【国家标准(GB)】 天然气标准参比条件

ICS75.060
中华人民共和国国家标准
GB/T19205-2008
代替GB/T19205--2003
天然气标准参比条件
Naturalgas--Standard reference conditions（ISO13443：1996,NEQ）
2008-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪
中国国家标准化管理委员会
2009-06-01实施
GB/T19205--2008
本标准与国际标准ISO13443：1996《天然气一—标准参比条件》的一致性程度为非等效。本标准与ISO13443：1996的主要差异是：-本标准仅采用了ISO13443规定的标准参比压力，没有采用该标准规定的标准参比温度，我国规定的参比温度是20℃(293.15K)。一本标准附录A增加了体积发热量等物性值由20：20换算到0：0,20：20换算到15：15和25：0换算到20：20参比条件下相应物性值的18个换算系数。本标准附录B和附录D给出的是101.325kPa，20℃与其他参比条件的换算方程和计算示例，而ISO13443附录B和附录D给出的是101.325kPa，15℃与其他参比条件的换算方程和计算示例。
本标准代替GB/T19205一2003《天然气的标准参比条件》。本标准与GB/T19205—2003相比主要变化如下：本标准与ISO13443：1996保持一致，增加了湿度（饱和状态）的标准参比条件。对于真实干燥气体单独说明了使用的标准参比条件。—本标准取消了GB/T19205—2003的参考文献，该文献为GB/T17291--1998《石油液体和气体计量的标准参比条件》,相应的也取消了GB/T19205一2003与此相关的注1。本标准的附录A和附录C为规范性附录，附录B、附录D和附录E为资料性附录。本标准由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)提出。本标准由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)归口。本标准起草单位：中国石油西南油气田分公司天然气研究院。本标准主要起草人：唐蒙、许文晓、迟永杰。本标准于2003年6月首次发布。
1范围
天然气标准参比条件
GB/T19205—2008
本标准规定了测量和计算天然气、天然气代用品及气态的类似流体时，使用的压力、温度和湿度的标准参比条件。
标准参比条件主要用于计量交接，将用于描述天然气的气质和数量的各种物理性质统一到一个共同的基准。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T11062—1998天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法（neqISO6976：1995）3标准参比条件
在测量和计算天然气、天然气代用品及气态的类似流体时，使用的压力、温度和湿度（饱和状态）的标准参比条件是101.325kPa，20℃（293.15K)。对于真实的干燥气体，使用的标准参比条件是101.325kPa,20℃(293.15K)。
也可采用合同规定的其他压力和温度作为标准参比条件。涉及标准参比条件的物理性质包括体积、密度、相对密度、压缩因子、高位发热量、低位发热量和沃泊指数。这些性质的完整定义由GB/T11062给出。对于发热量和沃泊指数，被燃烧气体的体积及其释放的能量均与使用的标准参比条件有关。应该指出，实践中，在某些特定的场合，只使用一种标准参比条件不能满足要求，例如，本标准允许采用合同规定的其他压力和温度作为标准参比条件。鉴于这种情形，附录A给出了几种常用的以国际单位制表示的参比条件之间的换算系数。附录B给出了在本标准规定的101.325kPa，20℃标准参比条件下的各物性值与在其他参比条件下相应物性值之间的换算公式。附录C给出了符号的定义。附录D给出了一些计算示例。附录E则给出了世界上部分国家和地区常用的以国际单位制表示的参比条件。注1：ISO13443规定的标准参比条件是101.325kPa，15℃(288.15K)。注2：在GB/T11062一1998中，干燥气体定义为气体中水蒸气的摩尔分数小于0.00005，但在本标准的应用场合不必如此严格，允许水蒸气的摩尔分数不大于0.001。注3：当有可能发生混淆时，可将有关的参比条件作为符号的一部分，与所代表的物理量结合在一起，而不是与单位结合在一起。例如：
用Z(101.325kPa，0℃)表示在\101.325kPa，0℃”参比条件下的压缩因子，而不用Zn表示；用V(101.325kPa，293.15K)/m2表示在\101.325kPa，293.15K”参比条件下气体以m2计量的体积，而不用mn\，m（n），nm或Nm表示，也不能简单地以m来表示。在不发生混淆时，类似于Z(0）和V(20)/m2这样的缩写形式也是可以接受的。对于V(101.325kPa,15℃)/m这种情况，用V(ISO)/m表示，可能将成为最佳的表示方式。1
GB/T19205—2008
附录AwwW.bzxz.Net
（规范性附录）
参比条件之间的换算系数
在表A.1中，如果将(a)行参比条件下的已知物性值乘以表中所给出的换算系数，就可相应地得到（b)行所给出的参比条件下的具有相同单位的物性值。如果要进行相反的换算，则除以表中所给出的换算系数。
对所有的天然气，换算的理想气体性质，预计可准确到士0.01%之内。对真实气体的体积性质（体积、密度、相对密度、压缩因子），预计可推确到士0.02%。对真实气体的燃烧性质（发热量、沃泊指数），可准确到士0.05%。
不推荐使用非国际单位制的参比条件，尤其在国际贸易的场合，因此也不再给出其换算系数。大多数以非国际单位制表示的参比条件使用的温度条件是60°F（15.6℃），而压力则有几种不同的条件。附录B给出的一组方程可将在表A.1中未给出的参比条件下的物性值换算成101.325kPa，20℃标准参比条件下的相应的物性值。
在表A.1中，燃烧和体积计量所使用的标准压力条件均为101.325kPa，而气体则是干燥的。衰A.1参比条件之间的换算系数
计盘温度t2/℃
理想体积
理想密度
理想相对密度
压缩因子
真实体积
真实密度
真实相对密度
摩尔理想高位发热量
摩尔理想低位发热量
质盘理想高位发热量
质量理想低位发热量
摩尔真实高位发热量
摩尔真实低位发热量
质蛋真实高位发热量
质盘真实低位发热量
换算到
换算到
换算到
换算到
燃烧温度t/℃
换算到
换算到
换算到
换算到
换算到
体积理想高位发热量
体积理想低位发热量
理想沃泊指数
体积真实高位发热量
体积真实低位发热量
真实沃泊指数
换算到
25：20
换算到
表A.1(续)
：计盘温度ta/℃
燃烧温度t/℃
换算到
换算到
25 : 0
换算到
换算到
20 : 20
换算到
GB/T19205—2008
20 : 20
换算到
25 : 0
换算到
GB/T19205—2008
附录B
(资料性附录）
标准参比条件之间的换算方程
方程B.1至方程B.21可以把表A.1列出的物性值，从参比条件T/K，T2/K，p/kPa，p2/kPa换算为20℃101.325kPa标准参比条件下相同计量单位的当量值。这些方程的适用范围为：270所有方程与温度和压力的关系都采用简单的线性函数。这些方程都是在假定（aZ/ap)r，(az/aT)，(aZar/aT)，，1/H(aH/aT)和1/H(aH/aT)近似为常数的条件下推导出来的，各种常数则是对宽范围的天然气组成进行试算后确定的。这些常数值如下：(az/ap)r=-0.000020/kPa
(az/aT),=+0.000025/K
(aZ/aT),=+0.000011/k
1/Hg(aHg/aT)=-0.00010/K
1/H(aH/aT)=-0.00001/K
aHs/ap和aHi/ap两者之值均取为零。尽管上述近似方法很简单，但预计其换算准确性仍可保持到附录A中所规定的范围内。在使用这些方程时，与附录A所给出数值的位数相比，不能增加其数值的位数。注意：如果参比条件不是以K和kPa给出的（如°C或F；atm，mbar，psia或psig），则必须在使用方程前，进行单位的换算。
理想体积Vo
Vo(101.325kPa,293.15K)=V(p2,T2)×293.15p2/101.325Tz........(B.1)理想密度p
p(101.325kPa,293.15K)=p(p2,Tz)×101.325T2/293.15p2理想相对密度d°
do d(p2,T2)
压缩因子Z
Z(101.325kPa,293.15K)=Z(pz,T2)×[1+0.000020(p2-101.325)J/[1+0.000025(T2-293.15))真实体积V
V(101.325kPa,293.15K)=V(p2,T,)×[293.15p2/101.325T2J×[1+0.000020(p2-101.325)/[1+0.000025(T2-293.15)]真实密度p
p(101.325kPa,293.15K)=p(p2,T2)×[101.325T2/293.15p2J×[1+0.000025(T,-293.15)]/[1+0.000020(p2-101.325)]真实相对密度d
d(101.325kPa,293.15K)=d(p2,Tz)×[1+0.000014(T2—293.15)J/[1+0.000020(p2—101.325)]摩尔理想高位发热量H
.......( B. 2)
（B.3）
·（B.4)
.....(B.5)
.·(B.6)
·（B.7)
Hg(101.325kPa,293.15K)=Hg(p,T)×[1+0.00010(T,-293.15)).(B.8)
摩尔理想低位发热量Hi
GB/T19205——2008
H(101. 325 kPa,293. 15 K) =H(p,T,)×[1 +0. 000 01(T, -293. 15)](B. 9 )质量理想高位发热量Hs
Hg(101. 325 kPa,293. 15 K) = Hg(p1,T) ×[1 +0. 000 10(T, -- 293. 15)J ..( B. 10 )质量理想低位发热量H
H(101.325kPa,293.15K)=H(p1,T,)×[1+0.000 01(T,-293.15)(B.11)摩尔真实高位发热量Hs
Hs(101.325 kPa,293.15 K) =Hs(p1,T,)×[1+0.000 10(T,-293.15))(B.12)摩尔真实低位发热量H
H(101.325 kPa,293.15 K)=H(p1,T,) ×[1+0. 000 01(T -293.15)J.(B.13)质量真实高位发热量Hs
Hs(101. 325 kPa,293. 15 K) = Hs(p1,T,) ×[1 +0. 000 10(T, -293.15)) ..( B.14 )质量真实低位发热量H
H(101. 325 kPa,293. 15 K) = H(p1,T,) ×[1 +0. 000 01(T, -293. 15)J ...( B. 15 )体积理想高位发热量Hs
Hg(101. 325 kPa,293. 15 K) = Hg(p1,p2, T, T2) ×[101.325T2/293.15p2]×[1+0.00010×(T,-293.15)]（B.16)
体积理想低位发热量H
H(ISO) = H(p1,p2,T, T,) ×[101. 325Tz/293. 15 p2J ×[1+0.00001×（T,-293.15)]
·（B.17)
理想沃泊指数Wo
W(101.325kPa293.15K)=W(p,p2,T,T)X[101.325T2/293.15p2]×[1+0.00010(T,-293.15)]（B.18)
体积真实高位发热量Hs
Hs(101.325kPa293.15K)=Hs(p1,p,T,T2)×[101.325T2/293.15p2JX[1+0.00010(T,-293.15)]×[1+0.000025(T,-293.15)]/[1+0.000020(p2-101.325)]
体积真实低位发热量H
H(101.325 kPa,293.15 K) =H,(p1,p2,T,T,) ×[101.325 T2/293.15 p2J ×[1+0.00001(T,-293.15)]×[1+0.000025（T2-293.15)]/[1+0.000020(p2-101.325)]
真实沃泊指数W
W(101.325kPa,293.15K)=W(p1,p2,T,T,)×[101.325T/293.15p2JX[1+0.00010(T,-293.15)］×([1+0.000020(p2-101.325)]/[1+0.000036(T2-293.15)])-1/2（B.19）
·（B.20）
（B.21）)
GB/T19205—2008
符号：
下标：
上标：
附 录C
（规范性附录）
相对密度
摩尔低位发热量
质量低位发热量
体积低位发热量
摩尔高位发热量
质量高位发热量
体积高位发热量
(绝对)压力
(绝对)温度
摄氏温度=T-273.15
沃泊指数
压缩因子
燃烧参比条件
容量或计参比条件
SI制单位
（或复合单位）
kJ ·mol-1
MJ · kg
MJ·m-3
kJ ·mol-1
MJ · kg\!
M·m-*
MJ·m-3
kg·m-3
表示为理想气体（无上标则表示为真实气体）附录D
（资料性附录）
计算示例
GB/T19205—2008
以下给出的计算示例全部是以甲烷为主要成分(摩尔分数大于70%)的干燥的真实天然气。示例1
已知在压力101.325kPa、温度273.15K时，某天然气的压缩因子为0.9971，在ISO标准参比条件下，该天然气的压缩因子是多少？在293.15K、101.325kPa的标准参比条件下，该天然气的压缩因子又是多少？由表A.1第4行第3列(采用逆运算)：Z(ISO) = 0. 997 1/0. 999 6 = 0. 997 5将101.325kPa、288.15K的条件代人方程B.4，可获得同样的结果（取四位有效数字）。由表A.1第4行第2列(采用逆运算）：Z(101.325kPa,20℃)=0.997 1/0.999 5=0. 997 6由方程B.4，也可获得同样的结果(取四位有效数字)。示例2
已知在101.325kPa、273.15K的参比条件下，天然气的体积为1000m，在IS0标准参比条件下，该天然气的体积是多少？在101.325kPa、293.15K的标准参比条件下，该天然气的体积是多少？由表A.1第5行3列（采用逆运算）：V(ISO)=1000/0.9476=1055.3m
将101.325kPa、288.15K的条件代人方程B.5，可获得同样的结果（取五位有效数字)。由表A.1第5行2列采用逆运算）：V(101.325kPa,20℃C)=1000/0.9313=1073.8m由方程B.5，也可获得同样的结果(取五位有效数字)。示例3
某天然气在100kPa、25℃时，其质景高位发热量为54.21MJ/kg，在ISO标准参比条件下，其相应值是多少？在101.325kPa、293.15K的标准参比条件下，其相应值是多少？一般认为糜尔发热盘和质量发热盘与附录B中给出的压力范围(包含正常的大气压变化范围)内的压力pi无关，因此，在这种情况下与指定的压力无关。由表A.1第14行第2列：
Hs(ISO) = 54. 21 × 1. 001 0 = 54. 26 MJ .kg将101.325kPa、288.15K的条件代人方程B.14，可获得完全相同的结果。由表A.1第14行第1列：
Hs(101.325kPa,20℃)=54.21×1.0005=54.24MJ.kg由方程B.14可获得完全相同的结果。示例4
某天然气在101.560kPa和60°F(15.6℃)下的体积高位发热盘为38.57MJ/m2，在IS0标准参比条件下，其相应值是多少？在101.325kPa、293.15K的标准参比条件下，其相应值是多少？此例不能采用表A.1来解决，因为该表只在压力为101.325kPa时才有效，而且表中并未包括华氏温度。首先将60F换算成热力学温度：
60°F=[(6032)×5/9]+273.15=288.706K然后，将101.560kPa、288.706K的条件代人方程B.19：Hs(IS0)=(38.57×101.325×288.706×[1+0.00010×(288.706-288.15)]×[1+0.000025×(288.706288.15)J)/(288.15×101.560×[1+0.000020(101.560101.325)])=38.56MJ·m-3（取四位有效数字）。7
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