天然气气质标准及检测分析.ppt

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1、 蒋蒋 洪洪 西南石油大学1内容提要内容提要天然气专业标准体系及机构天然气专业标准体系及机构制定气质指标的目标与要求制定气质指标的目标与要求ISO13686-1998天然气质量指标天然气质量指标GB 17820-1999天然气天然气国外天然气气质指标分析国外天然气气质指标分析 国内天然气气质标准分析与修订国内天然气气质标准分析与修订天然气气质分析测试天然气气质分析测试天然气物性计算及测定天然气物性计算及测定2一、天然气专业标准体系及机构一、天然气专业标准体系及机构国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）于）于1988年成立了天年成立了天然气技术委员会（然气技术委员会（ISO/TC 193），从

2、事天），从事天然气及天然气替代品（气体燃料）从生产然气及天然气替代品（气体燃料）从生产到输配至最终用户的各个侧面的术语、质到输配至最终用户的各个侧面的术语、质量规范、测量方法、取样、试验和分析的量规范、测量方法、取样、试验和分析的标准化；标准化；ISO/TC 193自成立以来共制定、修订自成立以来共制定、修订40多多项项ISO标准、技术规范和技术报告。标准、技术规范和技术报告。3一、天然气专业标准体系及机构一、天然气专业标准体系及机构为加快天然气工业标准化技术与国际接轨的步伐，为加快天然气工业标准化技术与国际接轨的步伐，1998年在石油工业标准化技术委员会（年在石油工业标准化技术委员会（CPS

3、C）内成立了天然气标准化委员会（内成立了天然气标准化委员会（NGSC）。）。1999年年3月为促进天然气工业的发展，满足天然气工月为促进天然气工业的发展，满足天然气工业快速发展对标准化日益增长的要求，国家批准业快速发展对标准化日益增长的要求，国家批准成立了全国天然气标准化委员会（成立了全国天然气标准化委员会（SAC/TC 2444）。）。该委员会是一个全国性的标准化组织，其主要职该委员会是一个全国性的标准化组织，其主要职责是根据国家标准化法律、法规和有关政策，在责是根据国家标准化法律、法规和有关政策，在天然气专业领域内，从事天然气及天然气代用品天然气专业领域内，从事天然气及天然气代用品从生产（

4、井口）到用户全过程的术语、质量、测从生产（井口）到用户全过程的术语、质量、测量方法、取样、试验和分析方法的标准化。量方法、取样、试验和分析方法的标准化。4一、天然气专业标准体系及机构一、天然气专业标准体系及机构通用基础标准井口天然气类标准管输天然气类标准压缩天然气类标准液化天然气类标准天然气代用品类标准煤层气类标准5二、制定气质指标的目标与要求二、制定气质指标的目标与要求充分发挥环境效益充分发挥环境效益天然气中硫化氢、总硫、二氧化碳及其它组分天然气中硫化氢、总硫、二氧化碳及其它组分如汞、放射性气体都会对环境造成不利影响。如汞、放射性气体都会对环境造成不利影响。保证生产和输配系统的长期稳定运行保

5、证生产和输配系统的长期稳定运行天然气中硫化氢及其它硫化物、二氧化碳等杂天然气中硫化氢及其它硫化物、二氧化碳等杂质组分均为金属材料的腐蚀性介质。质组分均为金属材料的腐蚀性介质。在经营上达到最佳的成本与效益在经营上达到最佳的成本与效益满足用户的需要和期望，企业获得最大效益。满足用户的需要和期望，企业获得最大效益。6三、三、ISO13686-1998天然气质量指标天然气质量指标国际标准化组织天然气技术委员会（国际标准化组织天然气技术委员会（ISO/TC 193）于）于1998年发布了国际标准年发布了国际标准ISO 13686天天然气质量指标然气质量指标，对管输天然气所涉及的控制，对管输天然气所涉及的

6、控制参数（组分与性质）做出了原则规定，列出了参数（组分与性质）做出了原则规定，列出了描述管输天然气质量应予考虑的典型指标和相描述管输天然气质量应予考虑的典型指标和相应的试验方法，但未规定这些参数的具体数值应的试验方法，但未规定这些参数的具体数值或范围。或范围。ISO13686:1998是世界各国制定天然气质量指是世界各国制定天然气质量指标的指导性准则。标的指导性准则。7三、三、ISO13686-1998天然气质量指标天然气质量指标ISO国国际际标标准准主主要要指指标标天天然然气气组组成成 大量大量组分组分 甲烷、乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、甲烷、乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、C6+、氮气、二氧化

7、碳、氮气、二氧化碳少量少量组分组分 氢气、不饱和烃、氧、一氧化碳、氦氢气、不饱和烃、氧、一氧化碳、氦 微量微量组分组分硫化氢、硫醇、羰基硫、总硫、水分硫化氢、硫醇、羰基硫、总硫、水分 物理性质物理性质发热量、沃泊指标、相对密度、压发热量、沃泊指标、相对密度、压缩因子、露点缩因子、露点其它性质其它性质在交接点不存在液相烃类；固体颗在交接点不存在液相烃类；固体颗粒含量、其它气体不影响输送和利粒含量、其它气体不影响输送和利用用 8三、三、ISO13686-1998天然气质量指标天然气质量指标ISO 13686所规定的控制指标分三类：一类是与经所规定的控制指标分三类：一类是与经济利益密切相关指标如组成

8、和发热量；一类是与济利益密切相关指标如组成和发热量；一类是与安全、环境、卫生密切相关指标如硫化氢、总硫安全、环境、卫生密切相关指标如硫化氢、总硫等；一类是涉及管道安全运行指标如水、液态烃等；一类是涉及管道安全运行指标如水、液态烃和固体颗粒等。此国际标准反映了从经济利益、和固体颗粒等。此国际标准反映了从经济利益、安全卫生和环境保护三个方面的因素来综合考虑安全卫生和环境保护三个方面的因素来综合考虑天然气质量指标的基本原则。天然气质量指标的基本原则。由于各国所产天然气的组成相差甚大，即使同一由于各国所产天然气的组成相差甚大，即使同一国家不同地区所产天然气组成的差异也较大，而国家不同地区所产天然气组成

9、的差异也较大，而且天然气的用途不同对气质的要求也不同，因此，且天然气的用途不同对气质的要求也不同，因此，各国应根据本国的实际情况都制定自已的天然气各国应根据本国的实际情况都制定自已的天然气标准。标准。9四、四、GB 17820-1999天然气天然气我国于我国于1999年在修订年在修订SY 7514-88的基础上的基础上发布了发布了GB 17820-1999天然气天然气。该标准在行业标准该标准在行业标准SY 7514-1988天然气天然气基础上，总结了近基础上，总结了近10年的实践经验，参年的实践经验，参考考ISO 13686-1998天然气天然气 质量指标质量指标和和国外有关天然气的管输规范，

10、按总硫和硫国外有关天然气的管输规范，按总硫和硫化氢含量对天然气进行分类，提出了天然化氢含量对天然气进行分类，提出了天然气的技术要求，以保证输气管道的安全运气的技术要求，以保证输气管道的安全运行和天然气的安全使用，有利于提高环境行和天然气的安全使用，有利于提高环境质量，适应我国天然气工业的发展需要。质量，适应我国天然气工业的发展需要。10项项 目目一类一类二类二类三类三类高热值高热值(MJ/m3)31.4总硫总硫(以硫）以硫）(mg/m3)100200460硫化氢硫化氢(mg/m3)620460二氧化碳二氧化碳(V/V%)3.0-水露点水露点()在交接点处，比最低环境温度低在交接点处，比最低环境

11、温度低5。在天然气交换点的压力和温度条件下，天然气中应不存液在天然气交换点的压力和温度条件下，天然气中应不存液态烃；天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用态烃；天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用。四、四、GB 17820-1999天然气天然气11四、四、GB 17820-1999天然气天然气中石油中石油Q/Y30-2002规定的长输管道气质技术指标规定的长输管道气质技术指标12四、四、GB 17820-1999天然气天然气天然气高位发热量的计算应按天然气高位发热量的计算应按GB/T 11062执行，执行，其所依据的天然气组成的测定应按其所依据的天然气组成的测定应按GB/T

12、13610执执行；行；天然气中总硫含量的测定应按天然气中总硫含量的测定应按GB/T 11061执行；执行；天然气中硫化氢含量的测定应按天然气中硫化氢含量的测定应按GB/T 11060.1执执行；行；天然气中二氧化碳含量的测定应按天然气中二氧化碳含量的测定应按GB/T 13610执执行；行；天然气水露点的测定应按天然气水露点的测定应按GB/T 17283执行；执行；天然气的取样按天然气的取样按GB/T 13609执行，取样点应在合执行，取样点应在合同规定的天然气交接点。同规定的天然气交接点。13五、国外天然气气质指标分析五、国外天然气气质指标分析国外主要发达国家（如美国、俄罗斯、德国外主要发达国

13、家（如美国、俄罗斯、德国、英国、法国等）的天然气质量指标与国、英国、法国等）的天然气质量指标与国际标准国际标准ISO13686 的总体技术是一致，制的总体技术是一致，制定天然气质量指标遵循的原则及其相应的定天然气质量指标遵循的原则及其相应的试验方法基本相同，主要不同点是部分指试验方法基本相同，主要不同点是部分指标的具体数值有差别。标的具体数值有差别。ISO 13686 在其附录中比较详细地介绍美国、在其附录中比较详细地介绍美国、德国、英国、法国等国家制定天然气质量德国、英国、法国等国家制定天然气质量指标时所遵循的原则、具体数值及其相应指标时所遵循的原则、具体数值及其相应的试验方法。的试验方法。

14、14五、国外天然气气质指标分析五、国外天然气气质指标分析若干发达国家的管输天然气气质指标若干发达国家的管输天然气气质指标 15五、国外天然气气质指标分析五、国外天然气气质指标分析欧洲气体能量交换合理化协会（欧洲气体能量交换合理化协会（EASEE-gas）气质指标）气质指标 16五、国外天然气气质指标分析五、国外天然气气质指标分析俄罗斯国家天然气的气质标准（俄罗斯国家天然气的气质标准（OCT 5542-87）17五、国外天然气气质指标分析五、国外天然气气质指标分析全苏（部颁）气质标准全苏（部颁）气质标准OCT 51.40-1993规定的技术要求规定的技术要求18六、国内气质标准分析与建议六、国内

15、气质标准分析与建议比较比较GB 17820-1999与俄罗斯和欧洲气体能与俄罗斯和欧洲气体能量交换合理化协会（量交换合理化协会（EASEE-gas）提出的）提出的气质指标，气质指标，GB 17820-1999缺乏对硫醇、烃缺乏对硫醇、烃露点、粉尘、机械杂质、氧、沃泊指数和露点、粉尘、机械杂质、氧、沃泊指数和臭味强度的定量控制要求，虽然提出要对臭味强度的定量控制要求，虽然提出要对天然气中液烃和粉尘含量进行控制，但只天然气中液烃和粉尘含量进行控制，但只是定性的要求，没有可操作性。是定性的要求，没有可操作性。对加臭的界面也规定得较为含糊，易引发对加臭的界面也规定得较为含糊，易引发纠纷。对水露点，由于

16、没有对环境温度做纠纷。对水露点，由于没有对环境温度做出明确的定义和规定，在标准应用中很难出明确的定义和规定，在标准应用中很难对水露点是否合格做出令人信服的判定。对水露点是否合格做出令人信服的判定。19六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议在在GB 17820-1999天然气天然气规定的五项技术规定的五项技术指标中，只有高位发热量是与经济利益直接指标中，只有高位发热量是与经济利益直接相关的，标准规定天然气的发热量应大于相关的，标准规定天然气的发热量应大于31.4 MJ/m3。我国目前尚未采用能量计量，。我国目前尚未采用能量计量，此项指标的重要性难以体现，规定也比较宽此项指标的重要性

17、难以体现，规定也比较宽松，在天然气商贸中未能充分反映出按质论松，在天然气商贸中未能充分反映出按质论价的基本原则；价的基本原则；随着天然气燃烧利用的数量和比例急剧增加，随着天然气燃烧利用的数量和比例急剧增加，对天然气互换性的研究及其标准化也应尽快对天然气互换性的研究及其标准化也应尽快提上议事日程，作为燃气互换性的关键指标提上议事日程，作为燃气互换性的关键指标沃泊指数的值，是基于安全因素考虑的。沃泊指数的值，是基于安全因素考虑的。不遵守该指标的燃气设备可能存在安全隐患。不遵守该指标的燃气设备可能存在安全隐患。发发热热量量20六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议改变燃气分类和沃泊指数

18、的范围，可能会对改变燃气分类和沃泊指数的范围，可能会对效率、设备及传输和分配网络的容量产生影效率、设备及传输和分配网络的容量产生影响，从而带来家用和工业用电气设备分类管响，从而带来家用和工业用电气设备分类管理、维修习惯和频率、气体镇流或者混合的理、维修习惯和频率、气体镇流或者混合的改变。改变。GB/T 13611-1992城市燃气分类城市燃气分类中已经明中已经明确对燃气（包括作为燃料的天然气）按沃泊确对燃气（包括作为燃料的天然气）按沃泊指数进行了分类，提出了互换性的要求。由指数进行了分类，提出了互换性的要求。由于于GB 17820是商品天然气的产品标准，不仅是商品天然气的产品标准，不仅作为燃料

19、使用，也作为化工原料，故建议仅作为燃料使用，也作为化工原料，故建议仅在资料附录中列出该规范中的燃气分类表和在资料附录中列出该规范中的燃气分类表和互换性要求，方便互换性要求，方便GB 17820使用，不在正文使用，不在正文中给出要求，以保证标准的广泛适用性。中给出要求，以保证标准的广泛适用性。发发热热量量21六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议总硫概念包括了一系列有机硫化合物，总硫概念包括了一系列有机硫化合物，天然气中可能存在的有硫氧碳天然气中可能存在的有硫氧碳(COS）、）、低级硫醇、甲硫醚和二硫化碳等。当天低级硫醇、甲硫醚和二硫化碳等。当天然气作为工业或民用燃料使用时，此指然

20、气作为工业或民用燃料使用时，此指标是由所含有机硫化合物燃烧后生成的标是由所含有机硫化合物燃烧后生成的二氧化硫量对环境与人体的危害程度确二氧化硫量对环境与人体的危害程度确定的。定的。近期研究表明，硫醇对金属腐蚀有一定近期研究表明，硫醇对金属腐蚀有一定影响，这也是俄罗斯和欧洲等对天然气影响，这也是俄罗斯和欧洲等对天然气中硫醇含量做出规定的原因之一。中硫醇含量做出规定的原因之一。总总硫硫含含量量指指标标 22六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议俄罗斯国家标准规定天然气中硫醇含量超过俄罗斯国家标准规定天然气中硫醇含量超过36mg/m3时应由单独的管道供气。加拿大阿时应由单独的管道供气。

21、加拿大阿尔伯达省的商品天然气允许总硫含量不超过尔伯达省的商品天然气允许总硫含量不超过115mg/m3，输往美国天然气总硫含量则必须，输往美国天然气总硫含量则必须降至降至23mg/m3。欧洲气体能量交换合理化协。欧洲气体能量交换合理化协会（会（EASEE-gas）规定总硫含量应低于）规定总硫含量应低于30mg/m3。GB 17820-1999没有对硫醇含量进行规定，对没有对硫醇含量进行规定，对其的控制主要通过规定总硫含量来实现。从其的控制主要通过规定总硫含量来实现。从近几年的检测数据来看，商品天然气中的总近几年的检测数据来看，商品天然气中的总硫含量已经大大低于标准中一类气、二类气硫含量已经大大低

22、于标准中一类气、二类气和三类气规定的指标，建议结合国外的指标和三类气规定的指标，建议结合国外的指标要求和检验数据的统计情况，适当降低该项要求和检验数据的统计情况，适当降低该项指标。指标。总总硫硫含含量量指指标标23六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议规定天然气中硫化氢含量在于控制对人规定天然气中硫化氢含量在于控制对人体的危害以及对输配系统的腐蚀。大量体的危害以及对输配系统的腐蚀。大量研究表明，湿天然气中硫化氢含量不大研究表明，湿天然气中硫化氢含量不大于于6mg/m3时，对金属材料无腐蚀作用；时，对金属材料无腐蚀作用；含量不大于含量不大于20mg/m3时，则对钢材无明时，则对钢材

23、无明显腐蚀或其腐蚀程度在工程所能接受的显腐蚀或其腐蚀程度在工程所能接受的范围内。范围内。但从目前发达国家通过长输管道输送的但从目前发达国家通过长输管道输送的天然气中硫化氢含量指标看，几乎都采天然气中硫化氢含量指标看，几乎都采用不大于用不大于6 mg/m37 mg/m3的指标。的指标。硫硫化化氢氢含含量量指指标标24六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议对内腐蚀相当严重的我国输配系统而言对内腐蚀相当严重的我国输配系统而言GB 17820规定的三类商品气硫化氢含量指标中，规定的三类商品气硫化氢含量指标中，只有一类气的指标适合输配系统；二类气的只有一类气的指标适合输配系统；二类气的指标

24、作为民用和工业用气是适合的，但对输指标作为民用和工业用气是适合的，但对输配系统而言则硫化氢含量偏高；至于三类气配系统而言则硫化氢含量偏高；至于三类气的硫化氢含量指标则大大偏高。的硫化氢含量指标则大大偏高。随着天然气气质管理的加强和从满足随着天然气气质管理的加强和从满足HSE管管理的需要出发，目前在各油气田已经不允许理的需要出发，目前在各油气田已经不允许三类气进入输配系统作为商品天然气销售，三类气进入输配系统作为商品天然气销售，因此取消三类气指标可以使我国标准进一步因此取消三类气指标可以使我国标准进一步与国际先进水平接轨与国际先进水平接轨。硫硫化化氢氢含含量量指指标标25六、国内气质标准分析与建

25、议六、国内气质标准分析与建议作为杂质组分，天然气中的二氧化碳对大气作为杂质组分，天然气中的二氧化碳对大气的温室效应和管道腐蚀都有影响，故在大多的温室效应和管道腐蚀都有影响，故在大多数国家的气质标准中均有规定。发达国家一数国家的气质标准中均有规定。发达国家一般定为不大于般定为不大于2%（摩尔分数）。但在（摩尔分数）。但在GB 17820-1999中天然气中二氧化碳含量定为不中天然气中二氧化碳含量定为不大于大于3%（摩尔分数）。（摩尔分数）。目前我国商品天然气均采用体积计量，二氧目前我国商品天然气均采用体积计量，二氧化碳含量与净化厂的商品率（经济效益）直化碳含量与净化厂的商品率（经济效益）直接挂钩

26、。但实施能量计量后，二氧化碳含量接挂钩。但实施能量计量后，二氧化碳含量过高只会徒然降低管道的输送能力，并增加过高只会徒然降低管道的输送能力，并增加输气的动力消耗，提高输配系统的操作成本，输气的动力消耗，提高输配系统的操作成本，故其含量不宜定得太高，建议规定天然气中故其含量不宜定得太高，建议规定天然气中二氧化碳含量为不大于二氧化碳含量为不大于2%。二二氧氧化化碳碳含含量量指指标标26六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议国外对天然气中水分含量指标的规定一般采用两种国外对天然气中水分含量指标的规定一般采用两种不同的方式：即水分含量的绝对值或管输条件下的不同的方式：即水分含量的绝对值或

27、管输条件下的水露点。水露点。GB 17820-1999采用后者，此方式比较直观，采用后者，此方式比较直观，目前国外普遍采用，且指标也比较先进。目前国外普遍采用，且指标也比较先进。GB 17820对水露点指标的规定较为模糊，没有明确对水露点指标的规定较为模糊，没有明确指出环境温度的准确定义和指标，增加了执行的难指出环境温度的准确定义和指标，增加了执行的难度。俄罗斯供国内使用的行业标准（度。俄罗斯供国内使用的行业标准（OCT 54.04）中，）中，按不同地区和季节规定了按不同地区和季节规定了4种不同的指标，且指标间种不同的指标，且指标间的差别达到的差别达到23，合理地解决了气质要求与生产成，合理地

28、解决了气质要求与生产成本之间的矛盾。但是我国各地区地理、气候等条件本之间的矛盾。但是我国各地区地理、气候等条件差别悬殊，要明确划分出不同的寒带和温带地区界差别悬殊，要明确划分出不同的寒带和温带地区界限是非常困难的，因此建议在标准中明确环境温度限是非常困难的，因此建议在标准中明确环境温度的定义，保证在管输中不析出水的定义，保证在管输中不析出水 水水含含量量与与水水露露点点指指标标27六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议天然气烃露点和烃含量是天然气管输操天然气烃露点和烃含量是天然气管输操作中的重要指标，管输气中冷凝物的出作中的重要指标，管输气中冷凝物的出现会使过滤器及测量和控制仪器

29、出现故现会使过滤器及测量和控制仪器出现故障，形成安全操作方面的隐患。障，形成安全操作方面的隐患。GB 17820-1999中明确规定：中明确规定：“在天然在天然气交接点的压力和温度下条件下，天然气交接点的压力和温度下条件下，天然气中应不存在液态烃气中应不存在液态烃”。该规定是定性。该规定是定性的，缺乏可操作性，而俄罗斯和欧洲气的，缺乏可操作性，而俄罗斯和欧洲气体能量交换合理化协会（体能量交换合理化协会（EASEE-gas）均对此做出了具体的指标规定。均对此做出了具体的指标规定。烃烃含含量量和和烃烃露露点点指标28六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议目前还缺乏烃露点测定的相关方法

30、标准，同目前还缺乏烃露点测定的相关方法标准，同时尚未对全国范围内的烃露点数据进行普查，时尚未对全国范围内的烃露点数据进行普查，要提出具体的指标要求是非常困难的。要提出具体的指标要求是非常困难的。我国已经开始进行烃露点测定方法的研究工我国已经开始进行烃露点测定方法的研究工作，但要实现标准化，还需要一定的时间。作，但要实现标准化，还需要一定的时间。因此，建议参照国外标准提出一个明确的指因此，建议参照国外标准提出一个明确的指标要求，但是不作为贸易交接的强制性要求，标要求，但是不作为贸易交接的强制性要求，只供企业在气质控制中参考使用，待条件成只供企业在气质控制中参考使用，待条件成熟时，再转为强制性要求

31、。熟时，再转为强制性要求。烃烃含含量量和和烃烃露露点点指标29六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议由于氧会与天然气形成爆炸性气体混合物，由于氧会与天然气形成爆炸性气体混合物，而且在输配过程中氧也可能氧化硫醇而形成而且在输配过程中氧也可能氧化硫醇而形成腐蚀性更强的产物腐蚀性更强的产物无论从安全或防腐的角度，都应对商品天然无论从安全或防腐的角度，都应对商品天然气中的氧含量进行规定。德国的商品气标准气中的氧含量进行规定。德国的商品气标准规定，氧含量不超过规定，氧含量不超过1%（体积）；（体积）；OCT 5542规定为不超过规定为不超过1%（体积）；（体积）；OCT 51.40则规定在

32、温暖地区应不超过则规定在温暖地区应不超过0.5%，欧洲气体，欧洲气体能量交换合理化协会（能量交换合理化协会（EASEE-gas）规定氧）规定氧含量不超过含量不超过0.0l%。建议在建议在GB 17820中对氧含量做出规定，并建中对氧含量做出规定，并建议采纳议采纳Q/SY 302002对长输管道输送的天然对长输管道输送的天然气中的氧含量应小于气中的氧含量应小于0.5%的指标要求。的指标要求。氧氧含含量量指指标标30六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议在在GB 17820-1999中虽未规定商品天然气中机械杂质中虽未规定商品天然气中机械杂质的具体指标，但在第的具体指标，但在第5项中

33、明确规定项中明确规定“天然气中固体天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用颗粒含量应不影响天然气的输送和利用”，此项规，此项规定与定与ISO 13686是一致的。是一致的。多年来输配系统的运行状况表明，我国输配系统中多年来输配系统的运行状况表明，我国输配系统中天然气固体杂质的含量偏高，其严重程度已达到影天然气固体杂质的含量偏高，其严重程度已达到影响系统的安全运行，故测定天然气中固体颗粒含量响系统的安全运行，故测定天然气中固体颗粒含量的有关标准正在制定之中。参照的有关标准正在制定之中。参照OCT 5542的规定，的规定，指标可定为不大于指标可定为不大于1.0mg/m3。固体杂质指标不仅应规

34、定其含量，也应说明其粒径。固体杂质指标不仅应规定其含量，也应说明其粒径。国家标准国家标准车用压缩天然气车用压缩天然气（GB 18047-2000）中）中规定：压缩天然气中固体颗粒的直径应小于规定：压缩天然气中固体颗粒的直径应小于5 m。此项规定对天然气输配系统也是适宜的。此项规定对天然气输配系统也是适宜的。固固体体颗颗粒粒（机机械械杂杂质质）指指标标31六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议作为民用燃料，天然气应具有可以察觉作为民用燃料，天然气应具有可以察觉的臭味，以便在发生泄漏时及时发现，的臭味，以便在发生泄漏时及时发现，避免发生事故。因此，臭味不足的天然避免发生事故。因此，臭

35、味不足的天然气应添加加臭剂，这是发达国家对民用气应添加加臭剂，这是发达国家对民用天然气已普遍采用的规定。天然气已普遍采用的规定。建议建议GB 17820-1999修订时应在正文中修订时应在正文中明确天然气加臭的界面和职责，保证天明确天然气加臭的界面和职责，保证天然气作为民用燃气时的安全使用。然气作为民用燃气时的安全使用。气气味味强强度度指指标标32六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议对发热量、总硫、二氧化碳的控制指对发热量、总硫、二氧化碳的控制指标偏高；三类气的指标控制没有实际标偏高；三类气的指标控制没有实际意义意义对水露点的指标要求也较为含糊，增对水露点的指标要求也较为含糊，

36、增加了执行难度；加了执行难度；没有规定烃露点、氧、固体颗粒的定没有规定烃露点、氧、固体颗粒的定量指标；量指标；对加臭的界面规定不明确。对加臭的界面规定不明确。国国内内气气质质标标准准存存在在的的问问题题33六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议进一步明确本标准的适用范围，明确进一步明确本标准的适用范围，明确“本标准本标准适用于经过处理的管输商品天然气适用于经过处理的管输商品天然气”，标准中气质分一类和二类，现取消三类气。标准中气质分一类和二类，现取消三类气。修改了一类气的高位发热量、总硫和二氧化碳修改了一类气的高位发热量、总硫和二氧化碳的技术指标；的技术指标；水露点按冬夏两季分别

37、进行了要求；水露点按冬夏两季分别进行了要求；在标准中增加对天然气加臭的要求；在标准中增加对天然气加臭的要求；在附录中提出了商品天然气作为燃料使用的的在附录中提出了商品天然气作为燃料使用的的燃气分类表和互换性要求，以保证标准的广泛燃气分类表和互换性要求，以保证标准的广泛适用性。适用性。在附录中增加了部分国家或组织对天然气烃露在附录中增加了部分国家或组织对天然气烃露点的要求。点的要求。国国内内天天然然气气气气质质标标准准的的修修订订34六、国内气质标准分析与建议六、国内气质标准分析与建议GB 17820-1990天然气天然气的修订的修订 国国内内天天然然气气气气质质标标准准的的修修订订 35七、天

38、然气气质分析测试七、天然气气质分析测试TC 193自成立以来共制定、修订自成立以来共制定、修订40多项多项ISO标准、技术规范和技术报告。标准、技术规范和技术报告。对管输商品天然气组成及气质指标已形对管输商品天然气组成及气质指标已形成较完整的国际分析技术标准，目前正成较完整的国际分析技术标准，目前正向天然气上游领域（主要是井口）的取向天然气上游领域（主要是井口）的取样、计量和测试标准化扩展。样、计量和测试标准化扩展。36七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试天然气组成分析测试天然气组成分析测试天然气发热量分析测试天然气发热量分析测试 天然气总硫及硫化氢分析测试天然气总硫及硫化氢分析测试水

39、露点水露点/水含量分析测试水含量分析测试烃露点分析测试烃露点分析测试 37七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试国内外测定天然气组成最常用的方法国内外测定天然气组成最常用的方法是气相色谱法；是气相色谱法；国外标准主要有两大体系：国外标准主要有两大体系：国际标准化组织国际标准化组织ISO的系列标准，如的系列标准，如ISO 6974:2000系列（包括六个部分），系列（包括六个部分），ISO标准在欧洲应用较多。标准在欧洲应用较多。北美采用的美国材料试验学会北美采用的美国材料试验学会ASTM D 1945-2003 用气相色谱法测定天然气用气相色谱法测定天然气的标准试验方法的标准试验方法和和G

40、PA 2261-2000用气相色谱法测定天然气及类似气体用气相色谱法测定天然气及类似气体混合物混合物标准。标准。天天然然气气组组成成分分析析测测试试38七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试GB/T 13610-2003 天然气的组成分天然气的组成分析析 气相色谱法气相色谱法：非等效采用：非等效采用ASTM D 1945-1996，可测定氦、氢、氧、，可测定氦、氢、氧、氮、二氧化碳、硫化氢、氮、二氧化碳、硫化氢、C1C6+GB/T 17281-1998 天然气中丁烷至天然气中丁烷至十六烷烃类的测定十六烷烃类的测定 气相色谱法气相色谱法：等效采用国际标准等效采用国际标准ISO 6975:1

41、986天然气中丁烷至十六烷烃类的测定天然气中丁烷至十六烷烃类的测定气相色谱法气相色谱法。天天然然气气组组成成分分析析测测试试39七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试现有的确定天然气发热量的方法可分现有的确定天然气发热量的方法可分为两大类。为两大类。一类是以气相色谱法测定天然气的组成，一类是以气相色谱法测定天然气的组成，然后由组成计算其发热量（简称色谱法）然后由组成计算其发热量（简称色谱法）另一类则是直接以仪器测定天然气的发另一类则是直接以仪器测定天然气的发热量（简称燃烧法）热量（简称燃烧法）国内外测定天然气组成最常用的方法国内外测定天然气组成最常用的方法是气相色谱法；是气相色谱法；天天

42、然然气气发发热热量量分分析析测测试试 40七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试GB/T 11062-1998天然气天然气 发热量、密度、发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法相对密度和沃泊指数的计算方法:非等效非等效采用国际标准采用国际标准ISO 6976:1995天然气天然气 发热发热量、密度和相对密度的计算量、密度和相对密度的计算;GB/T 12206-2006城镇燃气热值和相对密城镇燃气热值和相对密度测定方法度测定方法规定用容克式水流式流量计规定用容克式水流式流量计测量燃气热值，用气体相对密度计测量气测量燃气热值，用气体相对密度计测量气体相对密度的方法，适用于高位热值低于体相

43、对密度的方法，适用于高位热值低于62.8MJ/m3的燃气。该标准非等效采用日的燃气。该标准非等效采用日本本JISK 2301-1992燃料气体及天然气燃料气体及天然气-分分析方法、试验方法析方法、试验方法。天天然然气气发发热热量量分分析析测测试试41七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试ISO标准和标准和ASTM标准中有关天然气标准中有关天然气发热量的分析测试标准有：发热量的分析测试标准有：ISO 6976:1995 天然气天然气 由组成计算发由组成计算发热量、密度、相对密度和沃伯指数热量、密度、相对密度和沃伯指数ISO 15971:2006 天然气天然气 性质测定性质测定 燃燃烧性质：

44、发热量和沃泊指数烧性质：发热量和沃泊指数ASTM D 1826-1994 连续式记录热量连续式记录热量计测定天然气发热量的方法标准计测定天然气发热量的方法标准ASTM 44891-89(2001)用化学当量燃用化学当量燃烧法测定天然气发热量的方法标准烧法测定天然气发热量的方法标准天天然然气气发发热热量量分分析析测测试试42七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试GB/T 11061-1997 天然气中总硫的测定天然气中总硫的测定氧化微库仑法氧化微库仑法:GB 11061-89是非等效采是非等效采用用ASTM D 3246-81制定的，测定范围制定的，测定范围11000mg/m3，对高于此范

45、围的气体，可经，对高于此范围的气体，可经稀释后测定。不适用于在线连续测定。稀释后测定。不适用于在线连续测定。GB/T 19207-2003天然气中总硫的测定天然气中总硫的测定 氢解氢解-速率计比色法速率计比色法:适用于天然气中总适用于天然气中总硫含量的测定，测定范围为硫含量的测定，测定范围为(V/V)为为0.00110-62010-6，并且可通过稀释将测，并且可通过稀释将测定范围扩展到较高浓度。该方法适用于实定范围扩展到较高浓度。该方法适用于实验室和在线分析。验室和在线分析。天天然然气气总总硫硫及及硫硫化化氢氢分分析析测测试试43七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试天天然然气气总总硫硫

46、及及硫硫化化氢氢分分析析测测试试44七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试ISO 6326-1:2007 天然气天然气 硫化合物硫化合物测定测定 第第1部分：一般介绍部分：一般介绍ISO 6326-3:1998 天然气天然气 硫化合物硫化合物测定测定 第第3部分：电位法测定硫化氢、部分：电位法测定硫化氢、硫醇、硫氧化碳等硫醇、硫氧化碳等ISO 6326-5:1998 天然气天然气 硫化合物硫化合物测定测定 第第5部分：林格奈燃烧法部分：林格奈燃烧法ISO 19739:2004 天然气天然气 用气相色用气相色谱法测定硫化物的含量谱法测定硫化物的含量天天然然气气总总硫硫及及硫硫化化氢氢分分析

47、析测测试试45七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试GB/T 18619.1-2002天然气中水含量的测天然气中水含量的测定定 卡尔费休法卡尔费休法-库仑法库仑法：水含量在：水含量在5 mg/m35000 mg/m3范围，硫化氢和硫醇范围，硫化氢和硫醇总含量低于水含量的总含量低于水含量的20%的天然气。的天然气。GB/T 21069-2007 天然气天然气 高压下水含量高压下水含量的测定的测定：在压力高于：在压力高于1MPa时水含量不小时水含量不小于于10mg/m3的无硫天然气和含有硫化氢的的无硫天然气和含有硫化氢的酸性天然气。酸性天然气。SY/T 7507-1997天然气中水含量的测定

48、天然气中水含量的测定 电解法电解法：天然气中水含量体积分数小于：天然气中水含量体积分数小于400010-6时水分的测定时水分的测定 水水露露点点及及水水含含量量分分析析测测试试46七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试GB 17820-1998天然气水露点的测天然气水露点的测定定 冷却镜面凝析湿度计法冷却镜面凝析湿度计法：等效采：等效采用国际标准用国际标准ISO 6327:1981天然气天然气水露点的测定水露点的测定 冷却镜面凝析湿度计法冷却镜面凝析湿度计法GB 17820-1998水露点测定范围一般水露点测定范围一般为为-255。特殊情况下水露点测。特殊情况下水露点测定范围也可以更宽。

49、但此法不适合用定范围也可以更宽。但此法不适合用于在线测定。于在线测定。水水露露点点及及水水含含量量分分析析测测试试47七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试国内外烃露点分析方法有计算法和直接测国内外烃露点分析方法有计算法和直接测量法，都未标准化。量法，都未标准化。计算法确定烃露点是根据天然气组成选择计算法确定烃露点是根据天然气组成选择合适的状态方程，依据气液相平衡原理计合适的状态方程，依据气液相平衡原理计算而得。算而得。直接测量法确定烃露点是采用非自动目测直接测量法确定烃露点是采用非自动目测冷镜湿度仪。天然气流过冷却的镜面，直冷镜湿度仪。天然气流过冷却的镜面，直至开始形成烃冷凝物，观察到

50、的露点形成至开始形成烃冷凝物，观察到的露点形成的那点温度就作为露点温度。的那点温度就作为露点温度。国外出现采用国外出现采用“黑斑黑斑”技术的光学冷凝测技术的光学冷凝测量原理，可以实现碳氢露点的自动在线测量原理，可以实现碳氢露点的自动在线测量。它具有重现性，并能免除操作者的目量。它具有重现性，并能免除操作者的目测误差和漂移。测误差和漂移。天天然然气气烃烃露露点点分分析析测测试试48七、天然气气质分析测试七、天然气气质分析测试ISO/TC 193 现已发布现已发布ISO 6570:2001 天天然气然气 潜在液烃的测定潜在液烃的测定 称重法称重法、ISO 23874:2006 天然气天然气 用于烃