氮气压缩因子表

AGA8—92DC计算方法天然气压缩因子计算(最漂亮的)

AGA8—92DC计算方法天然气压缩因子计算 摘要：按照GB／T 17747．2—1999《天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算》，采用AGA8—92DC计算方法，用VB编程计算了天然气压缩因子。用二分法求解状态方程，精度满足工程需要。 关键词：压缩因子；AGA8—92DC计算方法；二分法 1概述 工作状态下的压缩因子是天然气最重要的物性参数之一，涉及到天然气的勘探、开发、输送、计量和利用等各个方面。实测天然气压缩因子所需的仪器设备价格高，不易推广，因此计算方法发展很快，主要为经验公式和状态方程计算方法。1992年6月26日，国际标准化组织(ISO)天然气技术委员会(TC193)及分析技术分委员会(TC193/SC1)在挪威斯泰万格(Stavanger)召开了第四次全体会议，会上推荐了两个精度较高的计算工作状态下天然气压缩因子的方程，目 PAGA8-92DC方程、SGERG-88方程[1]。随后，国际标准化组织于1994年形成了国际标准草案[2]。 AGA8-92DC方程来自美国煤气协会(AGA)。美国煤气协会在天然气压缩因子和超压缩因子表的基础上，开展了大量研究，于1992年发表了以状态方程为基础计算压缩因子的AGA No.8报告及AGA8-92DC方程[2]。 1994年，四川石油管理局天然气研究所遵照中国石油天然气总公司技术监督局的指示，对国际标准化组织1992年挪威斯泰万格会议推荐的AGA8-92DC 方程、SGERG-88方程进行验证研究，于1996年底基本完成[2]。1999年，四川石油管理局天然气研究院(前身为四川石油管理局天然气研究所)起草的《天然气压缩因子的计算》GB/T 17747.1～3—1999被批准、发布。 《天然气压缩因子的计算》GB/T 17747.1～3—1999包括3个部分：《天然气压缩因子的计算第1部分：导论和指南》GB/T 17747.1—1999，《天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算》GB/T 17747.2—1999，《天然气压缩因子的计算第3部分：用物性值进行计算》GB/T 17747.3—1999。GB/T 17747.1等效采用ISO 12213—1：1997《天然气压缩因子的计算导论和指南》。GB/T 17747.2等效采用ISO 12213-2：1997《天然气压缩因子的计算用摩尔组成进行计算》，给出了用已知的气体的详细的摩尔组成计算压缩因子的方法，目PAGA8—92DC计算方法。GB/T 17747.3等效采用ISO 12213-3：1997《天然气压缩因子的计算用物性值进行计算》，给出了用包括可获得的高位发热量(体积基)、相对密度、C02含量和H2含量(若不为零)等非详细的分析数据计算压缩因子的方法，即SGERG-88计算方法。笔者在输气管道和城镇高压燃气管道水力计算中，按照GB/T 17747.2采用AGA8-92DC计算方法进行天然气压缩因子计算，效果良好。本文对其中的一些问题进行探讨，受篇幅所限，一些内容文中适当省略，详见GB/T 17747.2。 2AGA8—92DC方法的计算过程 2.1已知条件、待求量、计算步骤 2.1.1已知条件 按照GB／T 17747．2的要求，以CH4、N2、CO2、C2H6、C3H8、H2O、H2S、H2、

气体的压缩系数

什么是气体的压缩系数？ 发布时间：10-01-30 来源：点击量：5037 字段选择：大中小 什么是气体的压缩系数？ 答：气体压缩系数Compressibilitycoefficient，也称压缩因子Compressibilityfactor。是实际气体性质与理想气体性质偏差的修正值。通常用Z表示，Z=Pv/RT＝Pv m/R u T；Z也可以认为是实际气体比容v(v actual)对理想气体比容v ideal的比值；Z＝v actual/v ideal；v ideal＝RT/P。其中，P是气体的绝对压力；v m是摩尔体积；R u是通用气体常数；R=R u/M；R是气体的摩尔气体常数；T是热力学温度。Z偏离1越远，气体性质偏离理想气体性质越远。Z在实 际气体状态方程中出现。凡在气体流量的计算中必然要考虑压缩系数。在压力不太高、温度较高、密度较小的参数范围内，按理想气体计算能满足一般工程计算精度的需要，使用理想气体状态方程就可以了，此时压缩系数等于1。但是在较高压力、较低温度或者要求高准确度计算，需要使用实际气体状态方程，在计量气体流量时由于要求计算准确度较高，通常需要考虑压缩系数。随着对气体状态方程准确度要求提高，在百余年来实际气体状态方程出现了许多不同形式，对压 缩系数也有不同的表述。比较有名的是范德瓦尔状态方程和维里状态方程。 求得压缩系数的方法： 1) 查表法，对比态参数在图表上查得。已有的图表是通过试验对不同气体测得P、v、T（分别是压力、比容、温度）数据和相应的临界参数P c、v c、T c、计算得到对比参数P r、v r、T r绘制的Z--P r、v r图。Z c是固定的，如图1，Z C固定为0.27。图1 通用气体压缩系数,纵坐标Z，横坐标是P r- 式中，P c是临界压力，T c是临界温度，随物质不同而不同；对比压力P r、对比

氮气、压缩空气试压方案

太钢轧钢七路部分管线迁移工程 埋地氮气、压缩空气管道 项目部： 监理公司： 审核： 编制： 2006-8-5试压方案 建设设备安装公司管道分公司 一、工程概况 太钢轧钢七路部分管线迁移工程――埋地氮气管道全长220米，其中埋地部分200米，架空部分20米，焊口采用氩弧焊打底，电焊盖面，工作压力 3Mpa以下，外壁采用3PE级防腐层；埋地压缩空气管道全长300米，其中埋地部分260米，架空部分40米，焊口采用氩弧焊打底，电焊盖面，工作压力为1.2Mpa，外壁采用3PE级防腐层。 二、工程量 无缝钢管φ108×5220米； 无缝钢管φ273×7100米； 无缝钢管φ325×8200米； 压缩空气用碟阀DN3002套； 压缩空气用碟阀DN2501套； 三、工程依据 GB50235――97《工业金属管道施工及验收规范》

GB50236――98《现场设备工业管道焊接工程施工及验收 四、管道试压 1.氮气管道 将管道的两端用盲板堵好，在管道附近接现有的压缩空气或氮气进行充气试验，在端部设压力表等计量装置。该管道的设计压力为3Mpa，强度试验压力应为1.15P，严密性试验压力为1.0P。要求使用干燥无油的压力≥3.0Mpa的空气或氮气为试验介质。2.压缩空气管道 该管道要求进行水压试验，强度试验压力为1.2Mpa，严密性试验压力为0.8Mpa。打压时在高处设置放气阀门，低处设置排水门，在管道附近连接压力大于0.2Mpa的水管进行注水，从管道的低处往高处注水，打开放气门排气，待放气门排出无气泡的水后，关闭放气门，启动打压机对管道进行试压，试验时升压要缓慢，专人进行操作。首先升到试验压力的50％进行检查，如无泄漏及异常情况时继续已试验压力的10％逐级缓慢升压，每升一级稳压3分钟，直至升到试验压力，检查压力不降及管道无异常为合格。

天然气基本压缩因子计算方法

天然气基本压缩因子计算方法 编译：阙洪培（西南石油大学） 审校：刘廷元 这篇文章提出一个简便展开算法：任一压力-温度的基本压缩因子的输气监测计算。这个算法中的二次维里系数来源于参考文献1。计算的压缩因子接近AGA 8状态方程值[2]。 1 测量 在天然气工业实用计量中，压力、温度变化作为基本（或标准）条件，不仅地区间有差别，而且在天然气销售合同也有不同。 在美国，通常标准参考条件是60°F和14.73 psia。欧洲常用的基本条件是0 ℃和101.325 kPa，而标准条件是15 ℃和101.325 kPa。阿根廷也用15 ℃和101.325 kPa，而墨西哥则用的是20 ℃和1kg/ sq cm(绝对)。 计算真实气体的热值、密度、基本密度、基本体积、以及沃贝指数时要求已知基本条件的压缩因子。表1是理想气体值。 表1中的理想气体值不能用于密闭输气，必须计算相应基本条件的压缩因子。 参考文献提供的一些数据表和获取基本条件压缩因子方法，基本条件只能是60°F，14.73或14.696 psia。 计算其它基本条件的压缩因子可用AGA 8 程序，但代数计算较复杂，计算机编程共有三组软件，比较耗时。 本文提出了一个展开算法，计算密闭输气基本条件（基本条件可是任何压力温度）的压缩因子。 2 压缩因子 接近外界条件时，即压力小于16 psia，截断维里状态方程（方程组中的方程1）较好地描述了天然气的体积性质。 方程1中，各符号的物理意义是： Z = 基本条件下压缩因子 B = 二次维里系数 R = 气体常数 P = 基本条件的绝对压力 T = 温度条件的绝对压力 天然气基本压缩因子接近1，如0.99，B必然为负（图1） 方程2是混合物的二次维里系数，式中B ij = B ji为组分i和j的二次交互维里系数，B ii为纯组分i 的二次维里系数。二次维里系数是温度的函数。 也可用方程3求B，便于手工计算。比较适合密闭输气计算，方程3中B i的平方根为总因子，参见参考文献1，3，4。 问题的提出：表中常见60°F总因子值，而未见有其它基本温度条件的总因子值。由此本文献出一种方法，求解任一温度的压缩因子。 本方法不用因子求和法而用了好用便于书写的二次维里系数法。 方程3假定方程4已作校正。下面举出2例说明这种方程的用法。

压缩空气管道规范

压缩空气管道规范 为避免重复建设和节约投资，压缩空气管道考虑近期发展的需要是必要的。近期发展应包括对流量、压力及品质的要求。 9.0.2 本条是原规范第9.0.1 条后段的修订条文。 压缩空气管道系统有辐射状、树枝状和环状三种形式。其中，厂（矿区）管道一般采用辐射状和树枝状系统，车间采用树枝状和环状系统。辐射状系统便于集中调节用气量，压力和泄漏损失小，但一次性投资大，管网较复杂；树枝状系统的优缺点则与辐射状系统相反；环状系统的主要特点是供气可靠，压力稳定。由于各有优缺点，并且在不同的使用条件下均能获得较好的效益，所以，笼统地推荐一种系统是不合适的，特别是近年来，许多厂（矿）已经采用了树枝与辐射混合型的管网系统，其效益也是明显的。在设计管道系统时，可以根据当地的实际情况，因地制宜地选择合适的管道系统。 管道的三种敷设方式：架空、管沟和埋地，各有其特点和使用条件。架空管道安装、维修方便、直观，也便于以后改造。这种敷设方式被夏热冬暖地区、温和地区、夏热冬冷地区和寒冷地区的大多数厂（矿）采用。管沟敷设如能与热力管道同沟，将是经济合理的。直接埋地敷设在寒冷地区及总平面布置不希望有架空管线的厂（矿）采用较多。 寒冷地区和严寒地区的饱和压缩空气管道架空敷设时，冻结的可能性比较大，尤其是严寒地区需采取严格的防冻措施。 9.0.3 本条是原规范第9.0.2 条的修订条文。 管道设坡度有利于排放油水，但也有许多单位在管道设计时均不设坡度。多年来的使用证明，只要设有排除油水的装置，一般是没有问题的，尤其在不冻结地区，并且还有设计和施工方便的优点，因此，本条文对坡度设置问题未作规定，仅规定了管道应设置可排放油水的装置。如有坡度敷设时，推荐不小于0.002。 条文中提到的“饱和压缩空气”是指未经干燥处理或干燥处理后其露点温度仍然高于当地极端环 境最低温度的压缩空气，这样的压缩空气在架空管道中会析出水分，所以，架空敷设时需考虑防冻措施。 干燥、净化压缩空气管道的管材和附件的选择，对于确保供应用气设备符合要求的干燥、净化压缩空气十分重要。若管材和附件选择不当，常会使已经干燥、净化的压缩空气受到污染。根据对各行业企业的调查，将压缩空气按干燥净化程度分为四档，分别推荐使用不同的管材，这样既节约了成本，又保证了压缩空气的品质。 对于近年来出现的PVC塑料管、铝塑管、不锈钢复合管等新材料，由于尚无使用的成熟经验，故这里未予列出。 现在用于干燥和净化压缩空气管道的阀门和附件品种及材质较多，凡在强度、密封、抗腐蚀性方面满足要求者均可采用。 管道连接采用焊接，已有多年成熟的经验。焊接比法兰或螺纹连接更具有省料、施工快和严密性好等优点，故推荐采用。 干燥和净化压缩空气管道的焊接方式与一般压缩空气管道的焊接方式有所不同，这在《洁净厂房设计规范》（GB 50073）中已有明确的规定，因此，本条文要求遵照执行。 9.0.7 本条为新增条文。

压缩因子计算

天然气压缩因子的计算 气田上大多数在高压下生产，为控制其流动需要安装节流阀。当气流经过节流阀时，气体产生膨胀，其温度降低。如果气体温度变得足够低，将形成水合物 （一种固体结晶状的冰雪物质）。这就会导致管道和设备的堵塞。【1】从而，在天 然气的集输过程当中，不管对天然气或天然气管道进行怎样的处理，都离不开气体的三个状态参数：压力P 、体积Ｖ、温度Ｔ。而根据真实气体状态方程PV ZnRT =可知，在确定某个状态参数的时候需要先计算一个压缩因子Ｚ。如果能够更精确的确定压缩因子，从而确定气体的状态参数，对于研究天然气的收集、预处理和输送等问题具有重要意义。下面简要介绍下压缩因子及其计算方法。 真实气体是实实在在的气体，它是为了区别于理想气体而引人的。真实气体占有一定空间，分子之间存在作用力，因此真实气体性质与理想气体性质就有偏离。压缩因子就是反映这种真实气体对理想气体的偏离程度大小。在温度比临界温度高的多、压力很小时，偏离不太显著；反之偏离就很显著。下面将介绍一种计算压缩因子的方法（Dranchuk-Purvis-Robinson 法）。 压缩因子的关系式如下： 563521437383 1()()()(1)exp()pr pr pr pr pr A A A A A Z A A T T T T A A A T =++++++++-52pr pr pr 222 pr pr pr ρρρρρρ （1） 式中A 1到A 8都是常数，具体数据可到参考文献上查阅，ρ pr 为无因次拟对比密 度，它和压缩因子满足关系式： 0.27pr pr pr p ZT ρ= （2） 其中p pr 和T pr 分别为拟对比压力和拟对比温度。 由于式（2）为非线性方程，欲计算Z ，可采用牛顿迭代法（Newton-Raphson ）。在已知p pr 和T pr 的情况下，需经过迭代过程求解ρpr ，其公式如下： ( )( 1)()'( )() ()i pr i i pr pr i pr f f ρρρρ+=- （3） 迭代求得拟对比密度ρpr ，即可易求得压缩因子。【2】 参考文献： [1] 曾自强，张育芳.天然气集输工程.北京：石油工业出版社，2001.1 [2] 严铭卿，廉乐明.天然气输配工程.北京：中国建筑工业出版社，2005.32

天然气物性参数及管线压降与温降的计算

整个计算过程的公式包括三部分： 一．天然气物性参数及管线压降与温降的计算 二．天然气水合物的形成预测模型 三．注醇量计算方法 一．天然气物性参数及管线压降与温降的计算 天然气分子量 标准状态下，1kmol 天然气的质量定义为天然气的平均分子量，简称分子量。 ∑=i i M y M (1) 式中 M —气体的平均分子量，kg/kmol ； y i —气体第i 组分的摩尔分数； M i —气体第i 组分的分子量，kg/kmol 。 天然气密度 混合气体密度指单位体积混合气体的质量。按下面公式计算： 0℃标准状态 ∑= i i M y 14.4221ρ (2) 20℃标准状态 ∑ = i i M y 055 241.ρ (3) 任意温度与压力下 ∑∑= i i i i V y M y ρ (4) 式中 ρ—混合气体的密度，kg/m 3 ； ρi —任意温度、压力下i 组分的密度，kg/m 3； y i —i 组分的摩尔分数； M i —i 组分的分子量，kg/kmol ； V i —i 组分摩尔容积，m 3 /kmol 。 天然气密度计算公式 g pM W ZRT ρ= (5) 天然气相对密度 天然气相对密度Δ的定义为：在相同温度，压力下，天然气的密度与空气密度之比。 a ρρ?= (6) 式中 Δ—气体相对密度； ρ—气体密度，kg/m 3； ρa —空气密度，kg/m 3，在P 0=101.325kPa ，T 0=273.15K 时，ρa =1.293kg/m 3； 在P 0=101.325kPa ，T 0=273.15K 时，ρa =1.293kg/m 3。

因为空气的分子量为28.96，固有 28.96 M ?= (7) 假设，混合气和空气的性质都可用理想气体状态方程描述，则可用下列关系式表示天然气的相对密度 28.96g g g a a pM W M W M W RT pM W M W RT ?= == (8) 式中 MW a —空气视相对分子质量； MW g —天然气视相对分子质量。 天然气的虚拟临界参数 任何气体在温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时，无论压力增加到多大，都不能使气体液化。可以使气体压缩成液态的这个极限温度称为该气体的临界温度。当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需压力称为临界压力，此时状态称为临界状态。混合气体的虚拟临界温度、虚拟临界压力和虚拟临界密度可按混合气体中各组分的摩尔分数以及临界温度、临界压力和临界密度求得，按下式计算。 ∑=i ci i c T y T (9) ∑ =i ci i c P y P (10) ∑= i ci i c y ρρ (11) 式中 T c —混合气体虚拟临界温度，K ； P c —混合气体虚拟临界压力(绝)，Pa ； ρc —混合气体虚拟临界密度，kg/m 3； T ci —i 组分的临界温度，K ； P ci —i 组分的临界压力(绝)，Pa ； ρci —i 组分的临界密度，kg/m 3； y i —i 组分的摩尔分数。 天然气的对比参数 天然气的压力、温度、密度与其临界压力、临界温度和临界密度之比称为天然气对比压力、对比温度和对比密度。 c r P P P = (12) c r T T T = (13)

天然气压缩因子计算

１．天然气相关物性参数计算 密度计算： T ZR PM m =ρ ρ——气体密度，Kg/m 3； P ——压力，Pa ； M ——气体千摩尔质量，Kg/Kmol ； Z ——气体压缩因子； T ——气体温度，K ； R m ——通用气体常数，8314.4J/Kmol·K 。 ２．压缩因子计算： 已知天然气相对密度?时。 96 .28M =? M ——天然气的摩尔质量。 ?+=62.17065.94pc T 510)05.493.48(??-=pc P ;pc pr P P P = pc pr T T T =； P ——工况下天然气的压力，Pa ；T ——工况下天然气的温度，k ；P Pc —临界压力；T Tc ——临界温度。 对于长距离干线输气管道，压缩因子常用以下两式计算： 668.34273.01--=pr pr T P Z 320107.078.068.110241.01pr pr pr pr T T T P Z ++-- = 对于干燥天然气也可用经验公式估算： 15.1117.0100100P Z +=

标况流量和工况流量转换。为了控制Welas 的5L/min 既 0.3立方米每小时的工况流量。 Q 2------流量计需要调节的流量值 P 2------0.1Mpa T 2------293.15K (20℃ ) Z 2------标况压缩因子 Q 1------0.3m 3/h P 1------ 工况压力（绝对压力MPa ） T 1------开尔文K Z 1-------工况压缩因子 转换公式为 12221211 p T Z Q Q p T Z

压缩因子

物理化学 -> 1.6.3 压缩因子图 三、压缩因子图 荷根（Hougen）和华特生（Watson）测定了许多气体有机物质和无机物质压缩因子随对比温度和对比压力变化的关系，绘制成曲线，所得关系图称为"普遍化压缩因子图"。见图1-14。当实际气体的临界压力p c和临界温度T c的数据为已知，可将某态下的压力p和温度T换算成相应的对比压力p r和对比温度T r，从图中找出该对比态下的压缩因子Z。再由下式计算气体的摩尔体积V m： (1-38) 图1-14 压缩因子Z随p r及T r变化关系 当然，计算并不仅限于体积。上式形式简单，计算方便，并可应用于高温高压，作为一般估算，准确定基本上可以满足，在化工计算上常驻采用。一般说来，对非极性气体，准确度较高（误差约在 5% 以内）；对极性气体，误差大些。但对 H2、He、Ne 则为例外，这三种气体，根据经验采用以下修正公式： (1-77)

所得结果更准确。为进一步提高计算方法的准确性，常需引入更多的参数，最常用的是三参数法。需要时读者可参阅有关专著，在此不赘述。 〔例3〕试用压缩因子图法计算 573K 和 20265kPa 下甲醇的摩尔体积。甲醇的临界常数：T c=513K，p c=7974.3kPa。 〔解〕 由图1-14查出T r=1.12，p r=2.54 时，Z=0.45 实验值为 0.114dm3，误差为 7.5%。用理想气体状态方程式计算，V m=0.244dm3! 而用范德华方程式计算， V m=0.126dm3。可见此法不仅方便，且较准确。 〔例4〕一容积为 3dm3的钢筒内容有 3.20kg 的甲烷，室温为 273.4K。试求钢筒中气体的压力。已知甲烷T c=191.1K，p c=4640kPa。 〔解〕 或p r=3.26Z 在T r附近，作p c=3.26Z直线交T r于Z=0.76 处（参考图1-15），此Z值即为同时满足T r=1.43 和 p r=3.26Z的对应态的压缩因子值，以之代入公式

氮气使用安全管理规范

1 范围 本标准规定了氮气的安全使用以及相关审核、偏离、培训和沟通的管理要求。 本标准适用于所有生产作业活动中氮气的使用。 3 术语和定义 3.1 窒息性气体 吸入会引起人体组织由于缺氧而导致窒息的有害气体。 3.2 氮气取用连接点 通过一个或多个阀门与氮气源连接和断开来取用氮气的连接点。 5 管理要求 5.1 氮气危害 5.1.1 氮气是一种无色无臭的窒息性气体，比空气稍轻（比重为0.97）。空气中氮气含量过高，氧气浓度下降到19.5%以下时，就可能造成人员缺氧窒息。吸入浓度不太高的氮气时，可能引起胸闷、气短、疲软无力，继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，可能进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度的氮气（氮气浓度大于90%），可迅速导致人员出现昏迷、呼吸心跳停止而致死亡。 5.1.2 暴露于氮气危害环境中的人员，在出现明显征兆或症状之前，其生命可能已处于危险状态，应立即脱离现场，移送至空气新鲜处，并迅速进行医疗救护。 5.2 风险评估 5.2.1使用和排放氮气应事先进行风险评估，评估应进行记录并存档。风险评估应至少包括以下内容： ——人员处在氮气危害环境中的可能性； ——正常情况和非正常情况下氮气排放的区域和方式； ——受限空间、控制室、化验室和实验室等区域的氮气危害。 5.2.2如果工作场所存在潜在的氮气危害，应设置警示标识并提供足够的控制措施。这些措施可包括但不限于： ——具有声光报警功能的测氧仪； ——强制通风系统； ——警戒线或围栏； ——通过上堵头、封头、加盲板等方式隔断氮气来源。 5.3 使用要求 5.3.1 禁止使用氮气用于以下目的： ——一般的表面清理（包括工艺区域、维修车间、室外工作区域、任何设备），除非工艺中要求使用氮气作为吹扫介质且进行了安全排放； ——气动工具的驱动； ——作为工艺、仪表的替代或备用气源，除非经过风险评估已确认所有潜在的危害，采取了风险削减和控制措施，并且有文件化的管理程序； ——在可能有人存在的区域中进行工程应急、冷却或灭火。 5.3.2 使用氮气前应得到批准(包括使用氮气作为压力测试介质)，且有相应的控制措施。 5.3.3企业应定期对可能处在氮气危害环境中工作的员工（包括承包商员工）进行培训，培训包括氮气的危害、相关作业安全要求、预防窒息和急救的知识等内容。 5.3.4 在使用氮气的作业场所应配备相应的防护用品和装备，并制定紧急情况下的应急措施。接触液态氮的操作人员还应进行皮肤和眼部等部位的防护。 5.3.5 日常工作中氮气使用的安全要求应在操作规程中说明。 5.3.6 氮气系统中的氮气瓶、管线、储罐、氮气取用连接点等应有统一、明显的标识。 5.3.7 在任何情况下氮气管线都不能与呼吸空气管道相互连接。 5.3.8 氮气取用连接点的接口优先采用螺纹管、双向接头和法兰连接，在下列情况时也可使用快速接头连接： ——有文件化的使用管理程序； ——配备统一的，并明显区别于其他公用工程连接点的快速接头。 5.3.9 报废的氮气系统应及时拆除。停用的氮气系统应及时移开，不能移开的，应进行有效隔离，使用末端必须封堵，并设置安全标识。

天然气物性参数及管线压降与温降的计算

整个计算过程的公式包括三部分： 一. 天然气物性参数及管线压降与温降的计算 二. 天然气水合物的形成预测模型 三. 注醇量计算方法 .天然气物性参数及管线压降与温降的计算 20 C 标准状态 1 y i M i 24.055 任意温度与压力下 Y i M i 式中厂混合气体的密度， P —任意温度、压力下i 组分的密度，kg/m 3; y i — i 组分的摩尔分数； M i —i 组分的分子量， V i —i 组分摩 尔容积， 天然气密度计算公式 pMW g ZRT 天然气相对密度 天然气相对密度△的定义为：在相同温度，压力下，天然气的密度与空气密 度之比。 天然气分子量 标准状态下，Ikmol 天然气的质量定义为天然气的平均分子量, Y i M i M 式中 M —气体的平均分子量，kg/kmol ; y i — 气体第i 组分的摩尔分数； M —气体第i 组分的分子量，kg/kmol 天然气密度 混合气体密度指单位体积混合气体的质量。 0 °C 标准状态 按下面公式计算: 1 22.414 y i M i 简称分子量。 (1) kg/m 3； kg/kmol ；

⑹ 式中 △—气体相对密度； 厂气体密度，kg/m 3； p —空气密度，kg/m 3,在 P o =1O1.325kPa, T o =273.15K 时，p =1.293kg/m 3; 在 P o =1O1.325kPa T O =273.15K 时，p =1.293kg/m 3。 因为空气的分子量为28.96,固有 28.96 假设，混合气和空气的性质都可用理想气体状态方程描述，则可用下列关系 式表示天然气的相对密度 天然气的虚拟临界参数 任何气体在温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时, 无论压力增加到多大，都不能使气体液化。可以使气体压缩成液态的这个极限温 度称为该气体的临界温度。当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需压力 称为临界压力，此时状态称为临界状态。混合气体的虚拟临界温度、虚拟临界压 力和虚拟临界密度可按混合气体中各组分的摩尔分数以及临界温度、临界压力和 临界密度求得，按下式计算。 T c Y i T ci i (9) P c Y i P ci i (10 ) c Y i ci (11) i 式中T c —混合气体虚拟临界温度，K ； P c —混合气体虚拟临界压力（绝），Pa ； P —混合气体虚拟临界密度，kg/m 3 ； T ci —i 组分的临界温度，K ； P ci —i 组分的临界压力（绝），Pa ； P —i 组分的临界密度，kg/m 3； y i —i 组分的摩尔分数。 天然气的对比参数 式中 pMW j RT pMW a RT MW a —空气视相对分子质量； MW g —天然气视相对分子质量。 MW g MW a MW g 28.96 (8)

Matlab编程天然气压缩因子计算模型

1程序目的 利用AGA8-92DC模型计算天然气的压缩因子，该程序主要应用于在输气和配气正常进行的压力P和温度T围的管输气的压缩因子计算 2数学模型：AGA8-92DC模型 2.1模型介绍 此模型是已知气体详细的摩尔分数组成和相关压力、温度来计算气体压缩因子。 输入变量包括绝对压力、热力学温度和摩尔组成。 摩尔组成是以摩尔分数表示下列组分：CO 2、N 2 、H 2 、CO、CH 4 、C 2 H 6 、C 3 H 8 、 i-C 4H 10 、n-C 4 H 10 、i-C 5 H 12 、n-C 5 H 12 、n-C 6 H 14 、n-C 7 H 16 、n-C 8 H 18 。 2.2 模型适用条件 绝对压力：0MPa＜P＜12MPa 热力学温度：263K≤T≤338K 高位发热量：30MJ·m-3≤H S ≤45 MJ·m-3 相对密度：0.55≤d≤0.80 天然气中各组分的摩尔分数应在以下围： CH4：0.7≤x CH4 ≤1.0 N2：0≤x N2 ≤0.20 CO2：0≤x CO2 ≤0.20 C2H6：0≤x C2H6 ≤0.10 C3H8：0≤x C3H8 ≤0.035 C4H10：0≤x C4H10 ≤0.015 C5H12：0≤x C5H12 ≤0.005 C6H14：0≤x C6H14 ≤0.001 C7H16：0≤x C7H16 ≤0.0005 C8H18和更高碳数烃类： C8H18：0≤x C8H18 ≤0.0005 H2：0≤x H2 ≤0.10

CO ：0≤x CO ≤0.03 如果已知体积分数组成，则应将其换算成摩尔分数组成。所有摩尔分数大于0.00005的组分都不可忽略。 2.3 模型描述 2.3.1 已知条件 绝对压力P 、热力学温度T 、组分数N ； 各组分的摩尔分数，i = 1～N ； 查附表1、2、3得到的以下数据： 58种物质的状态方程参数，， ，，，，，，， ； 14种识别组分的特征参数，，，，，，， ； 14种识别组分的二元交互作用参数， ， ， 。 2.3.2 待求量 压缩因子 Z 2.3.3 计算步骤 a) 第二维利系数B 的计算： 318 *2 111 B (K K ) n N N u n i j ij i j n i j a T x x B -====∑∑∑ 11*2 2(G 1g )(1)(F F 1f )(S S 1s )(WW 1w )n n n n n g q f s w nij ij n i j n i j n i j n i j n B QQ q =+-+-+-+-+-二元参数E ij 和G ij ，由以下两式计算： 1* 2 (E E )ij ij i j E E = *()/2 ij ij i j G G G G =+ b) 计算系数，n = 13～58 *2(1)()(1)n n n n n g q f u u n n n n n C a G g Q Q q F f U T -=+-+-+- 用以下方程求解混合方程，计算混合物参数U ，G ，Q 。 555 25 22 11 11 (2(1)())i i ij N N N i i j i i j U x E U E E -===+=+-∑∑∑ 1 *1 11 2(1)()N N N i i i j ij i j i i j i G x G x x G G G -===+=+-+∑∑ ∑

天然气压缩因子的计算 第3部分：用物性值进行计算(标准状态：现行)

I C S75.060 E24 中华人民共和国国家标准 G B/T17747.3 2011 代替G B/T17747.3 1999 天然气压缩因子的计算 第3部分:用物性值进行计算 N a t u r a l g a s C a l c u l a t i o no f c o m p r e s s i o n f a c t o r P a r t3:C a l c u l a t i o nu s i n gp h y s i c a l p r o p e r t i e s (I S O12213-3:2006,MO D) 2011-12-05发布2012-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

G B/T17747.3 2011 目次 …………………………………………………………………………………………………………前言Ⅰ1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4计算方法1…………………………………………………………………………………………………附录A(规范性附录)符号和单位6 ………………………………………………………………………附录B(规范性附录)S G E R G-88计算方法描述9 ………………………………………………………附录C(规范性附录)计算示例17 ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………附录D(规范性附录)换算因子18附录E(资料性附录)管输气规范21 ………………………………………………………………………附录F(资料性附录)更宽范围的应用效果24 ……………………………………………………………

压缩空气管道规范

压缩空气管道规范 Prepared on 24 November 2020

压缩空气管道规范 为避免重复建设和节约投资，压缩空气管道考虑近期发展的需要是必要的。近期发展应包括对流量、压力及品质的要求。 本条是原规范第条后段的修订条文。 压缩空气管道系统有辐射状、树枝状和环状三种形式。其中，厂（矿区）管道一般采用辐射状和树枝状系统，车间采用树枝状和环状系统。辐射状系统便于集中调节用气量，压力和泄漏损失小，但一次性投资大，管网较复杂；树枝状系统的优缺点则与辐射状系统相反；环状系统的主要特点是供气可靠，压力稳定。由于各有优缺点，并且在不同的使用条件下均能获得较好的效益，所以，笼统地推荐一种系统是不合适的，特别是近年来，许多厂（矿）已经采用了树枝与辐射混合型的管网系统，其效益也是明显的。在设计管道系统时，可以根据当地的实际情况，因地制宜地选择合适的管道系统。 管道的三种敷设方式：架空、管沟和埋地，各有其特点和使用条件。架空管道安装、维修方便、直观，也便于以后改造。这种敷设方式被夏热冬暖地区、温和地区、夏热冬冷地区和寒冷地区的大多数厂（矿）采用。管沟敷设如能与热力管道同沟，将是经济合理的。直接埋地敷设在寒冷地区及总平面布置不希望有架空管线的厂（矿）采用较多。 寒冷地区和严寒地区的饱和压缩空气管道架空敷设时，冻结的可能性比较大，尤其是严寒地区需采取严格的防冻措施。 本条是原规范第条的修订条文。 管道设坡度有利于排放油水，但也有许多单位在管道设计时均不设坡度。多年来的使用证明，只要设有排除油水的装置，一般是没有问题的，尤其在不冻结地区，并且还有设计和施工方便的优点，因此，本条文对坡度设置问题未作规定，仅规定了管道应设置可排放油水的装置。如有坡度敷设时，推荐不小于。 条文中提到的“饱和压缩空气”是指未经干燥处理或干燥处理后其露点温度仍然高于当地极端环境最低温度的压缩空气，这样的压缩空气在架空管道中会析出水分，所以，架空敷设时需考虑防冻措施。 干燥、净化压缩空气管道的管材和附件的选择，对于确保供应用气设备符合要求的干燥、净化压缩空气十分重要。若管材和附件选择不当，常会使已经干燥、净化的压缩空气受到污染。根据对各行业企业的调查，将压缩空气按干燥净化程度分为四档，分别推荐使用不同的管材，这样既节约了成本，又保证了压缩空气的品质。 对于近年来出现的PVC塑料管、铝塑管、不锈钢复合管等新材料，由于尚无使用的成熟经验，故这里未予列出。 现在用于干燥和净化压缩空气管道的阀门和附件品种及材质较多，凡在强度、密封、抗腐蚀性方面满足要求者均可采用。 管道连接采用焊接，已有多年成熟的经验。焊接比法兰或螺纹连接更具有省料、施工快和严密性好等优点，故推荐采用。 干燥和净化压缩空气管道的焊接方式与一般压缩空气管道的焊接方式有所不同，这在《洁净厂房设计规范》（GB 50073）中已有明确的规定，因此，本条文要求遵照执行。 本条为新增条文。

天然气流量计算公式

（1）差压式流量计 差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。孔板流量计理论流量计算公式为： 式中， qf 为工况下的体积流量， m3/s ； c 为流出系数， 无量钢； β =d/D ， 无量钢； d 为工况下孔板径， mm

D 为工况下上游管道径， mm ； ε 为可膨胀系数，无 量钢； Δ p 为孔板前后的差压值， Pa ； ρ 1 为工况下流体的密度， kg/m3 。 对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为： 式中， qn 为标准状态下天然气体积流量， m3/s

As 为秒计量系数，视采用计量单位而定， 此式 As=3.1794×10 -6 ； c 为流出系数； E 为渐近速度系数； d 为工况 下孔板径， mm ； FG 为相对密度系数， ε 为可膨胀系数； FZ 为超压缩因子； FT 为流动湿度系数；

为孔板上游侧取压孔气流绝对静压， MPa ； Δ p 为气流流经 孔板时产生的差压， Pa 。 差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管 路） 和差压计组成， 对工况变化、 准确度要求高的场合则需配置压力计 （传感器 或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置 在线密度计（或色谱仪）等。 （ 2 ）速度式流量计

氮气使用安全管理规范QSY1366最新版本

1范围 本标准规定了氮气的安全使用以及相关审核、偏离、培训和沟通的管理要求。 本标准适用于所有生产作业活动中氮气的使用。 3术语和定义 3.1窒息性气体 吸入会引起人体组织由于缺氧而导致窒息的有害气体。 3.2氮气取用连接点 通过一个或多个阀门与氮气源连接和断开来取用氮气的连接点。 5管理要求 5.1氮气危害 5.1.1氮气是一种无色无臭的窒息性气体，比空气稍轻（比重为0.97 ）。空气中氮气含量过高，氧气浓度下降到19.5%以下时，就可能造成人员缺氧窒息。吸入浓度不太高的氮气时，可能引起胸闷、气短、疲软无力, 继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，可能进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度 的氮气（氮气浓度大于90%,可迅速导致人员出现昏迷、呼吸心跳停止而致死亡。 5.1.2 暴露于氮气危害环境中的人员，在出现明显征兆或症状之前，其生命可能已处于危险状态，应立即 脱离现场，移送至空气新鲜处，并迅速进行医疗救护。 5.2风险评估 5.2.1使用和排放氮气应事先进行风险评估，评估应进行记录并存档。风险评估应至少包括以下内容： --- 人员处在氮气危害环境中的可能性； ――正常情况和非正常情况下氮气排放的区域和方式； 受限空间、控制室、化验室和实验室等区域的氮气危害。 5.2.2如果工作场所存在潜在的氮气危害，应设置警示标识并提供足够的控制措施。这些措施可包括但不限于： ――具有声光报警功能的测氧仪； ――强制通风系统； ――警戒线或围栏； --- 通过上堵头、封头、加盲板等方式隔断氮气来源。 5.3使用要求 5.3.1 禁止使用氮气用于以下目的： ――一般的表面清理（包括工艺区域、维修车间、室外工作区域、任何设备），除非工艺中要求使用氮气 作为吹扫介质且进行了安全排放； ――气动工具的驱动； ――作为工艺、仪表的替代或备用气源，除非经过风险评估已确认所有潜在的危害，采取了风险削减和 控制措施，并且有文件化的管理程序； ——在可能有人存在的区域中进行工程应急、冷却或灭火。 5.3.2使用氮气前应得到批准（包括使用氮气作为压力测试介质），且有相应的控制措施。 5.3.3企业应定期对可能处在氮气危害环境中工作的员工（包括承包商员工）进行培训，培训包括氮气的危害、相关作业安全要求、预防窒息和急救的知识等内容。 5.3.4在使用氮气的作业场所应配备相应的防护用品和装备，并制定紧急情况下的应急措施。接触液态氮 的操作人员还应进行皮肤和眼部等部位的防护。 5.3.5日常工作中氮气使用的安全要求应在操作规程中说明。 5.3.6氮气系统中的氮气瓶、管线、储罐、氮气取用连接点等应有统一、明显的标识。 5.3.7在任何情况下氮气管线都不能与呼吸空气管道相互连接。

带压缩因子的粒子群算法

主程序： %------基本粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization）----------- %------名称：带压缩因子的粒子群优化算法（PSO） %------作用：求解优化问题 %------说明：全局性，并行性，高效的群体智能算法，提高解的精度 %------初始格式化-------------------------------------------------- clear all; clc; format long; %------给定初始化条件---------------------------------------------- %c1=1.4962; %学习因子1 c1=3; c2=2; %c2=1.4962; %学习因子2 w=0.7298; %惯性权重 MaxDT=100; %最大迭代次数 D=6; %搜索空间维数（未知数个数） N=20; %初始化群体个体数目 eps=10^(-6); %设置精度(在已知最小值时候用) phi=c1+c2; if phi<=4 disp('c1与c2的和必须大于4! '); xm=NaN; fv=NaN; return; end %------初始化种群的个体(可以在这里限定位置和速度的范围)------------ for i=1:N for j=1:D x(i,j)=randn; %随机初始化位置 v(i,j)=randn; %随机初始化速度 end end %------先计算各个粒子的适应度，并初始化Pi和Pg---------------------- figure(3) for i=1:N P(i)=fitness2(x(i,:)); y(i,:)=x(i,:); end Pg=x(N,:); %Pg为全局最优 for i=1:(N-1) if fitness2(x(i,:))

验证专题三 工艺气体 压缩空气 氮气 的验证策略 总结帖

一、 工艺气体系统基础知识 1、分类 药品生产企业在生产过程中需要使用各种各种工艺气体，如压缩空气、氮气、氧气、二氧化碳、燃气、真空等。按照其用途可分为两类：仪表用气和工艺用气。仪表用气主要是给设备运行提供动力，工艺用气则一般与工艺流接触，有可能影响到产品质量，为直接影响系统，需要重点关注。 2、定义 2.1压缩空气：带有一定压力的气体称为压缩空气；21.1℃下单一气体或者混合气体的绝对压力超过40psi，或者54.4℃下，容器气体或混合气体的绝对压力超过104psi，或者在37.8℃下液体蒸汽压超过40psi。（ASTM-323-72） 1bar=0.1Mpa =100000Pa ；1MPa=10 bar。 2.2工艺气体：指可能影响产品质量的压缩空气。（ISPE） 2.3油、气体含油量： 油：含有6个或更多的碳原子碳氢化合物的混合物。 气体含油量：单位体积的压缩空气所含的油（包括油滴、油蒸气）的质量。单位：mg/m3，可以用ppm表示。 2.4 露点：湿空气在等压力下冷却，使空气里原来所含未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽的温度，或者说，在 3、典型用途和质量控制要求 3.1压缩空气 3.1.1物料的转移和吹扫：直接影响GMP，应控制压力、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物； 3.1.2工艺系统灭菌后的保压：直接影响GMP，应控制压力、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物。 3.2氮气等惰性气体 3.2.1产品干燥时氮气保护：直接影响GMP，应控制纯度（氧气含量）、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物； 3.2.2工艺系统灭菌后的保压：直接影响GMP，应控制压力、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物； 3.2.3最终产品灌装保护气保证效期：直接影响GMP，应控制纯度（氧气含量）、含水量、含油量、悬浮粒子、微生物。 注：气体的含水量、含油量是常规控制项目。 4、压缩空气系统一般流程图