Удельная энтальпия природного газа

ГОСТ Р 8.662-2009
(ИСО 20765-1:2005)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ГАЗ ПРИРОДНЫЙ. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Методы расчетного определения для целей транспортирования и распределения газа на основе фундаментального уравнения состояния AGA8

State system for ensuring the uniformity of measurements. Natural gas. Gas phase thermodynamic properties. Methods of calculation for transmission and distribution applications on base of the AGA8 fundamental equation of state

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия» (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 180 «Государственная служба стандартных справочных данных»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 1043-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 20765-1:2005* «Газ природный. Расчетное определение термодинамических свойств. Часть 1. Свойства газовой фазы для целей транспортирования и распределения газа» (ISO 20765-1:2005 «Natural gas — Calculation of thermodynamic properties — Part 1: Gas phase properties for transmission and applications», MOD) путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ Р 1.5 (подразделы 4.2 и 4.3), а также путем изменения отдельных фраз (слов, значений, показателей, ссылок), которые выделены в тексте полужирным курсивом**.

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. —
** В оригинале документа обозначения и номера стандартов и нормативных документов отмеченные по тексту знаком «**» выделены курсивом, отмеченные по тексту знаком «***» выделены полужирным курсивом, остальные по тексту документа приводятся обычным шрифтом. Примечания изготовителя базы данных.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет особенностей объекта стандартизации, характерных для Российской Федерации, а также связано с целесообразностью использования ссылочных национальных и межгосударственных стандартов вместо ссылочных международных стандартов.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДА

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации»**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы расчетного определения термических и калорических свойств (термодинамических свойств) природного газа, подготовленного для транспортирования и распределения по магистральным газопроводам, при условии его нахождения только в газовой фазе.

Настоящий стандарт распространяется на подготовленные для транспортирования по магистральным газопроводам газы в диапазонах давления и температуры , при которых на практике осуществляют транспортирование и распределение газов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.417*** Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 31369 (ИСО 6976-1:1995) Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности, числа Воббе на основе компонентного состава

ГОСТ 31371.1 (ИСО 6974-1:2000) Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 1. Руководство по проведению анализа

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 8.417***, ГОСТ 31371.1, с учетом [1]-[6], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 неидеальная составляющая свойства (residual property): Составляющая термодинамического свойства, которая определяется неидеальным (реальным) поведением газа или гомогенной газовой смеси, то есть представляет собой разницу между термодинамическим свойством реального газа или газовой смеси и идеально-газовой составляющей этого свойства газа или газовой смеси при тех же самых температуре и плотности.

3.1.2 калорическое свойство (caloric property): Характеристика газа или гомогенной газовой смеси, которую можно рассчитать по фундаментальному уравнению состояния (с привлечением данных об идеально-газовых значениях теплоемкости, энтальпии и энтропии).

Примечание — Вычисление калорических свойств по настоящему стандарту применимо к внутренней энергии, энтальпии, энтропии, изохорной теплоемкости, изобарной теплоемкости, коэффициенту Джоуля-Томсона, показателю изоэнтропы (адиабаты), скорости звука.

3.1.3 термическое свойство (volumetric property): Характеристика газа или гомогенной газовой смеси, которые можно рассчитать по термическому уравнению состояния.

Примечание — Настоящий стандарт распространяется на такие термические свойства, как фактор сжимаемости и плотность; перевод термина дан в соответствии с [6].

3.1.4 термодинамическое свойство (thermodynamic property): Термическое или калорическое свойство.

3.1.5 уравнение состояния (equation of state): Математическое выражение взаимосвязи между параметрами состояния газа или гомогенной газовой смеси.

Примечание — В этой части следует учитывать различия между двумя видами уравнения состояния, а именно: 1) термическим уравнением состояния, которое устанавливает взаимосвязь между такими параметрами состояния, как давление, температура и объем, занимаемый заданным количеством вещества; 2) фундаментальным уравнением состояния, которое устанавливает взаимосвязь между плотностью, температурой и свободной энергией Гельмгольца.

3.2 Обозначения

3.2.1 Условные обозначения

Условные обозначения величин приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Условные обозначения величин

Источник

Расчёт характеристик топливного газа.

h_{2 К} = h₂ + ∆H_{Д К} = 620,4 + 2,335 = 622,735 кДж/кг.

Методом интерполяции по таблицам, f(h_{2 К}): t_{2 К} = 341,6 O C.

Методом интерполяции по таблицам, f(h_{2 К}): π_{02 К}= 17,795

p_{2В КС} = p_{2 К} – p_{2 КС} =16,093 – 1,415 = 14,678 бар.

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 КС}): s 0 _{2 КС} = 7,3372 кДж/(кг ∙ К).

∆s _КС = s 0 ₂ – s 0 _{2 КС} = 7,4335 — 7,3372=0,0963 кДж/(кг ∙ К).

s₂ _КС = s₁ + ∆s = 6,5673 + 0,0962 = 6,6636 кДж/(кг ∙ К).

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 КС}): t_{2В КС} = 285,6 O C.

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 КС}): h_{2В КС} = 564 кДж/кг.

Методом интерполяции по таблицам, f(t_{2В КС}): с_{В 2} = 1,0414 кДж /(кг ∙ К).

Расчет продуктов сгорания топлива.

-в камере сгорания α_КС = 1,6;

-перед газовой турбиной α_ГТ = 3,097.

_{а) объём сухих трёхатомных газов:}

в) объём водяных паров при влажности газа d_г = 8 г/м 3 (по нормам расчёта):

Объёмные доли продукта полного сгорания топливной смеси в жаровых трубах и перед первой ступенью ГТ

а) объёмная доля трёхатомного газа:

б) объёмная доля атмосферного азота:

в) объёмная доля водяных паров:

г) объёмная доля атмосферного азота:

а) объёмная доля трёхатомного газа:

б) объёмная доля атмосферного азота:

в) объёмная доля водяных паров:

г) объёмная доля атмосферного азота:

Источник