Статус документа

ГОСТ 34898-2022 (ISO/TR 29922:2017) Газ природный. Вспомогательная информация для вычисления физических свойств (с Поправкой)

8.3 Коэффициенты сжимаемости постоянных газов

В данном пункте приведены наиболее соответствующие оценочные значения коэффициента сжимаемости так называемых постоянных (и некоторых других) газов, включенных в набор компонентов, охватываемых ГОСТ 31369 (см. также [1]), полученные экспериментально или путем подгонки высококачественных данных PVT при помощи надежного интерполяционного уравнения состояния, а также результаты их сравнения со значениями, вычисленными с использованием коэффициентов суммирования, приведенных в ГОСТ 31369-2021, таблица 2 (см. также [1]).

Значения (наиболее соответствующие), приведенные в таблице 3 для постоянных газов, взяты из следующих источников: метан - (см. [35]), этан - (см. [37]), пропан - (см. [39]), бутаны - (см. [61] и [39]), этен - (см. [44]), неон - (см. [62]), аргон - (см. [53]), азот - (см. [54]), диоксид углерода - (см. [57]), большая часть которых объединена (см. [63]). Все значения относятся к температуре 0°С и давлению 101,325 кПа. Для других постоянных газов, указанных в таблице 3, приведены значения без неопределенностей (см. [3]).

Таблица 3 - Сравнение коэффициентов сжимаемости для постоянных газов при температуре 0°С и давлении 101,325 кПа


	Компонент	Коэффициент сжимаемости (наиболее соответствующие значения)	Стандартная неопределен- ность	Коэффициент сжимаемости , вычисленный на основе	Стандартная неопределен- ность
1	Метан	0,997613	0,000008	0,997613	0,000049
2	Этан	0,990052	0,000025	0,990060	0,000219
3	Пропан	0,97860	0,00010	0,97854	0,00047
4	н-бутан	0,9591	0,0004	0,9591	0,0016
5	2-метилпропан	0,9645	0,0002	0,9645	0,0012
18	Этен	0,992468	0,000010	0,992466	0,000174
19	Пропен	0,981	-	0,9809	0,0004
28	Этин	0,991	-	0,9912	0,0004
41	Водород	1,0006	-	0,9999	0,0005
43	Сероводород	0,990	-	0,9899	0,0005
44	Аммиак	0,985	-	0,9849	0,0005
46	Оксид углерода	0,9993	-	0,99933	0,00005
49	Гелий	1,0005	-	0,9999	0,0005
50	Неон	1,000484	0,000015	0,9999	0,0005
51	Аргон	0,999056	0,000005	0,999058	0,000061
52	Азот	0,999543	0,000005	0,999542	0,000043
53	Кислород	0,9990	-	0,99903	0,00006
54	Диоксид углерода	0,993259	0,000010	0,993260	0,000328
55	Диоксид серы	0,976	-	0,975	0,001

Стандартные неопределенности для наиболее соответствующих значений коэффициентов сжимаемости соответствуют приведенным в исходной документации, тогда как для коэффициентов сжимаемости, полученных из коэффициентов суммирования [с использованием обратной формулы (32)], вычислены как , где используемые значения приведены вместе с коэффициентами суммирования в ГОСТ 31369-2021, таблица 2 (см. также [1]). Последние значения неопределенности значительно превышают первые; причины этого указаны в 8.4 и 8.5.

В таблице 4 для того же набора постоянных газов приведен окончательный и внутренне согласованный набор значений коэффициентов сжимаемости (без неопределенностей), определенных с использованием программы NIST-RefProp версии 9.1 (см. [34]) для четырех стандартных температур измерения , перечисленных в ГОСТ 31369 (см. также [1]).

Таблица 4 - Коэффициенты сжимаемости для постоянных газов при стандартных температурах измерения


	Компонент	Коэффициент сжимаемости
		°С	°С	°F	°C
1	Метан	0,99762	0,99802	0,99804	0,99814
2	Этан	0,99001	0,99153	0,99158	0,99197
3	Пропан	0,97870	0,98210	0,98221	0,98306
4	н-бутан	0,95949	0,96650	0,96672	0,96845
5	2-метилпропан	0,96428	0,97030	0,97049	0,97199
18	Этен	0,99247	0,99361	0,99365	0,99394
19	Пропен	0,98094	0,98395	0,98405	0,98481
41	Этин	1,00061	1,00060	1,00060	1,00059
43	Водород	0,98989	0,99148	0,99153	0,99193
44	Сероводород	0,98486	0,98789	0,98799	0,98871
46	Аммиак	0,99934	0,99953	0,99954	0,99959
49	Оксид углерода	1,00054	1,00051	1,00051	1,00050
50	Гелий	1,00050	1,00049	1,00049	1,00048
51	Неон	0,99904	0,99924	0,99924	0,99930
52	Аргон	0,99955	0,99971	0,99972	0,99976
53	Азот	0,99900	0,99921	0,99922	0,99927
54	Кислород	0,99325	0,99434	0,99438	0,99466
55	Диоксид углерода	0,97509	0,98024	0,98040	0,98161

Для достижения согласованности этот пакет реализует, в частности, уравнение GERG-2004 (см. [60]), с помощью которого вычислены значения для метана, этана, пропана, н-бутана, 2-метилпропана (изобутана), водорода, гелия, аргона, азота, кислорода и диоксида углерода. Другие источники, используемые RefProp: для этена (см. [44]), пропена (см. [45]), сероводорода, оксида углерода и диоксида серы (см. [41]), аммиака (см. [64]) и неона (см. [62]). Все значения приведены для стандартного давления , равного 101,325 кПа. Следует учитывать, что перечисленные значения коэффициента сжимаемости частично взаимоконвертируемы с коэффициентами суммирования в ГОСТ 31369 (см. также [1]), и значения для температуры 0°С не идентичны наиболее соответствующим значениям в таблице 3. Последнюю цифру для значений, приведенных в таблице 4, следует рассматривать как помощь в интерполяции.