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文檔簡介

蔣洪

西南石油大學天然氣質量指標及分析測試標準1內容提要天然氣專業(yè)標準體系及機構制定氣質指標的目標與要求ISO13686-1998《天然氣質量指標》GB17820-1999《天然氣》國外天然氣氣質指標分析國內天然氣氣質標準分析與修訂天然氣氣質分析測試天然氣物性計算及測定2一、天然氣專業(yè)標準體系及機構國際標準化組織(ISO)于1988年成立了天然氣技術委員會(ISO/TC193),從事天然氣及天然氣替代品(氣體燃料)從生產到輸配至最終用戶的各個側面的術語、質量規(guī)范、測量方法、取樣、試驗和分析的標準化;ISO/TC193自成立以來共制定、修訂40多項ISO標準、技術規(guī)范和技術報告。3一、天然氣專業(yè)標準體系及機構為加快天然氣工業(yè)標準化技術與國際接軌的步伐,1998年在石油工業(yè)標準化技術委員會(CPSC)內成立了天然氣標準化委員會(NGSC)。1999年3月為促進天然氣工業(yè)的發(fā)展,滿足天然氣工業(yè)快速發(fā)展對標準化日益增長的要求,國家批準成立了全國天然氣標準化委員會(SAC/TC2444)。該委員會是一個全國性的標準化組織,其主要職責是根據(jù)國家標準化法律、法規(guī)和有關政策,在天然氣專業(yè)領域內,從事天然氣及天然氣代用品從生產(井口)到用戶全過程的術語、質量、測量方法、取樣、試驗和分析方法的標準化。4一、天然氣專業(yè)標準體系及機構通用基礎標準井口天然氣類標準管輸天然氣類標準壓縮天然氣類標準液化天然氣類標準天然氣代用品類標準煤層氣類標準5二、制定氣質指標的目標與要求充分發(fā)揮環(huán)境效益天然氣中硫化氫、總硫、二氧化碳及其它組分如汞、放射性氣體都會對環(huán)境造成不利影響。保證生產和輸配系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行天然氣中硫化氫及其它硫化物、二氧化碳等雜質組分均為金屬材料的腐蝕性介質。在經營上達到最佳的成本與效益滿足用戶的需要和期望,企業(yè)獲得最大效益。6三、ISO13686-1998《天然氣質量指標》國際標準化組織天然氣技術委員會(ISO/TC193)于1998年發(fā)布了國際標準ISO13686《天然氣質量指標》,對管輸天然氣所涉及的控制參數(shù)(組分與性質)做出了原則規(guī)定,列出了描述管輸天然氣質量應予考慮的典型指標和相應的試驗方法,但未規(guī)定這些參數(shù)的具體數(shù)值或范圍。ISO13686:1998是世界各國制定天然氣質量指標的指導性準則。7三、ISO13686-1998《天然氣質量指標》ISO國際標準主要指標天然氣組成大量組分甲烷、乙烷、丙烷、總丁烷、總戊烷、C6+、氮氣、二氧化碳少量組分氫氣、不飽和烴、氧、一氧化碳、氦微量組分硫化氫、硫醇、羰基硫、總硫、水分物理性質發(fā)熱量、沃泊指標、相對密度、壓縮因子、露點其它性質在交接點不存在液相烴類;固體顆粒含量、其它氣體不影響輸送和利用8三、ISO13686-1998《天然氣質量指標》ISO13686所規(guī)定的控制指標分三類:一類是與經濟利益密切相關指標如組成和發(fā)熱量;一類是與安全、環(huán)境、衛(wèi)生密切相關指標如硫化氫、總硫等;一類是涉及管道安全運行指標如水、液態(tài)烴和固體顆粒等。此國際標準反映了從經濟利益、安全衛(wèi)生和環(huán)境保護三個方面的因素來綜合考慮天然氣質量指標的基本原則。由于各國所產天然氣的組成相差甚大,即使同一國家不同地區(qū)所產天然氣組成的差異也較大,而且天然氣的用途不同對氣質的要求也不同,因此,各國應根據(jù)本國的實際情況都制定自已的天然氣標準。9四、GB17820-1999《天然氣》我國于1999年在修訂SY7514-88的基礎上發(fā)布了GB17820-1999《天然氣》。該標準在行業(yè)標準SY7514-1988《天然氣》基礎上,總結了近10年的實踐經驗,參考ISO13686-1998《天然氣質量指標》和國外有關天然氣的管輸規(guī)范,按總硫和硫化氫含量對天然氣進行分類,提出了天然氣的技術要求,以保證輸氣管道的安全運行和天然氣的安全使用,有利于提高環(huán)境質量,適應我國天然氣工業(yè)的發(fā)展需要。10項目一類二類三類高熱值(MJ/m3)>31.4總硫(以硫)(mg/m3)≤100≤200≤460硫化氫(mg/m3)≤6≤20≤460二氧化碳(V/V%)≤3.0-水露點(℃)在交接點處,比最低環(huán)境溫度低5℃。

在天然氣交換點的壓力和溫度條件下,天然氣中應不存液態(tài)烴;天然氣中固體顆粒含量應不影響天然氣的輸送和利用。四、GB17820-1999《天然氣》11四、GB17820-1999《天然氣》中石油Q/Y30-2002規(guī)定的長輸管道氣質技術指標12四、GB17820-1999《天然氣》天然氣高位發(fā)熱量的計算應按GB/T11062執(zhí)行,其所依據(jù)的天然氣組成的測定應按GB/T13610執(zhí)行;天然氣中總硫含量的測定應按GB/T11061執(zhí)行;天然氣中硫化氫含量的測定應按GB/T11060.1執(zhí)行;天然氣中二氧化碳含量的測定應按GB/T13610執(zhí)行;天然氣水露點的測定應按GB/T17283執(zhí)行;天然氣的取樣按GB/T13609執(zhí)行,取樣點應在合同規(guī)定的天然氣交接點。13五、國外天然氣氣質指標分析國外主要發(fā)達國家(如美國、俄羅斯、德國、英國、法國等)的天然氣質量指標與國際標準ISO13686的總體技術是一致,制定天然氣質量指標遵循的原則及其相應的試驗方法基本相同,主要不同點是部分指標的具體數(shù)值有差別。ISO13686在其附錄中比較詳細地介紹美國、德國、英國、法國等國家制定天然氣質量指標時所遵循的原則、具體數(shù)值及其相應的試驗方法。14五、國外天然氣氣質指標分析若干發(fā)達國家的管輸天然氣氣質指標

15五、鐵國外鑰天然捎氣氣袖質指鑒標分面析歐洲愛氣體懇能量誰交換廊合理懶化協(xié)欲會(EA啄SE親E-腫ga潛s)氣規(guī)質指勸標16五、瓶國外街天然屆氣氣走質指堆標分萄析俄羅棋斯國齡家天間然氣假的氣忘質標竟準(ГO百CT技5雹54影2-嶼87)17五、自國外帝天然能氣氣咳質指蒙標分槳析全蘇言(部貓頒)禿氣質茂標準OC否T濃51拿.4搬0-圈19嚴93規(guī)定享的技釣術要較求18六、宋國內蹤蝶氣質捆標準而分析擁與建貿議比較GB潔1找78收20卻-1唱99敢9與俄扭羅斯氏和歐克洲氣箭體能盡量交牌換合貨理化樓協(xié)會屠(EA耽SE妙E-閃ga建s)提反出的樂氣質松指標享,GB姓1盞78缺20貿-1齒99妖9缺乏弄對硫相醇、煮烴露買點、箏粉塵眾、機瓶械雜彼質、勝氧、儲沃泊嚴指數(shù)怕和臭塞味強割度的紡定量圍控制陪要求牲,雖妖然提波出要份對天容然氣雷中液漫烴和私粉塵變含量掛進行里控制壤,但贈只是憐定性扔的要盤求,凝沒有何可操林作性炊。對加遍臭的喉界面踩也規(guī)鐘定得朽較為挖含糊犁,易淘引發(fā)趕糾紛瞇。對興水露袍點,絡由于悼沒有紙對環(huán)目境溫海度做蜓出明傍確的束定義幅和規(guī)紋定,帆在標挽準應陶用中歲很難敘對水盤露點紅是否啄合格閉做出斯令人出信服漏的判恨定。19六、閑國內千氣質東標準去分析蓬與建橋議在GB犁1鏟78聯(lián)20瓶-1航99妨9《天然脆氣》規(guī)定陣的五餅項技崗術指起標中咱,只零有高腔位發(fā)包熱量斤是與椅經濟缸利益篩直接攝相關舞的,想標準錄規(guī)定召天然侄氣的本發(fā)熱控量應炸大于31石.4譯M感J/尼m3。我桑國目銹前尚脖未采森用能色量計舟量,考此項康指標燦的重唯要性軌難以幟體現(xiàn)馬,規(guī)連定也匯比較減寬松旁,在利天然息氣商玩貿中獨未能朋充分豆反映撞出按回質論氣價的雁基本青原則棚;隨著業(yè)天然稈氣燃執(zhí)燒利耗用的味數(shù)量百和比嗽例急垃劇增愚加,郵對天爭然氣纏互換疤性的油研究耕及其率標準被化也圾應盡掠快提最上議截事日費程,蓮作為泊燃氣狐互換流性的霞關鍵垃指標羊-沃控泊指卸數(shù)的火值,掉是基鑰于安姻全因攤素考榮慮的嬌。不喬遵守愁該指刊標的壁燃氣庭設備介可能育存在零安全發(fā)隱患夠。發(fā)熱傘量20六、墾國內貓氣質怨標準雙分析肚與建丘議改變切燃氣象分類詞和沃緞泊指依數(shù)的箏范圍退,可骨能會催對效恨率、雞設備六及傳豎輸和村分配項網(wǎng)絡風的容要量產柔生影找響,輩從而大帶來贊家用揉和工戚業(yè)用脈電氣推設備勒分類祝管理炎、維衣修習鍋慣和箏頻率憂、氣艇體鎮(zhèn)亭流或土者混攻合的拒改變解。GB祝/T丸1歪36勿11值-1輸99觀2《城市平燃氣黑分類》中已建經明扮確對高燃氣我(包服括作扮為燃征料的厘天然量氣)拜按沃繞泊指土數(shù)進普行了籌分類債,提磚出了階互換昏性的語要求鍛。由耀于GB似1客78咱20是商銀品天攜然氣遞的產袍品標纖準,諷不僅原作為塞燃料剛使用愁,也羞作為岔化工智原料刊,故襯建議聽僅在蛛資料肺附錄私中列饞出該組規(guī)范臭中的屢燃氣炒分類合表和惹互換傭性要少求,旨方便GB浩1圓78綁20使用賭,不拉在正塌文中分給出鑼要求觸,以讓保證辨標準樣的廣漫泛適翠用性于。發(fā)熱要量21六、攀國內娃氣質事標準橫分析蓋與建騙議總硫案概念遮包括適了一荷系列法有機翅硫化翅合物膽,天燙然氣其中可醋能存屆在的猴有硫綱氧碳(C屯OS)、范低級鍋硫醇厭、甲丸硫醚鈔和二鼠硫化辟碳等服。當循天然驗氣作綿為工致業(yè)或瓦民用索燃料幻玉使用百時,抵此指蝴標是外由所線含有域機硫撒化合榜物燃聽燒后民生成慎的二男氧化最硫量膨對環(huán)泛境與霉人體絲式的危仰害程緞度確召定的咬。近期悟研究裝表明敬,硫糟醇對打金屬褲腐蝕每有一腸定影脖響,原這也跡是俄戚羅斯牽和歐震洲等踏對天出然氣泛中硫池醇含露量做宇出規(guī)濕定的孕原因周之一殃??偭蛭浜繉氈笜?2六、稈國內屆氣質刊標準陪分析召與建資議俄羅載斯國冊家標評準規(guī)河定天完然氣在中硫沖醇含手量超幻玉過36飄mg覽/m3時應岔由單舒獨的狹管道佛供氣銹。加我拿大妥阿爾叉伯達罪省的新商品莫天然豆氣允逢許總潑硫含艷量不誤超過11妥5m鄉(xiāng)豐g/靜m3,輸愉往美姓國天范然氣舊總硫殲含量冰則必醬須降背至23光mg油/m3。歐帶洲氣僻體能島量交斧換合他理化芒協(xié)會括(EA煌SE桶E-井ga壁s)規(guī)氧定總座硫含妖量應肉低于30鉛mg塑/m3。GB練1緊78樂20灣-1達99碎9沒有層對硫戶醇含坊量進枯行規(guī)暗定,創(chuàng)對其料的控波制主渾要通閃過規(guī)喬定總紐奉硫含讓量來錢實現(xiàn)尚。從滑近幾防年的作檢測撿數(shù)據(jù)課來看負,商競品天任然氣突中的追總硫羽含量毒已經保大大貸低于禮標準歇中一迷類氣風、二搭類氣測和三揉類氣險規(guī)定曠的指姨標,始建議革結合降國外眠的指堪標要菜求和垂檢驗執(zhí)數(shù)據(jù)熄的統(tǒng)拾計情喂況,謙適當?shù)劢档妥钤擁椔葜笜颂???偭蜩b含量塑指標23六、由國內啟氣質開標準皂分析質與建乏議規(guī)定異天然絮氣中維硫化率氫含燒量在仆于控棕制對譯人體晃的危群害以今及對踐輸配杯系統(tǒng)筒的腐辟蝕。即大量膏研究拆表明幟,濕宇天然宣氣中警硫化犁氫含縮慧量不睛大于6m羽g/匠m3時,厘對金片屬材泥料無顧腐蝕易作用信;含院量不夸大于20紙mg政/m3時,地則對抱鋼材崗無明狐顯腐宮蝕或煎其腐功蝕程敏度在幼工程收所能積接受歲的范前圍內雅。但從算目前賀發(fā)達婦國家倒通過逐長輸勢管道樹輸送遞的天毒然氣盾中硫毫化氫然含量匙指標蚊看,辯幾乎攜都采衣用不采大于6捧mg杯/m3~7資mg狐/m3的指狀標。硫化銅氫含殼量指帆標24六、騎國內無氣質受標準謎分析貪與建研議對內濱腐蝕四相當累嚴重趨的我莖國輸水配系錫統(tǒng)而滲言GB填1夢78濁20規(guī)定伙的三勒類商藍品氣竭硫化陵氫含穗量指烏標中降,只靜有一偶類氣唯的指霜標適宣合輸街配系頭統(tǒng);孕二類瓦氣的攏指標景作為乘民用嗽和工超業(yè)用漂氣是風適合備的,亦但對克輸配葬系統(tǒng)殖而言旺則硫巨化氫腥含量晴偏高左;至灶于三府類氣華的硫省化氫耐含量襯指標夠則大敞大偏膏高。隨著相天然優(yōu)氣氣質質管木理的垃加強跡和從施滿足HS駁E管理勝的需斜要出粉發(fā),刊目前晌在各準油氣鋸田已銜經不陜允許薯三類柿氣進婦入輸桂配系后統(tǒng)作朗為商其品天框然氣咽銷售裳,因旦此取禮消三胡類氣墾指標直可以刑使我甚國標擊準進悔一步沸與國獨際先妄進水難平接箭軌環(huán)。硫化拘氫含杏量指雄標25六、鳳國內憲氣質葬標準芝分析砌與建轎議作為幕雜質奸組分圍,天鹽然氣自中的虹二氧慈化碳薄對大磚氣的隆溫室毀效應摘和管襲道腐舊蝕都猴有影麗響,敗故在推大多仙數(shù)國淹家的泡氣質皺標準眉中均超有規(guī)至定。桐發(fā)達鄭國家施一般桿定為裙不大鞏于2%(摩貧爾分薄數(shù))鉤。但短在GB毛1玩78識20避-1僻99檢9中天書然氣廉中二條氧化煙碳含聾量定父為不濤大于3關%(摩鮮爾分鐵數(shù))橡。目前翠我國認商品霉天然貧氣均袖采用腸體積視計量烘,二委氧化輕碳含沸量與伙凈化敘廠的輔商品此率(議經濟愛效益顏)直貝接掛皮鉤。斤但實禾施能沃量計謙量后床,二壯氧化慎碳含村量過激高只須會徒復然降傭低管籃道的恰輸送演能力賴,并道增加傭輸氣衛(wèi)的動夜力消蝕耗,墨提高框輸配傳系統(tǒng)骨的操極作成葬本,裕故其崗含量塵不宜味定得堤太高阿,建喬議規(guī)蚊定天搖然氣博中二永氧化禮碳含牲量為釣不大江于2刪%。二氧相化碳醒含量斥指標26六、勝國內拌氣質紅標準嫂分析孩與建雨議國外賭對天撿然氣馳中水宰分含魚量指獄標的吳規(guī)定戴一般勒采用創(chuàng)兩種綠不同足的方尤式:蜘即水閘分含榨量的俱絕對草值或頓管輸吵條件索下的傘水露樹點。GB板1寶78臟20脖-1漿99臺9采用護后者煙,此磁方式紹比較沉直觀斑,目原前國畏外普吵遍采掀用,糾且指刻標也結比較柜先進理。GB煙1升78帳20對水耽露點橡指標筋的規(guī)劉定較估為模先糊,已沒有方明確慶指出楚環(huán)境爪溫度么的準折確定缺義和阿指標盯,增磚加了混執(zhí)行缸的難裕度。索俄羅珍斯供京國內債使用決的行堤業(yè)標描準(OC鉤T眨54稅.0如4)中字,按最不同元地區(qū)抬和季奇節(jié)規(guī)撫定了4種不抖同的千指標允,且唐指標栽間的狡差別防達到23遍℃,合終理地陽解決額了氣貍質要下求與頂生產滴成本考之間哲的矛弓盾。含但是堂我國資各地俘區(qū)地瞎理、鐵氣候陪等條傍件差拜別懸憂殊,埋要明爭確劃半分出溪不同動的寒音帶和懇溫帶遭地區(qū)責界限涉是非肝常困察難的謠,因趁此建旦議在士標準傳中明桌確環(huán)別境溫免度的姐定義鞏,保摔證在餅管輸博中不句析出躍水水含敲量與營水露傅點指些標27六、柄國內匠氣質妥標準儲分析據(jù)與建棉議天然襯氣烴絹露點蠻和烴例含量駛是天敏然氣鬼管輸被操作籌中的苦重要臘指標眉,管筑輸氣宅中冷畜凝物獵的出培現(xiàn)會串使過睜濾器菊及測飄量和躲控制向儀器聲出現(xiàn)廢故障民,形猾成安捉全操葬作方瓶面的址隱患育。GB脊1抓78謹20能-1馬99訓9中明譜確規(guī)溫定:啞“在端天然沖氣交誘接點優(yōu)的壓醒力和友溫度菌下條桌件下蔑,天國然氣鼻中應喝不存界在液嘉態(tài)烴崗”。字該規(guī)樂定是騙定性科的,修缺乏木可操即作性捎,而顯俄羅纖斯和紛歐洲鋪氣體摔能量怒交換爛合理疾化協(xié)呀會(EA嶼SE盾E-由ga展s)均雕對此最做出刑了具拔體的視指標塘規(guī)定較。烴含禿量和欺烴露墊點指標28六、忙國內想氣質棍標準鴉分析緞與建楚議目前洋還缺宴乏烴競露點爐測定壞的相剩關方宜法標劈燕準,離同時犬尚未攝對全黃國范增圍內遮的烴象露點倒數(shù)據(jù)猶進行毛普查圖,要搏提出殃具體平的指柿標要盲求是睬非常植困難算的。我國輩已經錯開始所進行嗽烴露江點測閑定方前法的胃研究扶工作放,但武要實豬現(xiàn)標砍準化鼓,還馬需要令一定取的時敬間。奮因此濤,建磚議參特照國嚴外標煉準提迎出一亞個明講確的蠢指標塑要求濁,但擾是不殺作為非貿易軍交接姑的強柔制性蜘要求倦,只傅供企局業(yè)在面氣質抖控制友中參疫考使膠用,綿待條名件成錢熟時米,再則轉為觀強制烤性要舉求。烴含狹量和銅烴露糞點指標29六、畜國內墨氣質扛標準湖分析遞與建票議由于使氧會捕與天室然氣夕形成計爆炸討性氣倡體混扒合物狡,而淘且在股輸配雷過程雪中氧恰也可監(jiān)能氧贊化硫滔醇而嬌形成夾腐蝕區(qū)性更惠強的把產物無論悔從安船全或吸防腐源的角令度,尼都應眨對商桶品天菌然氣興中的貫氧含到量進慕行規(guī)肝定。罵德國余的商形品氣放標準葉規(guī)定鎮(zhèn),氧語含量孟不超仇過1%(體捷積)視;ΓO貢CT跪5摩54抬2規(guī)定諒為不叢超過1%(體詞積)作;OC梅T嬸51阿.4鳳0則規(guī)叉定在司溫暖芝地區(qū)蹈應不苗超過0.侍5%,歐檢洲氣芹體能躍量交暢換合幕理化車協(xié)會欣(EA購SE襲E-劃ga而s)規(guī)獸定氧脈含量憐不超濾過0.扭0l學%。建議諷在GB錘1言78難20中對口氧含腳量做秒出規(guī)民定,賤并建肌議采惜納Q/趨SY排3絡0-20腹02對長堪輸管貍道輸萍送的駐天然萍氣中肅的氧瓣含量喘應小訂于0.噸5%的指誓標要捏求。氧含鍬量指兩標30六、夾國內傘氣質異標準煙分析色與建系議在GB武1亂78處20悔-1孕99央9中雖舊未規(guī)嚴定商兆品天懂然氣持中機慈械雜方質的宵具體惠指標脊,但匙在第5項中畫明確扒規(guī)定沸“天臭然氣宵中固浩體顆暗粒含暢量應從不影嚷響天擇然氣拼的輸錢送和上利用潑”,斤此項丈規(g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