GB/T 21068-2007液化天然氣密度計算模型規(guī)范

犐犆犛７５．０６０

犈２４

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２１０６８—２００７

液化天然氣密度計算模型規(guī)范

犛狋犪狀犱犪狉犱狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉犔犖犌犱犲狀狊犻狋狔犮犪犾犮狌犾犪狋犻狅狀犿狅犱犲犾狊

２００７０８１３發(fā)布２００８０３０１實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

書

犌犅／犜２１０６８—２００７

前言

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用ＡＳＴＭＤ４７８４—９３（Ｒｅａｐｐｒｏｖｅｄ２００３），ＳｔａｎｄａｒｄＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＬＮＧＤｅｎｓｉｔｙ

ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｓ（液化天然氣密度計算模型規(guī)范）。本標(biāo)準(zhǔn)等同翻譯ＡＳＴＭＤ４７８４９３（Ｒｅａｐｐｒｏｖｅｄ

２００３）。本標(biāo)準(zhǔn)不排斥使用等同或超過本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的模型和方法；等同條件下，編輯性修改以適應(yīng)我國

標(biāo)準(zhǔn)版式。

為便于使用本標(biāo)準(zhǔn)，編輯性修改如下：

———增加前言，適應(yīng)我國標(biāo)準(zhǔn)版式；

犮犻犻＋犮犻犼犮犻犻＋犮犼犼

———式（１７）“犮犻＝”，原文編輯錯誤，改為“犮犻＝”；

犼２犼２

———式（１８）“珡Ｖｍ”和“珡Ｖｉ”，原文編輯錯誤，分別改為“犞珚犿”和“犞珚犻”；

———中“”和“”原文編輯錯誤，分別改為“”和“”；

３．３犡犻犡ＣＨ４狓犻狓ＣＨ４

———取消標(biāo)準(zhǔn)固定標(biāo)號說明和ＡＳＴＭ國際組織聲明。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（ＳＡＣ／ＴＣ２４４）提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國石化集團中原石油勘探局勘察設(shè)計研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司西南分公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：趙保才、楊志毅、周平、王保慶、王非、楊華、杜通林、陳運強、羅勤。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

Ⅰ

書

犌犅／犜２１０６８—２００７

引言

本標(biāo)準(zhǔn)是ＬＮＧ混合物狀態(tài)方程的四個數(shù)學(xué)模型描述。四個模型包括擴展對比態(tài)模型、蜂房（Ｃｅｌｌ）

模型、硬球（Ｈａｒｄｓｐｈｅｒｅ）模型和修正的克勞斯克—麥金利（ＫｌｏｓｅｋＭｃＫｉｎｌｅｙ）模型。每個模型都采用

相同的實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包括純氮氣、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷和正丁烷、異戊烷和正戊烷、及其混合物。

對于ＬＮＧ混合物（１２０Ｋ或者更低溫度下的液態(tài)混合物，且含有至少６０％的甲烷，低于４％的氮氣，異

丁烷和丁烷量各低于４％，異戊烷和戊烷總量低于４％），所有模型預(yù)測密度與真值相差在０．１％以內(nèi)。

這些模型由美國標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所（原美國標(biāo)準(zhǔn)局）開發(fā)，經(jīng)過長達７年的努力，使用專用設(shè)備進行大量

的試驗測量獲得物性數(shù)據(jù)，并使用這些數(shù)據(jù)開發(fā)預(yù)測模型用于密度計算。

Ⅱ

犌犅／犜２１０６８—２００７

液化天然氣密度計算模型規(guī)范１）

１范圍

１．１本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的ＬＮＧ密度計算模型２），適用于給定壓力、溫度和混合物組成情況下，飽和ＬＮＧ混合

物密度的計算或預(yù)測，在９０Ｋ～１２０Ｋ，計算值與真值的偏差在０．１％以內(nèi)。

１．２本標(biāo)準(zhǔn)未旨在涉及安全，如果有，與標(biāo)準(zhǔn)使用相關(guān)。使用前建立適當(dāng)?shù)陌踩徒】狄?guī)程并確定限

定條件的適用性，是本標(biāo)準(zhǔn)使用者的責(zé)任。

２特點和使用

２．１本標(biāo)準(zhǔn)中的模型能用來計算溫度在９０Ｋ～１２０Ｋ的飽和液態(tài)天然氣密度。密度計算的估計不確

定度是±０．１％。液態(tài)天然氣的組分限制如下：

甲烷等于或大于６０％

氮氣低于４％

正丁烷低于４％

異丁烷低于４％

戊烷低于２％

假定在ＬＮＧ溶液中不存在Ｃ６或Ｃ６＋的烴類。

３模型

３．１擴展對比態(tài)———擴展對比態(tài)方法可由下列方程表示。

犣犻［犘，犜］＝犣狅［犘犺犻犻，狅／犳犻犻，狅，犜／犳犻犻，狅］…………（１）

犌犻［犘，犜］＝犳犻犻，狅犌狅［犘犺犻犻，狅／犳犻犻，狅，犜／犳犻犻，狅］－犚犜ｌｎ（犺犻犻，狅）…（２）

式中：

犣———壓縮因子；

犌———吉布斯自由能；

犘———壓力；

犜———溫度；

狅———參比流體；

犻———流體，其性質(zhì)由參比流體狀態(tài)方程得到，且引入變換函數(shù)犳犻犻，狅和犺犻犻，狅允許方法擴展至混合物。

因有兩個變換函數(shù)定義方程（１）和方程（２）是必要的。在這種情況下，選擇甲烷的狀態(tài)方程為參比

流體。在研究過程中必須修改狀態(tài)方程，以取得低到４３Ｋ溫度的實際氣液邊界。為了適應(yīng)重?zé)N非常低

１）ＡＳＴＭＤ４７８４歸口于ＡＳＴＭ氣體燃料Ｄ３委員會，并由熱物性Ｄ０３．０８分委員會直接負責(zé)。

現(xiàn)行版于２００３年５月１０日批準(zhǔn)。２００３年５月出版。最初批準(zhǔn)于１９８８年，上一版批準(zhǔn)于１９９８年為ＡＳＴＭ

Ｄ４７８４９３（１９９８）。

２）模型的公式和支撐工作由美國標(biāo)準(zhǔn)局完成，ＢｒｉｔｉｓｈＧａｓＣｏｒｐ，ＣｈｉｃａｇｏＢｒｉｄｇｅａｎｄＩｒｏｎＣｏ．，ＣｏｌｕｍｂｉａＧａｓＳｅｒｖｉｃｅ

Ｃｏｒｐ．，ＤｉｓｔｒｉｇａｓＣｏｒｐ．，ＥａｓｃｏＧａｓＬＮＧ，Ｉｎｃ．，ＥｌＰａｓｏＮａｔｕｒａｌＧａｓ，ＧａｚｄｅＦｒａｎｃｅ，ＭａｒａｔｈｏｎＯｉｌＣｏ．，ＭｏｂｉｌＯｉｌ

Ｃｏｒｐ．，ＮａｔｕｒａｌＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏ．，ＰｈｉｌｌｉｐｓＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏ．，Ｓ