Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

16 страниц

304.00 ₽

Купить ГОСТ 30319.2-2015 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Предназначен для расчета коэффициента сжимаемости, плотности, показателя адиабаты, коэффициента динамической вязкости природного газа и скорости распространения звука в среде природного газа по измеренным значениям давления, температуры, плотности при стандартных условиях, содержания азота и диоксида углерода. 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. Методы расчета физических свойств, приведенные в настоящем стандарте, могут быть использованы при разработке программного обеспечения вычислителей расхода природного газа.

  Скачать PDF

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения и обозначения

4 Определение коэффициента сжимаемости и плотности

5 Определение показателя адиабаты

6 Определение скорости звука

7 Определение коэффициента динамической вязкости

Приложение А (обязательное) Оценка погрешностей методов расчета физических свойств природного газа

Приложение Б (справочное) Примеры расчета физических свойств природного газа

Библиография

Показать даты введения Admin

Нормативные ссылки

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

ГОСТ

30319.2—

2015

(ISC)

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

Стандартинформ

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. № 79-П)

За принятие проголосовали:

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

Код 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 Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Молдова

MD

Молдова-Стандарт

Россия

RU

Росстандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 ноября 2015 г. № 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 в ежегодном информационном 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

© Стандартинформ, 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


5j =100


8, =100


Upac4,i ^rOCT,i


■TOCTi


Н-расч,1 MtOCTJ Mtoctj


(A.7)


(A.8)


где kPac4,i и krocTj — соответственно, расчетное значение показателя адиабаты и его значение, полученное по методу ГОСТ 30319.3;

иРасч i и urocTi — соответственно, расчетное значение скорости звука и ее значение, полученное по методу ГОСТ 30319.3;

Ppac4,i и |~1 гост i — 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 звука и коэффициента динамической вязкости

А.3.1 Погрешности расчета коэффициента сжимаемости (5д), плотности (6рИД), показателя адиабаты (бкид), скорости звука (5иИд) и вязкости (бцИд), которые появляются дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода, вычисляют по следующим формулам:


5


гид


5


рид


100

Р


100

z


S(pqk+

. k=l



(А.9)


(А. 10)


6.




(А. 11)


5


иид


(А. 12)


5


МИД



(А. 13)


где qk — условное обозначение к-го параметра применяемых для расчета исходных данных, т.е. измеренные значения давления (ри), температуры (Ти), плотности при стандартных условиях (рси), молярных долей азота (хаи) и диоксида углерода (хуи) природного газа;

z, р, k, и и р — 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;

z +,р    k    , и    +и(1 —соответственно, коэффициент сжимаемости, плотность, показатель адиа-

Як    Як    Як    Як    Як

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

z _,р    к    _, и    _ир _ —соответственно, коэффициент сжимаемости, плотность, показатель адиа-

Як    Як    Як    Як    Як

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

А.3.2 Ниже приведен алгоритм расчета значений коэффициента сжимаемости (Zqk + MZqk_ ). Расчет аналогичных значений плотности (р%+ И pqk_ ), показателя адиабаты (kqk+ И kqk_ ), скорости звука (Uqk+ И Uqk_ ) и вязкости (РЧк+ И pqk ) осуществляют так же, как и для коэффициента сжимаемости Zqk+ И Zqk_ .


9

Значения коэффициента сжимаемости zqt+ рассчитывают:

— ДЛЯ k = 1 при р„+, Т„, Рс„, Хаи И Ху„,

— ДЛЯ к = 2 при р„, Т„+, Рс„, Хаи И Хуи,

—    ДЛЯ к — 3 При Ри, Ти, Рси+| Хаи И Хуи,

—    ДЛЯ к — 4 При Ри, Ти, Реи, Хаи+ И Хуи,

—    ДЛЯ к — 5 При Ри, Ти, реи, Хаи И ХуИ+.

Значения коэффициента сжимаемости Z^_ рассчитывают:

—    ДЛЯ к — 1 При ри-, Ти, реи, Хаи И ХуИ,

—    ДЛЯ к — 2 При Ри, Ти-, Реи, Хаи И ХуИ,

—    ДЛЯ к — 3 При ри, Ти, Реи-, Хаи И ХуИ,

—    ДЛЯ к = 4 при Ри, Ти, Реи, Хаи- И Ху„,

—    ДЛЯ к = 5 при Ри, Ти, Реи, Хаи И Ху„..

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:

ри+=Ри(1 + 0,0056р),    (Д.14)

Ри_=Ри(1-0,0056р),    (А. 15)

Т„, = Т„ (1+0,0055,) ,    (А. 16)

Ти_ =Т„(1-0,0056т) ,    (А. 17)

Рш+ = Рси(1+0,0056^) -    (А.18)

Реи- = Реи (l - 0,005(5^) -    (А. 19)

хаи+ =xs„(l + 0,0055xs) ,    (А.20)

хш- = х<ш (l - 0,005(5^) ,    (А.21)

х„уи(1 + 0,0055чг) ,    (А.22)

ху„-=хуи(1-0,0055ху) ,    (А.23)

где 5Р, 5Т, 5рС, 5ха и 5ху — соответственно, погрешности измерения ри, Ти, рСи, хаи и хуи, численные значения которых определяют в соответствии с применяемыми методиками или средствами их измерений.

10


Приложение Б (справочное)

Примеры расчета физических свойств природного газа

Б.1 Примеры расчета рекомендуется использовать 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.

Таблица Б.1 — Исходные данные для расчета физических свойств смесей, имитирующих природный газ

Исходные данные

Смеси

№ 1

№2

Плотность при стандартных условиях, кг/м3

0,7000

0,8263

Молярная доля азота

0,003

0,057

Молярная доля диоксида углерода

0,006

0,076

Таблица Б.2 — Расчетные значения физических свойств для смеси № 1

т, К

р, МПа

р, кг/м3

Z

и, м/с

К

р, мкПа с

250,00

0,1

0,8112

0,9966

402,4

1,314

9,47

300,00

0,1

0,6749

0,9982

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

9,68

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

11

ГОСТ 30319.2-2015

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

Т, К

р, МПа

р, кг/м3

Z

W, м/с

к

р, мкПас

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

12,88

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

12

ГОСТ 30319.2-2015

Библиография

[1]    Международный стандарт Natural gas — Calculation of compression factor —

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

[2]    Кобза 3., Добровольски 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 теплофизических свойств веществ. М. «Энергия», 1977. 248 с

С указанным стандартом можно ознакомиться в ФГУП «Стандартинформ».

13

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 Е.Д. Дульнева Компьютерная верстка Д М. Кульчицкого

Подписано в печать 08.02.2016. Формат 60x84V8.

Уел. печ. л. 1,86. Тираж 37 экз. Зак. 4350.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»

123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru    info@gostinfo.ru

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

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, показателя адиабаты, коэффициента динамической вязкости природного газа и скорости распространения 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 использованы при разработке программного обеспечения вычислителей расхода природного газа.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты: ГОСТ 31369-2008 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 С8 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 Ci — С5 и С6+ 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 С1 — С8 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 года, 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 ссылку.

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:


Z = 1 + Bmp + Cmp2,


(1)

где Вт и Ст, —коэффициенты уравнения состояния.

Коэффициенты уравнения состояния рассчитывают по следующим формулам:


Вт2 В, +хэхаВ*(В1 + В2)-1,73хэху1В3)05 + + ХаВ2 + 2хахуВ23 + х2В3,


(2)


(3)

где Хэ — молярная доля эквивалентного углеводорода;

Ха — молярная доля азота;

ху — молярная доля диоксида углерода.

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


х =1—X -X


(4)

В1 =-0,425468+2,865 • 10"3Т - 4,62073 • 10"6Т2 +

+ (8,77118 • 1 (Г4 - 5,56281 • 10 6Т + 8,81514-10~9Т2 )• Нэ + + (-8,24747 • 10"7 + 4,31436 • 1 (Г9Т - 6,08319 • 10-12Т2) • Н2


(5)

В2 = -0,1446 + 7,4091 -10“4Т -9,1195-10“7Т2,


(6)

В23 = -0,339693+1,61176-10 3Т-2,04429• 10 6Т2,


(7)

В3 = -0,86834 + 4,0376 • 10“3 Т - 5,1657 • 10“6 Т2,


(8)

2



C1 = -0,302488 +1,95861 • 10“3Т - 3,16302 -10 6Т2 + (6,46422 • 10“4 -

-4,22876• 10“6Т + 6,88157-10 9Т2)-Нэ + (-3,32805• 10“7 + 2,2316• 10“9Т-- 3,67713 -10'12Т2)-Нз,


С2 = 7,8498 • 10"3 - 3,9895 • 1 (Г®Т + 6,1187 • 10"8Т2,


С, = 2,0513 • 10“3 + 3,4888 • 10 5 Т - 8,3703 • 10 “8 Т2,


С223 =5,52066 10"3 -1,68609-10 5Т+1,57169 10"8Т2


С233 = 3,58783-10'3 + 8,06674-10 6Т-3,25798-10'8Т2.


В* = 0,72+1,875 • 10 5 (320 - Т)2,


(Ю)

(11)

(12)

(13)

(14)


С* =0,92+0,0013-(Т-270).


(15)


В формулах (5), (9) значение теплоты сгорания эквивалентного углеводорода (Нэ) рассчитывают по формуле


Нэ =128,64 + 47,479 • Мэ ,


(16)


где Мэ— молярная масса эквивалентного углеводорода, значение которой рассчитывают по формуле


Мэ = (24,05525-zcpc -28,0135ха -44,01ху)/хэ.


(17)


где Хэ — 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


zc =1-(0,0741Ро -0,006-0,063 ха -0,0575ху)2.


(18)


4.2 Алгоритм расчета

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

Примечание — Допускается рассчитывать плотность при стандартных условиях по ГОСТ 31369.

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


z = Q + A2+Al/A2)/3


(19)


где

A1 — 1 + В0,

(20)

а2=[а0-(а*-а?)05]1/3,

(21)

A0 =1 + 1,5(B0 +C0),

(22)

TO

о

II

О"

TO

3

(23)

c0=b2cm,

(24)

b = 103 p/(2,7715T).

(25)

4.2.3 Плотность природного газа рассчитывают по формуле

p = 103Mmp/(RTz),

(26)

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

Мт = 24,05525 zcPo.    (27)

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 плотности 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

Диапазон

применения

Рс, кг/м3

р, МПа

S„, %

^сист, %

5СТ,%

20 <Н, МДж/м3 < 48 0,66 < рс, кг/м3< 1,05 0 < Ха < 0,20

0 < Ху < 0,20

250 <Т, К <350 0,1 < р, МПа < 7,5

От 0,66 до 0,70 включ.

От 0,1 до 3,0 включ.

0,11

0,002

0,02

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

Св. 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 в соответствии с А.1 (приложение А).

2    Н — высшая теплота сгорания, рассчитанная по ГОСТ 31369 или по следующей формуле: Н = 92,819(0,51447р0 + 0,05603 — 0,65689ха — ху).

3    5„ — погрешность метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности.

4    боист и 8СТ — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений коэффициента сжи-

маемости от экспериментальных данных._

4.3.2 Погрешности расчета коэффициента сжимаемости (8Z) и плотности (8Р) по уравнению состояния (1) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода (исходных данных для расчета) вычисляют по формулам

Sz=fc+S    (28)

(29)

sP=fc+sp2J°'5>

4

ГОСТ 30319.2-2015

где 8М — погрешность метода расчета коэффициента сжимаемости и плотности, значения которой приведены в таблице 1;

82ИД — погрешность расчета коэффициента сжимаемости, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода;

§Рид — 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 82ИД и 8рИД 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 = 1,556 (1 + 0,074 ха) - 3,9 • 10“ Т (1 - 0,68х а) - 0,208 рс +

+ (р /T)1'43 [384(1 - ха)(р/Т)0'8 + 26,4ха],    (30)

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 (8|<) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях и молярных долей азота (исходных данных для расчета) вычисляют по формуле

8к=(5^+8^)01,    (31)

где 8М — погрешность метода расчета показателя адиабаты, значения которой приведены в таблице 2; 8кид — погрешность расчета показателя адиабаты, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях и молярных долей азота.

Формулы расчета 8|<ид 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

применения

т, к

р, МПа

5„, %

бсиСТ! %

бет, %

20 < Н, МДж/м3 < 48 0,66 < рс, кг/м3< 1,05 0 < ха < 0,20 0 < ху < 0,20 250 <Т, К <350 0,1 < р, МПа < 7,5

От 250 до 260 включ.

От 0,1 до 6,0 включ.

2,5

-0,17

1,2

Св. 6,0 до 7,5 включ.

4,9

-1,3

2,2

Св. 260 до 350 включ.

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: Н = 92,819(0,51447рс + 0,05603 — 0,65689ха — ху).

3    8„ — погрешность метода расчета показателя адиабаты.

4    8СИСТ и 6СТ — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений показателя адиаба-

ты отданных, рассчитанных (полученных) по методу ГОСТ 30319.3._

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 в случае природного газа и от его компонентного состава.

6.3    Скорость звука вычисляют по формуле

\ 0,5

и =18,591

(32)

ТкгЛ Zc PcJ

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

Отклонения от данных ГОСТ 30319.3

Диапазон

применения

т, К

р, МПа

8.,%

бсиСТ! %

бет, %

20 < Н, МДж/м3 < 48 0,66 < рс, кг/м3< 1,05 0 < Ха < 0,20 0 < ху < 0,20 250 <Т, К <350 0,1 < р, МПа < 7,5

От 250 до 260 включ.

От 0,1 до 6,0 включ.

1,3

-0,06

0,63

Св. 6,0 до 7,5 включ.

2,7

-0,62

1,2

Св. 260 до 350 включ.

От 0,1 до 7,5 включ.

1,3

-0,25

0,61

Примечания

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

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

Н = 92,819(0,51447р0 + 0,05603 — 0,65689ха — ху).

3    5„ — погрешность метода расчета скорости звука.

4    5СИСТ и 5СТ — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений скорости звука от дан-

ных, рассчитанных (полученных) по методу ГОСТ 30319.3. _

6.5 Погрешность расчета скорости звука (5и) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода (исходных данных для расчета) вычисляют по формуле

8u =(§m+8L„)05’    (33)

где 8М — погрешность метода расчета скорости звука, значения которой приведены в таблице 3;

§иид — 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 8иИд 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

6


3,24(т0,5 +1,37 -9,09р°,125)Г рп2 р°’5 + 2,08-1,5(хау) |_    30(Tn-1)J’

(34)

где ха — молярная доля азота;

ху — молярная доля диоксида углерода;

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

Рп=Р/Рпк -

(35)

т„=т/тпк .

(36)

где рпк и Тпк — псевдокритические давление в МПа и температура в К, которые рассчитывают по формулам

рпк =2,9585(1,608-0,05994Рсу -0,392ха) -    (37)

Тпк =88,25(0,9915+ 1,759 Рсу -1,681ха) ■    (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 отданных ГОСТ 30319.3

Диапазон

применения

р, МПа

5„, %

бсИСТ) %

5ст, %

20 < Н, МДж/м3 < 48 0,66 < рс, кг/м3< 1,05 0 < ха < 0,20 0 < ху < 0,20 250 < Т, К <350 0,1 < р, МПа < 7,5

От 0,1 до 1,0 включ.

5,6

-3,1

2,3

Св. 1,0 до 7,5 включ.

6,7

-4,2

2,2

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 = 92,819(0,51447рс + 0,05603 — 0,65689ха — ху).

3    5М — погрешность метода расчета вязкости.

4    бсист и 5СТ — соответственно систематическое и стандартное отклонения расчетных значений вязкости от данных,

рассчитанных (полученных) по методу ГОСТ 30319.3.    _

7.4 Погрешность расчета вязкости (5Ц) с учетом погрешности измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода (исходных данных для расчета) вычисляют по формуле

5Ц=(52+5^Г    (39)

где 5М — погрешность метода расчета вязкости, значения которой приведены в таблице 4;

8цид — погрешность расчета вязкости, которая появляется дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры, плотности при стандартных условиях, молярных долей азота и диоксида углерода.

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

Примеры расчета физических свойств природного газа по представленным в стандарте методам приведены в приложении Б.

7

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

SM = [slnor + (2SCT)2 + Sgucn J3 5.    (A.1)

где Schct систематическое отклонение расчетных значений коэффициента сжимаемости от экспериментальных данных;

5СТ — стандартное отклонение расчетных значений коэффициента сжимаемости от экспериментальных данных;

8Эксп — погрешность экспериментальных данных (0,1 %).

Систематическое и стандартное отклонения рассчитывают по следующим формулам:

5-=i|5'’    (А.    2)

S,


Л N


(А.З)

где N — число экспериментальных данных;

8i — отклонение расчетного значения коэффициента сжимаемости от его экспериментального значения в i-й точке экспериментальных данных, которое рассчитывают по формуле


6, =100


^pac4j Акоп, Акоп;


0 = 1,2

N-1.N)


(А-4)

где zPac4,i и z3Kcn,i — соответственно, расчетное и экспериментальное значения коэффициента сжимаемости в i-й точке экспериментальных данных.

Примечание — Численно значения 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


8M = fcCT+(2sCT)2+sLr


(А-5)

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

8СТ — стандартное отклонение расчетных значений показателя адиабаты, скорости звука и вязкости от данных, полученных по методу ГОСТ 30319.3;

8гост — погрешность данных, полученных по методу ГОСТ 30319.3, о показателе адиабаты, скорости звука и вязкости.


Систематическое и стандартное отклонения рассчитаны по формулам (А.2) и (А.З), 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 (8i), которые рассчитывают по следующим формулам:


Sj =100


красч» ^ГОСТ»


(i = 1,2,...,N-1,N) ’


(А-6)

1