天然气流量计量中压缩因子影响探讨(油气计量论文)

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1、2014’中国油气计量技术论坛论文编号：天然气流量计量压缩因子影响探讨张秋萍中国石化仪征化纤股份有限公司设备管理部联系电话：0514-电子邮箱：zhangqp.yzhx@sinopec.com二○一四年五月6天然气流量计量压缩因子影响探讨张秋萍（仪征化纤股份有限公司设备管理部江苏仪征）摘要：通过分析天然气流量计量原理，利用文献资料提供的实验数据，结合理论研究结论，得出天然气压缩因子的影响因素有：工况压力、温度及气体组份，定性并部分定量给出了这些因素对压缩因子及计量值的影响,探讨了天然气流量计量的最佳解决方案。关键词：压缩因子工况压力工况温度气体组份计量误差Toinves

2、tigatetheinfluenceofcompressibilityfactorofnaturalgasflowmeteringZhangquipping(EquipmentmanagementdepartmentofYizhengChemicalFibreCo.，Ltd.，YizhengJiangsu)Abstract:Throughtheanalysisofnaturalgasflowmeasurementprinciple,theexperimentaldataprovidedbytheliterature,combinedwiththetheoreticalr

3、esearchconclusions,obtainedtheinfluencingfactorsofnaturalgascompressionfactor:workingpressure,temperatureandgascomposition,qualitativeandquantitativegiventheimpactofthesefactorsonthecompressionfactorandthevalueofmeasurement,discussestheoptimalsolutionofnaturalgasflowmeasurement.Keywords:

4、compressionfactorworkingpressureworkingtemperaturegascompositionmeasurementerror.一、引言目前，国内天然气作为一种重要的清洁能源越来越多地被应用，管输天然气的贸易结算大都采用换算到标准状态（1个标准大气压、20℃）下的标况体积流量。通常情况下，当气体的压力接近于标准大气压时，可以近似地作为理想气体处理，理想气体遵循状态方程6PV=nRT（式中P为气体的绝对压力，V为气体的体积，n为物质的量，R为普适气体常数，T为气体的绝对温度）。标况下体积流量V0为：V0=V1×P1P0×T0T1（1）式中

5、：V1为工况体积流量；P0、T0为标准状态下气体的绝对压力、绝对温度；P1、T1为工况下气体的绝对压力、绝对温度。而实际上理想气体是不存在的。实验表明，只有在低压、高温下实际气体才可以近似被看作为理想气体。当气体处于高压、低温条件下，会显著偏离理想气体状态方程。工程上采用压缩因子Z对理想气体状态方程进行修正，状态方程表示为：PV=nZRT（2）式中：Z为绝对压力P、绝对温度T下的压缩因子，对于理想气体，任何温度、压力下Z都等于1，对于实际气体，Z的数据与1相差越大，表明其与理想气体的偏离程度越大。考虑压缩因子后，公式（1）转化为标准状态下体积流量公式:V0=V1×P1P

6、0×T0T1×Z0Z1(3)式中：Z0、Z1分别是标准状态下、工况状态下气体的压缩因子，Z0/Z1又称为体积修正系数。二、修正计算对单一气体，压缩因子Z的确定已很复杂，对自身组分复杂的天然气来说，压缩因子Z的确定将变得更加复杂。以前使用的压缩因子大多是文献上查得的或是通过图表法获得的，随着计算机技术的广泛应用，已经实现了依托于状态方程的、繁杂的天然气压缩因子的理论计算。我国于1999年12月颁布实施了《天然气压缩因子的计算》的国家标准GB／T17747．1-3—1999，采用国际标准化组织(IS0)天然气技术委员会推荐的2个以状态方程为基础的计算方法。第一个方程被称为A

7、GA892DC，该方程源自美国煤气协会(AGA)关于孔板流量计标准的AGA报告，在已知气体的详细摩尔组成的情况下，可以据该方程计算出气体的压缩因子。第二个方程被称为SGERG一88方程，是20世纪80年代由德国、英国等国家的学者组成的欧洲气体研究集团(GERG)依据天然气分析数据计算压缩因子而提出的。AGA892DC和SGERG一886计算方法所使用的方程是基于这样的概念：任何天然气容量性质均可由组成或一组合适的、特征的可测定物性值来表征和计算。这些物性值和压力、温度一起被用作计算方法的输人数据。AGA8—92DC计算方法要求对气体进行详