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 |
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;