1、ICS 75.060 E 24 中华人民圭t./飞、和国国家标准GB/T 20603-2006/1S0 8943: 1991 冷冻轻短流体液化天然气的取样连续法Refrigerated light hydrocarbon fluids-Sampling of Iiquefied natural gas-Continuous method (ISO 8943: 1991, IDT) 2006-09-01发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2007-02-01实施发布GB月20603一2006/1808943:1991目次前吉. . . . 寻|言.HH-HH-. .
2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II 1范围2 规范性引用文件3 术语和定义. . . . . . . . 4 取样系统概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . . 2 5 注意事项. . . . . . 1. . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . . . . . 4 5.1 LNG取样的注意事项45.2 LN
3、G样品的部分气化45.3 连续取样中的监测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . I 4 6设备. . . . . . . . 6. 1 材料-6.2 取样探头6.3 LNG样品气化器6.4 气化后的LNG输送压缩机56.5 压力调节器. . . . . . . . 1. . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6.6 气体样品储气罐. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4、 . . . . . . . . . . . . . 6 6.7 气体样品压缩机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 . 1. . . . 6 6.8 气体样品容器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . 6 6.9 管线的布置7 取样步骤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、 . . . . . . . . 7 7.1 取样期间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 .0.0. 00 0. . 0 . . . . . . . 7 7.2 将气化后的LNG装入气体样品储气罐的操作. . . . . . . . .0 . . . . . . . . . . 0 o. 8 7.3 将气体样品充装入样品容器. . . . . . . . , . . . . . . . . 0 . 8 8 取样报告.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 附录A(资料性附录)
6、过冷度的计算示例GB/T 20603-2006/ISO 8943: 1991 前言本标准采用等同翻译法。等同采用(1S08943: 1991冷冻轻短流体掖化天然气的取样连续法。液化天然气简称为LNG，交接计量时通常根据其热量确定其输送量。本标准的附录A为资料性附录。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CSAC/TC244)归口。本标准负责起草单位z中国石油西南油气田分公司天然气研究院。本标准参加起草单位:河南中原绿能高科有限公司、中国石油天然气华东勘察设计研究院。本标准主要起草人:唐蒙、陈勇、张孔明、张艳霞、杨勇、何永明、罗勤。I G/T 20603-2006
7、/1S0 8943: 1991 51 连续输送的一定量的LNG所提供的总热量由液体体积、液体密度和输送的液化天然气的高位发热量确定。为了计算LNG的密度和发热量，需要LNG的组成数据，因此，正确的取样是准确分析的前提。LNG是一种复杂的低分子量炬类混合物，氮是它的一种主要惰性杂质。通常，甲烧是其主要成分，次微量成分的浓度随气惊、液化预处理、液化工艺和贮存条件的变化而变化。国际标准IS08943由ISO/TC28石油产品和润滑油技术委员会SC5轻短流体计量分委员会制定。H GB/T 20603-2006/180 8943: 1991 冷冻轻短流体液化天然气的取样连续法1 范围本标准规定了LNG通
8、过管线输送时一种连续取样的方法。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ISO 6712: 1982 气体分析将气体供给分析单元的取样和输送设备ISO 6578: 1991冷蹄轻短流体静态计量计算方法1)3 术语和定义本标准采用下列术语和定义。3. 1 缓冲罐accumulator 用于缓冲LNG气化时产生的压力脉冲并使气体泪合均匀的装置。3.2 鼓泡bubbling
9、 为减少密封水对气体样品的影响，用气化后的LNG饱和样品储气罐密封水的过程。3. 3 连续取样continuous sampling 在稳定输送的整体时间内，将样品从样品掘连续取出的取样。3.4 气体样品压缩机gas sample compressor 用于将储气罐中的气体样品充人样品容器中的压缩机。3.5 气体样晶容器gas sample container 用于保存气体样品并将其输送到分析仪器的容器。3.6 气体样品储气罐gas sample holder 为了获得有代表性的样品，在LNG气化器后用于收集气化后的LNG的储气罐。3. 7 f 气化后的LNG输送压缩机gasified-LNG
10、 transfer compressor 当LNG在气化器中气化后，其自身的压力不能使其进入储气罐时所用的增加压力的压缩机。1) 该标准在IS08943: 1991出版时，并未发布。本国标采用现行有效的版本。1 GB/T 20603-2006/180 8943: 1991 3.8 3. 9 3.10 3. 11 3. 12 班化天然气LNG 主要组分为甲:脆的被体。LNG样品气化器LNG sample vaporizer 将从LNG输送管线收集到的LNG样品完全气化的装置。LNG输送曹钱LNG transfer 用于输送LNG的管线。压力调节器用于保持气体样品取样智钱用于将待分硬质的管子。3.
11、 13 3. 14 3. 15 取样探头插入待取密封水seal 用于避免气体过冷s 在给定的压力下4 取样系统辄述通过LNG输送管线上取样括柔性的或半品。当气化后的天然气的压力足够高、革其自身的压力由样品房制屯器出口连续输在气体样品储气罐;当压力不够时，由压缩机增压输送气化后的LNG丁吨酋暂不过程中，取样管线中的气体压力由压力调节器控制，储气罐人口阀用来保持流人储气罐的气体流量，多余的气体从系统中排出。2 气体样品储气罐中的气体样品由气体样品压缩机输入气体样品容器。取样系统流程示例见图1和图20天然气管线储气筒温度计流量计圄1取样系统(示例1)GB/T 20603-2006/1S0 8943:
12、1991 3 G/T 20603-2006/ISO 8943: 1991 5 注意事项液化天然气样品汽化器被化天然气输送管线气体样品容器5.1 LNG取样的注意事项固2用于输送气化的液化天然气的压缩机用于充装气体样品的压缩机 压力指示器控制 压力表 温度计 流量计-t喝一手动阀惊手动针阀取样管线-一-水管线取样系统(不例2)气体样品储气罐LNG的拂点很低，与皮肤接触将引起冻伤;如果气体扩散到空气中，会降低氧气含量导致窒息，遇火，将发生燃烧。针对这些危险应采取适当的预防措施。5.2 LNG样品的部分气化LNG通常以接近其沸点的状态存在，因此，当有微小热量传人或压力变化时，LNG在输送管线和取样管
13、线很容易发生部分气化。因此，应采取特别措施尽量使收集到的气体样品具有代表性。5.3 连续取样中的监测应连续监测LNG输送管线和取样系统中的压力、温度和流量。应对整个系统经常进行检查，特别4 G/T 20603-2006/ISO 8943: 1991 要注意任何泄漏和隔热层的故障，发现故障要立即修理。6 设备6. 1 材料取样系统的结构材料应有足够的强度和耐用性，以便在所承受的压力和温度条件下不会发生故障。应考虑材料在低温下发生脆裂的可能性。材料应不会被所接触的流体所影响，也不会对流体的组成产生任何影响。6.2 取样探头6. 2. 1 取样探头应固定在LNG处于过冷状态下的管线之中。取样点的过冷
14、度应通过该点LNG的温度和压力，并与根据组成计算的在相同压力下LNG的沸点(参见附录A)相比较后加以确定。在多根输送管线的情况下，取样探头应安装在汇管的下游，否则，每根管线均应有一个取样点。当多根管线均具有各自单独的取样点，并且各管线的流量不同时，应测量各管线的流量，井且应使各样品流量与相应管线的流量成正比例。6.2.2 取样探头应安装在过冷度高的地方。6.2.3 取样探头的安装应与LNG输送管线的轴心钱垂直。6.2.4 取样探头末端的形状并不重要，可以是一根直管。典型的取样探头见图30探头过冷液化天然气过冷液化天然气流向探头过冷液化天然气过冷液化天然气4流!句固3取样探头6.3 LNG样晶气
15、化器6.3.1 LNG样品气化器的热交换容量应足够使取出的全部LNG样品气化。6.3.2 样品气化器的结构应能使LNG的重组分不残留在气化器中。探头探头6.3.3 当装备有压缩机输送气化后的LNG时，LNG气化器的最大气化量(热量输入)应大于压缩机的最大流量。6. 4 气化眉的LNG输送压缩机6. 4. 1 气化后的LNG输送压缩机应是无油型的。5 GB(T 20603-2006(180 8943: 1991 6.4.2 应采取措施以稳定所安装的LNG输送压缩机的输出气体流量。6.4. 3 应有备用压缩机，以便当压缩机发生故障时使用。6.5 压力调节器6. 5. 1 当气化后的LNG靠自身压力
16、输送至储气罐时，压力调节器应安装在LNG样品气化器出口处;当气化后的LNG靠压缩机输送时，压力调节器应安装在压缩机出口处。6.5. 2 压力调节器的调节能力应大于LNG样品气化器的最大流量。6.6 气体样晶储气罐6. 6. 1 气体样品储气罐的容量应大于克装气所要求的容积与吹扫描气罐至样品容器之间管线所必需的容积的总和。6.6.2 对于水封式气体样封水的气体样品储气罐，其结6.6.3 当使用密封水式水中的空气所指染。6. 7 气体样品店缩机6. 8. 1 图4是一成，每个末端封头6. 8. 2 加工完成6.8. 3 气体样6. 8. 4 气体样6.9 曹端的布置6. 9. 1 取样管线的直径和
17、6.9.2 从取样探头到气化器人并且有充足的绝热。若需要更长的6.9.3 从取样探头到气化器的管线长度式中zL一一一管线氏度，单位为米(m); L = (W X . H)/q W一-LNG样品的流量，单位为千克每小时Ckg/h)j!J.H一一在取样探头人口处的过玲度，单位为焦尔每千克O/kg);.q一(输入的热量，单位为焦尔每米小时J/(mh)J。6 内部气体全部排出。对于无密，以避免样品被梅解在和;扉接的末端封头构钱应尽量短，管直径尽量小，GB/T 20603一2006/ISO8943: 1991 液化天然气样品汽化梯真空7 取样步骤7. 1 取样期间 抽空阀多层超级阳热若VC若u二三(式中
18、2，阀V.应开启1，阀V.应关问。LNG的取样期间(见图的仅是流量充分稳定的一段时间。因此，不包括最初开始时流量急剧增大和停止前流量降低的时间。如果排出的流量基本稳定，与时间成比例的样品流量是允许的。LNG的取样应在LNG输送流量稳定的取样期间内连续进行。如果在取样期间内由于货船泵跳闸或紧急关断阔的起动，造成LNG输送管线的流量和压力发生突然变化时，则收集气化后的LNG进入样品储气罐的操作应暂时停止，直到LNG的流量恢复正常。制啊拥带M四川部取样周期GB/T 20603-2006/ISO 8943: 1991 很解咽唱做刷爆旷耐响Mm退烧时间固6取样阶段将气化盾的LNG装入气体样品储气罐的操作
19、a) 当使用密封水式气样储气罐时，取样前应将内罐浸没在水中将残留的气体全部排出。当使用非密封水式气体储气罐时，取样前应排净以前操作中的残余气体。在取样前，应将密封水用气化后的LNG鼓泡。气化后的LNG收集到气体样品储气罐的操作应在稳定的流量下进行。当使用密封水式气体样品储气罐时，取样完成后应尽快将样品转入样品容器，以尽量减少大气对样品的污染。将气体样晶克装入样品容器a) 通过用水置换、抽空(真空泵排出)或用样品储气罐中的气体进行吹扫，将容器中以前操作所残留的气体排出。气袋中的残余气体是不易用气体样品进行置换的，但可抽空或用真空泵将其排出。当气体储气罐中的气体用作吹扫介质时，应先用气体吹扫容器足
20、够时间，以置换残余气体。随后，关闭出口阀，压力增加到500kPa-700 kPa后，再将气体排出。重复上述步骤b)三次或更多次，然后，将气体样品充装人容器至给定压力值。当达到需要的压力时，关闭容器的人口阀，将容器从充气管线上卸下。窑器的针间应用肥皂被或浸入水中进行泄漏检查。、aJ、，、，ZDC-1G b) 、，、，、，c,de 7.2 7.3 取样报告取样报告应包含以下信息:a) 取样依据的标准，即本标准;b) 完全标识样品必需的所有详细细节z一一取样人姓名;一一气体样品容器编号;一一样品源;一一取样日期;一一气体样品容器容积、类型和材质;一一取样期间;一一取样点LNG的温度和压力;一一所有货
21、船泵的稳定操作时间;一一气体样品流量;一一鼓泡时间;取样期间内任何异常情况;本标准未涉及的其他事项。8 c) d) 8 GB/T 20603-2006/ISO 8943: 1991 A. 1 原始参数取样管线规格:外径:13.8mm 内径:7.8mm 长度:3m 隔热层厚度:80mm 取样点LNG条件:压力:250 kPa 温度:113K 商度:421kg/m3 LNG样品流量:20kg/h 大气温度:293K 管线(包括间门)的压力降:50 kPa A.2 计算方法a) 过冷度附录A(资料性附录)过冷度的计算示倒从图A.l中查得过冷度为27000 J/kgo b) 取样管线的热吸收取样管线的
22、热吸收按下式计算获得z式中zQ一一热吸收，单位为瓦(W); (T.-T.) Q= L 1 I 1 ,_ Do 一一一+一lnhaD。2hDI T，-一一大气温度，单位为开(K)(=293 K); Ts一-LNG温度，单位为开(K)(= 113 K); h. -热传递表面系数，单位为瓦每平方米开W/(m2 K)J(=8.14 W/(mz, K); h一一隔热层材料单位长度的热导率，单位为瓦每平方米开W/Cm2 K)(=O. 0187 W/(m2 K); Do -隔热层的外怪，单位为米(m)(=0.017 38叫:DI一一隔热层的内径，单位为米(m)(=O.0138 m); L 一一-管线长度，单
23、位为米(m)(=3 m); 因此:Q一(293-113) 一十110.1738 ., 2 X O. 018 7 0.013 8 =24.8 W c) 取样管线热吸收导致的LNG样描增量9 GB/T 20603-2006/ISO 8943: 1991 Q x 3 600 ,Hj =一一予一一一式中:，H1-始增量，单位为焦尔每千克(J/kg) ; Q一吸收热，单位为瓦(W)(=24.8 W); F一一-流量，单位为千克每小时Ckg/h)(=20 kg/h)。因此:24.8 X 3 600 ,Hj = . u . uvv /kg = 4 460 J /kg , 20 由于6H1过冷度，在取样管线中
24、将不创队高代国20 000 40 000 质量给I(Jfkg) 10 F白白户. 的寸。出CON-gcoNH阁。中华人民共和国国家标准冷冻轻蛙流体耀化天然气的职样连续法GB/T 20603-2006/ISO 8943 ,1991 等中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045网址电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销书号开本880X 1230 1/16 印张1字数24千字2007年2月第一版2007年2月第一次印刷奇峰书号，155066 1-28905 定价12.00元GB/T 20603-2006 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话，(010)68533533
