天然气气质标准及检测分析

第五节管输自然气的气质标准管输自然气的气质标准是对有害于管道和管道输送过程的自然气成分的限制。

气体中是否含有害成分及含量多少，对管道的工作状况、经济效益和使用寿命有重大影响。

它是管道输送工艺设计和生产治理根本内容的主要打算因素。

自然气的气质还关系到输气管道站场工艺设备〔自然气发动机和压缩机等〕及各种把握测量仪器工作条件的好坏和使用寿命的长短。

另外，从安全、卫生及环境保护要求动身，对用作城镇燃气的自然气中有害成分的含量也有限制。

自然气从地层中开采出来的过程中，必定会携带砂、岩屑粉尘、铁锈、水〔包括液态水和水蒸气〕等杂质。

由自然气的组成可以看出，除了烃类气体外，还会含有氮气、氢气，惰性气体如氦气、氩气等，酸性自然气还包括二氧化碳、一氧化碳、硫化氢，另外硫醇类、硫醚类、硫氧化碳、二硫化碳等有机化合物，在一些自然气藏中还含有多硫化氢和以胶溶态粒子形式存在的沥青质。

(一) 自然气中有害杂质的危害1.机械杂质砂、岩屑粉尘、铁锈等固体杂质随自然气在管道和输气管道中的高度流淌〔低压管道不大于 3 米/秒，中压燃气管道不大于 20 米/秒，次高压以上不大于 30 米/秒。

〕〔低压管道流速是来自邓渊所编的燃气规划设计手册，次高压以上是参照美国的设计标准流速不超过 100 英尺/秒〕，会严峻磨损管道和压缩机、仪表等的过流部件，给管道或设备造成磨蚀，甚至造成破坏，尤其是压缩机和以自然气为燃料的发动机对粉尘格外敏感，粒径在 5μm 以上的粉尘会使叶轮在短时间内遭到破坏，有些可造成管道弯头被击穿，阀门造成内漏，也有可能造成仪表及把握的失灵。

2.有害气体组分在自然气中有害气体组分如H S、CO 、H 0 等，可能引起2 2 2管道腐蚀，降低自然气的使用性能或产生毒害等。

一般来说，自然气中的水假设以水蒸气的形态存在的话，除了会影响自然气的质量〔降低自然气的热值或削减输送力量〕，不会有其他影响。

但是开采出的自然气中往往会有也太的水存在或水蒸气很简洁到达饱和后析出，而自然气中假设有液态的水存在，则会引起很多问题：管道中的游离水是造成管道腐蚀的主要缘由，没有游离水就无电化学或其他形式的腐蚀产生；水积聚在管道的低洼处，削减管道流通面积，增加输气阻力；在管道内壁上形成一层水膜，假设是酸性自然气，水与其中的硫化氢、二氧化碳等酸性气体形成酸性水溶液，对管道内壁的腐蚀极为严峻，对于几兆帕甚至更高压力的自然气输气管道来说，假设恰巧遇管道有原始缺陷的点或管段，后果是不行估量的；另外，在肯定的压力、温度条件下，水还会与甲烷、乙烷等烃类和硫化氢、二氧化碳等形成冰雪装的水合物，造成管道“冰堵”，堵塞管道。

天然气质量标准天然气是一种清洁、高效的能源，被广泛应用于工业、家庭和交通等领域。

然而，天然气的质量直接影响着其安全性和利用效率。

因此，制定和执行天然气质量标准至关重要。

本文将就天然气质量标准进行探讨，以期为相关领域的从业人员提供参考。

首先，天然气的主要成分是甲烷，同时还含有少量的乙烷、丙烷等烃类气体，以及二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体。

天然气的质量标准主要包括以下几个方面：1. 烃类气体含量，烃类气体是天然气的主要组成部分，其含量直接影响着天然气的燃烧性能和热值。

因此，天然气质量标准中通常规定了甲烷、乙烷、丙烷等各种烃类气体的含量范围。

2. 非烃类气体含量，二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体的含量对天然气的质量也有重要影响。

其中，硫化氢是一种有毒气体，其含量超标会对人体和环境造成严重危害。

3. 热值，天然气的热值是衡量其能量含量的重要指标，也是天然气质量标准的重要内容之一。

热值的高低直接影响着天然气的利用效率和经济性。

4. 杂质含量，天然气中可能存在一些杂质，如水分、灰分等，这些杂质的含量也需要在质量标准中进行规定和限制。

在制定天然气质量标准时，需要考虑到天然气的不同用途和不同地区的特殊情况，以保障天然气的安全、高效利用。

同时，质量标准的执行也是至关重要的，需要建立健全的监测、检验和管理体系，确保天然气的质量符合标准要求。

总之，天然气质量标准是保障天然气安全、高效利用的重要基础，其制定和执行对于保障能源安全、促进经济发展具有重要意义。

希望本文的内容能够为相关领域的从业人员提供一些参考和帮助，推动天然气质量标准的不断完善和提高。

天然气气质检验技术应用是否得当直接关系到天然气产品质量和计量的控制水平，由于中国在天然气进出口方面的贸易额较大，国际间的业务往来频繁，因此，本文以中国标准和ISO国际标准对比为例，对天然气气质检测的异同点进行比较说明，以期为行业人员提供参考，并且保证天然气供给质量。

一、天然气取样方法和组成分析方法的异同点1.取样方法无论是中国标准GB/T13609-2012《天然气取样导则》还是国外标准GOST31370-2008《天然气取样指南》均参考并借鉴了ISO10715-1997天然气取样的国际标准，并且在取样原理和技术应用方面具有一定的共性。

以下对中国和国际ISO标准天然气取样方法的异同点进行比较：针对相同点而言，中国和国外在取样方法上均采用了直接取样法和间接取样法。

直接取样法也被称为连续性取样，由于技术要求难度小，在石油和天然气质量检验中，得到了相对广泛的应用空间。

而在间接性取样中，中国和国外等主要经济体都趋向于吹扫法、抽空容器法和累积取样法的应用，以此提升检验工作的开展水平。

然而，在检验方式与方法的具体应用上也存在一定差异；例如，在取样探头的安装位置，中国标准GB/T13609-2012和国外标准GOST31370-2008，存在差异。

中国取样标准规定，探头位置应在阻流元件下游20倍管径处，并且探头位置应位于水平管道的上侧，插入导管直径的三分之一位置，以此实现对管道内天然气的取样工作。

而国外标准GOST31370-2008规定，应根据测量气体的流速和实际选量，确定探头位置，并且对探头与管道直径的相对位置进行确定，以实际距离的30%-70%为最佳标准。

2.分析方法对天然气的组成要素进行分析，国内和国外同样存在相同点和差异。

相同点主要表现在测定技术的内容和原理上，以天然气质量检测原理为例，国内和国外都是利用气相色谱法分析天然气组成，并且利用标准气体外标法进行天然气的定量分析，以此提升检测过程的规范性与合理性。

天然气气质对LNG、CNG生产的影响随着我国天然气工业的迅速发展，长庆、塔里木、川渝、青海气田的商品天然气陆续通过管道送往北京、上海以及越来越多的城市作为优质、清洁的能源。

目前，我国商品天然气都遵循强制性国家标准GB 17820--1999《天然气》[1]的指标要求。

由于原料天然气的类型、处理工艺和外输条件等不同，所获得的商品天然气的性质也有所差别。

这些差别不仅引起不同气源商品天然气混用时的性质匹配问题，也对下游的LNG、CNG的生产带来一定影响。

1 商品天然气的气质要求国家标准GB 17820—1999《天然气》规定，从油气田采出的天然气经处理后，通过管道输送的商品天然气指标有高热值、总硫含量(以硫计)、硫化氢含量、二氧化碳含量和水露点5项，其指标见表1。

表1所规定的指标中，只有高热值指标直接与经济利益相关，但因我国商品天然气目前尚未采用能量计量，规定的指标比较宽松，致使其重要性难以充分体现。

目前，不同气源商品天然气的高热值差别较大，故对其互换性有一定影响。

表1 商品天然气气质指标项 目 一类 二类 三类 高热值/（MJ·m-3） ＞31.4总硫含量（以硫计）/(mg·m-3) ≤100 ≤200 ≤460 硫化氢含量/(mg·m-3) ≤6 ≤20 ≤460二氧化碳体积分数/％ ≤3.0 —水露点 在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低5°C其他4项指标均出自对卫生、安全和环境保护等社会效益考虑，这也是当前制定涉及卫生、安全和环境保护的天然气产品质量标准的基本原则。

其中一类气质已达国际先进水平，二类气质为国际一般水平，三类气质要求较低，是适应国情、兼顾局部地区的一种过渡性指标。

目前，我国商品天然气大多遵循二类气质指标。

除了表1所规定的5项指标外，在GB 50251—2003《输气管道工程设计规范》[2]中还规定进入输气管道的气体烃露点应低于最低环境温度等指标。

第五节管输天然气的气质标准管输天然气的气质标准是对有害于管道和管道输送过程的天然气成分的限制。

气体中是否含有害成分及含量多少，对管道的工作情况、经济效益和使用寿命有重大影响。

它是管道输送工艺设计和生产管理基本内容的主要决定因素。

天然气的气质还关系到输气管道站场工艺设备（天然气发动机和压缩机等）及各种控制测量仪器工作条件的好坏和使用寿命的长短。

另外，从安全、卫生及环境保护要求出发，对用作城镇燃气的天然气中有害成分的含量也有限制。

天然气从地层中开采出来的过程中，必然会携带砂、岩屑粉尘、铁锈、水（包括液态水和水蒸气）等杂质。

由天然气的组成可以看出，除了烃类气体外，还会含有氮气、氢气，惰性气体如氦气、氩气等，酸性天然气还包括二氧化碳、一氧化碳、硫化氢，另外硫醇类、硫醚类、硫氧化碳、二硫化碳等有机化合物，在一些天然气藏中还含有多硫化氢和以胶溶态粒子形式存在的沥青质。

(一) 天然气中有害杂质的危害1.机械杂质砂、岩屑粉尘、铁锈等固体杂质随天然气在管道和输气管道中的高度流动（低压管道不大于3米/秒，中压燃气管道不大于20米/秒，次高压以上不大于30米/秒。

）（低压管道流速是来自邓渊所编的燃气规划设计手册，次高压以上是参照美国的设计标准流速不超过100英尺/秒），会严重磨损管道和压缩机、仪表等的过流部件，给管道或设备造成磨蚀，甚至造成破坏，尤其是压缩机和以天然气为燃料的发动机对粉尘非常敏感，粒径在5μm以上的粉尘会使叶轮在短时间内遭到破坏，有些可造成管道弯头被击穿，阀门造成内漏，也有可能造成仪表及控制的失灵。

2.有害气体组分在天然气中有害气体组分如H2S、CO2、H20等，可能引起管道腐蚀，降低天然气的使用性能或产生毒害等。

一般来说，天然气中的水如果以水蒸气的形态存在的话，除了会影响天然气的质量（降低天然气的热值或减少输送能力），不会有其他影响。

但是开采出的天然气中往往会有也太的水存在或水蒸气很容易达到饱和后析出，而天然气中如果有液态的水存在，则会引起许多问题：管道中的游离水是造成管道腐蚀的主要原因，没有游离水就无电化学或其他形式的腐蚀产生；水积聚在管道的低洼处，减少管道流通面积，增加输气阻力；在管道内壁上形成一层水膜，如果是酸性天然气，水与其中的硫化氢、二氧化碳等酸性气体形成酸性水溶液，对管道内壁的腐蚀极为严重，对于几兆帕甚至更高压力的天然气输气管道来说，若恰巧遇管道有原始缺陷的点或管段，后果是不可估计的；另外，在一定的压力、温度条件下，水还会与甲烷、乙烷等烃类和硫化氢、二氧化碳等形成冰雪装的水合物，造成管道“冰堵”，堵塞管道。

天然气气质分析报告一、引言天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、家庭和交通领域。

为了充分利用天然气资源并确保其安全性、可靠性和高效性，对天然气的气质进行分析至关重要。

本报告旨在对天然气的气质进行详细的分析，包括成分、物性和特性等方面的内容，为相关行业和个人提供参考。

二、成分分析天然气主要由甲烷（CH4）组成，同时还含有少量的乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、正丁烷（n-C4H10）等烷烃以及氮气（N2）、二氧化碳（CO2）和少量的杂质气体。

不同地区的天然气成分略有差异，但甲烷一般都是主要成分。

三、物性分析1. 物理性质天然气是无色、无味、无毒的。

它的密度较轻，比空气轻约0.6倍。

天然气是可燃气体，它的燃烧产物主要为二氧化碳和水蒸气。

2. 化学性质天然气与空气混合后可形成可燃气体，形成爆炸性混合物。

因此，在使用天然气时需注意安全措施，如保证通风、避免泄漏等。

四、特性分析1. 温度敏感性天然气在不同温度下具有不同的流动性和储存性。

随着温度的升高，天然气分子的速度增加，流动性增强；而在低温下，天然气会凝结成液体。

2. 饱和度天然气饱和度是指气体中所含水蒸气的含量。

水蒸气会影响天然气的燃烧性能和输送能力。

合理控制饱和度可以提高燃气系统的效率和安全性。

3. 热值天然气的热值是指单位体积或单位质量天然气所释放的能量。

热值是评估天然气能源价值的重要指标，也是天然气定价和使用的基础。

五、实验方法天然气气质分析通常采用现场测试和实验室分析相结合的方法。

现场测试可以直接采集天然气样品，通过检测仪器对天然气的基本物性和组分进行初步分析。

而实验室分析则更为精确和详细，可以通过气相色谱法、质谱法等方法对天然气的成分进行定量分析。

六、应用领域1. 工业应用天然气在工业生产中广泛应用，用作燃料和原料。

天然气的高效燃烧性能和清洁性使其成为替代传统煤炭和石油的理想选择。

2. 家庭应用天然气可以用于家庭的供暖、热水和烹饪等方面。

天然气气质管理规定第一条目的为保证xx公司所辖长输天然气管道、各接收气站场安全平稳运行，为下游用户提供合格天然气产品，特制定气质管理规定。

第二条适用范围适用于对xx公司管输商品天然气（含煤层气、焦炉煤气）的检测和处理。

第三条职责（一）生产运行部1、负责管输气气质的监测及设备的监督管理，负责对不合格气质识别、评价，负责将气质不合格情况反馈市场营销部协调上游处理。

2、负责对管输气进行气质监测，对设备监督、维护。

（二）市场营销部市场营销部负责协调处理管输气气质不合格时上下游相关事宜。

（三）物资采供部物资采供部负责采购气质监测设备并对在质保期内出现故障的设备协调厂家进行维修，负责协调厂家人员对生产运行部相关人员进行设备知识培训。

第四条色谱分析仪操作要求（一）打开色谱分析仪供电电源和载气瓶出口阀门。

（二）设备供电须仔细检查所有线路连接准确无误，且外部具备供电条件，投运前先送分析电源再送控制器电源，至少予热4小时以上（一般为12小时）方可进行正常标定。

（三）投运前分析仪泄漏检查和吹扫。

（四）调节载气瓶出口压力在100-110Psi左右约0.7Mpa。

（五）调节标气瓶出口压力在20Psi左右约0.14Mpa。

（六）运行时检查组分分析仪各连接点有无漏气现象。

（七）每月检查被采样气体的压力、流量和标准气的进出口压力、流量并做好记录等。

（八）检查组分分析仪测量口和采样排气口的流量。

（九）使用色谱分析仪的站场每天将谱分析数据认真填写、记录并上报至生产运行部计量工程岗。

（十）对标气、载气做好记录在发现气体即将耗尽时及时向生产运行部汇报，并做好相应记录。

（十一）对没有色谱分析仪的站场如需检测气质需提前一周向生产运行部申请。

第五条监测项目及监测标准（一）监测项目包括GB17820《天然气》中二类气质标准所规定的项目，即管输气常规组分（C1-C6、N2、CO2、总硫、硫化氢）以及高位发热量、水露点等。

（二）气质标准：GB17820《天然气》，二类气质标准；取样标准：GB/T13609《天然气取样导则》；组成分析标准：GB/T13610《天然气的组成分析气相色谱法》：组成分析计算：GB/T11062《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数计算方法》；硫化氢的测定标准：GB11060.1《天然气中硫化氢含量的测定碘量法》；水露点测定：GB/T17283《天然气水露点测定冷却镜面凝析湿度计法》；天然气在线测定：ISO10723《天然气在线分析系统的操作性能评价》。

天然气气质检测方法国内外标准异同点分析曾文平;罗勤【摘要】随着我国进口天然气贸易量的快速增长和进口气源地的不断增多，对国内外天然气检测标准进行对标分析具有迫切的需要。

介绍了国内外主要天然气气质检测方法标准的异同点，包括天然气取样、组成分析、物性参数计算、水含量／水露点、烃露点测定、硫化物含量分析等项目，从适用范围、测定原理和方法、数据处理和分析结果精密度要求等内容进行对标分析。

其结论可为天然气贸易谈判在选择天然气气质检测方法标准时提供技术支撑。

%With the rapid grow th of China's natural gas import trade volume and increasing of im‐port source in China ,it is in urgent need of comparative analysis for domestic and foreign natural gas test standards .This paper mainly introduced the similarities and differences of domestc and foreign standards for natural gas quality test method ,including gas sampling ,compositionanalysis ,calcula‐tion of physical parameters ,water content/water dew point determination ,hydrocarbon dew point de‐termination ,sulfide content analysis ,etc .The test standards were comparatively analyzed from the following aspects :scope ,method and principle ,data processing and precision requirement of analysis results .T he conclusion could provide technical support for the negotiations in the selection of the test standards for natural gas quality .【期刊名称】《石油与天然气化工》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P104-108,112)【关键词】天然气;检测方法;标准;异同点;比较分析【作者】曾文平;罗勤【作者单位】中国石油西南油气田公司天然气研究院; 石油工业天然气质量监督检验中心;中国石油西南油气田公司天然气研究院; 石油工业天然气质量监督检验中心【正文语种】中文【中图分类】TE648E-mail:*********************.cn近年来，随着我国进口天然气贸易量的快速增长和进口气源地的不断增多，凸显天然气分析技术的重要性，气质检测结果的准确可靠直接关系到天然气产品质量的控制和计量的准确性。