GB/T 30491.2-2024天然氣熱力學性質(zhì)計算第2部分：擴展應用范圍的單相(氣相、液相和稠密相)流體性質(zhì)

ICS75060

CCSE.24

中華人民共和國國家標準

GB/T304912—2024/ISO20765-22015

.:

天然氣熱力學性質(zhì)計算

第2部分擴展應用范圍的單相

:

氣相液相和稠密相流體性質(zhì)

(、)

Naturalgas—Calculationofthermodynamicproperties—

Part2Sinle-haseroertiesasliuidanddensefluid

:gppp(g,q,)

forextendedrangesofapplication

ISO20765-22015IDT

(:,)

2024-03-15發(fā)布2024-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T304912—2024/ISO20765-22015

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………2

方法的熱力學基礎

4………………………3

原理

4.1…………………3

亥姆霍茲自由能基本方程

4.2…………4

由亥姆霍茲自由能導出的熱力學性質(zhì)

4.3……………6

計算方法

5…………………8

輸入變量

5.1……………8

壓力到對比密度的轉(zhuǎn)換

5.2……………9

運算

5.3…………………9

應用范圍

6…………………10

單純氣體

6.1……………10

二元混合物

6.2…………………………11

天然氣

6.3………………13

狀態(tài)方程的不確定度

7……………………14

背景

7.1…………………14

單純氣體性質(zhì)計算的不確定度

7.2……………………14

二元混合物性質(zhì)計算的不確定度

7.3…………………17

天然氣熱力學性質(zhì)計算的不確定度

7.4………………18

其他性質(zhì)的不確定度

7.5………………20

輸入變量不確定度的影響

7.6…………20

結(jié)果報告

8…………………20

附錄規(guī)范性符號和單位

A()……………22

附錄規(guī)范性理想氣體無量綱亥姆霍茲自由能

B()……………………25

附錄規(guī)范性純組分的臨界參數(shù)和摩爾質(zhì)量值

C()……………………30

附錄規(guī)范性剩余無量綱亥姆霍茲自由能

D()…………31

附錄規(guī)范性密度和溫度的無量綱函數(shù)

E()……………44

附錄資料性微量組分的賦值

F()………………………52

附錄資料性實例

G()……………………54

參考文獻

……………………57

Ⅰ

GB/T304912—2024/ISO20765-22015

.:

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是天然氣熱力學性質(zhì)計算的第部分已經(jīng)發(fā)布了以下

GB/T30491《》2。GB/T30491

部分

:

第部分輸配氣中的氣相性質(zhì)

———1:;

第部分擴展應用范圍的單相氣相液相和稠密相流體性質(zhì)

———2:(、)。

本文件等同采用天然氣熱力學性質(zhì)計算第部分擴展應用范圍的單相

ISO20765-2:2015《2:

氣相液相和稠密相流體性質(zhì)

(、)》。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任

。。

本文件由全國天然氣標準化技術委員會提出并歸口

(SAC/TC244)。

本文件起草單位中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司天然氣研究院中國石油天然氣

:、

股份有限公司塔里木油田分公司實驗檢測研究院中國石油大學北京哈爾濱工業(yè)大學國家管網(wǎng)集

、()、、

團聯(lián)合管道有限責任公司西氣東輸分公司中國石油化工股份有限公司天然氣分公司中海油研究總院

、、

有限責任公司國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司油氣調(diào)控中心

、。

本文件主要起草人張鐠羅勤周理韓慧林青瑾孟祥娟袁澤波張永學張金亞姜益強

:、、、、、、、、、、

鄭文科張佩穎周雷劉喆李清平姚海元楊毅劉松李建剛

、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T304912—2024/ISO20765-22015

.:

引言

給出了天然氣熱力學性質(zhì)的計算方法主要涉及集輸天然氣單相氣相液相超臨界

GB/T30491,(、、

相熱力學性質(zhì)天然氣氣液兩相熱力學性質(zhì)天然氣焦耳湯姆遜系數(shù)以及黏度等遷移性質(zhì)計算與基

)、、-。

于狀態(tài)方程制定的和相比本文件推薦方法的適用范圍得

AGA8-92DCGB/T17747.2GB/T30491.1,

到了拓展其壓力溫度適用范圍拓展至和摩爾分數(shù)的適用范圍

,、0.0MPa~70.0MPa60.0K~700.0K,

也得到了拓展對甲烷的摩爾分數(shù)低至氮氣的摩爾分數(shù)高至二氧化碳的摩爾分數(shù)高至

,0.30、0.55、

乙烷的摩爾分數(shù)高至丙烷的摩爾分數(shù)高至氫氣的摩爾分數(shù)高至和硫化氫的摩爾

0.30、0.25、0.14、0.40

分數(shù)高至的天然氣的密度和聲速等熱力學性質(zhì)參數(shù)均具有不錯的計算準確度適用于不同組成

0.27,、

不同相態(tài)天然氣的熱力學性質(zhì)準確計算對保障天然氣高效開發(fā)及集輸計量公平公正以及天然氣工業(yè)

,

的快速健康發(fā)展有積極的推動作用

。

目前系列標準已發(fā)布第部分第部分和第部分第部分和第部分仍在制定

,ISO207651、25,34

中因此擬由以下部分構(gòu)成

,GB/T304915。

第部分輸配氣中的氣相性質(zhì)目的是規(guī)定天然氣含人工摻和物的天然氣和其他類似混合

———1:。、

物僅以氣體狀態(tài)存在時的體積性質(zhì)和熱性質(zhì)的計算方法

。

第部分擴展應用范圍的單相氣相液相和稠密相流體性質(zhì)目的是規(guī)定天然氣合成燃

———2:(、)。、

料氣體和類似混合物在單相狀態(tài)均勻氣態(tài)液態(tài)和稠密態(tài)下的體積性質(zhì)和熱性質(zhì)計算方法

(、)。

第部分兩相性質(zhì)氣液平衡狀態(tài)目的是規(guī)定天然氣合成燃料氣體和類似混合物在氣液

———3:()。、

平衡狀態(tài)下的兩相性質(zhì)的計算方法

。

第部分物性值計算天然氣性質(zhì)目的是規(guī)定利用天然氣發(fā)熱量相對密度等參數(shù)獲取物性

———4:。、

參數(shù)的計算方法

。

第部分黏度焦耳湯姆遜系數(shù)和等熵指數(shù)的計算目的是規(guī)定天然氣動力黏度焦耳

———5:、-。()、-

湯姆遜系數(shù)和等熵指數(shù)的簡化算法

。

Ⅳ

GB/T304912—2024/ISO20765-22015

.:

天然氣熱力學性質(zhì)計算

第2部分擴展應用范圍的單相

:

氣相液相和稠密相流體性質(zhì)

(、)

1范圍

本文件規(guī)定了天然氣合成燃料氣體和類似混合物在單相狀態(tài)均勻氣態(tài)液態(tài)和稠密態(tài)下的體積

、(、)

性質(zhì)和熱性質(zhì)計算方法

。

注1雖然本文件的主要應用對象是天然氣人造燃料氣體和類似混合物但其所提及的方法也適用于天然氣各

:、,

純組分及與其他二元和多元混合物混合后的混合物的性質(zhì)的高精度計算在實驗不確定度范圍內(nèi)

()()。

本文件推薦的方法適用于氣體混合物的體積性質(zhì)壓縮因子和密度和熱性質(zhì)例如焓熱容焦耳

()(、、-

湯姆森系數(shù)和聲速的計算在的適用壓力溫度和組成范圍[1]本方法的準確度至少與

),ISO20765-1、,

描述的計算方法相當在某些情況下如在溫度為時本計算方法的計算

ISO20765-1。,250K~275K,

準確度較顯著提升通常來說本方法體積性質(zhì)和聲速的計算不確定度小于等于

ISO20765-1。,0.1%。

本方法的模型結(jié)構(gòu)比提及的更加復雜也更能準確地描述均質(zhì)氣體液體超臨界流體稠

ISO20765-1,、、(

密流體以及氣液平衡體系的體積性質(zhì)和熱性質(zhì)

)。

注2本文件中提及的所有不確定度均為包含區(qū)間為的擴展不確定度包含因子k

:95%(=2)。

在不增加計算不確定度的條件下本方法也可在不適用的溫度壓力和組成范圍使

,ISO20765-1、

用例如它適用于甲烷摩爾分數(shù)低至氮氣摩爾分數(shù)高至二氧化碳摩爾分數(shù)高至乙烷

。,0.30、0.55、0.30、

摩爾分數(shù)高至丙烷摩爾分數(shù)高至以及氫氣摩爾分數(shù)較高的天然氣該方法還可用于二氧化

0.25、0.14,。

碳封存中高濃度混合物性質(zhì)的計算

CO2。

本文件介紹的混合物熱力學性質(zhì)計算模型在整個流體區(qū)域內(nèi)均適用由于缺乏高質(zhì)量的試驗測試

。

數(shù)據(jù)天然氣在液體和超臨界流體稠密流體區(qū)域內(nèi)的熱力學性質(zhì)參數(shù)的計算不確定度尚不能明確給

,()

出對于液化天然氣在的溫度范圍內(nèi)飽和液體密度的計算不確定度為

。(LNG),100K~140K,(0.1~

這與測試數(shù)據(jù)的不確定度相當對各種二元混合物