計(jì)量測(cè)試與檢定METROLOGY TEST TECHNOLOGY VERIFICATION天然氣標(biāo)準(zhǔn)體積流量的計(jì)算成偉,張東飛,劉振海(蘇州市計(jì)量測(cè)試研究所流量檢測(cè)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(jì)算方法。結(jié)合EK260天然氣體積修正儀,介紹了運(yùn)用超壓縮因子(查表法)求取標(biāo)準(zhǔn)體積流量的方法,給出了修正儀流量通道的檢定方法和數(shù)據(jù)。[關(guān)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(hào)]TH814[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1002-1183(2013)06-0014-021問題的提出3.2計(jì)算軟件天然氣作為重要的清潔能源,在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中人工通過GB/T17747《天然氣壓縮因子的計(jì)算作用越來越大;在天然氣流量計(jì)量中,由于涉及到壓計(jì)算壓縮因子比較復(fù)雜。目前,一些天然氣研究機(jī)構(gòu)縮因子的計(jì)算、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等,天然氣體積流量的計(jì)算和專業(yè)流量公司己按該標(biāo)準(zhǔn)編制了壓縮因子計(jì)算軟是長(zhǎng)期困擾計(jì)量工作者的難題,本文從氣體壓縮因子件,經(jīng)驗(yàn)證研究證明該軟件與ISO1223中描述的計(jì)和超壓縮因子的角度,討論體積流量的計(jì)算方法。算程序等效。2計(jì)算依據(jù)和數(shù)學(xué)模型3.3經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算目前,我國(guó)天然氣標(biāo)準(zhǔn)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)體積流量計(jì)量。根據(jù)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(zhǔn)確的二常數(shù)氣體狀態(tài)方程式,適用的溫度和壓得計(jì)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(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量,m3/h;F為輸入的標(biāo)準(zhǔn)頻率,H;K為配套流量計(jì)的流量系數(shù),m3;p為工0.086647xB況壓力,kPa(絕壓);py為標(biāo)況壓力,101.325kPa(1.01325bar);T為工況氣體溫度,K;TN為標(biāo)況氣對(duì)比溫度:T7對(duì)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(biāo)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(jì)算方法,可按照循環(huán)迭代進(jìn)行計(jì)算體的實(shí)際體積與其理想體積之比。對(duì)于理想氣體,Z=13.1相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)還介紹了DAK等經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算壓縮因子z6。GB/T17747.1-3《天然氣壓縮因子的計(jì)算)介4超壓縮因子Fz的引入紹了計(jì)算壓縮因子的兩種方法。方法一:已知?dú)怏w的天然氣超壓縮因子Fz是因天然氣特性偏移理想詳細(xì)的摩爾組成時(shí),可采用GBT17747.2進(jìn)行計(jì)算氣體定律而導(dǎo)出的修正系數(shù),其定義公式為:(用摩爾組成計(jì)算),又稱為AGA8-92DC計(jì)算方法;F方法二:已知?dú)怏w的高位發(fā)熱量(體積基)、相對(duì)密(3)度、CO2的含量、H2含量(若不為零)等非詳細(xì)的41采用超壓縮因子計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)流量分析數(shù)據(jù)時(shí),可采用GB/T17747.3進(jìn)行計(jì)算(用物由公式(1)和(3)可得計(jì)算公式(4):性值計(jì)算),又稱為 SGERG-88計(jì)算方法。若不計(jì)相關(guān)溫度和壓力等輸入的不確定度,上述兩種計(jì)算方法的預(yù)期不確定度大約為0.1%13-。超壓縮H中國(guó)煤化工z)(4)CNMH(接求取工況和[收稿日期]2012-04-24[作者簡(jiǎn)介]成偉(1983-),男,江蘇泰興人,一級(jí)注冊(cè)計(jì)量師,畢業(yè)于常州工學(xué)院,從事能源、流量計(jì)量檢測(cè)工作。Industrial Measurement 2013 Vol 23 No 6METROLOGY TEST TECHNOLOGY VERIFICATION計(jì)量測(cè)試與定標(biāo)況下的壓縮因子,按照公式(4)直接計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)流量的求取。道為例討論天然氣體積標(biāo)準(zhǔn)流量的計(jì)算方法。4.2超壓縮因子(查表法)在計(jì)量中的應(yīng)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(shù)值;通過查GB/T11062-19982計(jì)算高位發(fā)熱量和標(biāo)準(zhǔn)密度,設(shè)超壓縮因子F2值表,結(jié)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(jié)束然氣標(biāo)準(zhǔn)流量qy的求取。后,必須恢復(fù)儀表原先設(shè)置);在體積修正儀的溫度和從計(jì)量檢定的角度,可以設(shè)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(diǎn)相同),超壓縮因子,按照公式(4)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)流量,求取查表得出超壓縮因子Fz,按公式(4)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)流量天然氣體積修正儀瞬時(shí)流量的誤差。qN,與修正儀示值q比較,從而計(jì)算出瞬時(shí)流量誤差。5計(jì)算實(shí)例5.2檢定數(shù)據(jù)EK系列天然氣體積修正儀廣泛應(yīng)用于天然氣計(jì)檢定數(shù)據(jù)見表1。表1EK260體積修正儀檢定數(shù)據(jù)(瞬時(shí)流量)表輸入頻率工況壓力工況溫度超壓縮因子標(biāo)準(zhǔn)流量?jī)x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(shí),儀表系數(shù)CPn=1000m3,當(dāng)?shù)卮髿鈮篬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(jì)算第1部分:T6143-2004中表A21(超壓縮因子Fz值表)求得。導(dǎo)論和指南[S]6結(jié)論[4]GB/T17747.3-1999,天然氣壓縮因子的計(jì)算第2部分:用摩爾組成進(jìn)行計(jì)算[S]在天然氣壓縮因子計(jì)算軟件的幫助下,可以容易[5]GBT17747.3-199,天然氣壓縮因子的計(jì)算第3部分:獲取所需狀態(tài)下的壓縮因子,進(jìn)而按照公式(1)計(jì)用物性值進(jìn)行計(jì)算[S]算其標(biāo)準(zhǔn)體積流量;但是在壓縮因子不容易獲取時(shí),[6]汪周華,等,酸性天然氣壓縮因子實(shí)用算法對(duì)比分可以參照本文通過查超壓縮因子數(shù)值表求得超壓縮因[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào),2004(1):17-50子,按照公式(4)求取特定狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)體積流量。[7]GBT1102-198,天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃[參考文獻(xiàn)泊指數(shù)的計(jì)算方法[S][1]sYT6143-2004,用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量[S][編輯:鄧茂煥]廣告引1上海敏榆實(shí)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(guó)(天津)國(guó)際動(dòng)力2美國(guó)斯亞樂儀表有限公司上海扉傳動(dòng)與控制技術(shù)展覽會(huì)代表處封213西安東風(fēng)機(jī)電有限公司彩1222014國(guó)際質(zhì)量檢測(cè)分析技術(shù)及32014中國(guó)國(guó)際衡器展覽會(huì)封3遼陽市計(jì)量熱工實(shí)驗(yàn)廠彩2測(cè)量測(cè)試儀器儀表展覽會(huì)彩104芬蘭貝美克斯有限公司上海15太原市太航壓力測(cè)試科技23第11屆河北國(guó)際制造業(yè)自動(dòng)化代表處封4有限公司彩3及儀器儀裹展覽會(huì)彩115深圳市菲恩測(cè)控科技有限公司扉116中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京242014第十七屆中國(guó)國(guó)際工控6北京斯貝克科技有限責(zé)任公司扉2長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所彩4自動(dòng)化及儀器儀表(濟(jì)南)7南京三埃工控股份有限公司扉317河北理工大學(xué)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(mào)有限公司中國(guó)煤化工子有限9杭州中創(chuàng)電子有限公司扉5192014廣州國(guó)際工業(yè)自動(dòng)化CNMHG目次頁10上海華之潤(rùn)化工有限公司扉6技術(shù)及裝備展覽會(huì)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(dòng)化202014第7屆中國(guó)西部國(guó)際化工27鄭州恒科實(shí)業(yè)有限公司目次頁儀器有限公司博覽會(huì)彩828QC檢測(cè)儀器網(wǎng)目次頁于光鼓213年第23卷第6期15