ГОСТ 30319.2-96

Межгосударственный стандарт

Газ природный

Методы расчета физических свойств

Определение коэффициента сжимаемости

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

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:

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Республика Беларусь

Госстандарт Беларуси

Республика Грузия

Грузстандарт

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизская Республика

Киргизстандарт

Республика Молдова

Молдовастандарт

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Таджикистан

Таджикгосстандарт

Туркменистан

Главная государственная инспекция Туркменистана

Украина

Госстандарт Украины

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

1 Назначение и область применения2

2 Нормативные ссылки2

3 Определение коэффициента сжимаемости2

3.1 Общие положения2

3.2 Методы расчета коэффициента сжимаемости2

3.2.1 Пределы применимости методов расчета и погрешности расчета коэффициента сжимаемости2

3.2.2 Модифицированный метод NX19 мод.4

3.2.3 Модифицированное уравнение состояния GERG-91 мод.5

3.2.4 Уравнение состояния AGA8-92DC6

3.2.5 Уравнение состояния ВНИЦ СМВ8

4 Влияние погрешности исходных данных на погрешность расчета коэффициента сжимаемости10

5 Программная и техническая реализация расчета коэффициента сжимаемости11

Приложение А Таблицы констант и параметров уравнения состояния AGA8-92DC11

Приложение Б Таблицы коэффициентов и параметров уравнения состояния ВНИЦ СМВ13

Приложение В Листинг программы расчета коэффициента сжимаемости природного газа14

Приложение Г Примеры расчета коэффициента сжимаемости природного газа35

Приложение Д Влияние погрешности исходных данных на погрешность расчета коэффициента сжимаемости природного газа (примеры расчета)36

Приложение Е Библиография37

ГОСТ 30319.2-96

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Газ природный

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Определение коэффициента сжимаемости

Natural gas. Methods of calculation of physical properties. Definition of compressibility coefficient

Дата введения 1997-07-01

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

3.1 Общие положения

Коэффициент сжимаемости вычисляют по формуле

К = z/zc,(1)

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 сжимаемости

3.2.1 Пределы применимости методов расчета и погрешности расчета коэффициента сжимаемости

В 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

Метод расчета

??c, кг/м3

Т, К

р, МПа

Погрешность ??, %

Отклонения от экспериментальных данных

??сист, %

??iмакс, %

NX19 мод.

0,67 - 0,70

250 - 290

0,1 - 3

0,11

-0,01

+0,06

-0,07

270 - 310

2,5 - 8

0,18

0,01

+0,37

-0,09

290 - 330

6,0 - 12

0,21

0,01

+0,33

-0,08

0,69 - 0,76

270 - 290

0,1 - 3

0,13

0,01

+0,14

-0,13

270 - 310

2,5 - 8

0,40

0,11

+0,56

-0,29

290 - 330

6,0 - 12

0,52

-0,03

+0,84

-0,40

0,75 - 0,82

270 - 290

0,1 - 3

0,52

0,18

+0,71

-0,16

270 - 310

2,5 - 8

1,48

0,45

+2,51

-0,34

290 - 330

6,0 - 12

1,72

0,54

+2,24

-0,40

0,74 - 1,00 (смеси с H2S)

310 - 340

0,1 - 11

0,62

-0,18

+0,53

-0,79

УС

GERG-91 мод.

0,67 - 0,70

250 - 290

0,1 - 3

0,11

0,01

+0,13

-0,02

270 - 310

2,5 - 8

0,11

0,01

+0,11

-0,06

290 - 330

6,0 - 12

0,11

0,01

+0,10

-0,06

0,69 - 0,76

270 - 290

0,1 - 3

0,12

-0,01

+0,07

-0,17

270 - 310

2,5 - 8

0,15

-0,01

+0,13

-0,43

290 - 330

6,0- 12

0,16

0,02

+0,16

-0,34

0,75 - 0,82

270 - 290

0,1 - 3

0,14

0,02

+0,26

-0,10

270 - 310

2,5 - 8

0,15

-0,01

+0,28

-0,31

290 - 330

6,0 - 12

0,18

0,01

+0,65

-0,19

0,74 - 1,00 (смеси с H2S)

310 - 340

0,1 - 11

2,10

-0,66

+0,06

-3,10

УС

AGA8-92DC

0,67 - 0,70

250 - 290

0,1 - 3

0,10

-0,01

+0,01

-0,02

270 - 310

2,5 - 8

0,11

-0,01

+0,07

-0,06

290 - 330

6,0 - 12

0,10

0,01

+0,04

-0,04

0,69 - 0,76

270 - 290

0,1 - 3

0,12

-0,01

+0,06

-0,18

270 - 310

2,5 - 8

0,16

-0,03

+0,16

-0,43

290 - 330

6,0 - 12

0,14

-0,02

+0,11

-0,31

0,75 - 0,82

270 - 290

0,1 - 3

0,13

0,01

+0,25

-0,09

270 - 310

2,5 - 8

0,17

-0,03

+0,31

-0,24

290 - 330

6,0 - 12

0,15

-0,01

+0,24

-0,17

0,74 - 1,00 (смеси с H2S)

310 - 340

0,1 - 11

1,30

-0,38

+0,06

-1,88

УС

ВНИЦ СМВ

0,67 - 0,70

250 - 290

0,1 - 3

0,13

-0,03

+0,01

-0,07

270 - 310

2,5 - 8

0,14

-0,04

+0,03

-0,11

290 - 330

6,0 - 12

0,11

-0,01

+0,05

-0,07

0,69 - 0,76

270 - 290

0,1 - 3

0,14

-0,03

+0,06

-0,17

270 - 310

2,5 - 8

0,16

-0,03

+0,13

-0,33

290 - 330

6,0 - 12

0,14

-0,01

+0,13

-0,22

0,75 - 0,82

270 - 290

0,1 - 3

0,14

0,01

+0,25

-0,09

270 - 310

2,5 - 8

0,16

-0,02

+0,17

-0,22

290 - 330

6,0 - 12

0,19

0,03

+0,28

-0,15

0,74 - 1,00 (смеси с H2S)

310 - 340

0,1 - 11

0,36

0,10

+0,54

-0,24

Для расчета коэффициента сжимаемости природного газа при определении его расхода необходимо применять следующие методы:

1) модифицированный метод NX19 мод. для природных газов с плотностью ??с = 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 ??с = 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;