(高清版)GB∕T 11062-2020 天然氣 發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法

ICS75.060代替GB/T11062—2014(ISO6976:2016,IDT)國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T11062—2020/ISO6976:2016 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 1 2 4 56理想氣體與真實(shí)氣體的性質(zhì) 67摩爾發(fā)熱量計(jì)算 68質(zhì)量發(fā)熱量計(jì)算 79體積發(fā)熱量計(jì)算 810相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 911不確定度計(jì)算 附錄A(規(guī)范性附錄)輔助常數(shù)的值 21附錄B(規(guī)范性附錄)不確定度計(jì)算公式 23附錄C(資料性附錄)換算因子 27附錄D(資料性附錄)計(jì)算示例 29參考文獻(xiàn) 44IⅢGB/T11062—2020/ISO6976:2016本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T11062—2014《天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法》。本標(biāo)年版的第1章);——修改了壓縮因子計(jì)算公式(見6.1,2014年版的4.2);——修改了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，給出了相應(yīng)的不確定度(見表1、表2、表3,2014年版的表1、表2、表3);——?jiǎng)h除了理想氣體質(zhì)量發(fā)熱量(見2014年版的表4);——?jiǎng)h除了理想氣體體積發(fā)熱量(見2014年版的表5)。本標(biāo)準(zhǔn)使用翻譯法等同采用ISO6976:2016《天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法》。與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國文件如下：——GB/T27894.1—2020天然氣用氣相色譜法測(cè)定組成和計(jì)算相關(guān)不確定度第1部分：總導(dǎo)則和組成計(jì)算(ISO6974-1:2012,IDT)——GB/T27894.2—2020天然氣用氣相色譜法測(cè)定組成和計(jì)算相關(guān)不確定度第2部分：不確定度計(jì)算(ISO6974-2:2012,IDT)本標(biāo)準(zhǔn)由全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC244)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T11062—1989、GB/T11062—1998、GB/T1101GB/T11062—2020/ISO6976:2016沃泊指數(shù)的計(jì)算方法了所計(jì)算物性參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)估方法。于0.9的混合物。注1:無量綱分子量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量(kg·kmol-1)?；旌衔飰嚎s因子大于0.9.注3:由于水的摩爾分?jǐn)?shù)通常不能從色譜分析中獲得，因此通常的做法是先計(jì)算干氣的物性參數(shù)值，然后在單獨(dú)程序中計(jì)算水蒸氣的影響。如果水蒸氣的摩爾分?jǐn)?shù)是已知的，則可以根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序計(jì)算。注4:對(duì)于C以上的烴類，檢測(cè)到任何異構(gòu)體都包含在相同碳數(shù)的正構(gòu)異構(gòu)體中。注5:如果需要通過單個(gè)虛擬組分替換未分析組分中的C?+或C?+,ISO6974-1天然氣用氣相色譜法測(cè)定組成和計(jì)算相關(guān)不確定度第1部分：總導(dǎo)則和組成計(jì)算(Naturalgas—Determinationofcompositionandassociateduncertaintybygaschromatography—Part1:Generalguidelinesandcalculationofcomposition)ISO6974-2天然氣用氣相色譜法測(cè)定組成和計(jì)算相關(guān)不確定度第2部分：不確定度計(jì)算(Naturalgas—Determinationofcompositionandassociateduncertaintybygaschromatography—Part2:Uncertaintycalculations)compositiondata)2GB/T11062—2020/ISO6976:2016下列術(shù)語和定義適用于本文件。高位發(fā)熱量grosscalorificvalue規(guī)定量的氣體與氧氣完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量。在燃燒反應(yīng)發(fā)生時(shí)，壓力pi保持恒定，所有燃燒產(chǎn)物的溫度降至與規(guī)定的反應(yīng)物溫度t?相同的溫度，除燃燒中生成的水在溫度t?下全部冷凝為液態(tài)表示為(Hn)c(t?,p?);當(dāng)上述規(guī)定的氣體量以體積為基準(zhǔn)給出時(shí)，發(fā)熱量表示為(H,)c(t?,p?;t?,pz),其中規(guī)定量的氣體與氧氣完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量。在燃燒反應(yīng)發(fā)生時(shí)，壓力pi保持恒定，所有燃燒產(chǎn)物的溫度降至與指定的反應(yīng)物溫度t?相同的溫度，所有的燃燒產(chǎn)物均為氣態(tài)。注：當(dāng)上述規(guī)定量的氣體分別以摩爾、質(zhì)量和體積為基準(zhǔn)給出時(shí)，則低位發(fā)熱量分別表示為(H.)N(t?,p?),(H_)m(t?,p?)和(H,)n(t?,piitz,p?)。3.3密度density3.43.5規(guī)定參比條件下的高位體積發(fā)熱量除以相同參比條件下的相對(duì)密度的平方根。在規(guī)定參比條件下的低位體積發(fā)熱量除以相同參比條件下的相對(duì)密度的平方根。狀態(tài)轉(zhuǎn)化焓enthalpyoftransformation隨著一個(gè)物質(zhì)或系統(tǒng)從一種(初始)狀態(tài)到另一種(最終)狀態(tài)的變化(轉(zhuǎn)換)所釋放的熱量。注1:正的熱量釋放在熱力學(xué)上可以表示為相等的焓的負(fù)增量。注2:在本標(biāo)準(zhǔn)中，給出以下定義：3壓力下，處于不同的溫度T?.——?dú)堄囔剩撼跏紬l件是氣體或混合物處于假定的理想氣體狀態(tài)，最終條件是同一氣體或氣體混合物處于相同壓力和溫度下的真實(shí)氣體狀態(tài)。理想氣體idealgas遵守理想氣體定律的氣體。注：理想氣體定律可以用公式描述為：pV°=R·Tp——絕對(duì)壓力；T——熱力學(xué)溫度；V°——1mol理想氣體所占的體積(理想摩爾體積);R——?dú)怏w摩爾常數(shù)。真實(shí)氣體realgas偏離理想氣體定律的氣體。注：沒有一種真實(shí)氣體能夠完全遵循理想氣體定律。偏離理想氣體定律的氣體可用以下狀態(tài)方程描述：pV=Z(p,T)·R·T式中：V——1mol實(shí)際氣體所占的體積(實(shí)際摩爾體積);Z(p,T)個(gè)變量，一般接近于1,即壓縮因子(3.10)。壓縮因子compressionfactor在規(guī)定的壓力和溫度條件下，給定質(zhì)量的氣體的真實(shí)體積除以在相同條件下按理想氣體定律計(jì)算出的該氣體的體積。reference注1:沒有任何理由表明計(jì)量參比條件必須與燃燒參比相同(見圖1)。注2:一定范圍的參比條件是世界通用的。注3:使用15.55℃作為與60下對(duì)應(yīng)的攝氏度的簡化值。注4:101.325kPa可按下列方法換算為psi:(101.325)×(0.3048/12)2/[(0.45359237)×(9.80665)]=14.695949psi該值在實(shí)際使用時(shí)通常圓整為14.696,相當(dāng)于101.325kPa.4GB/T11062—2020/ISO6976:2016水在蒸汽狀態(tài)下的水在蒸汽狀態(tài)下的低位發(fā)熱量(Hy)燃燒產(chǎn)物t?P?狀態(tài)下的氧氣圖1計(jì)量和燃燒參比條件下的體積發(fā)熱量4符號(hào)和單位符號(hào)AabCDdeFH.kLMNnpqRTtU(Y)定義原子質(zhì)量分子通式C.H?N.O。S,中碳的原子數(shù)量分子通式C。H?N.O?S,中氫的原子數(shù)量分子通式C。H?N.OaS,中氮的原子數(shù)量密度分子通式C。H?N.O?S.中氧的原子數(shù)量分子通式C。H?N.O.S.中硫的原子數(shù)量相對(duì)密度摩爾發(fā)熱量質(zhì)量發(fā)熱量水的(摩爾)汽化焓摩爾質(zhì)量混合物中的組分個(gè)數(shù)一組數(shù)值中測(cè)定值的個(gè)數(shù)計(jì)算Y的精確輸入量摩爾氣體常數(shù)相關(guān)系數(shù)熱力學(xué)(絕對(duì))溫度攝氏度Y的擴(kuò)展不確定度kg·kmol-kg·m-3MJ·m-3kJ·mol-1(變量)J·mol-1·K-K℃(變量)5GB/T11062—2020/ISO697u(Y)VY的標(biāo)準(zhǔn)不確定度摩爾體積沃泊指數(shù)摩爾分?jǐn)?shù)單位m3·mol-1MJ·m-3Yy一般物理性質(zhì)計(jì)算Y的非精確輸入量(變量)(變量)Z壓縮因子Gjk,m,n012高位的(發(fā)熱量或者沃泊指數(shù))組分計(jì)數(shù)標(biāo)識(shí)組分計(jì)數(shù)標(biāo)識(shí)連續(xù)計(jì)數(shù)標(biāo)識(shí)參比(基準(zhǔn))值(壓力)燃燒參比狀態(tài)計(jì)量參比狀態(tài)符號(hào)0理想氣體狀態(tài)5方法原理本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了根據(jù)已知摩爾組成計(jì)算天然氣、天然氣代用品以及其他相似組分的可燃?xì)怏w燃料的發(fā)熱量(高位與低位)、密度、相對(duì)密度、沃泊指數(shù)(高位與低位)的方法。當(dāng)這些方法利用公式計(jì)算發(fā)熱量時(shí)，首先要根據(jù)氣體混合物中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)，對(duì)氣體混合物中所有組分按列表所示的理想氣體高位摩爾發(fā)熱量進(jìn)行加權(quán)，然后將所有項(xiàng)相加求得理想狀態(tài)下氣體混合物的高位摩爾發(fā)熱量。本標(biāo)準(zhǔn)還給出了將高位摩爾發(fā)熱量轉(zhuǎn)化為理想氣體低位發(fā)熱量，以及轉(zhuǎn)化為以質(zhì)量為基準(zhǔn)或以體積為基準(zhǔn)的理想氣體高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量的有關(guān)公式。理想氣體密度和相對(duì)密度的計(jì)算也要用到這些公式。將列表所示的摩爾質(zhì)量按照氣體混合物中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)，各項(xiàng)相加可求得該氣體的加權(quán)摩爾分子量。本標(biāo)準(zhǔn)給出了將加權(quán)摩爾質(zhì)量轉(zhuǎn)化為理想氣體密度與理想氣體相對(duì)密度的公式。理想氣體的密度與相對(duì)密度可通過體積校正因子(壓縮因子)轉(zhuǎn)換為真實(shí)氣體的密度與相對(duì)密度，本標(biāo)準(zhǔn)給出了相應(yīng)的計(jì)算方法。將理想氣體狀態(tài)下的發(fā)熱量換算為真實(shí)氣體發(fā)熱量的方法稍微復(fù)雜一些，應(yīng)首先對(duì)理想氣體摩爾發(fā)熱量進(jìn)行焓修正(殘余焓),得到真實(shí)氣體摩爾發(fā)熱量。鑒于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍，這個(gè)修正值可以忽略由于忽略了焓修正，以摩爾為基準(zhǔn)或以質(zhì)量為基準(zhǔn)的真實(shí)氣體發(fā)熱量等于相應(yīng)的理想氣體發(fā)熱量。以體積為基準(zhǔn)的理想氣體發(fā)熱量計(jì)算真實(shí)氣體發(fā)熱量(高位或低位),需要用到體積校正因子(壓縮6因子)。本標(biāo)準(zhǔn)給出了理想氣體和真實(shí)氣體沃泊指數(shù)的計(jì)算公式。ISO/TR29922給出了每個(gè)此類不確定度計(jì)算公式的詳細(xì)推導(dǎo)過程。不確定度的計(jì)算公式是通過分析靈敏度系數(shù)的方法得出的，通過輸入量(即純組分物理性質(zhì)和摩爾分?jǐn)?shù))的物性參數(shù)計(jì)算公式中的偏導(dǎo)數(shù)計(jì)算方法可知，計(jì)算結(jié)果的不確定度主要由輸入量的不確定度引入。不確定度的影響因素還考慮了組分摩爾分?jǐn)?shù)之間必然存在的相關(guān)性，以及組分摩爾質(zhì)量之間必然存在但影響不明顯的相關(guān)性(見第11章)。對(duì)于任一物性參數(shù)，其總方差(不確定度的平方)由各個(gè)獨(dú)立的不確定來源的方差相加得到，該物性參數(shù)的合成不確定度是求和結(jié)果的平方根。計(jì)算公式見附錄B。在第12章中，以表格形式列出了天然氣中各純組分在常用參比條件下的相關(guān)物性參數(shù)的值。附錄A給出了輔助常數(shù)的量值和相關(guān)的不確定度。附錄D給出了計(jì)算示例。6理想氣體與真實(shí)氣體的性質(zhì)6.1燃燒焓根據(jù)熱力學(xué)第一定律計(jì)算發(fā)熱量的過程中，最基本的物理量是純組分的理想氣體摩爾燃燒焓(理想摩爾發(fā)熱量，標(biāo)準(zhǔn)值)。這些量是溫度的復(fù)雜函數(shù)，因而與燃燒參比溫度t?有關(guān)。鑒于實(shí)用的原因，本標(biāo)準(zhǔn)的使用者無需計(jì)算任意燃燒參比溫度下的焓的數(shù)值，而代之以表格形式給出了t?=25℃、20℃、中給出了表3中數(shù)據(jù)的來源。對(duì)任何物質(zhì)，5種參比溫度下的值在熱力學(xué)意義上都是一致的。6.2壓縮因子計(jì)算體積發(fā)熱量時(shí)，由于任何真實(shí)氣體的體積均偏離理想氣體體積，因此應(yīng)考慮校正問題。在計(jì)算密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)時(shí)，同樣要進(jìn)行校正。ISO/TR29922中詳細(xì)討論了體積非理想性校正的背體積的非理想性行為校正是通過混合氣體的壓縮因子Z計(jì)算實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)量參比條件下，第9章和第10章中所描述的壓縮因子Z的計(jì)算公式如下：當(dāng)po=101.325kPa(14.696psi)時(shí)，計(jì)量參比壓力p?也要相應(yīng)地表示為同樣單位。對(duì)涉及N個(gè)組分混合物的求和因子式(1)也是有效的。當(dāng)然，該公式只有在p?處在90kPa～110kPa(p?在13.05psi～15.95psi之間)的范圍之內(nèi)才是有效的。而對(duì)于本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的所有天然氣與天然氣替代品的組分而言，在常用的四種計(jì)量參比溫度之下，求和因子值s,(t?,po)已經(jīng)在表2中給出。這些值的推導(dǎo)過程在ISO/TR29922中給出。注：式(1)也可以用來計(jì)算純組分的壓縮因子，但計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度不一定很高。尤其對(duì)氫、氮、氖和高級(jí)烴類等組分不能提供可接受的值；前面3種氣體是由于它們的壓縮因子Z大于1,高級(jí)烴類則是因?yàn)樵谟?jì)量參比條件下并非氣態(tài)。在超出本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容范圍時(shí)，使用者在應(yīng)用式(1)前應(yīng)仔細(xì)考慮其適用性。ISO/TR29922還給出幾種純組分(即所謂的永久氣體)壓縮因子的確定值。7摩爾發(fā)熱量計(jì)算7.1高位發(fā)熱量在已知組成的混合物中，計(jì)量溫度為t?時(shí)，高位摩爾發(fā)熱量應(yīng)按照式(2)計(jì)算：7(H?)c(t?)——混合氣體的理想氣體總摩爾發(fā)熱量；(H.)c(t?)—混合氣的真實(shí)氣體總摩爾發(fā)熱量；[(H。):],(t?)——j組分的總的理想摩爾發(fā)熱量；I;——j組分的摩爾分?jǐn)?shù)。7.2低位發(fā)熱量在已知組成混合氣體中，當(dāng)計(jì)量溫度為t?時(shí)，低位摩爾發(fā)熱量應(yīng)按照式(3)計(jì)算：式中：(H)N(t?)——混合氣體的理想氣體低位摩爾發(fā)熱量；(H.)n(t?)——混合氣體的真實(shí)氣體低位摩爾發(fā)熱量；L°(t?)——t?溫度下水蒸發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)焓；b,——j組分里每個(gè)分子所包含的氫原子數(shù)量。中給出。8質(zhì)量發(fā)熱量計(jì)算8.1高位發(fā)熱量在已知組成混合氣體中，當(dāng)計(jì)量溫度為t?時(shí)，高位質(zhì)量發(fā)熱量應(yīng)按照式(4)計(jì)算：式中：(Hm)(t?)——(Hm)c(t?)——以質(zhì)量為基準(zhǔn)的混合物的理想氣體高位發(fā)熱量；以質(zhì)量為基準(zhǔn)的混合物的真實(shí)氣體高位發(fā)熱量；M混合氣體的摩爾質(zhì)量，在已知組成混合氣體中應(yīng)由式(5)求得：M,——j組分的摩爾質(zhì)量。8本標(biāo)準(zhǔn)中用到的每個(gè)組分的摩爾質(zhì)量值都在表1中給出。8.2低位發(fā)熱量在已知組成混合氣體中，當(dāng)計(jì)量溫度為t?時(shí)式中：9體積發(fā)熱量計(jì)算9.1理想氣體高位發(fā)熱量在已知組成的混合氣體中，以t?為燃燒溫度，當(dāng)溫度為t?、壓力為p?時(shí)，理想氣體高位體積發(fā)熱量應(yīng)按照式(7)計(jì)算：式中：(H。)8(t?;t?,p?)——以理想氣體體積為基準(zhǔn)的混合氣體的發(fā)熱量；V°——理想摩爾體積，可由式(8)求得：式中：R——摩爾氣體常數(shù)；T?——絕對(duì)溫度。9.2理想氣體低位發(fā)熱量在已知組成的混合氣體中，以t?為應(yīng)按照式(9)計(jì)算：(H,)%(t?;t?,p?)——以理想氣體體積為基準(zhǔn)的混合氣體的發(fā)熱量。9.3真實(shí)氣體高位發(fā)熱量在已知成分的混合氣體中，以真實(shí)氣體的體積為基準(zhǔn)，當(dāng)溫度為t?、壓力為p?時(shí)，高位發(fā)熱量應(yīng)按照式(10)計(jì)算：式中：以體積為基準(zhǔn)的真實(shí)氣體的高位發(fā)熱量；V——混合氣體的真實(shí)氣體摩爾體積，應(yīng)按照式(11)計(jì)算：9V=Z(t?,p?)·R·T?/p?……(11)式中：Z(t?,p?)——計(jì)量參比條件下的壓縮因子。壓縮分子Z(t?,p?)可以由表2提供的各純組分的s,(t?,po)的值和公式(1)進(jìn)行計(jì)算?；诒緲?biāo)準(zhǔn)的目的，當(dāng)Z>0.9的時(shí)候該計(jì)算結(jié)果是有效的。9.4真實(shí)氣體低位發(fā)熱量在已知成分的混合氣體中，以真實(shí)氣體的體積為基準(zhǔn)，以t?為燃燒溫度，當(dāng)溫度為t?壓力為p?時(shí)，低位發(fā)熱量按照式(12)計(jì)算：式中：(Hn(t?;tz,p?)——以體積為基準(zhǔn)的真實(shí)氣體的低位發(fā)熱量。10相關(guān)參數(shù)的計(jì)算10.1理想氣體相對(duì)密度理想氣體的相對(duì)密度不受任何參比條件影響，按照式(13)計(jì)算：式中：G°——理想氣體的相對(duì)密度；M——據(jù)公式(5)計(jì)算得出的混合氣體的摩爾質(zhì)量；M——標(biāo)準(zhǔn)組成的干空氣的摩爾質(zhì)量。討論了干空氣的標(biāo)準(zhǔn)組成，并由此推導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)組成干空氣的摩爾質(zhì)量為(28.96546±0.00017)kg·kmol-1(見表A.3)。10.2理想氣體密度理想氣體的密度依賴于溫度t和壓力p,按照式(14)計(jì)算：D°(t?,p?)=M/V°…(14)式中：D°(t?,p?)——計(jì)量參比條件下理想氣體密度；M——根據(jù)公式(5)得出的混合物的摩爾質(zhì)量；Vo——根據(jù)公式(8)得出的混合物的理想摩爾體積。10.3理想氣體高位沃泊指數(shù)理想氣體的高位沃泊指數(shù)應(yīng)按照式(15)計(jì)算：式中：W%(t?;t?,p?)——理想氣體的沃泊指數(shù)總值；(H。)8(t?;t?,pz)按照9.1中的公式計(jì)算。GB/T11062—2020/ISO6976:201610.4理想氣體低位沃泊指數(shù)理想氣體的低位沃泊指數(shù)應(yīng)按照式(16)計(jì)算：式中：按照9.2中的公式計(jì)算。……10.5真實(shí)氣體相對(duì)密度在計(jì)量參比條件(t?,p?)之下，真實(shí)氣體的相對(duì)密度按照式(17)計(jì)算：式中：G(t?,p?)—Z(t?,p?)——Zi(t?,p?)———真實(shí)氣體的相對(duì)密度；氣體的壓縮因子；標(biāo)準(zhǔn)組成的干空氣的壓縮因子?！瓑嚎s因子Z(t?,p?)用表2中所給各純組分求和因子s;(t?,po)和式(1)計(jì)算，壓縮因子Z(t?,p?)按照式(18)計(jì)算：……當(dāng)po=101.325kPa(14.696psi)時(shí)，計(jì)量參比壓力p?也應(yīng)采用相同的單位(詳見A.3),Z:(t?=0℃,po)=0.999419;Zi(t?=15℃,po)=0.999595;Z.(t?=15.55℃,po)=0.999601;Zi(t?=20℃,po)=0.999645。公式(18)適用于p?處于90kPa～110kPa(13.05psi～15.95psi)的區(qū)間時(shí)。10.6真實(shí)氣體密度在計(jì)量參比條件下，真實(shí)氣體密度按照式(19)計(jì)算：式中：D(t?,p?)——真實(shí)氣體密度。10.7真實(shí)氣體高位沃泊指數(shù)……真實(shí)氣體高位沃泊指數(shù)按照式(20)計(jì)算：式中：Wc(t?;t?,p?)——(Hv)c(t?;t?,p?)高位氣體沃泊指數(shù)；按照9.3的方法計(jì)算?！璆B/T11062—2020/ISO6976:201610.8真實(shí)氣體低位沃泊指數(shù)真實(shí)氣體低位沃泊指數(shù)按照式(21)計(jì)算：式中：WN(t?;t?,p?)——真實(shí)氣體低位沃泊指數(shù)；(H。)n(t?;t?,p?)按照9.4的方法計(jì)算。……注：在本章描述的各種計(jì)算中，尤其是密度D的計(jì)算，需要注意單位的運(yùn)用。R的單位用J·mol-1·K-1表示，壓力p的單位用kPa表示，摩爾質(zhì)量M的單位用kg·kmol-1表示，密度D的單位一般用kg·m-3表示。11不確定度計(jì)算11.1原則依據(jù)計(jì)量學(xué)的一般原則，每個(gè)計(jì)算結(jié)果通常應(yīng)報(bào)告其不確定度。本標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算物性值時(shí)一般應(yīng)用3種不同技術(shù)估計(jì)結(jié)果的不確定度：a)應(yīng)用與每個(gè)輸入量有關(guān)的輸出量偏導(dǎo)數(shù)求得的靈敏度系數(shù)分析法；b)應(yīng)用靈敏度系數(shù)分析，但是其推導(dǎo)方式截然不同；c)基于蒙特卡洛法的一種數(shù)字技術(shù)。方法b)和方法c)在本標(biāo)準(zhǔn)中可能具有更好的適用性與可接受性，但在本章中不作進(jìn)一步說明。通常任何遵循GUM[3]規(guī)定原則的方法均可接受；包括b)和c)在內(nèi)的若干可能的選擇將在ISO/TR29922中進(jìn)一步討論。上述3種方法均為針對(duì)某一獨(dú)立結(jié)果提供不確定度估計(jì)。但GUM方法要求對(duì)每個(gè)結(jié)果提供獨(dú)立的不確定度是不現(xiàn)實(shí)或不合適的。連續(xù)在線氣相色譜分析就是個(gè)比較典型的例子。在此情況下，經(jīng)常可從校準(zhǔn)、檢定、法定檢驗(yàn)和/或認(rèn)可記錄中獲取足夠信息，以進(jìn)行不確定度的合理總體評(píng)估。11.2分析法公式任何物性值Y均可表示為如下一個(gè)相關(guān)輸入變量y,和q。的函數(shù)Y=F(y?,y?,y?,…yn,q?,Q?,Q?,…q。)……(22)式中：y:——包含不確定度u(y:)的輸入?yún)?shù)；qA——沒有不確定度的輸入?yún)?shù)(即視為精確值)。物性Y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Y)可以用GUM給出的相關(guān)輸入量y.和y,的下列通式計(jì)算：……(23)——Y對(duì)y;的偏導(dǎo)數(shù)(靈敏度系數(shù));r(yi,y,)——y;和y;的相關(guān)系數(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)中所有用式(23)計(jì)算不確定度的物性參數(shù)，附錄B中均給出了相應(yīng)的公式。要求的輸入量則是混合物組成和純組分(或混合物)的物性值，以及它們所有的相關(guān)不確定度與相關(guān)系數(shù)值。GB/T11062—2020/ISO69關(guān)系數(shù)矩陣r(I;,x;),且應(yīng)用假定a)和b)估計(jì)不確定度是最理想的。由于缺乏足夠的信息來推導(dǎo)完整的摩爾相關(guān)系數(shù)矩陣r(xi,x;),故應(yīng)用假定a)和c)來估計(jì)不確11.3.2非組成輸入對(duì)非組成(性質(zhì))輸入(除摩爾質(zhì)量外)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度估計(jì)已在第12章中按具體組分?jǐn)?shù)據(jù)編制的摩爾質(zhì)量外)應(yīng)被視為彼此不相關(guān)，即相關(guān)系數(shù)r(y:,y,)應(yīng)取一個(gè)單位矩陣中的元素。附錄B中的公值加和而求得的。關(guān)聯(lián)矩陣r(M;,M,)的每一個(gè)元素計(jì)算方法如下：r(M;,M;)=GB/T11062—2020/ISO697u(M;)=√[a;·u(Ac)]2+[b,·u(An)]2+[c;·u(An)]2+[d,·u(A?)]2+[e,·u(As)]……(25)11.4擴(kuò)展不確定度計(jì)算物性Y的擴(kuò)展不確定度U(Y)時(shí)，應(yīng)將其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Y)乘以合適的包含因子k,其式如下：U(Y)=k·u(Y)……(26)11.5結(jié)果的表示當(dāng)有足夠數(shù)據(jù)時(shí)，作為測(cè)量結(jié)果完整而合適的表示(方法)的一個(gè)基本組成部分，應(yīng)包括其不確定度。測(cè)量結(jié)果應(yīng)按下列優(yōu)先次序，表示為其中一種形式。11.5.2分析法分析法是利用附錄B給出的公式估計(jì)不確定度，并應(yīng)將擴(kuò)展不確定度圓整至兩位有效數(shù)字。擴(kuò)展不確定度U(Y)的圓整值中，Y的數(shù)值至少應(yīng)有兩位有效數(shù)字。計(jì)算出的物性值以Y士U(Y)形式報(bào)告(包括單位)。這一方法嚴(yán)格遵循了GUM所規(guī)定的程序。最佳的測(cè)量結(jié)果報(bào)告形式還宜包括一個(gè)(在估計(jì)不確定度時(shí))對(duì)摩爾分?jǐn)?shù)相關(guān)系數(shù)矩陣中r(xi,x,)元素來源的說明，它們是已知的，還是假定它們是一個(gè)單位矩陣中的元素。11.5.3通用法以通用法估計(jì)不確定度時(shí)，擴(kuò)展不確定度也應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)的圓整規(guī)則將其圓整至兩位有效數(shù)字。Y的數(shù)值也應(yīng)加以圓整，并在擴(kuò)展不確定度U(Y)的圓整值中以最少的有效數(shù)字報(bào)告。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者可自行決定是否有必要對(duì)每個(gè)結(jié)果均報(bào)告其擴(kuò)展不確定度U(Y)值，很多情況下，對(duì)類似的結(jié)果只要作一個(gè)一般性的說明就足夠了。11.5.4權(quán)宜法當(dāng)出現(xiàn)缺乏足夠的分析不確定度數(shù)據(jù)，或電腦配置不適用等情況時(shí)，不可能進(jìn)行任何遵循GUM規(guī)則的物性測(cè)量不確定度估計(jì)。此時(shí)，若沒有證據(jù)表明分析輸入數(shù)據(jù)具有足夠準(zhǔn)確度，報(bào)告中每個(gè)計(jì)算結(jié)果圓整至以下有效數(shù)字：摩爾發(fā)熱量：0.01kJ·mol-體積發(fā)熱量：0.01MJ·m-相對(duì)密度：0.0001密度：0.0001kg·m-3本標(biāo)準(zhǔn)的使用者應(yīng)衡量每種性質(zhì)在小數(shù)點(diǎn)后面有效數(shù)字位數(shù)的合理性，若不合理則相應(yīng)減少報(bào)告的有效數(shù)字位數(shù)。報(bào)告的有效數(shù)字位數(shù)不應(yīng)隨意增加。GB/T11062—2020/ISO6976:2016析方法也許完全滿足了使用者的要求。b)分析一致性：如果要求驗(yàn)證在同樣或類似分析設(shè)備上，以同樣試驗(yàn)氣體得到的兩套(或多套)分析結(jié)果的一致性(在一定不確定度范圍內(nèi)),此時(shí)，首先應(yīng)排除每臺(tái)設(shè)備共有的那些不確定度c)外部兼容性：如果要求測(cè)試在一系列分析設(shè)備上得到的結(jié)果之間以及用同樣試驗(yàn)氣體直接測(cè)量物性得到的結(jié)果之間是否具有一致性，此時(shí)，涉及分析設(shè)備的不確定度應(yīng)為完整的不確定d)重復(fù)性：如果要求測(cè)試單獨(dú)一臺(tái)分析設(shè)備在GUM規(guī)定重復(fù)性條件(物性)測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性可以由一整套計(jì)算出的物性值進(jìn)行評(píng)價(jià)。同樣也可以用測(cè)定每個(gè)組天然氣組成的摩爾質(zhì)量及原子數(shù)量見表1。天然氣各組分在不同計(jì)量參比條件下的求和因子見表2。天然氣各組分在不同燃燒參比條件下的理想氣體摩爾發(fā)熱量的值見表3。表1天然氣組成的摩爾質(zhì)量及原子數(shù)量j組分摩爾質(zhì)量M,原子個(gè)數(shù)1甲烷140002乙烷260003丙烷380004丁烷400052-甲基丙烷40006戊烷500072-甲基丁烷500082,2-二甲基丙烷5000GB/T11062—2020/ISO6976:2016表1(續(xù))j組分原子個(gè)數(shù)9己烷86.1753660002-甲基戊烷86.1753660003-甲基戊烷86.1753660002,2-二甲基丁烷86.1753660002,3-二甲基丁烷86.175366000庚烷7000辛烷8000壬烷9000癸烷000正十一烷000正十二烷000正十三烷000正十四烷000正十五烷212.41458000乙烯28.0531624000丙烯42.07974360001-丁烯48000順-2-丁烯48000反-2-丁烯480002-甲基丙烯480001-戊烯5000丙二烯40.06386340001,2-丁二烯460001,3-丁二烯46000乙炔26.0372822000環(huán)戊烷5000甲基環(huán)戊烷84.159486000乙基環(huán)戊烷98.186067000環(huán)已烷84.159486000甲基環(huán)己烷98.186067000乙基環(huán)己烷8000苯66000甲苯92.1384278000GB/T11062—2020/ISO6976:2016表1(續(xù))j組分原子個(gè)數(shù)乙苯8000鄰二甲苯8000甲醇14010甲硫醇48.1074614001氫氣02000水02010硫化氫02001氨03100氰化氫11100一氧化碳10010硫氧碳10011二硫化碳10002氮?dú)?.00260200000氖氣00000氬氣00000氮?dú)?0200氧氣00020二氧化碳10020二氧化硫00021空氣注：以上給出的摩爾質(zhì)量值是所涉及元素的原子(相對(duì))質(zhì)量，按A.1和ISO/TR29922列出數(shù)據(jù)通過加權(quán)求和而得。小數(shù)點(diǎn)后面所有位數(shù)都保留在表中，即沒有圓整到固定的位數(shù)(除了空氣)。本表沒有給出摩爾質(zhì)量的不確定度，需要時(shí)可以用公式(25)計(jì)算。表2天然氣各組分在不同計(jì)量參比條件下的求和因子0組分各種計(jì)量參比溫度下的求和因子s,1甲烷2乙烷3丙烷4丁烷52-甲基丙烷6戊烷GB/T11062—2020/ISO6976:2016表2(續(xù))j組分各種計(jì)量參比溫度下的求和因子s,72-甲基丁烷82,2-二甲基丙烷9己烷2-甲基戊烷3-甲基戊烷2,2-二甲基丁烷2,3-二甲基丁烷庚烷辛烷壬烷癸烷正十一烷正十二烷正十三烷正十四烷正十五烷乙烯丙烯1-丁烯順-2-丁烯反-2-丁烯2-甲基丙烯1-戊烯丙二烯1,2-丁二烯1,3-丁二烯乙炔環(huán)戊烷甲基環(huán)戊烷乙基環(huán)戊烷環(huán)己烷甲基環(huán)己烷6乙基環(huán)己烷GB/T11062—2020/ISO6976:2016表2(續(xù))3組分各種計(jì)量參比溫度下的求和因子s;苯甲苯乙苯鄰二甲苯甲醇甲硫醇?xì)錃馑蚧瘹浒鼻杌瘹湟谎趸剂蜓跆级蚧嫉獨(dú)饽蕷鈿鍤獾獨(dú)庋鯕舛趸级趸胱ⅲ罕碇薪o出的s,和u(s,)的值是根據(jù)ISO/TR29922中描述的方法得到的，所有值的壓力參比條件是po=表3天然氣各組分在不同燃燒參比條件下的理想氣體摩爾發(fā)熱量的值j組分理想氣體在不同計(jì)量參比條件下的高位發(fā)熱量[(H?)],(t?)的值u(H.)1甲烷2乙烷3丙烷4丁烷52-甲基丙烷GB/T11062—2020/ISO6976:2016表3(續(xù))j組分理想氣體在不同計(jì)量參比條件下的高位發(fā)熱量[(H?)8],(t?)的值72-甲基丁烷82,2-二甲基丙烷9己烷2-甲基戊烷3-甲基戊烷2,2-二甲基丁烷2,3-二甲基丁烷庚烷辛烷壬烷癸烷正十一烷正十二烷正十三烷正十四烷正十五烷乙烯丙烯1-丁烯順-2-丁烯反-2-丁烯2-甲基丙烯1-戊烯丙二烯1,2-丁二烯1,3-丁二烯乙炔環(huán)戊烷甲基環(huán)戊烷乙基環(huán)戊烷環(huán)己烷甲基環(huán)己烷20表3(續(xù))j組分理想氣體在不同計(jì)量參比條件下的高位發(fā)熱量[(H.)],(u(H?)0℃乙基環(huán)己烷5272.765266.905266.695264.975263.05苯3305.153302.903302.813302.163301.43甲苯3952.773949.833949.723948.863947.89乙苯4613.164609.544609.404608.344607.15鄰二甲苯4602.184598.644598.524597.484596.31甲醇766.60765.09765.03764.59764.09甲硫醇?xì)錃?86.64286.15286.13285.99285.83水(參見注3)45.0644.4344.4144.2244.01硫化氫562.93562.38562.36562.19562.01氨384.57383.51383.47373.46382.81氰化氫671.92671.56671.66671.58647.50一氧化碳282.80282.91282.91282.95282.98硫氧碳548.01548.14548.15548.19548.23二硫化碳注1:除甲烷(j=1,作為特例在ISO/TR29922中詳細(xì)討論)、水(參見注3)和Cn～C??正烷烴(見ISO/TR29922)外，所有在t?=25℃狀態(tài)下的[(H,)8];(t?)值均取自參考文獻(xiàn)[6].在t?=20℃、15.55℃、215℃、0℃狀態(tài)下的[(H.)8];(t?)值由在25℃時(shí)對(duì)應(yīng)的值使用ISO/TR29922中描述的公式計(jì)算得出。注2:甲烷的u(H?)值取自ISO/TR29922:2017的8.1.5。所有其他組分的u(H.)值根據(jù)ISO/TR29922(另外部分)中描述的方法進(jìn)行估計(jì)。注3:水蒸氣(j=42)的發(fā)熱量不為零是由高位發(fā)熱量的定義得出的，該定義要求燃燒產(chǎn)物中所有的水蒸氣冷凝至液態(tài)。這樣，氣體中存在的任何水蒸氣的汽化潛熱都與混合物的高位發(fā)熱量有關(guān)。這些值在A.4中給出?？梢詮腎SO/TR29922中查到更完整的解釋。21GB/T11062—2020/ISO6976:2016(規(guī)范性附錄)輔助常數(shù)的值A(chǔ).1氣體常數(shù)摩爾氣體常數(shù)R(包括標(biāo)準(zhǔn)不確定度)取自CODATA(國際科技數(shù)據(jù)委員會(huì))的推薦[7,見表A.1。表A.1摩爾氣體常數(shù)摩爾氣體常數(shù)R標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(R)8.31446210.0000075A.2元素的原子質(zhì)量IUPAC(國際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì))的推薦[8],如表A.2所示。關(guān)于原子質(zhì)量更多細(xì)節(jié)的討論可以查閱ISO/TR29922。表A.2元素的原子質(zhì)量元素原子質(zhì)量A標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(A)碳(C)0.0004氫(H)0.000035氮(N)0.0001氧(O)0.00015硫(S)32.0650.0025氮(He)4.0026020.000001氖(Ne)20.17970.0003氬(Ar)39.9480.0005固定標(biāo)準(zhǔn)組分的干空氣摩爾質(zhì)量值可以保留到小數(shù)點(diǎn)后5位，見表A.3[3][9]。22GB/T11062—2020/ISO6976:2016標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(M)28.965460.00017列出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度僅由摩爾質(zhì)量構(gòu)成部分已知的不確定度導(dǎo)出。對(duì)組成的不確定度不作任何補(bǔ)在4個(gè)常用的計(jì)量參比條件下，標(biāo)準(zhǔn)組分的干空氣的壓縮因子值見表A.4。表A.4不同參比條件下的干空氣壓縮因子參比條件標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Z.)這些值都是根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]和參考文獻(xiàn)[10]中提到的GERG-2004方程計(jì)算而來。在3個(gè)較高溫度下，這些值與最近以CIPM-2007公式9]給出的值的差值為2×10-?~3×10-?,但該公式在0℃時(shí)不適用。這些值的不確定度直接從參考文獻(xiàn)[9]中取得。在5個(gè)常用的燃燒參比條件下，水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾蒸發(fā)焓用來計(jì)算每個(gè)組分的理想氣體高位摩爾發(fā)熱量與理想氣體低位摩爾發(fā)熱量之差。表A.5中給出了這些值，可以使用參考文獻(xiàn)[11]、參考文獻(xiàn)[12]中提到的IAPWS-1995方程計(jì)算。表A.5水的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)焓溫度℃蒸發(fā)焓L標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L°)015.55(60下)GB/T11062—2020/ISO6976:2016(規(guī)范性附錄)不確定度計(jì)算公式B.1總則本附錄給出的公式應(yīng)用于以本標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出物性的不確定度估計(jì)。由于理想氣體的性質(zhì)不太可能作為附有不確定度的最終結(jié)果，故以下公式都專門應(yīng)用于真實(shí)氣體。在某些公式中需要用到理想氣體物性參數(shù)的不確定度時(shí)，可以將其設(shè)置為s=0和u(s)=0。B.2摩爾質(zhì)量B.3求和因子………………(B.1)B.4壓縮因子……(B.2)……(B.3)B.5高位摩爾發(fā)熱量……(B.4)B.6高位質(zhì)量發(fā)熱量B.7高位體積發(fā)熱量式中：B.8低位摩爾發(fā)熱量B.9低位質(zhì)量發(fā)熱量GB/T11062—2020/ISO6976:2016B.10低位體積發(fā)熱量……(B.10)…(B.11)…B.13高位沃泊指數(shù)6976:2016……(B.13)B.14低位沃泊指數(shù)……(B.14)27GB/T11062—2020/ISO6976:2016(資料性附錄)C.1總則的SI制單位換算為同樣量值的非SI制單位。如下列表格所示，SI制單位量值除以換算因子而得到非SI制單位量值，再用標(biāo)準(zhǔn)的圓整規(guī)則圓下列表中，正常字體標(biāo)示的換算因子是按權(quán)宜法(見11.5.4)將SI制單位值換算為非SI制單位時(shí)以體積為基準(zhǔn)的物性的換算因子僅應(yīng)用于以SI制單位和非SI制單位表示的物性處于相同的溫度C.2摩爾發(fā)熱量表C.1SI單位非SI單位換算因子取舍精度0.0023261C.3質(zhì)量發(fā)熱量SI單位非SI單位換算因子圖整精度0.0023261C.4體積發(fā)熱量和沃泊指數(shù)SI單位非SI單位換算因子取舍精度0.0372589GB/T11062—2020/ISO6976:2016SI單位非SI單位換算因子取舍精度0.00001GB/T11062—2020/ISO6976:2016(資料性附錄)D.1總則本附錄給出包括在本標(biāo)準(zhǔn)中的物性的計(jì)算示例。這些示例提供的驗(yàn)證結(jié)果，確認(rèn)了應(yīng)用這些計(jì)算方法的有效性。為有助于驗(yàn)證，且保證不在最終結(jié)果中包含圓整誤差，每個(gè)步驟都保留了比必要小數(shù)點(diǎn)位數(shù)更多的位數(shù)。此外，可以使用Excel電子表格ISO6976examples.xlsx來檢查更精確的細(xì)節(jié)，作為本文檔的可選附錄從/iso/下載。D.2計(jì)算示例1:一個(gè)由5種組分組成的簡單混合物D.2.1概述本計(jì)算示例提供了一個(gè)簡單的5組分混合物的若干物性(包括中間步驟)的計(jì)算結(jié)果?；旌衔锝M分必要的簡化是為了控制包含r(xi,x,)值和r(M,,M,)值矩陣的規(guī)模。物性計(jì)算時(shí)采用的燃燒參比條D.2.2組分分析天然氣樣品的摩爾組成分析報(bào)告提供了下列有關(guān)經(jīng)歸一化處理的組成部分(保留六位小數(shù))及其不確定度的信息：組分xu(x;)甲烷0.9332120.000346乙烷0.0256560.000243丙烷0.0153680.000148氮?dú)?.0103500.000195二氧化碳0.0154140.000111總計(jì)—D.2.3摩爾質(zhì)量的計(jì)算組分xM,甲烷0.933212乙烷0.02565630.069040.7714513丙烷0.01536844.095620.6776615氮?dú)?.01035028.013400.2899387二氧化碳0.01541444.009500.6783624總計(jì)GB/T11062—2020/ISO6976:2016組分I甲烷乙烷丙烷氮?dú)舛趸伎傆?jì)p?=101.325kPapo=101.325kPa由公式(1)求得壓縮因子為Z=0.99776224由公式(B.7)求得求和因子為s=0.047305T?=288.15K由A.1得到氣體常數(shù)R=8.3144621J·mol-1K-1由公式(11)求得摩爾體積V=0.023591917m3mol-1組分I甲烷0.933212891.51831.9678301乙烷0.02565640.0782638丙烷0.0153682221.1034.1338648氮?dú)?.01035000二氧化碳0.01541400總計(jì)906.1799588組分甲烷乙烷丙烷氮?dú)舛趸伎傆?jì)GB/T11062—2020/ISO6976:2016組分甲烷乙烷丙烷氮?dú)舛趸技淄?0000乙烷01000丙烷00100氮?dú)?0010二氧化碳00001組分Iu((H.)8)u2((H.)8)甲烷0.9332120.8708846370.03610.031438935乙烷0.0256560.0006582300.26010.000171206丙烷0.0153680.0002361750.26010.000061429氮?dú)?.0103500.0001071230.00000.000000000二氧化碳0.0154140.0002375910.00000.000000000總計(jì)—0.031671570由公式(B.4)求得u2((H?)c)=0.347303943+0.031671570=0.378975513u((Hc)c)=0.615609872kJ·mol-U((H?)c)=1.2kJ·mol-1(使用包含因子k=2,并將結(jié)果表示為兩位有效數(shù)字)由D.2.5求得高位摩爾發(fā)熱量(H.)g=906.179959kJ·mol-1由D.2.3求得摩爾質(zhì)量M=17.388430kg·kmol-1由公式(4)求得高位質(zhì)量發(fā)熱量(Hm)c=52.113961MJ·kg-1組分u(r){第四列的{第六列的值》2×10甲烷0.98381120.92259390.06121730.0003460.00002120.044864乙烷0.0002430.000171丙烷2.45105842.53591730.0001480.015773氮?dú)?.00000000.0001959.869159二氧化碳0.00000002.53096460.0001117.822531總計(jì)———GB/T11062—2020/ISO6976:2016組分u((H,)8)甲烷0.9332120.8708846370.03610.0314389353.828591乙烷0.0256560.000658230.26010.0001712060.020849丙烷0.0153680.0002361750.26010.0000614290.007481氮?dú)?.0103500.000107123000.0000000000.000000二氧化碳0.0154140.000237591000.0000000000.000000總計(jì)0.0316715703.856921組分r(M,,M;)甲烷乙烷丙烷氮?dú)舛趸技淄?.00000000000000.99680438376800.99423356361480.00000000000000.7550866850928乙烷0.99680438376801.00000000000000.99962254754710.00000000000000.7737847723035丙烷0.99423356361480.99962254754711.00000000000000.00000000000000.7790729677934氮?dú)?.00000000000000.00000000000000.00000000000001.00000000000000.0000000000000二氧化碳0.75508668509280.77378477230350.77907296779340.00000000000001.0000000000000組分u(M,)甲烷0.9332120.000423790.0003955—乙烷0.0256560.000827100.0000212一丙烷0.0153680.001232300.0000189氮?dú)?.0103500.000200000.0000021—二氧化碳0.0154140.000500000.0000077總計(jì)0.064425×10-=21.743877×10-8u((Hm)c)=[21.743877×10-?×(52.113961)2]1/2=0.024301MJ·kg-U((Hm)c)=0.049MJ·kg-1(使用包含因子k=2,并將結(jié)果表示為兩位有效數(shù)字)D.2.9真實(shí)氣體高位體積發(fā)熱量的計(jì)算由D.2.4求得V=0.023591917m3·mol-1由公式(10)求得(H,)c=38.410611MJ·m-3D.2.10高位體積發(fā)熱量不確定度的計(jì)算組分u(r?)第六列的值}2×10°甲烷0.98381120.00422150.98803270.0003460.000341859乙烷0.00871420.0002430.000421019丙烷2.45105840.01274412.46380250.0001480.000364643氮?dú)?.00000000.00161200.00161200.0001950.0000003140.000010二氧化碳0.00000000.00713060.00713060.0001110.0000007910.000063總計(jì)—42.708979組分I甲烷乙烷丙烷氮?dú)舛趸伎傆?jì)組分I甲烷乙烷丙烷氮?dú)舛趸伎傆?jì)—=46.763949×10-8U((H。)c)=0.053MJ·m-3(使用包含因子k=2,并將結(jié)果表示為兩位有效數(shù)字)GB/T11062—2020/ISO6976:2016D.3計(jì)算示例2:一個(gè)含有水蒸氣的簡單混合物D.3.1概述本示例與示例1采用相同的計(jì)算程序與表達(dá)方式，不同之處在于簡單5組分混合物中不包括丙烷而代之以已知摩爾分?jǐn)?shù)的水蒸氣。此外，燃燒參比條件和計(jì)量參比條件均改為15.55℃(60F)和D.3.2組成分析天然氣樣品的摩爾組成分析報(bào)告提供了下列有關(guān)經(jīng)歸一化處理的組成(保留六位小數(shù))及其不確定組分u(r?)甲烷乙烷氮?dú)舛趸妓傆?jì)—組分工M甲烷0.931819乙烷0.02561830.069040.7703087氮?dú)?.01033544.095620.2895185二氧化碳0.01539128.013400.6773502水0.01683744.009500.3033233總計(jì)D.3.4實(shí)際氣體摩爾體積的計(jì)算組分甲烷0.9318190.044370.0413448乙烷0.0256180.091600.0023466氮?dú)?.0103350.016900.0001742二氧化碳0.0153910.074900.0011528水0.0168370.254600.0042867總計(jì)—0.0493056GB/T11062—2020/ISO6976:2016p?=101.325kPapo=101.325kPa由公式(1)求得壓縮因子Z=0.9975690T?=288.706K組分甲烷乙烷氮?dú)舛趸妓傆?jì)—組分甲烷乙烷氮?dú)舛趸妓傆?jì)—一組分甲烷乙烷氮?dú)舛趸妓淄?0000乙烷01000氮?dú)?0100二氧化碳00010水00001GB/T11062—2020/ISO6976:2016組分Iu((H.)8)u2((H.)8)甲烷0.9318190.8682866490.1900.036100.031345148乙烷0.0256180.0006562820.5100.260100.000170699氮?dú)?.0103350.0001068120.0000.000000.000000000二氧化碳0.0153910.0002368830.0000.000000.000000000水0.0168370.0002834850.0040.000020.000000005總計(jì)0.031515852由公式(B.4)求得u2((H.)c)=0.241484036+0.031515852=0.272999888u((H)c)=0.522493911kJ·mol-1U((H.)c)=1.0kJ·mol-1(使用包含因子k=2,并將結(jié)果表示為兩位有效數(shù)字)D.3.7高位質(zhì)量發(fā)熱量的計(jì)算由D.3.5得到(H,)g=871.443916kJ·mol-1由公式(4)求得高位質(zhì)量發(fā)熱量(Hm)c=51.294085MJ·kg-1組分u(x;){第四列的{第六列的值}2×10°甲烷0.94427570.07869320.000350.00002750.075860乙烷0.02260170.0002430.00000550.003016氮?dú)?.0000000—1.64889750.000195—0.0003215二氧化碳0.00000002.5904444—2.59044440.000111一0.000287.58.267887水0.0509591—1.00943880.000162—0.00016352.674176總計(jì)21.359415組分u((H,))u2((H.)8)甲烷0.9318190.8682866490.1900.036100.0313451484.127541乙烷0.0256180.0006562820.5100.260100.0001706990.022478氮?dú)?.0103350.0001068120.0000.000000.0000000000.000000二氧化碳0.0153910.0002368830.0000.000000.0000000000.000000水0.0168370.0002834850.0040.000020.0000000050.000001總計(jì)0.0315158524.150020組分r(M,,M,)甲烷乙烷氮?dú)舛趸妓淄?.00000000000000.99680438376800.00000000000000.75508668509280.1397003930835乙烷0.99680438376801.00000000000000.00000000000000.77378477230350.1073698281803氮?dú)?.00000000000000.00000000000001.00000000000000.00000000000000.0000000000000二氧化碳0.75508668509280.77378477230350.00000000000001.00000000000000.5437098839972水0.13970039308350.10736982818030.00000000000000.54370988399721.0000000000000組分甲烷乙烷—氮?dú)舛趸家凰傆?jì)—u((Hm)c)=[25.571220×10-?×(51.294085)2]1/2=0.025938MJ·kg-1來自于由公式(10)求得(H。)c=36.874304MJ·m-3組分u(r)第六列的值}2×10°甲烷0.00438600.0003500.000359574乙烷0.00905480.0002430.000437777氮?dú)?.00000000.00167060.00167060.0001950.0000003260.000011二氧化碳0.00000000.00740400.00740400.0001110.0000008220.000068水0.05095910.02516760.07612670.0001620.0000123300.015209總計(jì)32.109513組分工u2((H.))甲烷乙烷氮?dú)舛趸妓傆?jì)組分u(s;)甲烷0.9318190.000521.7071660.212114乙烷0.0256180.00110.079410.000776氮?dú)?.0103350.00100.0106810.000104二氧化碳0.0153910.00200.0947530.000926水0.0168370.01506.3784030.062327總計(jì)0.276247由公式(B.6)求=36.535861×10-U((H。)c)=0.045MJ·m-3(使用包含因子k=2,并將結(jié)果表示為兩位有效數(shù)字)D.3.11轉(zhuǎn)化為非SI單位由D.3.5～D.3.10得到的以摩爾為基準(zhǔn)的(H.)c、以質(zhì)量為基準(zhǔn)的(Hm)c和以體積為基準(zhǔn)的使用附錄C可將其換算為非SI制單位：——使用表C.1(H?)c=(871.4±10)kJ·mol-1=[(871.4±1.0)/0.002326]Bturr·lb·m=(374635±430)Btu·1b·mol——使用表C.2(Hm)c=(51.294±0.052)MJ·kg-1=[(51.294±0.052)/0.002326]Btu?r·1b-1——使用表C.3GB/T11062—2020/ISO6976:2016(H。)c=(36.874±0.045)MJ·m-3=[(36.874±0.045)/0.0372589]Btur·tf-3=(9897±1.2)Btur·tf-D.4.1概述本示例不報(bào)告中間步驟的計(jì)算結(jié)果，但針對(duì)一個(gè)較完整的11種組分混合物在更寬范圍內(nèi)給出了物性的最終計(jì)算結(jié)果。D.4.3中計(jì)算的物性，其燃燒參比條件為15℃、101.325kPa,計(jì)量參比條件也為量參比條件為0℃、101.325kPa。在這兩組不同的參比條件下，首先假定摩爾分?jǐn)?shù)的相關(guān)系數(shù)取自單天然氣樣品的摩爾組成分析報(bào)告提供了下列有關(guān)經(jīng)歸一化處理的組成(保留六位小數(shù))及其不確定組分u(x;)甲烷0.9223930.000348乙烷0.0253580.000247丙烷0.0151900.000149丁烷0.0005230.0000182-甲基丙烷0.0015120.000027戊烷0.0028460.0000072-甲基丁烷0.0028320.0000092,2-二甲基丙烷0.0010150.000004己烷0.0028650.000008氮?dú)?.0102300.000195二氧化碳0.0152360.000112合計(jì)D.4.3.1使用摩爾分?jǐn)?shù)相關(guān)系數(shù)單位矩陣得出的結(jié)果參數(shù)單位Yu(Y)U(Y)高位體積發(fā)熱量(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)39.733510.0269170.05383339.734—0.054低位體積發(fā)熱量(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)35.868110.0247520.04951535.8680.050密度(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)0.764620.0005860.0011720.76460.001240GB/T11062—2020/ISO6976:2016(續(xù))參數(shù)單位Yu(Y)U(Y)相對(duì)密度(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)0.623910.0004780.00009560.62391一0.00096高位沃泊指數(shù)(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)50.303180.0215880.04317750.303一0.043低位沃泊指數(shù)(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)45.409540.0201510.04030245.4100.040D.4.3.2使用摩爾分?jǐn)?shù)相關(guān)系數(shù)歸一化矩陣得出的結(jié)果根據(jù)ISO14912:2003的中公式(69)計(jì)算出的元素r(x,x;)值(圓整至小數(shù)點(diǎn)后6位)列于下表。使用這個(gè)完整的相關(guān)系數(shù)矩陣取代單位矩陣后，各種物性值修改后的不確定度估計(jì)列于第二個(gè)表。從這個(gè)典型示例可以清晰看出，第二個(gè)表中給出的U(Y)值基本上都小于D.4.3.1中給出的值。甲烷乙燒丙慌正丁異丁烷正成健異成烷新成烷己烷城氣甲燒-0.557246-0.377458-0.041205=0.0569240.0992280.051960.0542950.080202-0.51237乙悅-0.657246-0.035617-0.007450-0.013720-0.085690-0.06125-0.054908-0.074061-0.030558丙健-0.377458-0.035617-0.004442-0.007810-0.039877-0,029677-0.025538-0.034574-0.024的正丁悅-0.041205-0.007450-0.00442-0,000824-0,00052-0.000551-0.000372-0.000567-0.005703異丁烷-0.056924-0.013720-0.007810-0.0008240.0028090,0018270.0018110.002303-0.01070正成烷0.099228-0.085690-0.039877-0.000520.0028090,0795570.0721800.094670異成烷-0.063295-0.029677-0,0005510.0018270.0795570.0510850.067927-0.053627新戊烷0.064295-0.084908-0.025538-0.0003720.0018110.0711800.0510850.060788=0.046653己焼0.080202-0.074061-0.034574-0.0005670.0023030.0946700.0679220.060788-0.062845氣-0.512347-0.030668-0.005703-0.010740-0.072794-0.053627=0.046653=0.062845二朝化-0.265664-0.038371-0.023925-0.003373-0.005392-0.014019-0.010845-0.008952=0.012357=0.028.6996976:20166976:201642GB/T11062—2020/ISO6976:2016物性單位Yu(Y)U(Y)高位體積發(fā)熱量(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)39.733510.0163160.03263139.734—0.033低位體積發(fā)熱量(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)35.868110.0153050.03060935.8680.031密度(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)0.764620.0002770.0005540.764620.00055相對(duì)密度(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)0.623910.0002260.0004530.62391—0.00045高位沃泊指數(shù)(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)50.303180.0198230.03964650.303—0.040低位沃泊指數(shù)(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)45.409540.0184980.03699645.4100.037物性單位Yu(Y)U(Y)高位體積發(fā)熱量(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)41.893600.0284250.05685041.8940.057低位體積發(fā)熱量(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)37.852280.0261640.05232737.852一0.052密度(根據(jù)11.5.2進(jìn)行圓整后)0.8