4.油气藏压力与温度-0
第四章
油气藏压力与温度
4油气藏压力与温度
第四章油气藏压力与温度
第一节油气藏压力
第二节油气藏温度
4油气藏压力与温度
第一节油气藏压力
)油气藏压力的种类、应力关系方程
)压力系数
)油气藏压力的压深关系方程及应用
)压深关系方程的确定方法
4油气藏压力与温度
?地层压力：又称孔隙压力，是指地层孔隙内流体所承受的压力。如果该流体为油，就称油藏压力；如果为气，就称气藏压力。
?原始地层压力：油气藏投入开采以前测量的地层压力。
?油气藏动态压力：油气生产过程中测量的地层压力。?井底流压p
wf
：油气流动即生产过程中测量的井底压力。
?井底静压p
s ：油气静止即关井过程中测量的井底压力。
几个压力概念
4油气藏压力与温度
4油气藏压力与温度
绝对压力：流体本身具有的实际压力。
表压: 压力表直接测量到的压力数值。
abs air gau
p p p ＝＋注：注意与力的概念区分。
绝对压力表压
大气压
4油气藏压力与温度
定义：地层某一深度，由岩石孔隙中流体的重量产生的压力，称作流体压力或孔隙压力。
1. 流体
流体压力p w D 地面gD
p p w air w ρ+=SI:p —MPa; ρ—g/cm 3;g —m/s 2;D —km
因孔隙中通常饱和了地层水，故用p w 表示：
静水压力
4油气藏压力与温度
w
w p G D ?=?D
p p air p w
gD
p p w air w ρ+=g w ρ=流体压力梯度：
w air w p p G D =+压深关系(p -D )曲线
压深关系方程（p -D 方程）
4油气藏压力与温度
2. 骨架应力
gD p p s air s ρ+=ρs : 骨架密度定义：地层某一深度，由岩石固体骨架重量产生的压力，称作骨架应力。又称：颗粒压力、基质压力、固相压力。
p s
D
地面
4油气藏压力与温度
D p G ??=s
s gD p p s air s ρ+=s air s p p G D
=+g
s ρ=压深关系(p-D )曲线
p s
D
p p air
4油气藏压力与温度
3. 上覆压力
定义：地层某一深度，由上覆岩石固体骨架和孔隙中流体总重量产生的压力，称作上覆（地层）压力。gD p p r air ob ρ+=ρr : 岩石密度
ρr =φρw +(1-φ)ρs
ρw <ρr <ρs D
地面p ob
4油气藏压力与温度
ob
ob p G D ?=?g
r ρ=gD
p p r air ob ρ+=压深关系(p -D )曲线
ob ob air p p G D =+p ob
D
p p air
4油气藏压力与温度
gD
p p r air ob ρ+=gD gD p p s w air ob )1(ρφφρ?++=air
air air )1(p p p φφ?+=))(1()(s air w air ob gD p gD p p ρφρφ+?++=p ob =φp w +(1-φ) p s
岩石应力关系方程:s w r )1(ρφφρρ?+=4. 应力关系方程
4油气藏压力与温度
p ob =φp w +(1-φ) p s
（1）三个压力不是完全独立的，只有两个压力可以独立变化。
（2）确定了p s 、p w 、p ob 中任意二个，可计算第三个。
（3）通常，p w 可以实测，p ob 可以计算，p s 无法实测，但可以由上式计算得到。
p ob=φp w+(1-φ) p s
（1）作为多孔介质的岩石是由骨架颗粒和充满流体的
孔隙所组成，该式是描述岩石应力的一个综合性方程。（2）当φ=1时，表明地层岩石中只有流体存在，而没
有岩石骨架颗粒，地层岩石变为纯流体：
p w
p ob==p air+ρw gD
4油气藏压力与温度
p ob=φp w+(1-φ) p s
（3）当φ=0 时，表明地层岩石中只有岩石骨架而
没有流体存在，地层岩石变为纯固体：
p s
p ob==p
+ρs gD
air
（4）当φ=0~1 时，地层岩石多孔介质：
p ob=φp w+(1-φ) p s
4油气藏压力与温度
p ob=φp w+(1-φ) p s
（5）该式既可以描述纯流体压力随深度的变化，也可
以描述纯固体压力随深度变化，还可以描述作为多孔介
质的岩石压力随深度而变化。
（6）该式通过孔隙度将流体、固体和多孔介质统一了
起来。
4油气藏压力与温度
4油气藏压力与温度
p ob =20MPa φ= 0.20
例:p s =?22.5MPa
p s =0MPa p w =10MPa p w =?20MPa
p ob =φp w +(1-φ) p s
纯液体φ= 1
p ob=φp w+(1-φ) p s
过去几十年来，人们一直认为：
p ob= p w+ p s？？
问题：
（1）该式不受孔隙度影响，而孔隙度变化时，三个应力的数量关系也要变化。
4油气藏压力与温度
D
p
p
air
p
ob
p s
p w
p s=p ob-p w
p ob=p w+p s
4油气藏压力与温度
4油气藏压力与温度
D p
p air p ob
p s
p w p s =p ob -p w
p ob =p w +p s 问题：
（2）D =0 处：p ob =p air ，p w =p air ，
第五章油气聚集及油气藏的形成
第五章油气聚集及油气藏的形成 第一节圈闭和油气藏概述 圈闭与油气藏概述》 一、圈闭的基本概念 1.圈闭的概念 适合于油气聚集、形成油气藏的场所，称为圈闭。圈闭是由三部分组成：(1) 储集层； (2) 盖层；(3) 阻止油气继续运移，造成油气聚集的遮挡物，它可以是盖层本身的弯曲变形，如背斜；也可以是另外的遮挡物，如断层、岩性变化等。 2.圈闭的度量 圈闭的大小和规模往往决定着油气藏的储量大小，其大小是由圈闭的最大有效容积来度量。圈闭的最大有效容积表示该圈闭能容纳油气的最大体积。因此，它是评价圈闭的重要参数之一。 (1) 溢出点 流体充满圈闭后，开始溢出的点，称圈闭的溢出点(图5-1)。 (2) 闭合面积 通过溢出点的构造等高线所圈出的面积，称该圈闭的闭合面积。闭合面积愈大，圈闭的有效容积也愈大。圈闭面积一般由目的层顶面构造图量取。 (3) 闭合高度 从圈闭的最高点到溢出点之间的海拔高差，称该圈闭的闭合高度。闭合高度愈大，圈闭的最大有效容积也愈大。 必须注意，构造闭合高度与构造起伏幅度是两个完全不同的概念。闭合高度的测量，是以溢出点的海拔平面为基准。而构造幅度的测量，则是以区域倾斜面为基准。同样大小构造起伏幅度的背斜，当区域倾斜不同时，可以具有完全不同的闭合高度。 (4) 有效孔隙度和储集层有效厚度的确定 有效孔隙度值主要根据实验室岩心测定、测井解释资料统计分析求得,做出圈闭范围内的等值线图。储集层有效厚度则是根据有效储集层的岩电、物性标准,扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。 (5) 圈闭最大有效容积的确定 圈闭的最大有效容积，决定于圈闭的闭合面积、储集层的有效厚度及有效孔隙度等有关参数。其具体确定方法，可用下列公式表示： V=F·H·P 式中V--圈闭最大有效容积，m3； F--圈闭的闭合面积，m2； H--储集层的有效厚度，m； P--储集层的有效孔隙度，%。
液氨操作温度压力调查报告
液氨操作温度压力调查报告 2003年9月28日上午我为硝酸项目液氨储罐设计压力温度的合理确定专门到原料车间进行了专题调研。现将调研结果整理如下：原料车间现有10台液氨储罐，全是球型储罐。其中200m3 5台、位号为C421～C425，400 m3 4台、位号为C448、C449、C459、C460。1000 m3 1台、位号为C476。其中200m3罐为纺织部设计院设计，400 m3和1000 m3 罐为辽化院设计。1000 m3 罐C476为1995年设计施工的使用年限最短。 一、C476储罐设计参数如下：操作温度小于等于40℃，最高操作压力1.5MPa，设计温度—19℃～40℃，设计压力1.71MPa。 二、C476储罐安全阀型号为A41Y—40P，上海阀门厂制造。工艺说明书中注明“液氨储罐操作压力最大1.5MPa，温度为40℃，安全阀定压1.6MPa”。安全阀铭牌表明定压1.55MPa，排放压力1.7MPa，流道直径Di=65mm。进出口直径为DN100/DN125。 三、现场储罐指标压力及操作控制参数 以下为本人现场亲自查看液氨储罐的操作压力。 C421 1.2MPa C448 检修 C422 0.7 MPa C449 1.1 MPa C423 1.05 MPa C459 1.1 MPa C424 0.2 MPa C460 0.7 MPa C425 0.2 MPa C476 0.8 MPa 据罐工王师傅介绍，液氨储罐温度表失灵多年，目前仅控制储罐
压力，压力超过规定值后打开气相线去液氨回收。储罐控制压力0.8～1.2MPa，控制温度-19～40℃。 根据车间艾主任介绍，夏季储罐液氨内温度基本接近气温，略高1～2℃。 四、液氨罐车温度压力 据液氨装卸车王师傅介绍，液氨罐车冬季压力一般在0.7～0.8MPa，夏季在1.0MPa左右，最高超过1.2MPa达1.3MPa左右，由于罐车温度压力不做操作记录，温度估计在35℃左右。 五、卸车氮气压力 进化工车间氮气压力为高雅氮，压力在1.6～1.7MPa经减压达到 1.3MPa。 六、结论和建议 虽然原料车间液氨罐区目前没有温度操作记录，但仍然可以根据其液氨最高操作压力作为硝酸项目液氨储罐设计压力的确定依据。因为饱和蒸气压和饱和温度是一组对应的状态参数，已知其一就可以确定另一个。通过最高操作压力（经换算成绝对压力）和饱和蒸气压能够查出最高操作温度（饱和温度）。同样也是设计温度的确定依据。 将最高工作压力1.2MPa换算成绝压为1.3MPa（相当于13个大气压），根据化工基础数据手册查得：30℃时饱和蒸气压力为11.52大气压，40℃时饱和蒸气压力为15.34大气压。根据内插法可计算出最高操作温度为： t o＝30+(40－30)/(15.34－11.52)×（13－11.52）
关于露点温度的计算方法
关于露点温度的计算方法 2010-10-25 16:37:42| 分类：工作| 标签：|字号大中小订阅 因为看到很多朋友发帖子，询问露点温度的计算方法，没有发现太确切的跟帖，现举例说明如下： 例如：23℃，RH45%的湿度，对应的露点温度算法： 先在温度对应的饱和水汽压上查找23℃，对应的饱和水汽压——21.07毫米汞柱，再用21.07×45%（需要的湿度）=9.4815，在下表中查询此值9.4815对应的饱和水汽压，没有完全吻合的值，就在其上下临界点按比例取一个温度值即为露点温度，因此，23℃，45%的湿度，对应的露点温度为10.5℃。 知道为什么这么计算吗？道理很简单，就是假设我们需要设定23℃时的饱和蒸汽压，那么对应的气压值是21.07毫米汞柱，可是我们需要的不是饱和的，是RH45%，那么21.07的45%，是我们实际需要的水气压值即9.4815，我们假设这个水汽压值是另外一个温度对应的饱和水汽压，这个饱和水汽压恰恰是由湿度供给系统来确保提供的，那么这个水汽压对应的温度即是10.5℃即是我们要得到的水蒸汽（湿度）供给系统所需要设定的露点温度（汽压达到饱和时的温度）。通俗一点讲就是10.5℃的饱和蒸汽压放到23℃的环境里就只有45%的相对湿度啦！ 这里大家一定要知道什么是“露点温度”，露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。 不同温度时饱和水汽压（Ｐ）（单位：毫米高水银柱）
关于露点温度的计算方法(DOC)
关于露点温度的计算方法 例如：23℃，RH45%的湿度，对应的露点温度算法： 先在温度对应的饱和水汽压上查找23℃，对应的饱和水汽压——21.07毫米汞柱，再用21.07×45%（需要的湿度）=9.4815，在下表中查询此值9.4815对应的饱和水汽压，没有完全吻合的值，就在其上下临界点按比例取一个温度值即为露点温度，因此，23℃，45%的湿度，对应的露点温度为10.5℃。 知道为什么这么计算吗？道理很简单，就是假设我们需要设定23℃时的饱和蒸汽压，那么对应的气压值是21.07毫米汞柱，可是我们需要的不是饱和的，是RH45%，那么21.07的45%，是我们实际需要的水气压值即9.4815，我们假设这个水汽压值是另外一个温度对应的饱和水汽压，这个饱和水汽压恰恰是由湿度供给系统来确保提供的，那么这个水汽压对应的温度即是10.5℃即是我们要得到的水蒸汽（湿度）供给系统所需要设定的露点温度（汽压达到饱和时的温度）。通俗一点讲就是10.5℃的饱和蒸汽压放到23℃的环境里就只有45%的相对湿度啦！ 这里大家一定要知道什么是“露点温度”，露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于
露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。 不同温度时饱和水汽压（Ｐ）（单位：毫米高水银柱） 室内空气露点查询表
水的饱和蒸汽压与温度对应表
水的饱和蒸汽压与温度对应表 一、水的饱和蒸汽压与温度的关系 蒸汽压是一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态分子也会撞击液面回归液态。这是单组分系统发生的两相变化，一定时间后，即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子对液体产生的压强称为蒸气压。 水的表面就有水蒸气压，当水的蒸气压达到水面上的气体总压的时候，水就沸腾。我们通常看到水烧开，就是在100摄氏度时水的蒸气压等于一个大气压。蒸气压随温度变化而变化，温度越高，蒸气压越大，当然还和液体种类有关。 一定的温度下，与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸气所产生的压强叫饱和蒸气压，它随温度升高而增加。如：放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里，并抽走上方的空气。当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸气所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力最终将稳定在一个固定的数值上，这时的气相压力称为水在该温度下的饱和蒸气压力。当气相压力的数值达到饱和蒸气压力的数值时，液相的水分子仍然不断地气化，气相的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸气的冷凝速
度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，液体和气体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸气所具有的压力为其饱和蒸气压力时，气液两相即达到了相平衡。饱和蒸气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度。饱和蒸气压越大，表示该物质越容易挥发。 二、水的饱和蒸汽压与温度对应表 水的饱和蒸汽压与温度对应表
三、水的饱和蒸汽压与温度的换算公式 当10℃≤T≤168℃时，采用安托尼方程计算：lgP=7.07406-（1657.46/(T+227.02)） 式中：P——水在T温度时的饱和蒸汽压，kPa； T——水的温度，℃ 四、水的饱和蒸汽压曲线
露点和相对湿度
露点的原始定义一般说来是：湿度一定压力一定的被测量气体被降温，当降到一个特定的温度时出现结露现象，此时这个特定温度就是这个压力条件下的露点温度。所以才出现了从原始定义出发测量露点的镜面式露点仪，GE的测量镜面采用铂铑合金。 相对湿度是被测量气体的水蒸气分压与相同压力、温度条件下净水表面饱和水蒸气分压的比值。范围0-100% 单位RH，无量纲单位。 露点的测量环境要根据测量仪器的不同而定，镜面式露点仪一般要求流量，基本都为0.25升/分钟至5升/分钟之间，流量过大或过小都将导致测量不准确。探头式的在线露点仪也要求流量条件，它的流量性质准确的称为流速，不同压力下流速允许范围因传感器不同而异。GE的金基三氧化二铝传感器有许多种，种种不同，根据测量条件内置针阀式采样器的可测量更大压力气体的露点，MMY35典型的流速允许为 1bar 基本是常压了，可达50米/秒。但在10bar压力条件下，只有5米/秒的最大流速。 相对湿度基本没碰到过有什么要求，一般常见的是在相对湿度含量很低的情况下用露点表示，或者直接用含水PPM表示，因为你不能用小数点以后几个零的数字来表示，那样没有意义。高温下也一般已经不存在相对湿度的概念，因为水已经被完全汽化，根本不存在含水量的概念（高压下例外）。无论是高温还是高温高压下，现在的相对湿度传感器基本都是通过采样气体测量常温湿度，然后反推得出的。 结论：如果空气相对湿度达到100%RH，那么此时的空气温度就是露点温度，这个结果不难得出。 而且现在的计量单位，从一级到二级站基本都已经将镜面露点仪作为相对湿度的最高标准。 什么是相对湿度？ 在相同温度下，空气中水汽含量与饱和水汽含量之间的比例。 详细解释：压力为P，温度为T的湿空气的相对湿度是指给定的湿空气中，水汽的摩尔分数怀同一温度T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数之比，用百分数表示。相对湿度是两个压强值之比: %RH = 100 x p/ps 在这里p 是周围环境中水蒸汽的实际部分压强值；ps是周围环境中水的饱合压强值. 相对湿度传感器通常是在标准室温情况下校准的（高于0度），相应的，通常认为这种传感器可以指示在所有温度条件下的相对湿度(包括在低于0度的情况).
蒸汽温度压力对照表
根据1MPa=1000kPa=10.2kgf/cm2（kg/cm2），通过与饱和蒸气压（单位为MPA）和蒸汽标准表的比较，可以计算出饱和蒸气压（kgf/cm2）与蒸汽温度的关系。温度如下：饱和蒸汽的温度和压力之间只有一个自变量。理想饱和蒸汽状态是指温度、压力和蒸汽密度之间存在一一对应关系。如果其中一个已知，其他两个值为常量。有此关系的蒸汽为饱和蒸汽，有饱和蒸汽压力和温度的对照表。饱和蒸汽压力与蒸汽温度标准对照表按国际单位制编制，压力单位为兆帕，温度单位为摄氏度。 扩展数据 测量饱和蒸气压有两种方法 1动态方法。测定液体在不同外压下沸点的方法，又称沸点法。这种方法只能测量接近大气压的饱和蒸气压，精度高。 2静态法。它是指直接测量液体在不同温度下的饱和蒸气压，即在恒定温度下测量饱和压力。静态方法相对简单，用途更广。通常的方法是将被测材料置于密闭容器中，使其处于
气液共存状态，然后放入恒温槽中。通过调节恒温槽的温度，可以测量不同温度下的饱和蒸气压数据。 在封闭条件下，在一定温度下，与固体或液体平衡的蒸气压称为饱和蒸气压。饱和蒸汽压力也称为蒸汽压力。同一种物质在不同的温度下有不同的蒸气压，并且随着温度的升高而增加。对于同一种物质，固体的饱和蒸气压低于液体的饱和蒸气压。 饱和蒸汽是指由于气体分子之间的热运动而处于饱和状态的蒸汽。当液体在有限的封闭空间内蒸发时，液体分子通过液体表面进入上层空间，成为蒸汽分子。因为蒸汽分子处于湍流热运动中，它们相互碰撞。蒸汽压力与饱和蒸汽温度之间存在对应关系，不同压力下存在一定的饱和温度。换言之，在一定的压力下，水完全蒸发并继续吸收热量，但直到温度开始升高，温度才上升，变成饱和蒸汽。
水露点及温度及压力的关系
天然气的水露点，指的是在特殊环境下，当含水量达到饱和状态时候的实际温度。在特殊环境条件下,影响含水量的主要因素有：温度、强压,当含水量突破最大值的时候，为了预防水化物或者液态水的产生，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的实际含水量;一般来说,天然气在开发气田的时候,就会完成脱水作用,天然气的管道传输是一个压力逐渐降低的过程,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,指的是在每立方米的天然气里，含有的水汽总质量，使用字母e 进行表达; （2)。天然气的相对湿度 相对湿度,指的是在特殊温度、压强环境条件下，天然气里水汽的总质量e，和在相同环境中的饱和水汽的总质量的比值; （3)。天然气的水露点 水露点，指的是天然气在特殊压强条件下,水汽达到最大饱和值时的温度,也被称之为露点；可以采用天然气的露点分布图，查阅可知；气体水合物产生作用线是一条临界线，代表在特殊环境条件下,气体和水合物之间的相互平衡作用。 在下图里，水合物产生作用区，位于气体水合物产生作用线的下方,达标气体和水合物的达到相互平衡的状态;由图可知，在纯水接触作用下，绘制出实际密度是０．６的水合物产生作用线;假如天然气的实际密度高于或低于0.６,又或是接触水是含盐水的时候,需要根据图中的修正系数进行调整;中性的天然气中，饱和水含量通常根据下列公式完成运算： (4—2) W0.983WdCrdCs 式中W一一非酸性天然气饱和水含量，mg/m3 Wd一一由图查得的含水量，Ｉng/m３； Crd一一相对密度校正系数 Cs一一含盐量校正系数 当系统压力小于２100kPa（绝对压力)时,针对含有H2S或CＯ２的酸性天然气,不需要进行修正调整;当环境压强超过２100ｋＰa的时候，则必须进行修正；
冬季液氨钢瓶压力过低解决方案
冬季液氨钢瓶压力过低解决方案 根据化一厂反映，部分液氨钢瓶在冬天使用过程中，有时因压力过低流出不畅。经过调查研究，有以下几种原因会造成这种现象：1．由于液氨受外界温度的影响特别大（外界温度高时，瓶内压力高。反之，则压力低）。冬季室外温度较低，钢瓶内压力较低，造成液氨流出不畅。 2．对方设备内压力高于液氨钢瓶内压力。 3．由钢瓶通往设备的管道过长过细，使液氨流动的阻力增大。4．使用方法不当。 通过对化一的实地勘察，贵单位属于第1、3种情况造成液氨的流出不畅。根据液氨的安全使用规定，建议在冬季温度较低时，可使用温度在10—30摄氏度的温水喷淋瓶体，达到提高钢瓶温度增加钢瓶内压力之目的（注意水温不能超过50摄氏度）。关于第3种情况建议修改液氨的管线，减小液氨钢瓶与使用液氨的设备之间的距离，缩短管线的长度。 一、液氨 液氨又叫无水氨，分子式为NH3，含氮量82.3％，常用量为秸秆干物质重量的3％。它是最为经济的氨源，氨化效果也最好。液氨沸点为-33.33℃，氨气密度为0.588(空气为1)，液氨密度为0.617(水为1)。不同温度下的蒸气压，-17.8℃为1.08×10的5次方帕，38℃为1.36×10的6次方帕。氨在常温、常压下为气体，需要在高压容器内才能使其保持液态。因此，液氨需要在高压容器内贮运(氨罐、氨槽车等)，一次性投资较大。此外，液氨属于有毒易爆物质，要注意防爆、防毒等安全问题。液氨的自然发火温度为651℃，氨在空气中的含量达20％左右，点火就会发生爆炸。此类事件虽很少发生，但要在贮存、运输、使用等过程中，严格遵守技术操作规程，防止意外事故的发生。
我国工业液氨质量标准为NH3>99.8％，H20<0.2％。工业氨是由氮和氢直接合成，在常温下加压即可液化。液氨置于常温常压下则迅速气化为氨蒸气(在15.6℃时每千克液氨膨胀为1.36立方米氨蒸气)。气态氨比空气轻，在草垛中以向上运动为主，易溶于水生成氢氧化铵，并放出反应热。在15℃时，100克水可溶解60克氨。氨有特殊的刺鼻气味，在空气中超过百万分之200时，就会遇火爆炸，所以在操作过程中要严禁烟火。 摘要：针对液氨的低温、易燃易爆、有毒刺激性、腐蚀性等特殊性和在充装过程中可能出现的危害，分析探讨了液氨充装系统存在的事故隐患，并从系统设计、安装、操作、安全管理、泄漏处理等方面提出改进措施，特别是将充装液氨的软管改造成化工流体专用装卸臂（鹤管）取得了较好的效果，以确保液氨充装安全。 1 液氨罐车系统安全问题的提出 云南云维集团有限公司沾化分公司24万t/a合所氨（其中：甲醇3万t/a）装置合成氨系统共有球罐9个，其中3个400m3，6个200m3，最大允许容量1150t。随着社会经济的不断发展，该公司液氨销量逐年增加。由于历史等诸多原因销售灌装一直采用比较简陋的胶管充装，极不规范，存在着很大的事故隐患。1982年，该厂就有一名操作工在充装液氨时胶管爆炸，造成工伤事故，呼吸系统受到严重灼伤。后经逐年改造，将灌装胶管改成带钢丝网的快速接管。 但是，近年来，全国液氨汽车在充装过程中，软管爆裂事故仍不断发生。 2000年12月17日1时许，浙江省建德市某化工厂合成车间在充装液氨时软管发生爆裂，大量液氨泄漏，造成4人死亡，4人重伤，2人中度中毒，4人轻度中毒； 2003年9月5日，江西一化工厂在对汽车罐车充装液氨时，软管爆裂液氨大量外泄致1人死亡； 2004年8月1日，福建省漳州市龙文合成氨有限公司在厂区内充装液氨时软管发生爆裂，造成13人中毒； 2004年9月2日，河北省武安永丰化工公司在对罐车充装液氨过程中，随车辆配备的灌装软管突然爆裂，造成4人死亡； 2005年7月8日，山东省莘县化肥有限公司，在进行液氨装车过程中，软管爆裂导致13人死亡的特重大事故发生； 2005年8月31日，河南省周口市骏马化工厂在对一辆罐车灌装液氨时软管爆裂，造成3人死亡、9人受伤的重大事故发生。 这些触目惊心的事故，引起公司领导及相关部门和车间的高度重视，在公司领导的安排布置下，组织安全环保综合管理部和合成车间有关人员到兄弟单位进行考察。经多方咨询考察后，结合该公司的实际情况，立即布置进行整治，由公司投资30多万元，对氨库的装车设施和消防系统进行改造，将原来的钢丝软管改为化工流体专用装卸臂（鹤管）。经改造后取得很好的效果，消除了事故隐患，保证了人员在充装过程中的人身安全，又杜绝了可能发生的环境污染事故。 2 液氨罐车系统工艺流程 液氨罐车系统工艺流程示意图，见图1。 图1 液氨罐车系统工艺流程示意图 3 液氨罐车充装系统危险性分析 氨：分子式：NH3；分子量：17.04；CAS编号：7664-41-7；熔点：-77.7℃；沸点：-33.4℃；蒸汽压力：992kPa（20℃）；气氨相对密度（空气=1）：0.59；液氨相对密度（水=1）：0.7067(25℃)；自燃点：651.11℃；爆炸极限：16%~25%；1%水溶液pH值：11.7。
蒸汽温度与压力对照表
饱和蒸汽温度与绝对压力对照 压力温度压力温度压力温度压力温度压力温度压力温度 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 99.634 102.316 104.810 107.138 109.318 0.35 0.36 0.37 0.38 0.39 138.891 139.885 140.855 141.803 142.732 0.70 0.72 0.74 0.76 0.78 164.983 166.123 167.237 168.328 169.397 1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 198.327 199.887 201.410 202.895 204.346 2.75 2.80 2.85 2.90 2.95 229.115 230.096 231.065 232.020 232.962 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 263.980 265.221 266.443 267.648 268.835 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 111.378 113.326 115.178 116.941 118.625 0.40 0.41 0.42 0.43 0.44 143.642 144.535 145.411 146.269 147.112 0.80 0.82 0.84 0.86 0.88 170.444 171.471 172.477 173.466 174.436 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 205.764 207.151 208.508 209.838 211.140 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 233.893 235.718 237.499 239.238 240.936 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 270.005 271.159 272.298 273.422 274.530 0.20 0.21 0.22 0.23 0.24 120.240 121.789 123.281 124.717 126.103 0.45 0.46 0.47 0.48 0.49 147.933 148.751 149.550 150.336 151.108 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 175.389 176.325 177.245 178.150 179.040 2.00 2.05 2.10 2.15 2.20 212.417 213.669 214.898 216.104 217.289 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 242.597 244.222 245.812 247.370 248.897 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 275.625 276.706 277.773 278.827 279.868 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 127.444 128.740 129.998 131.218 132.403 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 151.867 153.350 154.788 156.185 157.543 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 179.916 182.048 184.100 186.081 187.995 2.25 2.30 2.35 2.40 2.45 218.452 219.596 220.722 221.829 222.918 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 250.394 251.862 253.304 254.719 256.110 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 280.897 281.914 282.920 283.914 284.897 0.30 0.31 0.32 0.33 0.34 133.556 134.677 135.770 136.836 137.876 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 158.863 160.148 161.402 162.625 163.817 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 189.848 191.644 193.386 195.078 196.725 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 223.990 225.046 226.085 227.110 228.120 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 257.447 258.820 260.141 261.441 262.721 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 285.869 286.830 287.781 288.722 289.654
相对湿度 、露点温度转换的计算公式
相对湿度、露点温度转换的计算公式 湿度研究对象是气体和水汽的混合物。 无论是对于自由大气中的空气而言，还是对密闭容器中的特定气体而言，但凡是气体和水汽的混合物，都可以作为湿度的研究对象，湿度研究的一般理论大多都是通用的。 湿度的表示方法很多，包括混合比、体积比、比湿、绝对湿度、相对湿度等等，虽然各单位之间的转换非常复杂，但其定义都是基于混合气体的概念引出的。相对湿度是比较常用的湿度单位，是一个相对概念(所以，相对湿度是一个无量纲单位)，主要有以下几种定义表达: 1、压力为P，温度为T 的湿空气的相对湿度，是指在给定的湿空气中，水汽的摩尔分数(或实际水汽压)与同一温度T 和压力P 下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数(或饱和水气压)之比，用百分数表示。 2、实际水汽压与同一温度条件下的饱和水汽压的比值 从相对湿度的定义中可以看出，相对湿度的计算，是通过混合气体的实际水汽压与同状态下(温度、压力)水汽达到饱和时其饱和水汽压相比得来的。 对于混合气体而言，其实际水汽压与总压力和混合比相关，但对于物质的量而言，是独立的，也就是无相关的。 但是，在保持混合气体压力不变的情况下，混合气体的饱和水汽压是与温度相关的(在湿度论坛中，本人给出了温度to 饱和水汽压的简化公式以及计算程序，可下载)。 上面说道:饱和水汽压是与温度相关的量。 在保持系统的混合比、总压力不变的情况下，降低混合气体的温度，能够降低混合气体的饱和水汽压，从而使得混合气体的饱和水汽压等于混合气体的实际水汽压，此时，相对湿度为100%，该温度，即为混合气体的露点温度。 基于上述解释，可以看出，只要测量得到了露点温度，通过温度to 饱和水汽压的计算公式或者计算程序，即可计算出混合气体的在露点温度时的饱和水汽压，也就是正常状态下混合气体的实际水汽压。 同样，只要测量了当前混合气体的正常温度，就可以通过温度to 饱和水汽压的计算公式或者计算程序，得到当前系统正常温度下的饱和水汽压 实际水汽压除以饱和水汽压，就可以得到相对湿度。
蒸汽温度压力对照表
饱和蒸汽： 未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽，饱和蒸汽是在一个大气压下，温度为100度的蒸汽，温度不能再升高，是饱和状态下的蒸汽。饱和蒸汽由气体分子之间的热运动现象造成的。 原理： 当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待蒸汽中的液态水完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的，干饱和之后继续加热则温度会上升，成为过热蒸汽。 特点： 饱和蒸汽具有如下特点： （1）饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应，二者之间只有一个独立变量。理想的饱和蒸汽状态，指的是温度、压力及蒸汽密度三者
存在一一对应的关系，知道其中一个，其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽，否则都可以视为过热蒸汽进行计量，如图为饱和蒸汽压力与温度对照表； （2）饱和蒸汽容易凝结，在传输过程中如有热量损失，蒸汽中便有液滴或液雾形成，并导致温度与压力的降低。含有液滴或液雾的蒸汽称为湿蒸汽。严格来说，饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体，所以，不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量，一般用干度这一参数来表示。蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数，以“x”表示； （3）准确计量饱和蒸汽流量比较困难，因为饱和蒸汽的干度难以保证，一般流量计都不能准确检测双相流体的流量，蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化，流量计示值产生附加误差。所以在蒸汽计量中，必须设法保持测量点处蒸汽的干度以满足要求，必要时还应采取补偿措施，实现准确的测量。
露点温度计算说明文档
一、需要安装的软件： 运行工程需要安装opencv1.0软件，使用工程里面的模块则不需要。opencv1.0软件和安装可以在中文网站下载：https://www.360docs.net/doc/2e10989936.html,/。 下载具体网址：https://www.360docs.net/doc/2e10989936.html,/download/OpenCV_1.0.exe。在主页中，点击“OpenCV安装文档”下的“VC 2005 Express下安装与配置OpenCV1.0”，里面有具体的说明。 二、求露点温度方法 1. 根据室温T(摄氏)，求该温度下的饱和蒸气压(Room_SWVP) 饱和蒸气压：在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。例如，在30℃时，水的饱和蒸气压为4245.5Pa。 其中，摄氏温度与绝对温度的转换公式：
273.15 绝对温度摄氏温度 =+。 在工程中实现该功能的函数是： //输入摄氏温度输出该温度下的饱和蒸气压// double SWVP_Wexler(double CelsiusTemp) 2.根据饱和蒸气压(Room_SWVP)和相对湿度Rh，求露点温度(DewPoint) 首先求露点温度下的饱和蒸气压(DewPoint_SWVP)： DewPoint_SWVP=Room_SWVP*Rh 然后使用SWVP_Wexler()函数找出一个温度TD使得下式成立: SWVP_Wexler(TD)< DewPoint_SWVP < SWVP_Wexler(TD+0.05) 此时，露点温度设定DewPoint为TD。 在工程中实现该功能的函数是： //输入室内摄氏温度和相对湿度输出露点温度// double CalcDewPoint(double RoomTemp,double RH) 三、露点温度工程的相关说明 1.输入：一幅320*240的红外图像(.ima格式)，室温T(摄氏温度)，相对湿度Rh。输出：露点温度(摄氏温度)和二值化图像(低于露点温度为0，高于露点温度为255)。 2.整体流程 (1) 根据室温T和相对湿度Rh，求露点温度(DewPoint) 实现该功能的主函数：
露点压力和组成编程计算
#include "stdio.h" #include "math.h" double *funr(double r[],double x[]) { double W[3][3]={{1.0,1.1816,0.52297}, {0.71891,1.0,0.50879}, {0.57939,0.97513,1.0}}; /***50℃时各两组分溶液的无限稀释活度系数回归得到Wilson常数储存在 W数组中***/ double sum=0.0,sum1=0.0,sum2=0.0,sum3=0.0; inti=0,j=0,k=0; for(i=0;i<3;i++) { for(j=0;j<3;j++) sum1+=x[j]*W[i][j]; for(k=0;k<3;k++) { for(j=0;j<3;j++) sum3+=x[j]*W[k][j]; sum2+=x[k]*W[k][i]/sum3; sum3=0; } sum=1-log(sum1)-sum2; sum1=0,sum2=0; r[i]=pow(2.7182818,sum); } return r; } double *funK(double *K,double *r,double p) { doubleps[3]={78.049,81.818,55.581}; /***50℃时各纯组分的饱和蒸气压，kPa***/ double VL[3]={83.77,76.81,42.05}; /***50℃时各纯组分的液体摩尔体积，cm3/mol***/ double R=8.314,T=273.15+50; double s1[3],s2[3],s3[3]; inti; for(i=0;i<3;i++) { s1[i]=r[i]*ps[i]/p; s2[i]=0.001*VL[i]*(p-ps[i])/R/T; s3[i]=pow(2.7182818,s2[i]); 活度计算子函数 K 值计算子函数
不同温度液氨密度
液氨密度表 温度℃密度㎏/L 温度℃密度㎏/L 温度℃密度㎏/L -50 0.701997 -16 0.659846 18 0.613188 -49 0.700807 -15 0.658546 19 0.611726 -48 0.699614 -14 0.657243 20 0.610258 -47 0.698419 -13 0.655936 21 0.608784 -46 0.697221 -12 0.654625 22 0.607303 -45 0.696020 -11 0.653310 23 0.605817 -44 0.694816 -10 0.651991 24 0.604324 -43 0.693610 -9 0.650668 25 0.602824 -42 0.692400 -8 0.649341 26 0.601318 -41 0.691188 -7 0.648009 27 0.599805 -40 0.689973 -6 0.646673 28 0.598285 -39 0.688755 -5 0.645333 29 0.596759 -38 0.687534 -4 0.643989 30 0.595225 -37 0.686309 -3 0.642640 31 0.593684 -36 0.685082 -2 0.641287 32 0.592136 -35 0.683852 -1 0.639929 33 0.590581 -34 0.682618 0 0.638567 34 0.589018 -33 0.681382 1 0.637200 35 0.587447 -32 0.680142 2 0.635828 36 0.585869 -31 0.678899 3 0.634451 37 0.584283 -30 0.677653 4 0.633070 38 0.582688 -29 0.676404 5 0.631684 39 0.581086 -28 0.675151 6 0.630293 40 0.579475 -27 0.673895 7 0.628897 41 0.577855 -26 0.672635 8 0.627496 42 0.576227 -25 0.671372 9 0.626089 43 0.574590 -24 0.670106 10 0.624678 44 0.572945 -23 0.668836 11 0.623261 45 0.571290 -22 0.667562 12 0.621838 46 0.569625 -21 0.666285 13 0.620411 47 0.567951 -20 0.665005 14 0.618978 48 0.566268 -19 0.663721 15 0.617539 49 0.564574 -18 0.662433 16 0.616094 50 0.562871 -17 0.661141 17 0.614644 注：在-50℃至50℃范围内，液氨的相对密度还可按下式计算： d4t= 1+0.424805×√133-t +0.015938×(133-t) 4.2830+0.813055×√133-t -0.008286×(133-t) 资料名称：液氨在不同温度下的密度
液氨饱和蒸汽压
液氨的饱和蒸汽压（压力为绝压） 温度℃蒸汽压kpa 温度℃蒸汽压kpa 温度℃蒸汽压kpa 温度℃蒸汽压kpa 温度℃蒸汽压kpa -40 71.77 -20 190.23 0 429.42 20 857.06 40 1554.20 -38 79.79 -18 207.71 2 462.45 22 913.19 42 1642.40 -36 88.54 -16 226.45 4 497.40 24 972.11 44 1734.00 -34 98.04 -14 246.50 6 534.49 26 1033.90 46 1829.50 -32 108.37 -12 267.93 8 573.60 28 1098.70 48 1929.00 -30 119.55 -10 290.83 10 614.89 30 1166.50 50 2032.50 -28 131.64 -8 315.24 12 658.46 32 1237.40 52 2140.10 -26 144.70 -6 341.23 14 704.41 34 1311.40 54 2251.80 -24 15879 -4 368.87 16 752.74 36 1389.00 56 2368.20 -22 173.93 -2 398.24 18 803.61 38 1469.90 58 2488.70
氨饱和蒸气压与温度关系 温度℃蒸汽压Mpa 温度℃蒸汽压Mpa 温度℃蒸汽压Mpa 温度℃蒸汽压Mpa 温度℃蒸汽压Mpa -80 -40 0 0.34 40 80 -75 -35 5 0.426 45 85 -70 -30 10 0.527 50 90 -65 -25 15 0.643 55 95 -60 -20 20 0.774 60 100 -55 -15 25 0.922 65 105 -50 -10 30 1.09 70 110 -45 -5 35 1.28 75 115
关于露点温度的计算方法
例如：23℃，RH45%的湿度，对应的露点温度算法： 先在温度对应的饱和水汽压上查找23℃，对应的饱和水汽压——毫米汞柱，再用×45%（需要的湿度）=，在下表中查询此值对应的饱和水汽压，没有完全吻合的值，就在其上下临界点按比例取一个温度值即为露点温度，因此，23℃，45%的湿度，对应的露点温度为℃。 知道为什么这么计算吗道理很简单，就是假设我们需要设定23℃时的饱和蒸汽压，那么对应的气压值是毫米汞柱，可是我们需要的不是饱和的，是RH45%，那么的45%，是我们实际需要的水气压值即，我们假设这个水汽压值是另外一个温度对应的饱和水汽压，这个饱和水汽压恰恰是由湿度供给系统来确保提供的，那么这个水汽压对应的温度即是℃即是我们要得到的水蒸汽（湿度）供给系统所需要设定的露点温度（汽压达到饱和时的温度）。通俗一点讲就是℃的饱和蒸汽压放到23℃的环境里就只有45%的相对湿度啦！ 这里大家一定要知道什么是“露点温度”，露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。露点
温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。 不同温度时饱和水汽压（Ｐ）（单位：毫米高水银柱） 室内空气露点查询表
横：湿度％纵：温度℃
露点温度与压力的计算
含有80%(mol)醋酸乙酯(A)和20%乙醇(E)的二元物系，液相活度系数用Van Laar 方程计算，AE A =0.144，EA A =0.170。试计算在101.3kPa 压力下的露点温度。 安托尼方程为： 醋酸乙酯：()15.5750.27900444.21ln --=T P S A 乙醇：() 68.4198.38038047.23ln --=T P S E (P S ：Pa ；T ：K) 解1：露点温度 此时8.0=A y ，2.0=E y 设T=350K ， ()Pa P T P S A S A 100271516.1115.5750.27900444.21ln ==--= ()Pa P T P S E S E 955054669.1168.4198.38038047.23ln ==--= 设1=A γ，1=E γ 9898 4.0==P P K S A A A γ 94279.0== P P K S E E E γ 8082.0==A A A K y x 2121.0==E E E K y x 00806.02121.0170.08082.0144.01144.01ln 22'=??? ????+=???? ??+=E EA A AE AE A x A x A A γ 0081.1'=A γ 09908 .08082.0144.02121.0170.01170.01ln 22'=??? ????+=???? ??+=A AE E EA EA E x A x A A γ 1042.1' =E γ
99785.0101300 1002710081.1''=?==P P K S A A A γ 04103.1101300955051042.1''=?== P P K S E E E γ 9938 .01921.08017.0''' =+=+=∑E E A A i i K y K y K y ∑≈1i i K y 所以露点温度为350K 。 解2：(1)计算活度系数： 0075.0)2.017.08.0144.01(144.0}1(ln 22=??+=+=E EA A AE AE A x A x A A r A r =1.0075 10137.0}8.0144.02.017.01(17.0}1(ln 22=??+=+=A AE E EA EA E x A x A A r E r =1.107 (2)计算露点温度 设T=353.15K(80℃) ∴9867.0894.01037.12=?=A K )15.575.27900444.21exp(0075.110013.19867.0522 --=??==T r P K P A A S A 解得T 2=349.67K(76.52℃) ∴s A P ln =11.505 Pa P s A 41092.9?= s E P ln =11.454 Pa P s E 410425.9?= 9866.0013.1992.00075.1=?=A K 03.1013.19425.0107.1=?=E K 1005.103.12.09866.08.0≈=+=∑i x 故露点温度为76.52℃