Раздел F.2

F.2 Влияние исключенного объема

Парциальное давление воды в природном газе может достигать давления насыщения при стандартных условиях измерения состава газа. Традиционным способом оценки влияния паров воды является исключение ее доли из объема действительно сухого горючего газа, тем самым, уменьшая определенное значение теплоты сгорания на эту долю до значения

, (F.1)

где - значение (высшее или низшее) объемной теплоты сгорания.

Полностью эквивалентный способ контроля этого влияния (скорее с целью вычисления, а не с целью измерения), но более предпочтительный, поскольку очевидно, что Н может быть представлена в виде значений молярной, массовой или объемной теплоты сгорания, это перейти к оценке компонентного состава в единицах молярной доли. Допустим, что результат анализа компонентного состава газа, выраженный в единицах молярной доли, исключающий пары воды, известен (поскольку такое допущение сделано в основном тексте настоящего стандарта). Если парциальное давление паров воды в пробе теперь как-то определено, то их молярная доля может приниматься за . Для того, чтобы сохранить сумму молярных долей всей смеси, равной единице, молярная доля каждого компонента должна быть нормализована умножением на коэффициент . Таким образом, поскольку вычисленное значение теплоты сгорания является суммой членов, пропорциональных молярным долям компонентов, то вычисленное значение теплоты сгорания просто сокращается на эту долю (кроме вторичных эффектов, рассмотренных в разделах F.3 и F.4), как это видно из предыдущих рассуждений.

Как видно из следующего примера, это первичное влияние может быть важным. Допустим, мы хотим вычислить значение теплоты сгорания на основе насыщенного газа, исходя из анализа осушенного газа, вероятно, для того, чтобы сделать осмысленное сравнение между аналитически полученным значением теплоты сгорания и значением, определенным с помощью калориметра, в котором тот же газ насыщается во время измерения. Также допустим, что значение объемной теплоты сгорания осушенного газа равно при стандартных условиях сгорания и измерений: 15°С, 101,325 кПа. При 15°С давление насыщенного пара воды равно 1,705 кПа, и тогда молярная доля воды в природном газе, насыщенном водой при стандартных условиях, равна

. (F.2)

Таким образом, значение теплоты сгорания насыщенного газа (пренебрегая вторичными эффектами, обсуждаемыми в разделах F.3 и F.4) меньше, чем значение теплоты сгорания сухого газа на (1 - 0,01683), т.е.

. (F.3)

При разнице в значениях теплоты сгорания вплоть до 1,68%, в зависимости от количества присутствующего водяного пара, обычно очень важно рассматривать способ, с помощью которого пары воды учитывались путем прямого измерения или анализа компонентов. Особенно сложная ситуация может возникнуть для газа, содержащего пары воды в качестве известного компонента при давлении ниже давления насыщенного пара. В этом случае все "общепринятые" значения теплоты сгорания сухого газа и насыщенного газа могут быть рассчитаны, являются разными и могут быть перепутаны друг с другом.

Примечание - Впагосодержание природного газа, подаваемого в магистральные газопроводы, транспортируемого по ним и поставляемого потребителю, ограничивается требованиями соответствующих нормативных документов, действующих в стране, или условиями контракта.