allgosts.ru75. ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ, ГАЗА И СМЕЖНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА75.060. Природный газ

ГОСТ 30319.2-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода

Обозначение:
ГОСТ 30319.2-2015
Наименование:
Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/2017
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
75.060

Текст ГОСТ 30319.2-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода



МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

30319.2—

2015


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Газ природный

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода

Издание официальное

Москва

Стенде ртинформ 2016

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий — Газпром ВНИИГАЗ». Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 «Природный и сжиженные газы»

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 27 августа 2015 г. Ne 79-П)

За принятие проголосовали:

Кратное наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Кое страны

по МК |ИСО 3166)004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации (по управлению строительством)

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республжи Казахстан

Киргизия

KG

Кыргыэстандарт

Молдова

MD

Молдоеа-Стандарг

Россия

RU

Росстандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 ноября 2015 г. N9 1744-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30319.2—2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

5    ВЗАМЕН ГОСТ 30319.1—96. ГОСТ 30319.2—96

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодном информаци-онном указателе «Национальные стандарты». а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». в случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «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

© Стандартикформ. 2016

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Газ природный

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ С80ЙСТВ Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода

Natural gas.

Methods of calculation of physical properties.

Calculation of physical properties on base information on density of standards conditions and nitrogen and carbon dioxide contents

Дата введения — 2017—01—01

1    Область применения

1.1    Настоящий стандарт предназначен для расчета коэффициента сжимаемости, плотности, по* казателя адиабаты, коэффициента динамической вязкости природного газа и скорости распростране* ния звука в среде природного газа по измеренным значениям давления, температуры, плотности при стандартных условиях, содержания азота и диоксида углерода.

1.2    Настоящий стандарт применяют для расчета указанных в 1.1 физических свойств природного газа при давлениях до 7.5 МПа включительно и температурах от 250 до 350 К.

1.3    Методы расчета физических свойств, приведенные в настоящем стандарте, могут быть ис* пользованы при разработке программного обеспечения вычислителей расхода природного газа.

2    Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты: ГОСТ 31360—2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава

ГОСТ 31371.1—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 1. Руководство по проведению анализа

ГОСТ 31371.2—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 2. Характеристики измерительной системы и статистические оценки данных

ГОСТ 31371.3—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 3. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов до Св с использованием двух насадочных колонок

ГОСТ 31371.4—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 4. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов С, — С5 и С*, в лаборатории и с помощью встроенной измерительной системы с использованием двух колонок ГОСТ 31371.5—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 5. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов Ci — С5 и С6. в лаборатории и при непрерывном контроле с использованием трех колонок

ГОСТ 31371.6—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 6. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов С< — С* с использованием трех капиллярных колонок

ГОСТ 31371.7—2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов ГОСТ 30319.1—2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения ГОСТ 30319.3—2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о компонентном составе

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 годе, и по выпускам

Издание официальное

ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту осыпку.

3    Термины, определения и обозначения

3.1    В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 30319.1.

3.2    Основные условные обозначения величин, принятые в стандарте, приведены в таблице 2 ГОСТ 30319.1.

4    Определение коэффициента сжимаемости и плотности

4.1 Метод расчета

Метод расчета коэффициента сжимаемости и плотности основан на применении уравнения состояния, которое приведено в международном стандарте [1]. и имеет следующий вид:

где Вт и Ст, — коэффициенты уравнения состояния.

Коэффициенты уравнения состояния рассчитывают по следующим формулам:

+ ^ + 2x.XvB«+xJB)-

43x,x;c*(C,Cj),'s46.6x,xilxi(C1C,Cs>wl42.76x>x;(C,Ci)''J4 4 X4Cj 4 ЗХаХуСВ1 4 ЗХаХгСш 4 xyCs ,

где х» — молярная доля эквивалентного углеводорода: х* — молярная доля азота;

Ху — молярная доля диоксида углерода.

Молярную долю эквивалентного углеводорода и входящие в формулы (2) и (3) коэффициенты рассчитывают по следующим формулам:

(4)


(6)


(7)


(8)


х, * 1-х, -ху*

В, =-0.425468 4 2.865-10 *Т-4.62073-10 ‘Т' 4

4(8.77118-10 * -5.56281-10 ‘Т48.81514-10 *Тг)-Н,4 4(-8Z4747-10'44.31436-10 *Т-6,08319 10 ’’T’j-H'.

Ву =-0.1446 4 7,4091 10 *Т- 9.1195-10*'Т2.

Ви = -0.33969341.61176-10^Т - 2.04429-10 “Т2.

В> = -036834 4 4.0376 • 10 3Т - 5.1657 • 10 *Т*

С, =-0,302488 + 1,95861-10 3Т-3,16302-10 *Тг + (6.46422-10'4 -

-    4.22876 • 10 *Т + 6.88157 • 10 *Т* >-Н„ + (-332805 • 10~г + 2.2316 -10 *Т -

-    3.6771 ЗЮ~,2Т2)Н*.

С, = 7.8498-10 '* - 3.9895 • 10 * Т + 6.1187 -10 * Т*.


С, = 2.0513 • 10 s + 3.4838 • 10П - 8.3703 • 10    .


Ст = 5.52066 -10'3 - 168609-10 *Т + 1.57169 -10 *Т*


С„. *3.58783-10 ’♦ 8.06674 10 *Т-3.25798-10 *TJ


В* = 0,72+1.875 10 4(320-Т)*.


(10)

01)

(12)

(13)

(14)


С *0.92-0.0013-(Т-270).


(15)


В формулах (5). (9) значение теплоты сгорания эквивалентного углеводорода (Н*) рассчитывают по формуле


Н, =128.64 + 47.479-М, ,


{16)


где Mj — молярная масса эквивалентного углееодорода. значение которой рассчитывают по формуле


М, =(24.05525-z.pt -2в.0135х, -44.01х, )/х,.


(17)


где х» — молярная доля эквивалентного углеводорода, см. формулу (4); Ха — молярная доля азота, ху — молярная доля диоксида углерода.


В формуле (17) коэффициент сжимаемости при стандартных условиях рассчитывают по формуле


2. *1-(0Д741р, -0.006-0.063х.-0.0575х,)\


(18)


4.2 Алгоритм расчета

4.2.1    Используя измеренные значения температуры, плотности при стандартных условиях, а также измеренные по ГОСТ 31371.1 — ГОСТ 31371.7 значения молярных долей азота и диоксида углерода. рассчитывают значения коэффициентов уравнения состояния (1) Вт и Ст по формулам (2) — (18).

Примечание —Допускается раосчитыеагь плотность при стандартных условиях по ГОСТ31369.

4.2.2    Рассчитывают коэффициент сжимаемости при измеренных значениях температуры и давления по формуле


z»(l + A.+A,/A.)/3i


(19)


где


4.2.3 Плотность природного газа рассчитывают по формуле

где Мт — молярная масса природного газа, которую рассчитывают по следующей формуле

В формуле (27) коэффициент сжимаемости при стандартных условиях рассчитывают по формуле (18).

4.3 Диапазон применения и погрешности расчета

4.3.1 Диапазон применения и погрешности метода расчета коэффициента сжимаемости и плот* ности по уравнению состояния (1) приведены в таблице 1.

Таблица 1 —Диапазон применения и погрешности метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности

Диапазон применения и погрешности метода расчета

Отклонения от экспериментальных данных

Диапамп

лоименеии»

fit. кт/м1

р. МЛа

А..%

ил

U. %

205 Н. МДж/М**48 0.66 5 р*. kt/mjS1.05 0 5 X. 5 0.20 05 Ху 5 0,20 250 5 Т. К 5 350 0.15 р. МПа 5 7.5

От 0.66 до 0,70 в ключ.

От 0.1 до 3.0 вкгеоч.

й/Н

0.002

Св. 3.0 до 7.5 включ.

0.16

0.01

0.06

Св. 0.70 до 0.75 включ.

От 0.1 до 3.0 включ.

0.13

-0.005

0.04

Св. 3.0 до 7.5 включ.

0.17

-0.005

0.07

Се. 0.75 до 1.05 включ.

От 0.1 до 3.0 включ.

0.12

0.006

0.03

Св. 3.0 до 7.5 включ.

0.16

-0.005

0.06

Примечания

1 Оценка значений погрешностей метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности выполнена а соответст


вии с Л.1 (приложение АХ

2 Н — высшая теплота сгорания, рассчитанная по ГОСТ 31359 или по следующей формуле: Н * 92.в19<0.51447<ч * О.ОИОЗ - О.вЗДЭх. - к,)

ЭЙ» — погрешность метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности.

4 вею и fij, — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений коэффициента ежи-


4.3.2 Погрешности расчета коэффициента сжимаемости (<5г) и плотности (8,,) по уравнению со* стояния (1) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных ус* ловиях. молярных долей азота и диоксида углерода (исходных данных для расчета) вычисляют по формулам

(28)

(29)

где йи — погрешность метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности, значения которой приведены в таблице 1;

да,., — погрешность расчета коэффициента сжимаемости, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода:

5оиа — погрешность расчета плотности, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода.

Формулы расчета 6jW и 5|>ид приведены в А.З (приложение А).

5 Определение показателя адиабаты

5.1    Показатель адиабаты применяют при расчете коэффициента расширения природного газа.

5.2    Показатель адиабаты зависит от параметров состояния газа (давления и температуры), а в случае природного газа и от его компонентного состава.

5.3    Показатель адиабаты природного газа вычисляют по формуле Кобза [2]. которая имеет следующий вид:

к -1556 (1 + 0.074 X.) - 3.9-10 -* Т (1 - 0.68xJ - 0.208 pt *

+ (р/Т),'° |384 (1- х,)(р/Т)*Л + 26.4х,].

где ха — молярная доля азота.

5.4    Диапазон применения и погрешности метода расчета показателя адиабаты по формуле (30) приведены в таблице 2.

5.5    Погрешность расчета показателя адиабаты (6*) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях и молярных долей азота (исходных данных для расчета) вычисляют по формуле

8»e<*-+eL>W'    (31)

где Йм — погрешность метода расчета показателя адиабаты, значения которой приведены в таблице 2;

— погрешность расчета показателя адиабаты, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях и молярных долей азота.

Формулы расчета 5^ приведены в А.З (приложение А).

Таблица 2—Диапазон применения и погрешности метода расчета показателя адиабаты

Диапазон применения и погрешности метода расчета

Отклонения от данных ГОСТ 30319.3

Диапазон

поимеиеиия

Т. К

р. МПа

бы.%

&ЫС1. %

20 £ Н. МДж/м” £ 48 0,66 £ рс. кг/м’ £1.05

От 250 до 260 вхлюч.

От 0.1 до 6.0 в ключ.

5.5

1.2

0 £ X* £ 0.20 0 £ X, £ 0.20

250 £ Т, К £ 350 0.1 £р, МПа £7.5

Св. 6.0 до 7.5 включ.

4.5

-1.3

5,5

Св. 260 до 350 в ключ.

От 0.1 до 7.5 включ.

2.5

-0.49

1.2

Примечания

1 Оценка значений погрешностей метода расчета показателя адиабаты выполнена в соответствии с А.2 (прило

жение А).

2 Н — высшая теплота сгорания, рассчитанная по ГОСТ 31369 или по следующей формуле. H - 92,819(0.51447(4 * 0,05603 — 0.65689х, — к,),

ЭЙ» — погрешность метода расчета показателя адиабаты.

4 и 8о соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений показателя адиаба-^ь^^аиныя^аесчитанны^потуменных^тсмретод^ОС^^О^ОЗ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

6 Определение скорости звука

6.1    Скорость звука применяют при определении поправочного множителя показаний вибрационных плотномеров и при контроле точности результатов измерений расхода природного газа ультразвуковыми преобразователями расхода.

6.2    Скорость звука зависит от параметров состояния газа (давления и температуры), а е случае природного газа и от его компонентного состава.

6.3    Скорость звука вычисляют по формуле

и -18.591


(32)

Входящие в правую часть формулы (32) свойства рассчитывают:

-    показатель адиабаты — по формуле (30);

-    коэффициент сжимаемости — по методу раздела 4;

-    коэффициент сжимаемости при стандартных условиях — по формуле (18).

Формула (32) получена из уравнений термодинамики для скорости звука и показателя адиабаты [3].

6.4 Диапазон применения и погрешности метода расчета скорости звука по формуле (32) приведены в таблице 3.

Таблица 3 —Диапазон применения и погрешности метода расчета скорости звука

Диапазон применения и погрешности метода расчета

Откломепия от данных ГОСТ 30319 3

Диапазон пойманонип

Т. К

р. МПа

Аме..%

Ап.Ч

20 £ Н. ЦДОм*< 48 0.66 £ ре. h7mj £ 1.05

0 £ X. £ 0.20 0 £ Ху £ 0.20

250 £ Т. К£ 350 0.1 £ р. МПа £ 7.5

От 250 до 260 в ключ.

От 0.1 до 6.0 вкгич.

1.3

-0.06

0,63

Се. 6.0 до 7.5 включ.

2.7

-0.62

1.2

Св. 260 до 350 вкпюч.

От 0.1 до 7.5 вкпюч.

1.3

-0.25

0.61

П риыечания

1    Опеки значений погрешностей метода расчета скорости звука выполнена о соответствии с А 2 (приложение А).

2    Н — высшая теплота сгорания, рассчитанная по ГОСТ 31369 или по следующей формуле

Н > 92.819(0.51447,»* ♦ 0,05603 - 0.6S689x, — х,).

3    Зи — погрешность метода расчета скорости звука.

4    бок, и За — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений схорости звука от дан-им», рассчитанных (попученных) по методу ГОСТ 30319.3.

6.5 Погрешность расчета скорости звука (6И) с учетом погрешности измерения давления, температуры. плотности при стандартных условиях, молярных долей аэота и диоксида углерода (исходных данных для расчета) вычисляют по формуле

S.=(^+S;„r,    (33)

где б» — погрешность метода расчета скорости эеука. значения которой приведены е таблице 3: йиид — погрешность расчета скорости звука, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода.

Формулы расчета дм приведены в А.З (приложение А).

7 Определение коэффициента динамической вязкости

7.1    вязкость применяют для вычисления числа Рейнольдса, которое является одной из важнейших характеристик течения вязкой среды и определяется отношением инерционных сил к силам вязкости. Число Рейнольдса применяют для определения коэффициента истечения.

7.2    вязкость природного газа рассчитывают по формуле

3,24(Г > + 1,37 - 9,09    . pj 1

P** + 2.08 - t5(x„ + xy) •    30 (T„ — 1)J    (34)

где xa — молярная доля азота;

xf — молярная доля диоксида углерода;

рп и Тп— приведенные давление и температура, соответственно. Приведенные давление и температуру вычисляют по формулам

р. *р/р~ •

(35)

т„-т„ .

(36)

где рпв и Тпк — псеедокритичесхие давление в МПа и температура в К. которые рассчитывают по формулам

р* = Z9S8S<1,608 - 0.05994р, *х, -0.392х,> .    (37)

Т„ *88.25 {0.9915- 1.759 pt -X, -1.681*.) •    (38)

7.3 Диапазон применения и погрешности метода расчета вязкости по формуле (34) приведены в таблице 4.

Таблица 4 —Диапазон применения и погрешности метода расчета вязкости

Диапазон применения и погрешности метода расчета

Отклонения от данных ГОСТ 30319.3

Диапазон

поименепиа

р. МПа

биа. %

а„.%

20 £ Н, МДж/м1 £ 48 0.66 £ рс, кг/м* £ 1.05

0 £ X. £ 0.20 0 £ Ху £ 0.20

250 £ Т. К £ 350 0.1 £ р. МПа £7.5

От 0.1 до 1,0 вкпюч.

5.6

-3.1

2.3

Св. 1.0 до 7.5 8ключ.

6.7

-4.2

22

Примечания

1    Оценка значений погрешностей метода расчета вязкости выполнена в соответствии с А.2 {приложение А).

2    Н — высшая теплота сгорания, рассчитанная по ГОСТ 31369 или по следующей формуле:

Н • 92.619(0.51447* * 0.05603 - 0.65689х» — х,).

3    6м — погрешность метода расчета вязкости.

4    бде и 8<i — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений вязкости от данных, рассчитанных (полученных} но методу ГОСТ 30319.3.

7.4 Погрешность расчета вязкости (6Н) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода (исходных данных для расчета) вычисляют по формуле

(39)

где Йм — погрешность метода расчета вязкости, значения которой приведены в таблице 4;

5цИД — погрешность расчета вязкости, которая появляется дополнительно в связи с логрешно-стью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода.

Формулы расчета приведены в А.З (приложение А).

Примеры расчета физических свойств природного газа ло представленным в стандарте мето-дам приведены в приложении Б.

Приложение А (обязательное)

Оценка погрешностей методов расчета физических свойств природного газа

А.1 Погрешность метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности Погрешность метода расчета коэффициента сжимаемости вычисляют по формуле

».«кв+<2в,.*, + С.Г-    (А.1)

где бсксс — систематическое отклонение расчетных значений коэффициента сжимаемости от экспериментальных данных:

— стандартное отклонение расчетных значений коэффициента сжимаемости от экспериментальных данных:

6^ — погрешность экспериментальных данных (0.1 %).

Систематическое и стандартное отклонения рассчитывают по следующим формулам:


(А.2)

(А.З)

где N — число экспериментальных данных:

& — отклонение расчетного значения коэффициента сжимаемости от его экспериментального значения в i-й точке экспериментальных данных, которое рассчитывают по формуле

I (i-t.2.....N-t.N)


(А.4)


где 2рк« 1 и гм», — соответственно, расчетное и экспериментальное значения коэффициента сжимаемости в t-й точке экспериментальных данных.

Примечание — Численно значении погрешности метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности равны.

А.2 Погрешности методов расчета показателя адиабаты, скорости звука и коэффициента динамической вязкости

Значения погрешностей рассчитаны по формуле

««-кп+^ + СГ*    (А.5)

где 6см. — систематическое отклонение расчетных значений показателя адиабаты, скорости звука и вязкости от данных, рассчитанных (полученных) по методу ГОСТ 30319.3;

5е. — стандартное отклонение расчетных значений показателя адиабаты, скорости звука и вязкости от данных. полученных по методу ГОСТ 30319.3:

&вс1 — погрешность данных, полученных по методу ГОСТ 30319.3, о показателе адиабаты, скорости звука и вяз-

Систематическое и стандартное отклонения рассчитаны по формулам (А.2) и (А.Э). соответственно, за исключением вычисления отклонения расчетного значения показателя адиабаты, скорости звука и вязкости от их значений в i-ой точке полученных по методу ГОСТ 30319.3 данных (&). которые рассчитывают по следующим формулам:

б, «100


(1*1,2.....N-1.N)


(А-6)


&. = 100^B,C4,~tlrocijj (i = 1.2.....N-1.N) ■    (A8j

где к(икн) и kroci ■ — соответственно. расчетное значение показателя адиабаты и его значение, полученное по методу ГОСТ 30319.3;

ifeac*. и Ufocr. — соответственно, расчетное значение скорости звука и ее значение, полученное по методу ГОСТ 30319.3;

Цсде,, и дгось — соответственно, расчетное значение вязкости и ее значение, полученное по методу ГОСТ 30319.3:

N — число данных, полученных по методу ГОСТ 30319.3.

А.З Расчет дополнительных погрешностей методов расчета коэффициента сжимаемости, плотности, показателя адиабаты, скорости зэука и коэффициента динамической вязкости

А.3.1 Погрешности расчета коэффициента сжимаемости плотности (6^). показателя адиабаты (б1ид). скорости звука (&■«<) и вязкости (lw)- которые появляются дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода, вычисляют по следующим формулам:


(А.7)


s =1001 uP,w.~4rocb

L UfQCTi


(1-1.2.....N-1.N)


(А.9) (А-10) (А.11) (А.12) (А. 13)

где q> — условное обозначение к-го параметра применяемых для расчета исходных данных, т.е. измеренные значения давления (р„). температуры {Т„). плотности при стандартных условиях (д^), молярных долей азота (х») и диоксида углерода (Ху.) природного газа;

z, р. k. и и ц — соответственно, коэффициент сжимаемости, плотность, показатель адиабаты, скорость звука и вязкость, значения которых рассчитывают при измеренных значениях давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода природного газа:

— соответственно, коэффициент сжимаемости, плотность, показатель адиа

баты. скорость звуча и вязкость, алгоритм расчета которых приведен в А.3.2:

’ Р* - ’ ^ ч - ’u ч И |i^    —соответственно, коэффициент сжимаемости, плотность, показатель адиа

баты. скорость звука и вязкость, алгоритм расчета которых приведен в А.3.2.

А.3.2 Ниже приведен алгоритм расчета значений коэффициента сжимаемости (2fl И Z^ ). Расчет аналогичных значений плотности (, И р^.). показателя адиабаты (kg>. И к^ ). скорости звука (U4 . И 11^ ) и вязкости (. И > осуществляют так же. как и для коэффициента сжимаемости . И .

Значения коэффициента сжимаемости а рассчитывают:

ДЛЯ к ■ 1 При р«.. Т*. рек. Хм И Х»„.

ДЛЯ к ■ 2 При р.. Т*.. рек. Хк, И Х»„,

ДЛЯ к = 3 при Рк. Тк. Рек.. Хм И X,*,

ДЛЯ к ■ 4 при Рк. Тк. Рек. Х„. И X**.

ДЛЯ к = 5 при Рк. Тк. Рек. Хм И X,*..

Значения коэффициента сжимаемости Z0( рассчитывают: для k s 1 при ря„ Т„ р„. Хм И Ху*, для к * 2 при р„ Тк.. ре». Хм и Хук.

ДЛЯ к = 3 ПрИ рк, Тк, рем.. Хм И Ху*.

ДЛЯ к * 4 при Р*. Тк. ре*. Хм. и Ху*, для к = 5 при р„, Т*. Рм. Хм И х,*..

При этом значения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода с нижними индексами, включающими плюс и минус, рассчитывают по формулам:

Р--Р.М.0056,).

(А-14)

р* =р*(1-0.005бв).

(А.15)

Т„ - T,(t . 0Л06А,) .

(А.16)

Т, 0.0056,1 .

(А-17)

Р... = pJ + 0.005Sj .

(А.18)

(А-19)

=х,(1+0.005б„).

(А20)

о.

(А.21)

x^-xJ + OOOSSj.

(А.22)

\* = xJ-0.0056,).

(А.23)

где 6р. Ат. 5,* . б,* и б>у — соответственно, погрешности измерения р,. Т*. р©,. х*« и х,*. численные значения которых определяют в соответствии с применяемыми методиками или средствами их измерений.

Приложение Б (справочное)

Примеры расчета физических свойств природного газа

Б.1 Примеры расчета рекомендуется испольэоеагь в качестве тестовых данных при программной реализации методов расчета физических свойств природного газа, которые даны в настоящем стандарте.

Б.2 Примеры расчета приведены в форме таблиц. При этом в таблице Б.1 даны исходные данные для расчета физических свойств смесей, имитирующих природный газ. а в таблицах Б.2 и Б.З приведены расчетные значения физических свойств этих смесей при соответствующих температурах и давлениях.

T^6miua_BJ^J1o«2j«eigaw«ei3ng>gac4eTa^H3ij4ecj«jx>ceoHCTBCMerePojMjinig^jo^^

Исходные данные

Смеси

Nt !

Ы» 2

Плотность при стандартных условиях, кг/м1

0.7000

0.6263

Молярная доля азота

0.003

0.057

Молярная доля диоксида углерода

0,006

0.076

Таблица Б.2 — Расчетные значения физических свойств для смеси N9 1

Т. К

р. МПа

р. кг/м*

Z

и. м/с

К

м. м«Пас

250.00

0.1

0.6112

0.9966

402.4

1.314

9.47

300.00

0.1

0.6749

0,9962

437.9

1,294

11.16

350.00

0.1

0.5780

0.9990

469.6

1.275

12.71

250.00

2.0

17.368

0.9310

390.1

1.322

9.66

300.00

2.0

13.983

0.9636

431.1

1.299

11.29

350.00

2.0

11.784

0.9801

465.8

1.278

12.80

250.00

5.0

49.146

0.8225

374.1

1.376

10.77

300.00

5.0

36.947

0.9117

425.1

1.336

11.96

350.00

5.0

30.287

0,9533

464.0

1.304

13.32

250.00

7.5

82.728

0.7329

364.8

1.468

12.40

300.00

7.5

57.885

0.8729

425.4

1.397

12.96

350.00

7.5

46.341

0.9346

467.0

1.348

14.10

ГОСТ 30319.2—2015

Таблица Б.З — Расчетные значения физических свойств для смеси № 2

т. к

р. МПа

р. мм1

Z

«V. м/с

К

р. мкПа с

250.00

0.1

0.9576

0.9964

368.0

1,297

9.65

300.00

0.1

0.7967

0.9980

400.6

1.278

11.40

350.00

0.1

0.6823

0.9989

429.6

1,260

13.01

250.00

2.0

20.621

0.9254

355.9

1.306

9.88

300.00

2.0

16.550

0.9608

394.0

1.285

11.54

350.00

2.0

13.932

0.9784

426.0

1.264

13.11

250.00

5.0

59.222

0.8055

339.0

1.362

11.08

300,00

5.0

43.950

0.9045

387.8

1.322

12.24

350.00

5.0

35.904

0.9491

424.0

1.291

13.65

250.00

7.5

101.70

0.7036

327.3

1,453

12.68

300.00

7.5

69.162

0.8622

387.2

1.383

13.30

350.00

7.5

55.056

0.9284

426.3

1.334

14.45

Библиография

(1)    Международный стандарт Natural gas — Calculation of compression factor —

ISO 12213-3:2006(E)*    Part 3: Calculation using physical properties

(2)    Кобза 3.. Доброеольски Б. Гонтарек Я. (Польская высшая инженерная школа) Анализ влияния неточности определения показателя адиабаты природных газов на погрешность расчета расхода

(3)    Шпильрайн Э.Э. Кессельман П.М. Основы теории теллофиэических свойств веществ. М. «Энергия». 1977. 248 с

С указанным стандартом можно ознакомиться в ФГУП «Стандарттформ».

УДК 662.76.001.4:006.354    МКС 75.060

Ключевые слова: газ природный, методы расчета, физические свойства, плотность, коэффициент сжимаемости, показатель адиабаты, скорость звука, коэффициент динамической вязкости. диапазон применения, погрешности расчета_

Редактор Т.Д. Борисенко Корректор EJJ. Дупьнева Компьютерная верстка Д. М. Кульчицкого

Подписано е печать 06.02.2016. Формат 60x84'/«.

Уел. печ. л. 1.86. Тираж 37 экэ. Зак. 4350.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»

123995 Москва. Гранатный пер.. 4.