關(guān)于天然氣聲速計算方法標(biāo)準(zhǔn)化的建議

1、第 2 9 卷 第 5 期 2 0 0 8年 1 1 月計 量 學(xué) 報 ACT A M ET ROL0GI CA S I NI CA V o I I2 9。N o5No v e mb e r ，2 0 0 8關(guān) 于天然氣聲 速計 算方法標(biāo) 準(zhǔn)化 的建議 張 福 元 ，邱 惠 ，王 俊 ( 國家 石 油 天 然 氣 大 流 量 計 量 站 南 京 分 站 ，江 蘇 南 京 2 1 0 0 5 8 )摘 要 ： 介紹 了天然氣聲速計

2、算方法的發(fā)展過程 和標(biāo)準(zhǔn)化進展情況 。通過 比較研究 A G AN o ．1 0和 I S O2 o 7 6 5 —1這兩個天 然氣聲速和其它熱力學(xué)物性參 數(shù)計算標(biāo)準(zhǔn) ， 提 出我 國天 然氣 聲速和其它熱 力學(xué)物性 參數(shù)計 算 國家標(biāo)準(zhǔn) 以 A G AN o ．1 0報 告 為基 礎(chǔ) 進 行 制 定 的 建 議 。關(guān) 鍵 詞 ： 計 量 學(xué) ；天 然 氣 ；聲 速 ； 熱 力 學(xué) 方 法 ；不 確 定 度 中 圖 分 類 號 ： T

3、B 9 3 7文 獻 標(biāo) 識 碼 ：A文 章 編 號 ： 1 0 0 0 — 1 1 5 8 ( 2 0 0 8 ) 0 5 — 0 4 7 5 一 o 4AP r o p o s a la b o u tt h eS t a n d a r d i z a t i o nt oCa l c u l a t et h eSo u n dVe l o c i t yo fNa t u r a lGa sZ H A N GF u — y u

4、 a n ，Q I UH u i ，WA N GJ u n( N a n j i n gB r a n c ho fN a t i o n a lP e t r o l e u mL a r g eF l o wMe a s u r e m e n tS t a t i o n ，N a n j i n g ， J i a n g s u2 1 0 0 5 8 ，C h i n a )Ab s t r a c t ：A b r i e

5、 fo ft h ed e v e l o p me n th i s t o r ya n ds t a n d a r d i z a t i o ns i t u a t i o no ft h es o u n dv e l o c i t yo fn a t u r a lg a si si n t r o d u c e d．A f t e rs t u d y i n gt h eAG AN o ． 1 0a n dI S

6、 O2 0 7 6 5— 1 ， w h i c hs u p p l yt h es t a n d a r dme t h o dt oc a l c u l a t es p e e do fs o u n da n do t h e rt h e r mo d y n a mi cp r o p e r t i e sf o rt h en a t u r a lg a s ， t h er e c o mme n d a t

7、i o nt op r e p a r et h en a t i o n a ls t a n d a r dt oc a l c u l a t ea b o v e— me n t i o n e di t e msf o rt h en a t u r a lg a sb a s e do nA GAN o ． 1 0i sg i v e n ．K e ywo r d s ： Me t r o l o g y ； N a t u

8、 r a lg a s ； S o u n dv e l o c i t y ；T h e r m o d y n a mi cme t h o d ； U n c e r t a i n t y1天然 氣聲速 計算方法開發(fā)背景 2天然 氣聲速 計算方法 的標(biāo)準(zhǔn)化 1 9 7 0年 ， J o h n s o n用 B WR狀 態(tài) 方 程 ( 以下 簡 稱 方 程 ) 建立 了臨 界流 系數(shù) 計 算方 法 ， 1 9 7 2年 用 更

9、 準(zhǔn)確 的 2 4個參數(shù) 的 V e n n i x —K o b a y a s h i ?方 程 代替 B WR方 程 以提高 臨界 流 系數(shù) 計 算 的準(zhǔn) 確度 。美 國西 南研 究 院 ( S wR I ) 氣 體研究所 ( G R I ) 的 J ． L ． S a v i d g e 和雪弗 龍油 田研究公 司 ( C h e v r o nO i lF i e l dR e s e a r c hC o m p a n y

10、 ) 的 J ．J ． S ． S h e n在 1 9 8 9年討 論 了用 美 國氣 體協(xié) 會 ( A G A)N o ． 8 — 1 9 8 5 方 程計算 天然氣聲速 。2 0 0 0年 以來 ， 筆 者 對 上 述 文獻 中 的計 算 方 法 進 行 了研 究 ， 并用 A G AN o ． 8 — 1 9 9 2詳 細(xì)組 成 數(shù)據(jù) 方程 計 算天 然氣 聲速 、 臨 界 流 函 數(shù) 、 等 壓 熱 容 、 等容 熱 容 等物

11、性 參數(shù) b。隨著 氣體 超 聲 流量計 在 天然 氣 流量 計量 中 的應(yīng) 用 ， 要 求對 超 聲 流 量 計 工作 狀 態(tài) 進 行監(jiān) 控 。超 聲 流 量 計監(jiān) 控 方法 因 廠 家 而 異 ， 通 用 的方 法 是 監(jiān) 控 各聲 道 測量 的聲速 與 計算 值 的差 異 。為 了提供 準(zhǔn)確 的聲 速計 算 標(biāo) 準(zhǔn) 方 法 ， A G A于 2 0 0 3年 發(fā) 布 了 A G AN o ．1 0， 國際標(biāo) 準(zhǔn) 化組 織 ( I

12、S O) 也 于 2 0 0 5年 發(fā) 布 了 I S O2 O 7 6 5 — 1標(biāo) 準(zhǔn) ， 以規(guī) 范 天然氣 聲 速計 算 方法 。在 A G A 起 草 A G AN o ． 1 0 和 I S O 起 草 I S O2 0 7 6 5 一 l 標(biāo) 準(zhǔn) 期 間 ， 中 國石 油天 然 氣 股 份 有 限公 司 西 南油 氣 田分公 司一直 跟 蹤研 究它 們 的進展 。石油 工業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn)化 技術(shù) 委 員會 油 氣計 量及 分 析方

13、 法專業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn)化 技 術(shù)委 員 會 油 氣 計 量 分 技 術(shù) 委 員 會 于 2 0 0 6年 收 稿 日期 ： 2 0 0 8 ． 0 1 ． 2 2作者簡介 ：~ ( 1 9 6 0 一) ， 男 ， 福建樟洲人 ， 國家石油天然氣大流量計量 站南京分站高級工程師 ， 主要從 事天然氣流量計量研 究。x q d s z f y @ p e t r o c h i n a ． c o i n ． c a第 2 9卷 第 5 期

14、張福元 等 ： 關(guān)于天然氣聲 速計算方法標(biāo)準(zhǔn) 化的建議 4 7 7堡 靛 靛 圖 11 號 樣 品 聲 速 計 算 偏 差 圖 22號樣品聲速計算 偏差 從 表 2和 圖 1 ～ 6可見 ， 6 個 樣 品共 1 2 6 0個數(shù) 據(jù) 的驗證 結(jié)果 為 ：( 1 ) 聲 速 、 等壓 比熱 容 、 等 容 比熱 容 和 等熵 指 數(shù) 的相對 偏 差都 在 0． 1 ％ 內(nèi) ， 完 全 符 合 A G AN o ． 1 0計 算 方法

15、不 確定 度 為 0 ． 1 ％的 要 求 ， 驗 證 了使 用 A G AN o ． 1 0或 I S O2 0 7 6 5 ～ 1 這 兩 種 方法 中 的任 一 種 計算 蓑堊 曼靛 罌 2 4 02 6 02 8 03 0 03 2 03 4 03 6 0溫度 ／ K圖 33號樣品聲速計算偏差 2 4 02 6 02 8 03 0 03 2 03 4 03 6 0溫度／ K圖 44號 樣 品聲 速計 算 偏 差 這 些 物性