书 书 书犐犆犛 ７５ ． ０６０ 犈 ２４ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３５２１１ — ２０１７ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 /G26 　 /G29 /G2A /G2B /G2C /G2D 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狅犳狀犪狋狌狉犲犵犪狊犮犪犾狅狉犻犳犻犮狏犪犾狌犲 — 犆狅狀狋犻狀狌狅狌狊犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀 ２０１７  １２  ２９ /G24 /G2E ２０１８  ０７  ０１ /G2F /G30 /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G2F /G31 /G32 /G33 /G21 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A /G34 /G35 /G36 /G37 /G38 /G39 /G24 /G2E书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 测量原理 １ ………………………………………………………………………………………………… ４ 　 试验条件 １ ………………………………………………………………………………………………… ５ 　 材料 １ ……………………………………………………………………………………………………… 　 ５．１ 　 标准气 １ ……………………………………………………………………………………………… 　 ５．２ 　 核查气 ２ ……………………………………………………………………………………………… ６ 　 仪器与设备 ２ ……………………………………………………………………………………………… 　 ６．１ 　 发热量直接测定系统 ２ ……………………………………………………………………………… 　 ６．２ 　 气体减压单元 ２ ……………………………………………………………………………………… 　 ６．３ 　 热量计 ２ ……………………………………………………………………………………………… 　 ６．４ 　 信号采集及处理单元 ３ ……………………………………………………………………………… ７ 　 试验 ３ ……………………………………………………………………………………………………… 　 ７．１ 　 仪器校准 ３ …………………………………………………………………………………………… 　 ７．２ 　 样品测试 ３ …………………………………………………………………………………………… ８ 　 数据处理 ３ ………………………………………………………………………………………………… ９ 　 重复性和不确定度 ４ ……………………………………………………………………………………… 　 ９．１ 　 重复性 ４ ……………………………………………………………………………………………… 　 ９．２ 　 不确定度 ４ …………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 标准气及标准曲线示例 ５ ………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 资料性附录 ） 　 核查气示例 ７ ……………………………………………………………………… 附录 Ｃ （ 资料性附录 ） 　 发热量测定示例 ８ ………………………………………………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３５２１１ — ２０１７ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国石油天然气集团公司提出 。 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 、 中国计量科学研究院 。 本标准主要起草人 ： 张露露 、 唐蒙 、 潘春锋 、 王海峰 、 罗勤 、 周理 、 常宏岗 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３５２１１ — ２０１７ 天然气发热量的测量 　 连续燃烧法 １ 　 范围 本标准规定了连续燃烧法气体热量计测量天然气发热量的测定方法 。 本标准适用于 ３０ＭＪ ／ ｍ ３ ～ ４０ＭＪ ／ ｍ ３ 天然气高位发热量的测量 。 注 ： 在有合适的标准气时 ， 天然气高位发热量测量范围可以扩大 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ５２７４ 　 气体分析 　 校准用混合气体的制备 　 称量法 ＧＢ ／ Ｔ１１０６２ — ２０１４ 　 天然气 　 发热量 、 密度 、 相对密度和沃泊指数的计算方法 ３ 　 测量原理 一定量的气体 ， 通过湿式气体流量计进入燃烧室完全燃烧 ， 再通过热交换器 ， 将燃烧产生的热量传递给吸收介质 ， 使得介质的温度随之升高 。 根据检测介质升高的温度获得该气体的发热量 。 在燃烧测量过程中 ， 采用同一个电动机驱动装有燃气和热吸附介质的湿式流量计 。 流量计置于恒温槽中 ， 水面保持稳定并控制在一定温度 ， 通过调节水温控制燃气和助燃空气的温度 ， 气体燃烧产生的水蒸气冷凝成液态 ， 测得气体的高位发热量值 。 ４ 　 试验条件 ４ ． １ 　 环境温度 ： 维持房间温度 ２２．５℃ ～ ２４．５℃ ， 温度波动不大于 ０．３℃ 。 ４ ． ２ 　 水温 ： ２２．０℃ ～ ２３．０℃ ， 温度波动不大于 ０．３℃ 。 ４ ． ３ 　 环境相对湿度 ： 范围 ４０％ ～ ６０％ ， 每 ４ｈ 变化不超过 ５％ 。 ５ 　 材料 ５ ． １ 　 标准气 ５ ． １ ． １ 　 甲烷 纯度 （ 摩尔分数 ） 不小于 ９９．９９５％ 。 ５ ． １ ． ２ 　 发热量测定用标准气 按 ＧＢ ／ Ｔ５２７４ 制备或从国家认可的生产单位购买 。 需两种发热量大于甲烷的标准气 ， 分别是 ＨＨ 和 ＨＬ ， 均为甲烷和乙烷混合气 ， 其中 ＨＨ 为甲烷 （ 摩尔分数 ， 下同 ） ８７．７％ 、 乙烷 １２．３％ ； ＨＬ 为甲烷 ９３．４％ 、 乙烷 ６．６％ 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３５２１１ — ２０１７ 需两种发热量小于甲烷的标准气 ， 分别是 ＬＨ 和 ＬＬ ， 均为甲烷和氮气混合气 ， 其中 ＬＬ 为甲烷 ９１．３％ 、 氮气 ８．７％ ； ＬＬ 为甲烷 ８２．５％ 、 氮气 １７．５％ 。 ５ ． ２ 　 核查气 需两种核查气 ， 一种为发热量大于甲烷并小于 ＨＨ 的气体 ， 为 ＱＨ ； 另一种为发热量小于甲烷并大于 ＬＬ 的气体 ， 为 ＱＬ 。 核查气无组分规定 ， 发热量应稳定 ， 其变化应小于 ０．０５０ＭＪ ／ ｍ ３ 。 ６ 　 仪器与设备 ６ ． １ 　 发热量直接测定系统 发热量测定系统由气体减压单元 、 连续燃烧式热量计 （ 以下简称热量计 ）、 信号采集及处理单元构成 。 ６ ． ２ 　 气体减压单元 气体从钢瓶进入气体减压面板 ， 经过两级减压到 ５ｋＰａ ， 进入传输管线 。 气体从传输管线进入气体分配面板 ， 压力再次降为 １ｋＰａ ～ ２ｋＰａ ， 输入热量计 。 ６ ． ３ 　 热量计 热量计带有两个水流式流量计 ， 采用同一个电动机驱动燃气和助燃空气的流量 ， 并保持固定的比例进入燃烧室燃烧 。 热量计的测量误差低于 ０．３％ 。 热量计主体结构示意见图 １ 。 说明 ： 　　 １ ——— 空气分配器 ； ２ ——— 燃烧室 ； ３ ——— 温度计 ； ４ ——— 吸热介质流量计 ； ５ ——— 燃烧泄压口 ； ６ ——— 节流孔板 ； ７ ——— 水泵 ； ８ ——— 溢流口 ； ９ ——— 排水管 ； １０ ——— 气体流量计 ； １１ ——— 助燃空气流量计 ； １２ ——— 恒温槽 。 图 １ 　 热量计的主体结构示意图 ２ 犌犅 ／ 犜 ３５２１１ — ２０１７ ６ ． ４ 　 信号采集及处理单元 热量计测得的温度差通过数据采集及处理单元转换成相应的响应值输出 。 ７ 　 试验 ７ ． １ 　 仪器校准 定期需要对热量计进行校准 ， 校准的频率至少半年一次 ， 也可根据实际情况进行适当调整 。 仪器校 准测试步骤按照 “ 甲烷 — ＨＨ — 甲烷 — ＨＬ — 甲烷 — ＬＨ — 甲烷 — ＬＬ — 甲烷 ” 顺序进行 。 根据试验数据绘制标准曲线 ， 获得线性曲线 狔 ＝ 犪狓 ＋ 犫 ， 表明发热量标准值与发热量测定值成线性 响应关系 ， 样品的发热量测定值不确定度得到控制 。 本标准采用的 ５ 种标准气信息及绘制的标准曲线 参见附录 Ａ 。 ７ ． ２ 　 样品测试 ７ ． ２ ． １ 　 样品 样品量应满足测试的需求 ， 样品瓶的容积应不小于 ４Ｌ ， 样品瓶中气体的压力应不小于 １ＭＰａ 。 ７ ． ２ ． ２ 　 测试步骤 ７ ． ２ ． ２ ． １ 　 设定实验室温度 ， 同时监测环境温度 、 大气压等参数 。 设定热量计恒温水箱的温度 ， 启动热量 计并检查各部件的运行情况