• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Документ в силу не вступил


ГОСТ Р 56851-2016

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГАЗ ПРИРОДНЫЙ СЖИЖЕННЫЙ

Метод расчета термодинамических свойств

Liquefied natural gas. Method for calculation of thermodynamic properties



ОКС 75.060

Дата введения 2017-01-01

     
     
Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 "Природный и сжиженные газы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 января 2016 г. N 7-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (www.gost.ru)

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод расчета термодинамических свойств (плотность, коэффициент сжимаемости, показатель адиабаты, скорость распространения звука) сжиженного природного газа по измеренным значениям давления, температуры и молярных долей компонентов.

1.2 Настоящий стандарт применяют для расчета термодинамических свойств сжиженного природного газа при давлениях до 5 МПа включительно и температурах от 100 до 140 К.

1.3 Метод и алгоритм расчета термодинамических свойств, приведенные в настоящем стандарте, могут быть использованы при разработке программного обеспечения вычислителей расхода сжиженного природного газа.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.417 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 31371.1 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 1. Руководство по проведению анализа

ГОСТ 31371.2 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 2. Характеристики измерительной системы и статистические оценки данных

ГОСТ 31371.3 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 3. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов до ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств с использованием двух насадочных колонок

ГОСТ 31371.4 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 4. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств в лаборатории и с помощью встроенной измерительной системы с использованием двух колонок

ГОСТ 31371.5 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 5. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств в лаборатории и при непрерывном контроле с использованием трех колонок

ГОСТ 31371.6 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 6. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств с использованием трех капиллярных колонок

ГОСТ 31371.7 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов

ГОСТ Р 53521-2009 Переработка природного газа. Термины и определения

ГОСТ Р 55892-2013 Объекты малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа. Общие технические требования

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 ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 53521 и ГОСТ Р 55892, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 идеально-газовое состояние: Условное состояние газа или смеси газов, которое характеризуется отсутствием взаимодействия молекул газа, а сами молекулы не имеют собственного объема.

3.1.2

сжиженный природный газ; СПГ: Природный газ, сжиженный после переработки с целью хранения или транспортирования.

[ГОСТ Р 53521-2009, статья 5]

3.1.3

регазификация (сжиженного природного газа): Перевод сжиженного природного газа в газообразное состояние путем его нагревания и испарения.

[ГОСТ Р 55892-2013, пункт 3.26]

3.1.4 показатель адиабаты: Термодинамическое свойство СПГ, характеризующее процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой.

3.1.5 скорость распространения звука (скорость звука): Термодинамическое свойство СПГ, характеризующее скорость распространения упругих волн в СПГ.

3.2 Обозначения

Основные условные обозначения физических величин, принятые в стандарте, приведены в таблице 1. Обозначения единиц величин приведены в соответствии с требованиями ГОСТ 8.417.


Таблица 1 - Обозначения физических величин

Условные обозначения

Наименование величины

Обозначение единицы величины

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Универсальная газовая постоянная, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств8,314472 [1]ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

кДж/(кмоль·К)

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Термодинамическая температура

К

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Абсолютное давление

МПа

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Скорость звука

м/с

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Молярная доля компонента СПГ

1

Коэффициент сжимаемости,

1

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Показатель адиабаты

1

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Плотность

кг/мГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Молярная плотность

кмоль/мГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Относительная погрешность (далее - погрешность)

%

________________
ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств Текст документа соответствует оригиналу. В бумажном оригинале нумерация в разделе Библиография не приводится. - Примечание изготовителя базы данных.


В стандарте также используются следующие символы и нижние индексы для обозначения:

{ } - множества, например молярных долей компонентов СПГ ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, молярные массы компонентов СПГ ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и т.п.;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, - физических величин для ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, -го компонента СПГ;

кр - физической величины в критической точке.

4 Метод расчета термодинамических свойств сжиженного природного газа


Метод расчета термодинамических свойств СПГ основан на применении расширенного принципа соответственных состояний к уравнению состояния метана [2] как основного компонента СПГ. Методология применения этого принципа кратко приведена в А.1-А.4 (приложение А).

Примечание - Для расчета плотности СПГ при температуре не более 115 К и абсолютном давлении до 0,15 МПа включительно, кроме приведенного в настоящем разделе метода расчета термодинамических свойств, допускается применять модифицированный метод Клозека-Маккинли [3].

4.1 Метод расчета плотности и коэффициента сжимаемости

4.1.1 Плотность СПГ рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (1)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - молярная масса СПГ, кг/кмоль;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - псевдокритическая молярная плотность СПГ (см. формулу (9));

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - приведенная плотность.

Молярную массу СПГ рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (2)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - молярная масса ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств-го компонента СПГ, значения которой для каждого компонента приведены в таблицах А.1 и А.6 (приложение А);

- число компонентов СПГ.

4.1.2 Приведенную плотность ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств при измеренных (заданных) значениях давления, температуры и молярных долей компонентов СПГ определяют из решения следующего уравнения

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (3)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - приведенное давление;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - приведенная температура;

- безразмерный комплекс (см. 4.1.2.2);

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - псевдокритический коэффициент сжимаемости.

4.1.2.1 Приведенные значения давления ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, плотности ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и температуры ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, а также псевдокритический коэффициент сжимаемости рассчитывают по формулам:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (4)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (5)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (6)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (7)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - псевдокритическое давление СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - псевдокритическая молярная плотность СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - псевдокритическая температура СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - ацентрический фактор Питцера СПГ.

Величины псевдокритических значений давления, молярной плотности и температуры СПГ, а также значение ацентрического фактора Питцера СПГ вычисляют по формулам:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (8)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (9)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (10)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (11)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - молярная масса компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - критическая плотность компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - критическая температура компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - фактор Питцера компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - параметры бинарного взаимодействия;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - число компонентов СПГ.

Значения молярной массы, критических значений плотности и температуры компонентов СПГ, а также значения фактора Питцера компонентов СПГ приведены в таблице А.1 (приложение А), а значения параметров бинарного взаимодействия - в таблице А.2 (приложение А).

4.1.2.2 Безразмерный комплекс ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (12)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - коэффициенты, значения которых приведены в таблице А.3 (приложение А);

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - функции приведенных значений плотности ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и температуры ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств.

Функции приведенных значений плотности и температуры и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств рассчитывают по формулам

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств (13)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств (14)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - коэффициенты и показатели степеней, значения которых приведены в таблице А.3 (приложение А);

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ..., ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - параметры, которые рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств1, 2, …, 6, (15)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - коэффициенты, значения которых приведены в таблице А.4 (приложение А);

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - число компонентов СПГ.

4.1.3 Решение уравнения (3) осуществляют эффективными численными методами, используя заданные значения температуры, давления и молярных долей ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств СПГ (см. 5.2.4).

4.1.4 Коэффициент сжимаемости СПГ рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (16)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - безразмерный комплекс (см. 4.1.2.2).

Примечание - Безразмерный комплекс ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств в формуле (16) рассчитывают при заданных значениях (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и найденном в результате решения уравнения (3) значении приведенной плотности (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств).

4.2 Метод расчета показателя адиабаты и скорости звука

4.2.1 Показатель адиабаты и скорость звука рассчитывают по формулам

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (17)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (18)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - безразмерные комплексы (см. 4.2.2);

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - молярная масса СПГ, кг/кмоль (см. 4.1.1);

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - безразмерная изобарная теплоемкость СПГ в идеально-газовом состоянии (см. 4.2.3).

4.2.2 Безразмерные комплексы ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств рассчитывают по формулам:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (19)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (20)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств. (21)


Коэффициенты ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, функции ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, входящие в формулы (19)-(21), те же самые, которые входят в формулы расчета безразмерного комплекса ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств (см. 4.1.2.2). Остальные функции (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) от приведенных значений плотности (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и температуры (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) вычисляют по формулам:

, (22)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (23)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств (24)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств (25)


Коэффициенты и показатели степеней (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств), а также параметры (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ..., ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств), входящие в формулы (22)-(25), те же самые, которые входят в формулы расчета безразмерного комплекса ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств (см. 4.1.2.2).

Безразмерную изобарную теплоемкость СПГ в идеально-газовом состоянии ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (26)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - безразмерные изобарные теплоемкости компонентов СПГ в идеально-газовом состоянии;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - число компонентов СПГ.

Безразмерные изобарные теплоемкости компонентов СПГ ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств рассчитывают по формуле

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (27)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - коэффициенты уравнения для ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств-го компонента СПГ;

- критическая температура для ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств-го компонента СПГ, которая приведена в таблице А.1 (приложение А).

Коэффициенты формулы (27) приведены в таблице А.5 (приложение А).

5 Алгоритм расчета термодинамических свойств сжиженного природного газа

5.1 Исходные данные

5.1.1 Исходными данными для расчета термодинамических свойств СПГ являются:

- молярные доли компонентов СПГ ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств;

- абсолютное давление СПГ;

- температура СПГ.

5.1.2 Молярные доли компонентов СПГ (после регазификации) определяют хроматографическим анализом по ГОСТ 31371.1 - ГОСТ 31371.7. Измерения молярных долей компонентов могут выполняться как потоковыми, так и лабораторными хроматографами.

Примечание - При расчете термодинамических свойств определенные хроматографическим анализом значения молярных долей компонентов СПГ используют в долях единицы.

5.1.3 Избыточное давление СПГ измеряют с применением соответствующих средств измерений. Для расчета абсолютного давления применяют следующую формулу

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (28)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - избыточное давление СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - атмосферное давление.

5.1.4 Температуру СПГ измеряют с применением соответствующих средств измерений, как правило, в градусах Цельсия. Для перевода измеренной температуры ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, °С, в температуру , ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, применяют следующую формулу

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств. (29)

5.2 Алгоритм расчета

5.2.1 Рассчитывают псевдокритические параметры (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и ацентрический фактор Питцера СПГ (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) по формулам (7)-(11).

5.2.2 Рассчитывают параметры ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ..., ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств по формуле (15) и молярную массу СПГ по формуле (2).

5.2.3 Рассчитывают функции приведенных значений плотности и температуры ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств по формулам (13) и (14), а ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - по формулам (22)-(25).

5.2.4 Расчет приведенной плотности (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) осуществляется в результате решения уравнения (3). Значение начального приближения приведенной плотности (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) равно 3.

Окончательное значение приведенной плотности (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) определяется по методу Ньютона в следующем итерационном процессе:

а) приведенную плотность (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) на ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств-м итерационном шаге определяют из выражений:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств,

(30)

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств,


где безразмерные комплексы ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойстврассчитывают по формулам (12) и (19) при плотности на итерационном шаге (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств), т.е. при ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств;

б) условие завершения итерационного процесса

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств. (31)


Если условие (31) не выполняется, то продолжают итерационный процесс, возвращаясь к перечислению а) итерационного процесса. Если условие (31) выполняется, то уравнение (3) считается решенным. После этого рассчитывают плотность по формуле (1) и коэффициент сжимаемости (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) по формуле (16) при , т.е. при найденном решении уравнения (3).

Расчет показателя адиабаты и скорости звука выполняют по формулам (17) и (18) при заданных (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и ( ) и найденном значении ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств.

Блок-схема и примеры расчета термодинамических свойств СПГ по представленному в стандарте методу приведены, соответственно, на рисунке 1 и в приложении Б.

Рисунок 1 - Блок-схема расчета термодинамических свойств СПГ

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств


Рисунок 1 - Блок-схема расчета термодинамических свойств СПГ

6 Диапазоны применимости метода расчета термодинамических свойств сжиженного природного газа и его погрешности

6.1 Метод, приведенный в настоящем стандарте, предназначен для расчета термодинамических свойств СПГ в следующих диапазонах параметров:

- по температуре - от 100 до 140 К включительно;

- по давлению - от 0,1 до 5,0 МПа включительно.

При этом молярные доли компонентов СПГ не должны выходить за диапазоны, которые приведены в таблице 2.


Таблица 2 - Компоненты СПГ и диапазоны молярных долей компонентов

Компонент

Диапазоны молярных долей

Метан

0,89ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств1,0

Этан

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,07

Пропан

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,02

Бутаны в сумме

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,009

Пентаны + высшие

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,0035

Азот + кислород

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,05

Диоксид углерода

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,0003

Примечания

1 Молярные доли остальных компонентов не превышают суммарно 0,001.

2 Для исключения возникновения дополнительной погрешности расчета термодинамических свойств необходимо молярную массу смеси рассчитывать по формуле (2) с учетом всех компонентов, молярная доля которых не равна нулю (молярные массы кислорода, н-гексана, н-гептана и н-октана приведены в таблице А.6 приложения А).

6.2 Погрешности метода расчета термодинамических свойств СПГ с диапазонами молярных долей компонентов, которые представлены в таблице 2, и во всем диапазоне температур и давлений, приведенных в 6.1, с доверительной вероятностью 95% не превышают:

- для плотности ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,3%;

- для коэффициента сжимаемости - ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств0,3%;

- для скорости звука - ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств2,1%;

- для показателя адиабаты - ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств4,5%.

Приведенные значения погрешностей расчета термодинамических свойств получены в результате сравнения рассчитанных по представленному в стандарте методу значений плотности и скорости звука с данными по плотности и скорости звука для ряда смесей типа СПГ, рассчитанными по уравнению состояния GERG-2008 [4] в диапазоне температур от 100 до 140 К при давлениях до 5 МПа (включая кривую кипения).

6.3 Погрешность расчета плотности ( ), коэффициента сжимаемости (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств), скорости звука (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и показателя адиабаты (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) с учетом погрешности измерения давления, температуры и молярных долей компонентов СПГ (исходных данных для расчета) вычисляют по следующим формулам:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (32)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (33)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (34)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (35)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - погрешности метода расчета плотности, коэффициента сжимаемости, скорости звука и показателя адиабаты соответственно, значения которых приведены в 6.2;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - погрешности расчета плотности, коэффициента сжимаемости, скорости звука и показателя адиабаты соответственно, которые появляются дополнительно в связи с погрешностью измерения давления, температуры и молярных долей компонентов СПГ.

Погрешности ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств вычисляют по следующим формулам:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (36)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (37)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (38)


ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (39)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - число компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - условное обозначение ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств-го параметра применяемых для расчета исходных данных, т.е. измеренные значения давления, температуры и молярных долей компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - соответственно, плотность, коэффициент сжимаемости, скорость звука и показатель адиабаты, значения которых рассчитывают при измеренных значениях давления, температуры и молярных долей компонентов СПГ;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - соответственно, плотность, коэффициент сжимаемости, скорость звука и показатель адиабаты, алгоритм расчета которых приведен в 6.4;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - соответственно, плотность, коэффициент сжимаемости, скорость звука и показатель адиабаты, алгоритм расчета которых приведен в 6.4.

6.4 Для упрощения алгоритм расчета значений коэффициента сжимаемости (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) приведен для бинарной смеси с измеренными молярными долями (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств), а также при измеренных значениях давления (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и температуры (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств). Расчет аналогичных значений плотности (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств), скорости звука (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) и показателя адиабаты (ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств) осуществляют так же, как и для коэффициента сжимаемости ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств.

В случае бинарной смеси формула (37) приобретает следующий вид:

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, (40)


где ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - коэффициент сжимаемости, значение которого рассчитано при измеренных значениях , ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств;

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств - коэффициент сжимаемости, значения которого рассчитывают:

- для ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств1 при ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств, ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств и ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств;

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Текст документа вы можете получить на ваш адрес электронной почты, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу uwt@kodeks.ru

ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Название документа: ГОСТ Р 56851-2016 Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств

Номер документа: 56851-2016

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2016 год
Дата принятия: 18 января 2016

Дата начала действия: 01 января 2017
Этот документ входит в профессиональные справочные системы «Техэксперт»
Узнать больше о системах