ISO 12213-1-2006 Natural gas - Calculation of compression factor - Part 1 Introduction and guidelines《天然气 压缩因子的计算 第1部分 介绍和指南》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 12213-1:2006(F) ISO 2006NORME INTERNATIONALE ISO 12213-1 Deuxime dition 2006-11-15Gaz naturel Calcul du facteur de compression Partie 1: Introduction et lignes directrices Natural gas Calculation of compression factor Part 1: Introduction and guidelines ISO 12213-1:2006(F) PDF

2、Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation d

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4、obe Systems Incorporated. Les dtails relatifs aux produits logiciels utiliss pour la cration du prsent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info du fichier; les paramtres de cration PDF ont t optimiss pour limpression. Toutes les mesures ont t prises pour garantir lexploitation de c

5、e fichier par les comits membres de lISO. Dans le cas peu probable o surviendrait un problme dutilisation, veuillez en informer le Secrtariat central ladresse donne ci-dessous. DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2006 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette pu

6、blication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-

7、1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2009 Publi en Suisse ii ISO 2006 Tous droits rservsISO 12213-1:2006(F) ISO 2006 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-propos. iv 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences norm

8、atives 2 3 Termes et dfinitions 2 4 Principes de base . 4 5 Lignes directrices . 5 5.1 Gaz naturels de qualit rseau 5 5.2 Autres gaz et autres applications . 8 Annexe A (normative) Symboles et units 12 Annexe B (informative) Programme informatique 13 Bibliographie 14 ISO 12213-1:2006(F) iv ISO 2006

9、Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une

10、tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la

11、 normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont sou

12、mis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analog

13、ues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 12213-1 a t labore par le comit technique ISO/TC 193, Gaz naturel, sous-comit SC 1, Analyse du gaz naturel. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (

14、ISO 12213-1:1997), dont elle constitue une rvision mineure (lanne de publication de la Rfrence 5 dans la Bibliographie a t corrige). LISO 12213 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Gaz naturel Calcul du facteur de compression: Partie 1: Introduction et lignes directrices Part

15、ie 2: Calcul partir de lanalyse de la composition molaire Partie 3: Calcul partir des caractristiques physiques NORME INTERNATIONALE ISO 12213-1:2006(F) ISO 2006 Tous droits rservs 1 Gaz naturel Calcul du facteur de compression Partie 1: Introduction et lignes directrices 1 Domaine dapplication LISO

16、 12213 spcifie des mthodes pour le calcul des facteurs de compression des gaz naturels, des gaz naturels contenant un adjuvant synthtique et de mlanges similaires dans des conditions telles que le mlange ne peut exister que sous forme gazeuse. Elle est divise en trois parties: la prsente partie de l

17、ISO 12213 donne une introduction et fournit des lignes directrices pour les mthodes de calcul dcrites dans lISO 12213-2 et dans lISO 12213-3. LISO 12213-2 propose une mthode utiliser lorsque la composition molaire dtaille du gaz est connue. LISO 12213-3 propose une mthode utiliser lorsquune analyse

18、moins dtaille est disponible, qui comprend le pouvoir calorifique suprieur (sur une base volumtrique), la densit relative, la teneur en dioxyde de carbone et la teneur en hydrogne (si diffrente de zro). Les deux mthodes sont applicables des gaz de qualit rseau secs dans la plage de conditions dans l

19、aquelle seffectuent normalement le transport et la distribution, y compris le comptage pour le transfert de proprit ou dautres fins commerciales. En rgle gnrale, de telles oprations seffectuent des tempratures comprises entre environ 263 K et 338 K (approximativement 10 C 65 C) et des pressions ne d

20、passant pas 12 MPa (120 bar). Dans cette plage, lincertitude de calcul des deux mthodes est denviron 0,1 % sous rserve que les donnes dentre, y compris la pression et la temprature correspondantes, ne prsentent aucune incertitude. NOTE Le terme gaz de qualit rseau, tel quil est utilis dans la prsent

21、e Norme internationale, est un terme concis pour du gaz ayant t trait de manire pouvoir tre utilis en tant que combustible usage industriel, commercial ou domestique. Bien quil ny ait aucun accord international formel sur la composition et les caractristiques dun gaz pour satisfaire ce concept, quel

22、ques lignes directrices quantitatives sont fournies en 5.1.1. La spcification dtaille de la qualit du gaz est gnralement matire des accords contractuels entre le vendeur et lacqureur. La mthode fournie dans lISO 12213-2 est aussi applicable (avec une incertitude plus leve) des catgories de gaz natur

23、el plus tendues, y compris des gaz humides ou acides, dans une plus grande plage de tempratures et de plus fortes pressions, par exemple dans des conditions de stockage en rservoir ou souterrain ou pour des applications GNV (Gaz Naturel Vhicule). La mthode fournie dans lISO 12213-3 est applicable au

24、x gaz prsentant une teneur plus leve en azote, en dioxyde de carbone ou en thane que celles trouves gnralement dans le gaz de qualit rseau. La mthode peut aussi tre applique des plages de temprature et de pression plus tendues mais avec une incertitude plus leve. Pour que les mthodes de calcul dcrit

25、es soient valables, le gaz doit se trouver au-dessus de ses points de rose eau et hydrocarbures dans les conditions spcifies. La prsente Norme internationale fournit toutes les quations et les valeurs numriques ncessaires pour lapplication des deux mthodes. Il est prvu de mettre disposition des prog

26、rammes informatiques vrifis (voir Annexe B). ISO 12213-1:2006(F) 2 ISO 2006 Tous droits rservs2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la derni

27、re dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 6976, Gaz naturel Calcul du pouvoir calorifique, de la masse volumique, de la densit relative et de lindice de Wobbe partir de la composition ISO 13443, Gaz naturel Conditions de rfrence standard 3 Termes et dfiniti

28、ons Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 facteur de compression Z rapport entre le volume dune masse arbitraire de gaz, une pression et une temprature spcifies, et le volume de la mme masse de gaz dans les mmes conditions tel que calcul selon la loi

29、 des gaz parfaits, comme suit: Z = V m (rel)/V m (parfait) (1) o V m (parfait) = RT/p (2) NOTE 1 Donc Z(p, T, y) = pV m (p, T, y)/(RT) (3) o p est la pression absolue; T est la temprature absolue; y est un ensemble de paramtres qui caractrisent le gaz de manire unique (en principe, ces paramtres peu

30、vent tre une composition molaire complte ou un ensemble particulier de caractristiques physicochimiques dpendantes, ou un mlange des deux); V mest le volume molaire du gaz; R est la constante des gaz parfaits, exprime en units cohrentes. NOTE 2 Le facteur de compression est une quantit sans dimensio

31、n, gnralement proche de lunit. NOTE 3 Les termes facteur de compressibilit et facteur Z sont synonymes de facteur de compression. 3.2 masse volumique masse dune quantit de gaz donne divise par son volume dans des conditions de pression et de temprature spcifies 3.3 composition molaire terme utilis l

32、orsque la proportion de chaque composant dun mlange homogne est exprime sous forme de fraction de mole (ou molaire), ou de pourcentage de mole (molaire) de la totalit ISO 12213-1:2006(F) ISO 2006 Tous droits rservs 3 NOTE 1 Ainsi, la fraction molaire, x i , du composant i est le rapport du nombre de

33、 moles du composant, i, dans un volume donn dun mlange et du nombre total de moles de tous les composants dans le mme volume du mlange. Une mole de toute substance chimique est la quantit de matire qui contient la masse molculaire relative en grammes. Un tableau des valeurs recommandes pour les mass

34、es molculaires relatives est fourni dans lISO 6976. NOTE 2 Dans le cas dun gaz parfait, la fraction (ou le pourcentage) molaire est identique la fraction (ou pourcentage) volumique, mais cette approximation nest pas gnralement suffisamment prcise pour le comportement rel des gaz aux fins de la prsen

35、te Norme internationale. 3.4 pouvoir calorifique molaire H quantit de chaleur qui serait dgage par la combustion complte dans lair des hydrocarbures contenus dans une mole de gaz naturel, de telle manire que la pression laquelle seffectue la raction reste constante et que tous les produits de la com

36、bustion reviennent la mme temprature spcifie que celle des ractifs, tous ces produits se trouvant ltat gazeux, hormis leau issue de la combustion, qui est condense ltat liquide la temprature spcifie NOTE 1 Le pouvoir calorifique molaire ninclut que les hydrocarbures du gaz naturel, cest-dire que les

37、 composants inertes (principalement lazote, le dioxyde de carbone et lhlium) et les autres composants combustibles (tels que lhydrogne et le monoxyde de carbone) sont exclus. NOTE 2 La temprature spcifie est 298,15 K (25 C) et la pression de rfrence est 101,325 kPa. NOTE 3 Le terme valeur calorifiqu

38、e molaire est synonyme de pouvoir calorifique molaire. 3.5 pouvoir calorifique suprieur (base volumtrique) H Squantit de chaleur qui serait dgage par la combustion complte dans lair de tous les composants combustibles dans le volume unitaire de gaz naturel de telle manire que la pression laquelle se

39、ffectue la raction reste constante et que tous les produits de la combustion reviennent la mme temprature spcifie que celle des ractifs, tous ces produits se trouvant ltat gazeux, hormis leau issue de la combustion, qui est condense ltat liquide la temprature spcifie NOTE 1 Le pouvoir calorifique su

40、prieur inclut tous les composants combustibles du gaz naturel. NOTE 2 La temprature de rfrence laquelle le volume est mesur est 273,15 K (0 C) et la temprature spcifie laquelle seffectue la combustion est 298,15 K (25 C). La pression de rfrence est 101,325 kPa. NOTE 3 LISO 12213-3:2006, Annexe D, fo

41、urnit des facteurs de conversion qui permettent dutiliser les pouvoirs calorifiques suprieurs et les densits relatives dtermins pour dautres tempratures de rfrence ou spcifies, ainsi que dautres pressions de rfrence, y compris les conditions de rfrence des normes ISO (voir lISO 13443), comme donnes

42、dentre pour la mthode de calcul dcrite. NOTE 4 Les termes valeur calorifique totale et valeur calorifique suprieure sont synonymes de pouvoir calorifique suprieur. 3.6 densit relative d rapport de la masse dun volume donn de gaz naturel et de la masse dair sec de composition normalise qui serait con

43、tenue dans le mme volume aux mmes conditions de pression et de temprature de rfrence NOTE 1 La densit relative inclut tous les composants du gaz naturel. NOTE 2 La composition normalise de lair sec est indique dans lISO 6976. NOTE 3 Dans la prsente Norme internationale, la temprature de rfrence est

44、273,15 K (0 C) et la pression de rfrence est 101,325 kPa (voir Note 3 en 3.5). NOTE 4 Le terme poids spcifique est synonyme de densit relative. ISO 12213-1:2006(F) 4 ISO 2006 Tous droits rservs3.7 incertitude sur le facteur de compression calcul Z plage des valeurs comprises entre Z Z et Z + Z dans

45、laquelle est cense se trouver la valeur relle (inconnue) avec un niveau de confiance de 95 % NOTE 1 Cette incertitude peut tre exprime soit comme une valeur absolue, soit comme un pourcentage. NOTE 2 Des estimations des limites de confiance 95 % sont, dans la mesure o cela reste ralisable, tablies p

46、ar comparaison de donnes dessai de faible incertitude avec des valeurs de Z calcules. 4 Principes de base Les mthodes recommandes utilisent des quations bases sur le concept selon lequel tout gaz naturel peut tre caractris de manire unique pour le calcul de ses proprits volumtriques soit par lanalys

47、e de composants, soit par un ensemble adquat et particulier de caractristiques physiques mesurables. Ces caractristiques sont utilises, avec la pression et la temprature, comme donnes dentre pour les mthodes. Dans la mesure o le comportement volumtrique dun mlange de gaz dcoule directement du nombre et des types dinteractions molculaires (collisions) qui ont lieu, une mthode qui reconnat explicitement chaque constituant molculaire du mlange, et sa proportion par rapport