計量測試與檢定METROLOGY TEST TECHNOLOGY VERIFICATION天然氣標準體積流量的計算成偉,張東飛,劉振海(蘇州市計量測試研究所流量檢測室,江蘇蘇州215218)[摘要]文章從壓縮因子和超壓縮因子角度,分別介紹了天然氣體積流量的計算方法。結合EK260天然氣體積修正儀,介紹了運用超壓縮因子(查表法)求取標準體積流量的方法,給出了修正儀流量通道的檢定方法和數據。[關鑣詞]天然氣體積流量;EK260體積修正儀;氣體壓縮因子;氣體超壓縮因子[中圖分類號]TH814[文獻標識碼]B[文章編號]1002-1183(2013)06-0014-021問題的提出3.2計算軟件天然氣作為重要的清潔能源,在國家能源結構中人工通過GB/T17747《天然氣壓縮因子的計算作用越來越大;在天然氣流量計量中,由于涉及到壓計算壓縮因子比較復雜。目前,一些天然氣研究機構縮因子的計算、狀態(tài)轉換等,天然氣體積流量的計算和專業(yè)流量公司己按該標準編制了壓縮因子計算軟是長期困擾計量工作者的難題,本文從氣體壓縮因子件,經驗證研究證明該軟件與ISO1223中描述的計和超壓縮因子的角度,討論體積流量的計算方法。算程序等效。2計算依據和數學模型3.3經驗公式計算目前,我國天然氣標準計量參比條件為20℃和本文主要介紹,采用普遍化R-K方程式101.325kPa1,采用標準體積流量計量。根據JGRedlic-Kwong equation)求解壓縮因子Z,這是目前1003-2005《流量積算儀檢定規(guī)程》附錄B.1.22),較為準確的二常數氣體狀態(tài)方程式,適用的溫度和壓得計算公式(1)力范圍較廣。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為瞬時標準流量,m3/h;F為輸入的標準頻率,H;K為配套流量計的流量系數,m3;p為工0.086647xB況壓力,kPa(絕壓);py為標況壓力,101.325kPa(1.01325bar);T為工況氣體溫度,K;TN為標況氣對比溫度:T7對比壓力:8體溫度,293.15K;Z為工況氣體壓縮因子(無量Pe綱);zN為標況氣體壓縮因子(無量綱)。式中:T、P為該氣體的臨界溫度、臨界壓力;T、P3壓縮因子Z的求取為該氣體的工況溫度、工況壓力。R-K方程式是JG1003-2005附錄B推薦的壓在規(guī)定的壓力和溫度條件下,壓縮因子是指給定氣縮因子Z的計算方法,可按照循環(huán)迭代進行計算體的實際體積與其理想體積之比。對于理想氣體,Z=13.1相關的國家標準文獻還介紹了DAK等經驗公式計算壓縮因子z6。GB/T17747.1-3《天然氣壓縮因子的計算)介4超壓縮因子Fz的引入紹了計算壓縮因子的兩種方法。方法一:已知氣體的天然氣超壓縮因子Fz是因天然氣特性偏移理想詳細的摩爾組成時,可采用GBT17747.2進行計算氣體定律而導出的修正系數,其定義公式為:(用摩爾組成計算),又稱為AGA8-92DC計算方法;F方法二:已知氣體的高位發(fā)熱量(體積基)、相對密(3)度、CO2的含量、H2含量(若不為零)等非詳細的41采用超壓縮因子計算標準流量分析數據時,可采用GB/T17747.3進行計算(用物由公式(1)和(3)可得計算公式(4):性值計算),又稱為 SGERG-88計算方法。若不計相關溫度和壓力等輸入的不確定度,上述兩種計算方法的預期不確定度大約為0.1%13-。超壓縮H中國煤化工z)(4)CNMH(接求取工況和[收稿日期]2012-04-24[作者簡介]成偉(1983-),男,江蘇泰興人,一級注冊計量師,畢業(yè)于常州工學院,從事能源、流量計量檢測工作。Industrial Measurement 2013 Vol 23 No 6METROLOGY TEST TECHNOLOGY VERIFICATION計量測試與定標況下的壓縮因子,按照公式(4)直接計算出標準量行業(yè),本文以檢定EK260天然氣體積修正儀流量通體積流量,大大方便標準流量的求取。道為例討論天然氣體積標準流量的計算方法。4.2超壓縮因子(查表法)在計量中的應用5.1檢定方法SYT6143-2004中表A.2.2超壓縮因子Fz值按照SYT6143-2004附錄表F.1天然氣組分和表),給出了0~1MPa和0~80℃的F2數值;通過查GB/T11062-19982計算高位發(fā)熱量和標準密度,設超壓縮因子F2值表,結合公式(4),將大大方便天置EK260體積修正儀“體積修正列表”(檢定結束然氣標準流量qy的求取。后,必須恢復儀表原先設置);在體積修正儀的溫度和從計量檢定的角度,可以設定特定天然氣組分和壓力通道,分別輸入特定的壓力和溫度值(最好與特定工況(特定的工況溫度和壓力),查F值表求取YT6143-2004中表A21給定的溫度壓力點相同),超壓縮因子,按照公式(4)計算出標準流量,求取查表得出超壓縮因子Fz,按公式(4)計算標準流量天然氣體積修正儀瞬時流量的誤差。qN,與修正儀示值q比較,從而計算出瞬時流量誤差。5計算實例5.2檢定數據EK系列天然氣體積修正儀廣泛應用于天然氣計檢定數據見表1。表1EK260體積修正儀檢定數據(瞬時流量)表輸入頻率工況壓力工況溫度超壓縮因子標準流量儀表流量F/HzT/℃Fr/qy/(m3·h-1)示值誤差/%102.0119.921.000036253.26936251.52107770.61.0053180299.0l179880.40.232檢定時,儀表系數CPn=1000m3,當地大氣壓[2]JG1003-2005,流量積算儀檢定規(guī)程[S為1020lPa(100lar);超壓縮因子F2通過查取SY/[3]GBT174,1-199,天然氣壓縮因子的計算第1部分:T6143-2004中表A21(超壓縮因子Fz值表)求得。導論和指南[S]6結論[4]GB/T17747.3-1999,天然氣壓縮因子的計算第2部分:用摩爾組成進行計算[S]在天然氣壓縮因子計算軟件的幫助下,可以容易[5]GBT17747.3-199,天然氣壓縮因子的計算第3部分:獲取所需狀態(tài)下的壓縮因子,進而按照公式(1)計用物性值進行計算[S]算其標準體積流量;但是在壓縮因子不容易獲取時,[6]汪周華,等,酸性天然氣壓縮因子實用算法對比分可以參照本文通過查超壓縮因子數值表求得超壓縮因[J].西南石油學院學報,2004(1):17-50子,按照公式(4)求取特定狀態(tài)下的標準體積流量。[7]GBT1102-198,天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃[參考文獻泊指數的計算方法[S][1]sYT6143-2004,用標準孔板流量計測量天然氣流量[S][編輯:鄧茂煥]廣告引1上海敏榆實業(yè)有限公司封112北京康斯特儀表科技有限21第五屆中國(天津)國際動力2美國斯亞樂儀表有限公司上海扉傳動與控制技術展覽會代表處封213西安東風機電有限公司彩1222014國際質量檢測分析技術及32014中國國際衡器展覽會封3遼陽市計量熱工實驗廠彩2測量測試儀器儀表展覽會彩104芬蘭貝美克斯有限公司上海15太原市太航壓力測試科技23第11屆河北國際制造業(yè)自動化代表處封4有限公司彩3及儀器儀裹展覽會彩115深圳市菲恩測控科技有限公司扉116中國航空工業(yè)集團公司北京242014第十七屆中國國際工控6北京斯貝克科技有限責任公司扉2長城計量測試技術研究所彩4自動化及儀器儀表(濟南)7南京三埃工控股份有限公司扉317河北理工大學智能儀器廠彩128大連金馬衡器有限公司扉418珠峰成業(yè)科貿有限公司中國煤化工子有限9杭州中創(chuàng)電子有限公司扉5192014廣州國際工業(yè)自動化CNMHG目次頁10上海華之潤化工有限公司扉6技術及裝備展覽會彩726賽摩電氣股份有限公司目次頁ll北京市科海龍華工業(yè)自動化202014第7屆中國西部國際化工27鄭州恒科實業(yè)有限公司目次頁儀器有限公司博覽會彩828QC檢測儀器網目次頁于光鼓213年第23卷第6期15