравнение состояния, после чего рассчитаны псевдофакторы Питцера и Стилла, при приближении данных о плотности индивидуальных веществ к полученным из обобщенного уравнения; далее, обобщенное уравнение состояния уточнено с новыми значениями псевдофакторов Питцера и Стилла.

3. Используя нелинейный метод наименьших квадратов при обработке данных о плотности метана и природного газа [23 (всего п = 4931 точек) получена окончательная структура уравнения состояния с 14 коэффициентами, определены значения коэффициентов Ь^ и параметров бинарного взаимодействия а^ и Используя данные о плотности природного газа с сероводородом (всего 128 точек) при фиксированных ранее определенных параметрах, рассчитаны соответствующие параметры бинарного взаимодействия.

4. По всем экспериментальным данным определена ковариационная матрица s 2 K -1 .

5. Искажая термодинамическую поверхность в соответствии с

РАЗРАБОТАНЫ Всероссийским научно — исследовательским центром по стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ Госстандарта России

АВТОРЫ : д-р техн. наук А.Д. Козлов, канд. техн. наук В.М.

Кузнецов, канд. техн. наук Ю.В. Мамонов, канд. техн. наук С.А.Степанов

РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Научно — производственным объединением по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова; Всероссийским научно -исследовательским центром по стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ Госстандарта России

ОДОБРЕНЫ экспертной комиссией в составе :

д-ра техн. наук В.Н. Зубарева, д-ра техн. наук Б.А. Григорьева, д-ра техн. наук В.В. Пугача, канд. техн. наук В.А. Айрапетова, канд. техн. наук П.В. Попова

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ

Всероссийским научноисследовательским центром стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ Г осстандарта России

УТВЕРЖДЕНЫ Государственным комитетом Российской Федерации по стандартизации ,метрологии и сертификации ”06” июля 1993 г. (протокол № 7).

Л е П. во BHLLU, СМВ 06.06. 1994г., л/ 2 741-94 к к

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ

Г С С С д 160-93 Вместо ГСССД 81-84

Таблицы стандартных справочных данных ГАЗ ПРИРОДНЫЙ РАСЧЕТНЫЙ ПЛОТНОСТЬ, ФАКТОР СЖИМАЕМОСТИ, ЭНТАЛЬПИЯ, ЭНТРОПИЯ, ИЗОБАРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ, СКОРОСТЬ ЗВУКА, ПОКАЗАТЕЛЬ АДИАБАТЫ И КОЭФФИЦИЕНТ ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 250. 450 К И ДАВЛЕНИЯХ 0,1. 12 МПА

Tables of standard reference data Natural gas rated. Density, compressibility factor, entalpy, entropy, isobaric specific heat, velocity GSSSD

of sound, index of adiabate and coefficient of volume 160-93 thermal expansion in the temperature range 250. 450 К and pressure range 0,1. 12 MPa

Применение стандартных справочных данных обязательно во всех отраслях народного хозяйства

Настоящие таблицы стандартных справочных данных вводятся вместо ГСССД 81-84 М3. Разработка новых таблиц обусловлена появлением многочисленных новых экспериментальных данных о термических свойствах природного газа С2) и разработкой более совершенной методики получения уравнений и оценки погрешностей вычисленных по нему значений С31.

Таблицы стандартных справочных данных содержат значения плотности, фактора сжимаемости, энтальпии, энтропии, изобарной теплоемкости, скорости звука, показателя адиабаты и коэффициента объемного расширения сухого природного газа, состав которого (объемные доли в процентах) регламентируется ГОСТ 23194-83: метан 98,63, этан 0,12, пропан 0,02, н-бутан 0,10, диоксид углерода 1,01, азот 0,12. Параметры состояния, при которых рассчитаны таблицы, относятся к области изменения температур и давлений, наиболее важной для практических расчетов центробежных нагнетателей для транспортирования природного газа.

Таблицы рассчитаны на основании известных термодинамических соотношений по уравнению состояния, построенному в виде зависимое-

Источник

Таблицы коэффициентов сжимаемости природных газов