水露点及温度及压力的关系.docx

1、水露点及温度及压力的关系天然气得水露点 ,指得就是在特殊环境下 ,当含水量达到饱与状态时候得实际 温度。在特殊环境条件下 ,影响含水量得主要因素有：温度、强压 ,当含水量突破 最大值得时候， 为了预防水化物或者液态水得产生， 从而堵塞、 污染或者腐蚀管 道，所以需要充分减小管道里天然气中得实际含水量；一般来说 ,天然气在开发 气田得时候 ,就会完成脱水作用，天然气得管道传输就是一个压力逐渐降低得过 程 ,可以简化为等温降压或升温降压过程 ,在上述条件下 ,不会产生液态水， 因此不 需要添加排水设备。相关概念(1)、天然气绝对湿度绝对湿度 ,指得就是在每立方米得天然气里 ,含有得水汽总质量，使用

2、字母 e 进行表达；(2)、天然气得相对湿度相对湿度， 指得就是在特殊温度、 压强环境条件下， 天然气里水汽得总质量 e,与在相同环境中得饱与水汽得总质量得比值；( 3)、天然气得水露点水露点,指得就是天然气在特殊压强条件下, 水汽达到最大饱与值时得温度, 也被称之为露点；可以采用天然气得露点分布图 ,查阅可知 ；气体水合物产生作用 线就是一条临界线, 代表在特殊环境条件下 ,气体与水合物之间得相互平衡作用。在下图里 ,水合物产生作用区 ,位于气体水合物产生作用线得下方 ,达标气体 与水合物得达到相互平衡得状态 ；由图可知,在纯水接触作用下 ,绘制出实际密度 就是0、6得水合物产生作用线；假如

3、天然气得实际密度高于或低于0、6,又 或就是接触水就是含盐水得时候 ,需要根据图中得修正系数进行调整；中性得天 然气中 ,饱与水含量通常根据下列公式完成运算 :( 4 2)式中W 非酸性天然气饱与水含量， mg/m 3Wd 一一由图查得得含水量，lng/m 3;Crd 一一相对密度校正系数Cs一含盐量校正系数当系统压力小于21 00 kPa (绝对压力)时，针对含有H2S或CO 2得酸 性天然气，不需要进行修正调整；当环境压强超过 210 Ok Pa得时候，则必须进行 修正；JOOOO- JWIXO- 心 mXU啞rr-3 -40 -a 0 曲 柏 M m IWiaiHDl农HW2WJ 240

4、 3WLLI如 J I 丨 I I I 丨 1111 11 匕垄 讷/ Hfrswuio4000001.spin R mitmoo-6MMX)jAono-i - jjiWijiJIr t WTOemoCTOiiiiiienisi!% iliniihhiKiiyiiiKiSf mhi加加徹册黝 r !L上i倉1 11 S丄 舟TrtH门 1JLLLLI 兽盐n的权还I f 干 P 寸. . * T.irrrIf2 ro叫Iw a I J 1 i 止 a*电固体虑JL&鼻啤 IEHuu JKXW- MWO：WXX)2W-1U0 ：Wi-丸.40-Mttrii术此哪喊寸SV 定屮奨?平 itt恳的*

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6、水露点与温度与压力得关系1、水含量数学模型分析由于水含量只与标况下得水露点有关， 与工况压力无关，因此水含量g得拟 合可以直接使用一维拟合得形式进行.水露点与水含量得关系因为在所有计算范围之内，选用同一种拟合方程式得时候，在水含量较小得区 间,计算误差较小，按照t得取值范围，完成分段拟合得到：当得时候 al =3、9 8 6e+0、04b1=61、8cl =416 7a 1 = 2、5 03e+0、05当一40W t 2 0 时bl =93、 45cl =4 7、8 6a 1=1、1 4 5e +0、06当-70 tv 4 0 时b1 =12 5、9c1=54、87那么按照拟合所得得水含量得大

7、小与直接从软件传输获得得水含量得大小， 对比如下图所示从上图里分析可知，从拟合运算公式里，获得得水含量得数值与从软件传输 获得得数据对比，其走势基本保持一致，没有非常明显得偏差，为了进一步得分析 偏差，校核绝对误差以及相对误差，分析可知：绝对误差相对误差从图4_5中可以瞧出该拟合结果在标况下 水露点实际温度，由0C 70C得范围区间之内，绝对误差小于6PP M，相对误差小于2%,而且水含量在 PPM1 00范围之内，相对误差在1%之内,所以，可以获得相对比较准确得实际 水含量。下表就是在标准条件下，水露点转化为工况条件得水露点实际值标况木缗点压力3.503553.63. 653. 73. 75

8、383. 85390395-70-42-M2-42T2H2-42-42-11-11-69-4】-41-41T1-41-40-10-40-40-10-68-40-40-40-39-39-39-39-39-39-39-67-39-38-38-38-38-38-38-38-37-37-66-37-37-3?-37-37-37-36-36-36-36-65-36-36-36-36-35-35-35-3S-35-35-64-35-35-34-34-34-J4-34-34-34-33-63-33-33-33-33-33-33-32-32-32-32-62-32-32-32-32-31-31-31-31-3

9、1-31-61-31-31-30-30-30-30-30-30-30-29-60-29-29-29-29-29-29-29-28-28-28-59-28-28-28-28-28-27-2?-27-27-58-27-27-27-26-26-26-26-26-26-25-57-26-25-25-25-2S-2S-25-21-24-2456-24-24-24-24-24-23-23-23-23-23-55-23-23-23-22-22-22-22-22-22-22-51-22-21-21-21-21-21-21-21-20-20-53-20-20-20-20-20-20T9-19-19-19-52-

10、19-19-19T9-18-18-18-18-18-18-51-1S-1S-17-17-17-1?-1?-17-16-16-50-16-16-16-16-16-16-15-15-15-15-49-15-15-15-15-14-14-14-14-14-14-18-11-11-13-13-13-13-13-13-12-12-47-12-12-12-12-12-12-11-11-11-11-46-11-11-11-11-10-10-10-10-10-10-45-10-109-9-9-9-9-9-8-8-4 1-9-8-8-8-8-a4一1一*7-7-13-7-T-Z7-6-6-6-6-6-6-42-

11、6-6-5-5-5-5-5-5-4-4天然气压力与水露点图5、3本章小结据气象资料显示,某市得地区极端最低温度为一 27、4C，极端最高温度为42 C ;经过运算分析可知，在上表里，红色区域在高压节流得条件下 ，因为上游气 源得实时温度在冬天也比较低，所以节流处理之后得气体得实际温度， 很有可能 降低到零下14C ;在上述条件下，非常容易凝析出液态水，进而为水合物得形成 供应了良好得反应条件.第6章消除水合物曰.味量器、在压缩天然气（CNG）得使用过程中，天然气经过阻力器件（例如闸阀、计量 器、过滤器）得时候，尤其就是在压力下降很高得条件下，气体得实际温度会骤 然减小;温度得骤然减小会造成管道

12、、计量器、闸阀以及过滤器得表面冻结成霜； 湿天然气在管道里会形成水化物，从而在减压阀位置产生冰块堵塞问题。在下文 中，笔者针对天然气节流作用下，水化物得产生与去除方式展开讨论分析。6、1节流降温得原理气体在等焓反应过程里，温度改变与压力改变得比值 ，被称之为微分节流作 用指数：针对理想气 节流作用过程里， 压缩天然气并不 程中,总就是会随 从高压节流反应 节流作用指数，也根据热力学反应方程式 得气体状态指数（P ， V体分析，焓就是温度函数， 在 不会造成温度得改变；但就是， 就是理想气体，在节流作用过 着温度得改变而改变；天然气 到常压过程，总就是具有微分 P 即就是冷作用。,可以推导出微分节流作用指数卩J与节流作用之前 ,T ）之间得相互关系，选用计算方程式如下：由上式分析可知，卩J得大小就是由环境温度与压强决定；在实际项目运算 过程里，UJ可以采用经验方程获得，也可以通过实验测量。按照焓与微分节流作用指数得概念，采用热力学方程式可得由上式可知，节流作用可以划分为热力学能与流动做功两部分组成； 在uJ为正值得时候，形成冷效应；在卩J就是负值得时候，形成热效应；卩J为零得 时候，温度保持不变。因为天然气在绝热膨胀得时候，比体积快速提升，压力迅 速减小，导致分子之间得相对距离变大；因为外界没有为气体提供能量，分子之间 得位能提升，会造成分子动能得降低，因此气体温度会迅速减小.