一、氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是什么
氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)指系統(tǒng)在一定溫度,出自天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)算方法。通常,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指系統(tǒng)在一定溫度,100KPa的外壓,且生成氣體的分壓也為100KPa下。
氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)目前有三種不同的表述:
1、溫度273.15K(0℃)、壓強(qiáng)101.325kPa。
1954年第十屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)(CGPM)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是:溫度273.15K(0℃),壓強(qiáng)101.325kPa。世界各國(guó)科技領(lǐng)域廣泛采用這一標(biāo)態(tài)。SH3005-1999《石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》采用的也是這一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(5.1.1條)。
2、溫度288.15K(15℃),壓強(qiáng)101.325kPa。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以溫度288.15K(15℃),壓強(qiáng)101.325kPa作為計(jì)量氣體體積流量的標(biāo)態(tài)。
3、溫度293.15K(20℃),壓強(qiáng)101.325kPa。
GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》、SY/T6143-2004《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法》采用的是這一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。
二、工業(yè)氣體工況和標(biāo)況的區(qū)別
工況:實(shí)際工作狀態(tài)下的流量,單位:m3/h
標(biāo)況:溫度20℃、一個(gè)大氣壓(101.325kPa)下的流量,單位:Nm3/h
注意:通常所指的標(biāo)況是溫度為0℃(273.15開(kāi)爾文)和壓強(qiáng)為101.325千帕(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,760毫米汞柱)的情況,區(qū)別于我國(guó)工業(yè)氣體標(biāo)況的規(guī)定。
兩種狀態(tài)下的單位都是一樣的,只是對(duì)應(yīng)的流量不同而已。另外不同國(guó)家所指的標(biāo)態(tài)也不一樣。
三、工業(yè)氣體工況和標(biāo)況如何換算
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程為pV=nRT。這個(gè)方程有4個(gè)變量:p是指理想氣體的壓強(qiáng),V為理想氣體的體積,n表示氣體物質(zhì)的量,而T則表示理想氣體的熱力學(xué)溫度;還有一個(gè)常量:R為理想氣體常數(shù)。
PV/T=nR為常數(shù),所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設(shè)標(biāo)況下體積流量為V0,溫度T0=273 20=293k,壓力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,
工況下體積流量為V,溫度T(攝氏度),壓力P(表壓力,Mpa),忽略壓縮因子的變化有V*(P 0.101325)/(T 273)=V0*P0/T0
所以工況和標(biāo)況的換算公式為:V=V0*0.101325*(T 273)/293/(P 0.101325)