天然气标准体积流量的计算

计量测试与检定METROLOGY TEST TECHNOLOGY VERIFICATION天然气标准体积流量的计算成伟,张东飞,刘振海(苏州市计量测试研究所流量检测室,江苏苏州215218)[摘要]文章从压缩因子和超压缩因子角度,分别介绍了天然气体积流量的计算方法。结合EK260天然气体积修正仪,介绍了运用超压缩因子(查表法)求取标准体积流量的方法,给出了修正仪流量通道的检定方法和数据。[关镳词]天然气体积流量;EK260体积修正仪;气体压缩因子;气体超压缩因子[中图分类号]TH814[文献标识码]B[文章编号]1002-1183(2013)06-0014-021问题的提出3.2计算软件天然气作为重要的清洁能源,在国家能源结构中人工通过GB/T17747《天然气压缩因子的计算作用越来越大;在天然气流量计量中,由于涉及到压计算压缩因子比较复杂。目前,一些天然气研究机构缩因子的计算、状态转换等,天然气体积流量的计算和专业流量公司己按该标准编制了压缩因子计算软是长期困扰计量工作者的难题,本文从气体压缩因子件,经验证研究证明该软件与ISO1223中描述的计和超压缩因子的角度,讨论体积流量的计算方法。算程序等效。2计算依据和数学模型3.3经验公式计算目前,我国天然气标准计量参比条件为20℃和本文主要介绍,采用普遍化R-K方程式101.325kPa1,采用标准体积流量计量。根据JGRedlic-Kwong equation)求解压缩因子Z,这是目前1003-2005《流量积算仪检定规程》附录B.1.22),较为准确的二常数气体状态方程式,适用的温度和压得计算公式(1)力范围较广。R-K方程式如下:z3-z2-(B2+B-A)×Z-AxB=0(2)q=3600×(1)0.42748×PA式中:q为瞬时标准流量,m3/h;F为输入的标准频率,H;K为配套流量计的流量系数,m3;p为工0.086647xB况压力,kPa(绝压);py为标况压力,101.325kPa(1.01325bar);T为工况气体温度,K;TN为标况气对比温度:T7对比压力:8体温度,293.15K;Z为工况气体压缩因子(无量Pe纲);zN为标况气体压缩因子(无量纲)。式中:T、P为该气体的临界温度、临界压力;T、P3压缩因子Z的求取为该气体的工况温度、工况压力。R-K方程式是JG1003-2005附录B推荐的压在规定的压力和温度条件下,压缩因子是指给定气缩因子Z的计算方法,可按照循环迭代进行计算体的实际体积与其理想体积之比。对于理想气体,Z=13.1相关的国家标准文献还介绍了DAK等经验公式计算压缩因子z6。GB/T17747.1-3《天然气压缩因子的计算)介4超压缩因子Fz的引入绍了计算压缩因子的两种方法。方法一:已知气体的天然气超压缩因子Fz是因天然气特性偏移理想详细的摩尔组成时,可采用GBT17747.2进行计算气体定律而导出的修正系数,其定义公式为:(用摩尔组成计算),又称为AGA8-92DC计算方法;F方法二:已知气体的高位发热量(体积基)、相对密(3)度、CO2的含量、H2含量(若不为零)等非详细的41采用超压缩因子计算标准流量分析数据时,可采用GB/T17747.3进行计算(用物由公式(1)和(3)可得计算公式(4):性值计算),又称为 SGERG-88计算方法。若不计相关温度和压力等输入的不确定度,上述两种计算方法的预期不确定度大约为0.1%13-。超压缩H中国煤化工z)(4)CNMH(接求取工况和[收稿日期]2012-04-24[作者简介]成伟(1983-),男,江苏泰兴人,一级注册计量师,毕业于常州工学院,从事能源、流量计量检测工作。Industrial Measurement 2013 Vol 23 No 6METROLOGY TEST TECHNOLOGY VERIFICATION计量测试与定标况下的压缩因子,按照公式(4)直接计算出标准量行业,本文以检定EK260天然气体积修正仪流量通体积流量,大大方便标准流量的求取。道为例讨论天然气体积标准流量的计算方法。4.2超压缩因子(查表法)在计量中的应用5.1检定方法SYT6143-2004中表A.2.2超压缩因子Fz值按照SYT6143-2004附录表F.1天然气组分和表),给出了0~1MPa和0~80℃的F2数值;通过查GB/T11062-19982计算高位发热量和标准密度,设超压缩因子F2值表,结合公式(4),将大大方便天置EK260体积修正仪“体积修正列表”(检定结束然气标准流量qy的求取。后,必须恢复仪表原先设置);在体积修正仪的温度和从计量检定的角度,可以设定特定天然气组分和压力通道,分别输入特定的压力和温度值(最好与特定工况(特定的工况温度和压力),查F值表求取YT6143-2004中表A21给定的温度压力点相同),超压缩因子,按照公式(4)计算出标准流量,求取查表得出超压缩因子Fz,按公式(4)计算标准流量天然气体积修正仪瞬时流量的误差。qN,与修正仪示值q比较,从而计算出瞬时流量误差。5计算实例5.2检定数据EK系列天然气体积修正仪广泛应用于天然气计检定数据见表1。表1EK260体积修正仪检定数据(瞬时流量)表输入频率工况压力工况温度超压缩因子标准流量仪表流量F/HzT/℃Fr/qy/(m3·h-1)示值误差/%102.0119.921.000036253.26936251.52107770.61.0053180299.0l179880.40.232检定时,仪表系数CPn=1000m3,当地大气压[2]JG1003-2005,流量积算仪检定规程[S为1020lPa(100lar);超压缩因子F2通过查取SY/[3]GBT174,1-199,天然气压缩因子的计算第1部分:T6143-2004中表A21(超压缩因子Fz值表)求得。导论和指南[S]6结论[4]GB/T17747.3-1999,天然气压缩因子的计算第2部分:用摩尔组成进行计算[S]在天然气压缩因子计算软件的帮助下,可以容易[5]GBT17747.3-199,天然气压缩因子的计算第3部分:获取所需状态下的压缩因子,进而按照公式(1)计用物性值进行计算[S]算其标准体积流量;但是在压缩因子不容易获取时,[6]汪周华,等,酸性天然气压缩因子实用算法对比分可以参照本文通过查超压缩因子数值表求得超压缩因[J].西南石油学院学报,2004(1):17-50子,按照公式(4)求取特定状态下的标准体积流量。[7]GBT1102-198,天然气发热量、密度、相对密度和沃[参考文献泊指数的计算方法[S][1]sYT6143-2004,用标准孔板流量计测量天然气流量[S][编辑:邓茂焕]广告引1上海敏榆实业有限公司封112北京康斯特仪表科技有限21第五届中国(天津)国际动力2美国斯亚乐仪表有限公司上海扉传动与控制技术展览会代表处封213西安东风机电有限公司彩1222014国际质量检测分析技术及32014中国国际衡器展览会封3辽阳市计量热工实验厂彩2测量测试仪器仪表展览会彩104芬兰贝美克斯有限公司上海15太原市太航压力测试科技23第11届河北国际制造业自动化代表处封4有限公司彩3及仪器仪裹展览会彩115深圳市菲恩测控科技有限公司扉116中国航空工业集团公司北京242014第十七届中国国际工控6北京斯贝克科技有限责任公司扉2长城计量测试技术研究所彩4自动化及仪器仪表(济南)7南京三埃工控股份有限公司扉317河北理工大学智能仪器厂彩128大连金马衡器有限公司扉418珠峰成业科贸有限公司中国煤化工子有限9杭州中创电子有限公司扉5192014广州国际工业自动化CNMHG目次页10上海华之润化工有限公司扉6技术及装备展览会彩726赛摩电气股份有限公司目次页ll北京市科海龙华工业自动化202014第7届中国西部国际化工27郑州恒科实业有限公司目次页仪器有限公司博览会彩828QC检测仪器网目次页于光鼓213年第23卷第6期15