КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В КРИОГЕННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-1-51-64

Полный текст:


Аннотация

Цель. Задачи учета расхода, а также оценки потерь криогенного продукта на объектах производства и потребления сопряжены с определением массы парожидкостной среды в емкостном оборудовании.

Метод. Расчет массы криогенной парожидкостной среды связан с определением плотности паровой и жидкой фаз. Плотности сред, в свою очередь, зависят от их компонентного  состава, давления и температуры, которые, в общем случае, не могут быть определены  достоверно без проведения прямых измерений. Однако для оценки массы в резервуарах, состояние среды в которых может быть принято как равновесное, задача может быть существенно упрощена и недостающие сведения восстановлены на основе косвенных методов. К подобному типу систем можно отнести криогенные бортовые топливные системы и, в частности, топливные криогенные баки, поскольку движение транспортного средства приводит к перемешиванию хранящегося продукта и может быть принято допущение о равновесности парожидкостной среды. Аналогичным образом методика может быть распространена на транспортные резервуары и мультимодальные емкости. 

Результат. Приведен обзор и сравнение применяемых методов расчета плотности и  равновесных составов парожидкостной среды для углеводородных смесей типа СПГ в  области криогенных температур. Существующие методики расчета плотности и состава фаз  криогенных многокомпонентных сред сложны в практическом инженерном применении и не могут быть рекомендованы для оценки расхода сжиженного природного газа в  производственных задачах учета расхода топлива и контроля его количества. Предложен  удобный в использовании упрощенный расчетный аппарат для определения состояния  парожидкостной среды в криогенных резервуарах, основанный на аппроксимационных  зависимостях.

Вывод. Упрощенная методика, приведенная в статье, носит аппроксимационный характер, однако основана на строгих физических зависимостях, а потому не приводит к  существенному увеличению погрешности при варьировании исходных условий. В качестве  исходных данных в методику передаются состав сжиженного природного газа, который может быть получен из паспорта продукции, и давление парожидкостной среды.


Об авторе

И. С. Медведков
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Россия

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

142717, Московская обл., Ленинский городской округ, сельское поселение Развилковское, поселок Развилка, Проектируемый проезд № 5537, владение 15, стр.1, Россия



Список литературы

1. Poling B.E., Prausnitz J.M. The Properties of Gases and Liquids. 5th Edition. McGraw-Hill: New York. 2001. 768 pp.

2. Баталин О.Ю., Брусиловский А.И. Фазовые равновесия в системах природных углеводородов. – М.: «Недра», 1992. 272 с.

3. Comparing different methods for prediction of liquefied natural gas densities / J. Javanmardi, Kh. Nasrifar, M. Moshfeghian // Engineering Journal of the University of Qatar, Vol. 18, 2005, p. 39-56.

4. Горбачев С.П., Медведков И.С. Изменение компонентного состава СПГ при его длительной транспортировке и хранении, методы кондиционирования // Газовая промышленность 2018. №10(775). С.56-66.

5. Peng D.Y. and Robinson D.B. A new two constants equation of state. Ind. Eng. Chem. Fundam, 1976, 15, p. 59-64.

6. Барсук С.Д. Расчет термодинамических свойств природного газа. Известия Академии наук СССР, 1981, №6, с.124-132.

7. Application of an Improved Equation of State to Reservoir Fluids: Computation of Minimum Miscibility Pressure / Kh.Nasrifar, M. Moshfeghian // J. Pet. Sci. Eng., 42, 2004, pp. 223-234.

8. Kunz O., Klimeck R., Wagner W., Jaeschke M. The GERG-2004 wide-range equation of state for natural gases and other mixtures. – Groupe Européen de Recherches Gazières technical monograph 15, 2007. – 535 pp [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.gerg.eu/wp- content/uploads/2019/10/TM15.pdf (дата обращения: 29.01.2021).

9. ISO 20765-2:2015. Natural gas — Calculation of thermodynamic properties. Part 2: Single-phase properties (gas, liquid, and dense fluid) for extended ranges of application.

10. A Consistent Correlation for Redlich-Kwong-Soave Volumes / A. E. Peneloux, E. Rauzy, R. Freze // Fluid Phase Equilib., 8, 1982, pp. 7-23.

11. A generalized equation for computer calculation of liquid densities / L. C. Yen, S. S. Woods // AlChE J., 12, 1966, pp. 95-96.

12. A New Correlation for Saturated Densities of Liquids and Their Mixtures / R. W. Hankinson, G. H. Thomson // AIChE J., 25, no. 4, 1979, p. 653-663.

13. ISO 6578:2017. Refrigerated hydrocarbon liquids; static measurement; calculation procedure.

14. ГОСТ 31369−2008. Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-31369-2008 (дата обращения: 29.01.2021).

15. ГОСТ Р 56851−2016. Газ природный сжиженный. Метод расчета термодинамических свойств [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200130097 (дата обращения: 29.01.2021).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Медведков И.С. КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА В КРИОГЕННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021;48(1):51-64. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-1-51-64

For citation: Medvedkov I.S. INDIRECT METHODS FOR DETERMINING THE MASS OF LIQUEFIED NATURAL GAS IN CRYOGENIC TRANSPORTATION TANKS. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2021;48(1):51-64. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-1-51-64

Просмотров: 27

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)