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天然气基础知识——相关术语、定义
时间:2018-07-06 12:00:26  发布出处:Tongshifuhua  浏览数:61

1、临界温度
    当温度不超过某一数值,对气体进行加压可以使气体液化,而在该温度以上,无论施加多大压力都不能使之液化,这个温度就称为该气体的临界温度。气体临界温度越高,越易液化。

    天然气是混合气体,为了区分单组分气体和混合气体的临界参数,将天然气各组分的的临界温度和临界压力的加权平均值分别称为视临界温度(Tc‘)和视临界压力(Pc’)

    由于组成天然气的组要成分甲烷的临界温度低,故天然气较难液化;而组成液化石油气的碳氢化合物的临界温度较高,故较易液化。

2、临界压力
   在临界温度下,使气体液化所需的压力称为临界压力。

3、沸点

    通常所说的沸点是指一定压力下液体沸腾气化时的温度。

4、露点

   在一定压力下,气体冷却出现液体时的温度。

    天然气露点是控制天然气储运过程中不产生液态物质的重要指标,分为水露点和烃露点:

    a、水露点 指天然气在一定压力下析出液态水时的最高温度;

    b、烃露点 指天然气在一定压力下析出液态烃时的最高温度;

  • 天然气在地层中长期和水接触,含有一定量的水蒸汽,把每立方米天然气中含有水蒸汽的克数称为天然气含水量或绝对湿度,绝对湿度用e表示。
  • 一定压力、温度下,每立方米天然气中含有最大水蒸汽克数,称为天然气的饱和含水量。
  • 在采输气工程中,常用露点表示饱和含水量。露点就是在一定的压力下,天然气被水饱和时对应的温度。
  • 例如:某一天然气的露点为-5℃,则表示天然气在-5℃时处于含水饱和状态,只要天然气温度低于-5℃,就会凝析出液态水。

5、气化

   物质从液态变成气态的过程叫气化。在其过程中,要吸收大量的热。气化过程中一般有两种方式:一是蒸发;二是沸腾。

   蒸发:液体表面的气化现象叫蒸发。

   蒸发现象有下列特征:①液体在任意情况下都可以蒸发;②蒸发现象仅发生在液体的表面。

   同一种液体的蒸发速度与下列各种因素有关:①液体的表面积越大,蒸发越快;②液体的温度越高,蒸发越快;③液面上的气体排除得越快,蒸发越快④液面上的气体压力越小,蒸发越快。

   沸腾:液体从内部表面同时气化的现象叫沸腾。

6、液化

物质从气态变为液态的过程叫液化

7、凝固

物质从液态变为固态的过程叫凝固。

8、升华

物质从固态不经液态直接变为气态的过程叫升华。

9、熔化

物质从固态变成液态的过程称为熔化。

10、粘度

    燃气是有粘滞性的,这种特性用粘度来表示。粘度是气体或液体内部摩擦引起的阻力。包括动力粘度和运动粘度,当气体内部有相对运动时,就会因为摩擦产生内部阻力。粘度越大,阻力越大,气体流动就越困难。

    气体的粘度随温度的升高而增加,而液体的粘度则随温度的升高而降低。对于燃气,其分子间的吸引力很小,温度升高则体积膨胀,对分子间吸引力的影响不大,但增大了气体分子的运动速度,于是气体层间作相对运动时产生的内摩擦力就增大,即粘度增大。

11、燃气热值

   燃气热值时指单位数量(1kmol、1Nm3或1kg)燃气完全燃烧时所放出的全部热量。单位分别为kJ/kmol、kJ/Nm3、kJ/kJ。燃气工程中常用kJ/Nm3.

   燃气热值可分为高热值和低热值。高热值是指单位数量的燃气完全燃烧后,其燃烧产物和周围环境恢复至燃烧前温度,而其中的水蒸气被凝结成同温度水后放出的全部热量;低热值是指单位数量燃气完全燃烧后,其燃烧产物和周围环境恢复至燃烧前温度,而不计其中水蒸气凝结成时所放出的热量。

天然气的热值

u   天然气的热值是指单位数量的天然气完全燃烧所放出的热量。
u   天然气的主要组分烃类是由碳和氢构成的,氢在燃烧时生成水并被汽化,由液态变为气态,这样,一部分燃烧热能就消耗于水的汽化。消耗于水的汽化叫汽化热。
u   将汽化热计算在内的热值叫全热值(高热值),不计算汽化热的热值叫净热值(低热值)。            
u   由于天然气燃烧时汽化热无法利用,工程上通常用低热值。

12、着火温度

     燃气开始燃烧时的温度称为着火温度,不同气体的着火温度不同。

13、爆炸浓度极限

     当燃气和空气(或氧气)混合后,如果这两种气体达到一定比例时,就会形成具有爆炸危险的混合气体。该气体与火焰接触时,即形成爆炸。但并非任何比例的燃气-空气混合气体都会发生爆炸,只有在燃气-空气混合气体中可燃气的浓度在一定范围时,气体才能发生爆炸,此范围是从爆炸下限的某一最小值到爆炸上限的某一最大值。

14、压力单位

    在工程上所说的压力,就是物理概念中的压强,即垂直作用在单位面积上的力。常使用单位有以下几种:

    标准大气压

    也叫物理大气压。大气对地球上的一切物体都有压力,这个压力相当于760毫米高的水银柱垂直作用在地面积上的压力(条件:0℃、重力加速度为9.81米/秒2、水银密度为13.5951克/厘米3)。

    法定计量单位中的压力(压强)单位

    表示压力的单位很多,使用和换算很麻烦,为此国家颁布了法定计量单位,规定压力(压强)的单位是帕斯卡,简称“帕”,符号是 pa。其意义是 1牛顿的力作用在1平方米 面积上的压力是 1帕。

    在一些场合还常使用液柱高度来表示压力的大小。液柱常用水银(汞)柱或水柱,常用的单位是毫米汞柱(mmHg),毫米水柱(mmH2O)、米水柱(mH2O)等。

    各单位间换算关系是:

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15、温度单位

    物体的冷热程度叫温度。衡量温度高低的标准(标尺)叫温度。

    国际上通用的温标有热力学温标。在欧美一些国家有的使用华氏温标。

    热力学温标

    热力学温标又叫绝对温标。它规定,物质的分子运动停止(即没有热量存在)时温度为绝对零度,以此作为热力温度的起点—零度。

    热力学温标的符号是“T”,单位是开氏,符号是“K”。

    热力学温标表示冰的融点是273.15K,水的沸点是373.15K.

    摄氏温标

    摄氏温标又称百度温度,就是在一个标准大气压下,把纯水的冰点定为零度,其沸点定为100度,在零度至100度之间等分为100份,一份为1度,单位符号“℃”,零度以上为正值,零度以下为负值。

    华氏温度

    华氏温度规定在一个标准大气压下,纯水的冰点为32度,水的沸点为212度,中间分为180等分,一等分为一华氏度,用“0F”表示。

    温度之间的换算关系

    若用t[℃]表示摄氏温度,用t[0F]表示华氏温度,用T[K]表示热力学温度,则三者之间的换算关系如下:   

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