ГОСТ 30319.1-96

Межгосударственный стандарт

Газ природный

Методы расчета физических свойств

Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки

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 30319.1-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Газ природный

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки

Natural gas. Methods of calculation of physical properties. Definition of physical properties of natural gas, its components and processing products

Дата введения 1997-07-01

1 Назначение и область применения

Настоящий стандарт предназначен для практического применения при косвенном определении коэффициента сжимаемости, плотности, показателя адиабаты, скорости звука, динамической вязкости и объемной удельной теплоты сгорания природного газа, его компонентов и продуктов его переработки по измеренным значениям давления, температуры, компонентного состава и плотности при стандартных условиях.

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 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе

ГОСТ 30319.0-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения

ГОСТ 30319.2-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости

ГОСТ 30319.3-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния

ГСССД 4-78 Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного азота при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-1000 МПа

ГСССД 8-79 Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного воздуха при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-100 МПа

ГСССД 17-81 Динамическая вязкость и теплопроводность гелия, неона, аргона, криптона и ксенона при атмосферном давлении в интервале температур от нормальных точек кипения до 2500 К

ГСССД 18-81 Метан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 100-1000 К и давлениях 0,1-100 МПа

ГСССД 19-81 Кислород жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 70-1000 К и давлениях 0,1-100 МПа

ГСССД 47-83 Этилен жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 130-450 К и давлениях 0,1-100 МПа

ГСССД 48-83 Этан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 100-500 К и давлениях 0,1-70 МПа

ГСССД 70-84 Гелий-4 жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 2,4-450 К и давлениях 0,05-100 МПа

ГСССД 94-86 Метан. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 91-1000 К и давлениях от соответствующих разреженному газу до 100 МПа

ГСССД 95-86 Криптон жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия, изобарная теплоемкость и скорость звука при температурах 120-1300 К и давлениях 0,1-100 МПа

ГСССД 96-86 Диоксид углерода жидкий и газообразный. Плотность, фактор сжимаемости, энтальпия, энтропия, изобарная теплоемкость, скорость звука и коэффициент объемного расширения при температурах 220-1300 К и давлениях 0,1-100 МПа

ГСССД 110-87 Диоксид углерода. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 220-1000 К и давлениях от соответствующих разреженному газу до 100 МПа

ГСССД 147-90 Пропан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость в диапазоне температур 100-700 К и давлений 0,1-100 МПа

ГСССД Р92-84 н-Алканы (С1-С8). Вторые вириальные коэффициенты и коэффициенты динамической вязкости при атмосферном давлении в диапазоне температур от нормальных точек кипения до 800 К

ГСССД Р127-85 Пропан, н-бутан и н-пентан как компоненты природного газа. Плотность, фактор сжимаемости, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость, показатель адиабаты и изобарный коэффициент расширения при температурах 270-700 К и давлениях 0,1-30 МПа

3 Определение плотности

3.1 Общие положения

3.1.1 Плотность газа ?? вычисляют по формуле

?? = т/V.(1)

3.1.2 Плотность определяют с помощью плотномеров любого типа (пикнометрических, ареометрических, вибрационных, акустических, радиационных и др.) или косвенным методом (измерением параметров состояния среды, определения ее состава и проведения расчета).

3.1.3 В зависимости от технико-экономической целесообразности плотность контролируемых сред допускается рассчитывать: вручную, с помощью таблиц и графиков, с применением вычислительных машин и частично или полностью автоматизированных устройств.

3.2 Определение плотности чистых газов

3.2.1 Плотность газа в идеально газовом состоянии определяют по известным значениям давления р и температуры Т по формуле

??и = 103 ?? M ?? p/(R ?? T).(2)

За молярную массу М принимают массу одного киломоля вещества в килограммах.

Молярную массу определяют по формуле

,(3)

где Аj - масса килограмм-атома j-го элемента, входящего в состав молекулы;

пj - количество атомов j-го элемента молекулы.

3.2.2 Плотность реального газа (далее - газ) определяют с учетом фактора сжимаемости газа z по формуле

.(4)

3.2.3 Плотность газа при стандартных условиях определяется при р = рc и Т = Тc т.е. по соотношению

.(5)

Значения R, pc, Tc приведены в разделе 4 ГОСТ 30319.0, a M и zc - в таблице 1. Если измерения zc обеспечиваются с большей точностью, чем приведенные в таблице 1, то целесообразно применять измеренные значения.

Таблица 1

Наименование газа

Химическая формула

Молярная масса Mi, кг/моль

Плотность ??c.иi, кг/м3

Фактор сжимаемости zci

Фактор bi0,5

Плотность ??ci, кг/м3

Погрешность ??zci, %

Критическая температура Tкi, К

Критическое давление ркi, МПа

Температура кипения при р=рс, Ткп, К

1 Метан

СН4

16,043

0,66692

0,9981

0,0436

0,6682

0,05

190,555

4,5988

111,65

2 Этан

C2H6

30,070

1,25004

0,9920

0,0894

1,2601

0,05

305,83

4,880

184,55

3 Пропан

С3Н8

44,097

1,83315

0,9834

0,1288

1,8641

0,20

369,82

4,250

231,05

4 н-Бутан

н-С4Н10

58,123

2,41623

0,9682

0,1783

2,4956

0,30

425,14

3,784

272,67

5 и-Бутан

и-С4Н10

58,123

2,41623

0,971

0,1703

2,488

0,30

408,13

3,648

261,42

6 н-Пентан

н-C5H12

72,150

2,99934

0,945

0,2345

3,174

-

469,69

3,364

309,19

7 и-Пентан

и-С5Н12

72,150

2,99934

0,953

0,2168

3,147

-

460,39

3,381

301,02

8 н-Гексан

н-С6Н14

86,177

3,58246

0,919

0,2846

3,898

-

506,4

3,030

341,89

9 н-Гептан

н-С7Н16

100,204

4,16558

0,876

0,3521

4,755

-

539,2

2,740

371,58

10 н-Октан

н-C8H18

114,231

4,74869

0,817

0,4278

5,812

-

568,4

2,490

398,83

11 Ацетилен

С2Н2

26,038

1,08243

0,993

0,0837

1,090

0,10

308,33

6,139

189,15

12 Этилен

С2Н4

28,054

1,16623

0,9940

0,0775

1,1733

0,10

282,35

5,042

169,44

13 Пропилен

С3Н6

42,081

1,74935

0,985

0,1225

1,776

0,20

364,85

4,601

225,45

14 Бензол

С6Н6

78,114

3,24727

0,936

0,2530

3,469

-

562,16

4,898

353,25

15 Толуол

C7H8

92,141

3,83039

0,892

0,3286

4,294

-

591,80

4,106

383,78

16 Водород

Н2

2,0159

0,083803

1,0006

-0,0051

0,08375

0,05

33,2

1,297

20,35

17 Водяной пар

Н2О

18,0153

0,74891

0,952

0,2191

0,787

-

647,14

22,064

373,15

18 Аммиак

N3Н

17,0306

0,70798

0,989

0,1049

0,716

0,30

405,5

11,350

239,75

19 Метанол

CH4O

34,042

1,41516

0,892

0,3286

1,587

-

512,64

8,092

337,85

20 Сероводород

H2S

34,082

1,41682

0,990

0,1000

1,4311

0,10

373,2

8,940

212,85

21 Метилмеркаптан

CH4S

48,109

1,99994

0,978

0,1483

2,045

0,10

470,0

7,230

279,10

22 Диоксид серы

SO2

64,065

2,66324

0,980

0,1414

2,718

0,30

430,8

7,884

263,15

23 Гелий

Не

4,0026

0,16639

1,0005

0,0

0,16631

0,05

5,19

0,227

4,21

24 Неон

Ne

20,1797

0,83889

1,0005

0,0

0,8385

0,05

44,40

2,760

27,09

25 Аргон

Аr

39,948

1,66068

0,9993

0,0265

1,6618

0,30

150,65

4,866

87,29

26 Моноксид углерода

CO

28,010

1,16440

0,9996

0,0200

1,1649

0,10

132,85

3,494

81,65

27 Азот

N2

28,135

1,16455

0,9997

0,0173

1,16490

0,05

126,2

3,390

77,35

28 Воздух

28,9626

1,20400

0,99963

-

1,20445

0,05

-

-

78,85

29 Кислород

О2

31,9988

1,33022

0,9993

0,0265

1,33116

0,05

154,58

5,043

90,19

30 Диоксид углерода

CO2

44,010

1,82954

0,9947

0,0728

1,8393

0,05

304,20

7,386

194,65