DIN EN ISO 18453-2006 Natural gas - Correlation between water content and water dew point (ISO 18453 2004) English version of DIN EN ISO 18453 2006《天然气 含水量和水露点的相关性》.pdf

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1、Januar 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPNormenausschuss Bergbau (FABERG) im DINNormenausschuss Gastechnik (NAGas) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszu

2、gsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 75.060!,eMq“9664278www.din.deDDIN EN ISO 18453Erdgas Beziehung zwischen Wassergehalt und Taupunkt (ISO 18453:2004);Deutsche Fassung EN ISO 18453:2005Natural gas Correlation between water content and water

3、dew point (ISO 18453:2004);German version EN ISO 18453:2005Gaz naturel Corrlation entre la teneur en eau et le point de rose eau (ISO 18453:2004);Version allemande EN ISO 18453:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 31 SeitenDIN EN ISO 18453:2006-

4、01 2 Nationales Vorwort Diese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm ISO 18453:2004, die im Technischen Komitee ISO/TC 193 Erdgas“ (Sekretariat: NEN, Niederlande) ausgearbeitet wurde. Das zustndige nationale Gremium ist der Arbeitsausschuss NMP 573 Gasanalyse und Gasbeschaffenh

5、eit“ des Normenausschusses Materialprfung (NMP). Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 6974-1 siehe DIN EN ISO 6974-1 ISO 6974-2 siehe DIN EN ISO 6974-2 ISO 6974-3 siehe DIN EN ISO 6974-3 ISO 6974-4 siehe

6、 DIN EN ISO 6974-4 ISO 6974-5 siehe DIN EN ISO 6974-5 ISO 6974-6 siehe DIN EN ISO 6974-6 ISO 6975 siehe DIN EN ISO 6975 ISO 6976 siehe DIN EN ISO 6976 ISO 10101-1 siehe DIN EN ISO 10101-1 ISO 10101-2 siehe DIN EN ISO 10101-2 ISO 10101-3 siehe DIN EN ISO 10101-3 ISO 10715 siehe DIN EN ISO 10715 ISO 1

7、1541 siehe DIN EN ISO 11541 DIN EN ISO 18453:2006-01 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 6974-1, Erdgas Bestimmung der Zusammensetzung mit definierter Unsicherheit durch Gas-chromatographie Teil 1: Richtlinien fr die mageschneiderte Analyse DIN EN ISO 6974-2, Erdgas Best

8、immung der Zusammensetzung mit definierter Unsicherheit durch Gas-chromatographie Teil 2: Messsystemcharakteristiken und Statistiken fr die Datenverarbeitung DIN EN ISO 6974-3, Erdgas Bestimmung der Zusammensetzung mit definierter Unsicherheit durch Gas-chromatographie Teil 3: Bestimmung von Wassers

9、toff, Helium, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und Kohlenwasserstoffen bis zu C8mit zwei gepackten Sulen DIN EN ISO 6974-4, Erdgas Bestimmung der Zusammensetzung mit definierter Unsicherheit durch Gas-chromatographie Teil 4: Bestimmung von Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und C1- bis C5- und C

10、6+-Kohlen-wasserstoffen fr ein Labor- und Online-Messsystem mit zwei Sulen DIN EN ISO 6974-5, Erdgas Bestimmung der Zusammensetzung mit definierter Unsicherheit durch Gas-chromatographie Teil 5: Bestimmung von Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und C1- bis C5- und C6+-Kohlen-wasserstoffen fr eine Labor-

11、und online-Prozessanwendung mit drei Sulen DIN EN ISO 6974-6, Erdgas Bestimmung der Zusammensetzung mit definierter Unsicherheit durch Gas-chromatographie Teil 6: Bestimmung des Wasserstoffs, Heliums, Sauerstoffs, Stickstoffs, Kohlenstoff-dioxids und der Kohlenwasserstoffe C1bis C8mit drei Kapillars

12、ulen DIN EN ISO 6975, Erdgas Erweiterte Analyse Gaschromatographisches Verfahren DIN EN ISO 6976, Erdgas Berechnung von Brenn- und Heizwert, Dichte, relativer Dichte und Wobbeindex aus der Zusammensetzung DIN EN ISO 10101-1, Erdgas Bestimmung des Wassergehaltes nach Karl Fischer Teil 1: Einfhrung DI

13、N EN ISO 10101-2, Erdgas Bestimmung des Wassergehaltes nach Karl Fischer Teil 2: Titrimetrisches Verfahren DIN EN ISO 10101-3, Erdgas Bestimmung des Wassergehaltes nach Karl Fischer Teil 3: Coulometrisches Verfahren DIN EN ISO 10715, Erdgas Probenahmerichtlinien DIN EN ISO 11541, Erdgas Bestimmung d

14、es Wassergehaltes unter hohem Druck DIN EN ISO 18453:2006-01 4 Leerseite EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE November 2005 ICS 75.060 Deutsche Fassung Erdgas Beziehung zwischen Wassergehalt und Taupunkt (ISO 18453:2004) Natural gas Correlation between water content and water dew point

15、(ISO 18453:2004) Gaz naturel Corrlation entre la teneur en eau et le point de rose eau (ISO 18453:2004) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 7. Oktober 2005 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen

16、 dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht

17、 in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fass

18、ungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, derSchweiz, der Slowakei, Slowen

19、ien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. Management-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN

20、 ISO 18453:2005 DEN ISO 18453 EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNGEUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATIONCOMIT EUROPEN DE NORMALISATIONEN ISO 18453:2005 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich .5 2 Begriffe .5 3 Entwicklung der Beziehung6 4 Anwendungsbereich und Unsicherheit der Bezie

21、hung.6 5 Beziehung.8 Anhang A (normativ) Thermodynamische Prinzipien .12 Anhang B (informativ) Rckfhrbarkeit 19 Anhang C (informativ) Berechnungsbeispiele .21 Anhang D (informativ) Indizes, Symbole, Einheiten, Umrechnungsfaktoren und Abkrzungen23 Literaturhinweise 25 EN ISO 18453:2005 (D) 3 Vorwort

22、Der Text von ISO 18453:2004 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 193 Erdgas“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 18453:2005 von CMC bernommen. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identische

23、n Textes oder durch Anerkennung bis Mai 2006, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Mai 2006 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, D

24、eutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnoti

25、z Der Text von ISO 18453:2004 wurde vom CEN als EN ISO 18453:2005 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 18453:2005 (D) 4 Einleitung ISO/TC 193 Erdgas wurde im Mai 1989 unter der Magabe gegrndet, neue Normen zu entwerfen sowie existierende, fr Erdgas relevante Normen zu aktualisieren. Dies umfa

26、sst die Gasanalyse, die direkte Messung von Eigenschaften, die Qualittsbezeichnung und die Rckfhrbarkeit. Dieses Dokument beschreibt eine verlssliche mathematische Beziehung zwischen dem Wassergehalt und dem Taupunkt in Erdgas. Das Berechnungsverfahren wurde von der GERG entwickelt, es ist beidseiti

27、g anwendbar, sowohl zur Berechnung des Wassergehaltes als auch des Taupunktes. Informationen bezglich der thermodynamischen Prinzipien werden in Anhang A gegeben, Informationen bezglich der Rckfhrbarkeit, Anwendungen und Unsicherheiten in Bezug zu dieser Studie in Anhang B. Einige der betriebsbeding

28、ten Probleme in der Erdgasindustrie knnen auf den Wassergehalt in Erdgas zurckgefhrt werden. Selbst bei geringer Wasserdampfkonzentration im Gas knnen nderungen der Betriebsbedingungen (Druck und Temperatur) dazu fhren, dass Wasser kondensiert und es so zu Korrosionsproblemen, Hydrat- und Eisbildung

29、 kommt. Um diese Probleme zu vermeiden, wurden von der Erdgasindustrie teure Trocknungsanlagen gebaut. Die Auslegung und die Kosten dieser Anlagen hngen vom genauen Wissen ber den Wassergehalt am Taupunkt und dem (vertragsmig) vereinbarten Wassergehalt ab. Die aus den whrend der letzten Jahre vorgen

30、ommenen Verbesserungen der Feuchtebestimmung hervorge-gangenen Gerte beziehen sich schwerpunktmig eher auf die Bestimmung des Wassergehaltes als auf die des Taupunktes. Deshalb wird eine Beziehung bentigt, die bei Messung des Wassergehaltes den Taupunkt ausdrckt. Die GERG1)-Gruppe sah die Notwendigk

31、eit, eine umfassende und genaue Datensammlung von ermittelten Wassergehalten und korrespondierenden Taupunkten fr eine Anzahl von reprsentativen Erdgasen im allgemeinen Interessenbereich zu erstellen, bevor die existierende Beziehung zwischen Wassergehalt und Taupunkt validiert wurde. Nachtrglich ko

32、nnte gezeigt werden, dass der Bereich der Unsicherheit der existierenden Beziehung verringert werden konnte. Als Resultat wurde daraufhin eine genauere, von der Zusammensetzung abhngige Beziehung erfolgreich auf Grundlage der neuen Datensammlung entwickelt. Das Ziel dieser internationalen Norm ist e

33、s, das vom GERG entwickelte Berechnungsverfahren bezglich der Beziehung zwischen dem Wassergehalt und dem Taupunkt (und umgekehrt) innerhalb des fr den Erdgastransfer typischen berwachungsbereiches zu normen. 1) GERG steht als Abkrzung fr Groupe Europen de Recherche Gazire. EN ISO 18453:2005 (D) 5 1

34、 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt ein mathematisches Verfahren fest, mit dem der Anwender den Wassergehalt oder den Wasser-Taupunkt eines Erdgases ermitteln kann, wenn der jeweils andere Wert bekannt ist. Diese Internationale Norm beschreibt die Unsicherheit der Beziehung, macht aber

35、 keinen Versuch zur Quantifizierung der Messunsicherheiten. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 Beziehung Beziehung zwischen zwei oder mehreren willkrlich gewhlten Variablen innerhalb einer Verteilung von zwei oder mehreren willkrlich gewhlten Variablen IS

36、O 3534-1:1993 ANMERKUNG Die Angabe des Bereiches fr Temperatur, Druck und Zusammensetzung, fr den die Beziehung validiert wurde, ist in Abschnitt 3 angegeben. 2.2 Arbeitsbereich Schwankungsbereich der Parameter, fr den die Beziehung validiert wurde 2.3 erweiterter Arbeitsbereich Schwankungsbereich d

37、er Parameter, fr den die Beziehung entwickelt wurde, aber auerhalb des Schwankungsbereichs, fr den die Beziehung validiert wurde 2.4 Unsicherheit der Beziehung absolute Abweichung der berechneten Werte von den experimentell ermittelten Werten der Datensammlung ANMERKUNG Damit wird nichts ber die Mes

38、sunsicherheit im entsprechenden Bereich ausgesagt. 2.5 azentrischer Faktor Parameter zur Charakterisierung der Azentrizitt oder Nicht-Sphrizitt eines Molekls ANMERKUNG Diese Definition stammt aus Referenz 1 in den Literaturhinweisen. 2.6 Normbedingungen Normbedingungen fr Druck, Temperatur und Feuch

39、te (im Sttigungszustand) bei 101,325 kPa und 273,15 K fr das reale, trockene Gas ISO 14532:2001 2.7 Rckfhrbarkeit Eigenschaft eines Messergebnisses oder des Wertes einer Norm, die auf bekannte Referenzen zurckgefhrt werden kann. Diese sind blicherweise nationale oder internationale Standards. Die Rc

40、kfhrbarkeit auf die Standards muss nachweislich auf einer ununterbrochenen Folge von Vergleichen mit bekannten Unsicherheiten beruhen. ISO 14532:2001 EN ISO 18453:2005 (D) 6 3 Entwicklung der Beziehung GERG hat in der Vergangenheit die Notwendigkeit fr eine genaue Umrechnung zwischen dem Wassergehal

41、t und dem Taupunkt fr Erdgas mit Verkaufsqualitt erkannt. Um dieses Ziel zu erreichen, definierte GERG ein Forschungsvorhaben. In der ersten Phase des Projektes wurden verlssliche Daten bezglich des Wassergehaltes zusammen mit Daten ber den Taupunkt fr mehrere Erdgase im interessierenden Taupunkt-Te

42、mperaturbereich von 15 C bis + 5 C und den (absoluten) interessierenden Druckbereich von 0,5 MPa bis 10 MPa gesammelt. Zuzglich zu den Messungen von sieben reprsentativen Erdgasen wurden auch Messungen mit dem Schlssel-Binrsystem Methan/Wasser gemacht. Das zur Erfassung der Messdaten benutzte Verfah

43、ren war die Sttigungsmethode. Unter Benutzung der fr das Karl-Fischer-Gert ermittelten Daten hinsichtlich der Wiederholbarkeit und der Reproduzierbarkeit als Folgerichtigkeitskriterien fr alle bestimmten Wassergehalte wurden nur einige nichtfolgerichtige Werte, die hauptschlich im Bereich der niedri

44、gen Wassergehalte (hoher Druck, niedriger Temperaturbereich) lagen, ermittelt. Werte, die den Folgerichtigkeitskriterien nicht entsprachen, wurden entweder verworfen oder in einigen wenigen Fllen in der Datensammlung niedriger gewichtet. In den meisten Fllen wurden diese Werte durch bei gleichen Dru

45、ck- und Temperaturbedingungen durchgefhrte Wiederholmessungen ersetzt. Detaillierte Informationen zum experimentellen Verfahren sowie der Zusammensetzung des whrend des Experiments benutzten Erdgases knnen in der GERG-Monographie 2gefunden werden. Die entwickelte Beziehung ist fr Taupunkt-Temperatur

46、bereiche zwischen 15 C bis + 5 C und einem (absoluten) Druckbereich von 0,5 MPa bis 10 MPa validiert. Die zur Validierung der Beziehung benutzten reprsentativen Erdgase wurden technisch frei von Glykol, Methanol, flssigen Kohlenwasserstoffen und mit einer maximalen H2S-Konzentration (unter blichen B

47、edingungen) von 5 mg/m H2S beprobt. Es wurde kein Versuch gemacht, den Einfluss von aus solchen Verunreini-gungen resultierenden Unsicherheiten zu untersuchen. Der thermodynamische Hintergrund der entwickelten Beziehung macht es mglich, den Anwendungsbereich auerhalb des Arbeitsbereiches auf Tempera

48、turen von 50 C bis +40 C und einem (absoluten) Druck von 0,1 MPa bis 30 MPa mit unbekannten Unsicherheiten auszudehnen. Mit der Beziehung soll der Wassergehalt aus einem bekannten Taupunkt bzw. der Taupunkt aus einem bekannten Wassergehalt ermittelt werden knnen. Man beachte, dass die Beziehung unte

49、r Laborbe-dingungen entwickelt wurde mit Erdgasproben, die bei verschiedenen Betriebsbedingungen genommen wurden. Die Anwendung der Beziehung bei der Beschaffenheitsermittlung unter Betriebsbedingungen kann zu Abweichungen fhren. Abgesehen davon sollten auch die Unsicherheit in der Umrechnung der Bestimmung selbst sowie die Unsicherheiten der gemessenen