Приложение А (справочное). Газ, подготовленный для транспортирования и распределения по магистральным газопроводам

Приложение А
(справочное)

Газ, подготовленный для транспортирования и распределения по магистральным газопроводам

А.1 Максимальные пределы для молярных долей компонентов

Расчетный метод SGERG-88 представляет собой упрощение метода MGERG-88, для которого требуется полный компонентный состав (от до , , и, при наличии, и ), чтобы рассчитать фактор сжимаемости или плотность. Настоящий стандарт определяет соответствующие максимальные пределы молярных долей конкретных компонентов для метода SGERG-88 (см. таблицу А.1). Во второй графе таблицы А.1 указана установленная экспериментально область применения по предельному содержанию компонента, в третьей графе приведены максимальные молярные доли для природного газа, подготовленного к транспортированию по магистральным газопроводам, а в четвертой графе представлены расширенные диапазоны применения. Диапазон молярных долей компонентов природного газа с экспериментально определенными значениями фактора сжимаемости меньше, чем этот диапазон для природного газа, подготовленного к транспортированию по магистральным газопроводам, а также меньше, чем для расширенных областей применения. Для давлений до 10 МПа при значениях молярных долей компонентов в пределах составов, указанных во второй графе, экспериментальные значения из банка данных GERG воспроизводятся с расширенной неопределенностью 0,1% (с 95%-ной вероятностью).

Таблица А.1 - Области применения метода SGERG-88 (максимальные пределы молярных долей компонентов)

Компонент	Область применения, проверенная экспериментально (см. рисунок 1)	Предельное значение для природного газа, подготовленного для транспортирования по магистральным газопроводам (см. 4.4.1)	Расширенная область применения (см. 4.4.2)
	0,20	0,20	0,50
	0,09	0,20	0,30
	0,10	0,10	0,20
	0,035	0,035	0,05
	0,015	0,015	0,015
	0,10	0,10	0,10

В настоящем стандарте используют термин "природный газ, подготовленный для транспортирования и распределения по магистральным газопроводам" (см. ГОСТ Р 8.662), чтобы описать природные газы, как правило, распределяемые через газопроводы (см. таблицу А.1, третья графа).

Для этих природных газов максимальный предел молярной доли диоксида углерода определен как 0,20. Однако для такого содержания значение расширенной неопределенности, равное 0,1%, наблюдают только до давления 6 МПа (см. 4.5.1).

А.2 Проверка на согласованность и спецификация входных переменных

Для метода SGERG-88 [как обязательное требование по приложению В (раздел В.5)] проводят проверку на согласованность входных переменных d, , , .

В настоящем стандарте и в различных публикациях о методе SGERG-88 отмечается, что он получен для природных газов, с учетом взаимозависимостей по содержанию более тяжелых углеводородов, типичных для природных газов. Это означает в действительности, что отношение молярных долей последовательных компонентов в алкановом гомологическом ряду, как правило, 3:1. Это эмпирическое правило было доказано путем сравнения со значениями из банка данных GERG.

На рисунках А.1 и А.2, соответственно, приведены значения молярных долей и как функции молярной доли этана для природных газов, взятых из банка данных GERG. Точки в виде окружностей соответствуют природному газу, подготовленному для транспортирования по магистральным газопроводам, представленному в таблице А.1. Для обоих наборов молярных долей это дает диапазон значений, в пределах которого метод SGERG-88 может быть всегда применен безопасно. Пунктирные линии на рисунках А.1 и А.2 иллюстрируют правило одной трети для отношений молярных долей с 0,3 для / и 0,1 для /. Ограничивающие линии с обеих сторон пунктира показывают диапазон 0,01 для молярной доли пропана и 0,003 для молярной доли бутана + соответственно, в пределах которого фактически могут быть найдены все значения молярной доли из базы данных GERG. Представление данных с использованием абсолютных пределов допуска предпочтительнее, чем с использованием относительных пределов допуска.

Рисунок А.1 - Молярная доля пропана для природных газов как функция молярной доли этана

Рисунок А.2 - Молярная доля бутана + для природных газов как функция молярной доли этана

Там, где природный газ включает в себя молярные доли компонентов, которые не входят в диапазоны, указанные на рисунках А.1 и А.2, рекомендуется проверить применимость метода SGERG-88 сравнением с другими уравнениями состояния, при использовании которых, однако, для получения результатов надлежащего качества потребуются данные о полном компонентном составе.

В качестве одного из таких примеров (газ Северного моря, условно определяемый как 03-4605, содержащий 0,0902 молярной доли этана, 0,0035 молярной доли пропана и 0,00016 молярной доли бутанов, - см. заштрихованный квадрат на рисунках А.1 и А.2), было приведено много сравнительных вычислений по другим уравнениям состояния. В этом случае в методе SGERG-88 выявлены отклонения до +0,5% при давлении 10 МПа и температуре от 275 до 280 К.

Измерения, проведенные в системе измерения плотности газа на тех же самых изотермах, показывают, что экспериментальные значения плотности согласуются со значениями плотности, вычисленными методом, требующим знания полного компонентного состава в пределах полной неопределенности 0,04% результатов измерений, и поэтому метод SGERG-88 признан неподходящим в этом частном нетипичном случае. Полная неопределенность результатов измерений состоит в равной степени из неопределенности результатов измерения плотности и молярных долей компонентов исследованного образца природного газа.

Там, где метод SGERG-88 не должен быть использован, рекомендуется использовать метод AGA8-DC92 (см. ГОСТ Р 8.662) или уравнение состояния GERG-2004, но эти варианты применимы только при известном полном компонентном составе природного газа.