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GB 18047-2017

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基本信息
标准编号 GB 18047-2017 (GB18047-2017)
中文名称 车用压缩天然气
英文名称 Compressed natural gas as vehicle fuel
行业 国家标准
中标分类 E24
字数估计 8,857
发布日期 2017-09-07
实施日期 2018-04-01
旧标准 (被替代) GB 18047-2000
起草单位 中国石油西南油气田分公司天然气研究院、中国市政工程华北设计研究总院、中国石油工程建设公司华东设计分公司、中国海洋石油总公司研究总院
归口单位 全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC 244)
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会

GB 18047-2017
Compressed natural gas as vehicle fuel
ICS 75.060
E24
中华人民共和国国家标准
代替GB 18047-2000
车 用 压 缩 天 然 气
2017-09-07发布
2018-04-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准的第4.1条为强制性的,其余为推荐性的。
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替 GB 18047-2000《车用压缩天然气》。本标准与 GB 18047-2000相比的主要变化
如下:
---修改了总硫的技术指标,由“不大于200mg/m3”修改到“不大于100mg/m3”(见表1);
---修改了水露点的技术指标,最低要求由“在最高操作压力下,水露点不应高于-13℃”修改到
ISO 15403-2:2006推荐的“水的质量浓度不大于30mg/m3”;
---增加了各项指标的检验方法,并同时指出了仲裁方法;
---修改了附录B中燃气的类别,修改了10T和12T燃气的指标,取消了13T燃气。
本标准由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)归口。
本标准起草单位:中国石油西南油气田分公司天然气研究院、中国市政工程华北设计研究总院、中
国石油工程建设公司华东设计分公司、中国海洋石油总公司研究总院。
本标准主要起草人:唐蒙、吴洪松、迟永杰、张艳霞、何斌、何永明、崔德春、李胜山。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB 18047-2000。
车 用 压 缩 天 然 气
1 范围
本标准规定了车用压缩天然气的技术要求和试验方法。
本标准适用于压力不大于25MPa,作为车用燃料的压缩天然气。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 11060.1 天然气 含硫化合物的测定 第1部分:用碘量法测定硫化氢含量
GB/T 11060.2 天然气 含硫化合物的测定 第2部分:用亚甲蓝法测定硫化氢含量
GB/T 11060.3 天然气 含硫化合物的测定 第3部分:用乙酸铅反应速率双光路检测法测定硫
化氢含量
GB/T 11060.4 天然气 含硫化合物的测定 第4部分:用氧化微库仑法测定总硫含量
GB/T 11060.5 天然气 含硫化合物的测定 第5部分:用氢解-速率计比色法测定总硫含量
GB/T 11060.7 天然气 含硫化合物的测定 第7部分:用林格奈燃烧法测定总硫含量
GB/T 11060.8 天然气 含硫化合物的测定 第8部分:用紫外荧光光度法测定 总硫含量
GB/T 11062 天然气 发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法
GB/T 13609 天然气取样导则
GB/T 13610 天然气的组成分析 气相色谱法
GB/T 13611-2006 城镇燃气分类和基本特性
GB/T 17258 汽车用压缩天然气钢瓶
GB/T 17283 天然气水露点的测定 冷却镜面凝析湿度计法
GB/T 18619.1 天然气中水含量的测定 卡尔费休-库仑法
GB/T 19158 站用压缩天然气钢瓶
GB/T 21069 天然气 高压下水含量的测定
GB/T 22634 天然气水含量与水露点之间的换算
GB/T 27894.3 天然气 在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第3部分:用两根填充柱测
定氢、氦、氧、氮、二氧化碳和直至C8的烃类
GB/T 27894.4 天然气 在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第4部分:实验室和在线测
量系统中用两根色谱柱测定氮、二氧化碳和C1至C5及C6+的烃类
GB/T 27894.5 天然气 在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第5部分:实验室和在线工
艺系统中用三根色谱柱测定氮、二氧化碳和C1至C5及C6+的烃类
GB/T 27894.6 天然气 在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第6部分:用三根毛细柱测
定氢、氦、氧、氮、二氧化碳和C1至C8的烃类
GB/T 27896 天然气中水含量的测定 电子分析法
TSGR0004 固定式压力容器安全技术监察规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
主要成分为甲烷的压缩气体燃料。
3.2
以专用压力容器储存的,用作车用燃料的压缩天然气。
4 技术要求和试验方法
4.1 车用压缩天然气的技术指标应符合表1的规定。
表1 车用压缩天然气的技术指标
项 目 技术指标
高位发热量a/(MJ/m3) ≥ 31.4
总硫(以硫计)a/(mg/m3) ≤ 100
硫化氢a/(mg/m3) ≤ 15
二氧化碳 mol∶mol/% ≤ 3.0
氧气 mol∶mol/% ≤ 0.5
水a/(mg/m3)
在汽车驾驶的特定地理区域内,在压力不大于25MPa和环境温度不低于-13℃
的条件下,水的质量浓度应不大于30mg/m3
水露点/℃
在汽车驾驶的特定地理区域内,在压力不大于25MPa和环境温度低于-13℃的
条件下,水露点应比最低环境温度低5℃
a 本标准中气体体积的标准参比条件是101.325kPa,20℃。
4.2 车用压缩天然气高位发热量的计算应按GB/T 11062执行,其所依据的天然气组成的测定应按
GB/T 13610、GB/T 27894.3、GB/T 27894.4、GB/T 27894.5或GB/T 27894.6执行,仲裁试验方法为
GB/T 13610。
4.3 车用压缩天然气中总硫含量的测定应按 GB/T 11060.4、GB/T 11060.5、GB/T 11060.7或
GB/T 11060.8执行,仲裁试验方法为GB/T 11060.4。
4.4 车用压缩天然气中硫化氢含量的测定应按GB/T 11060.1、GB/T 11060.2或GB/T 11060.3执行,
仲裁试验方法GB/T 11060.1。
4.5 车用天然气中二氧化碳含量的测定应按GB/T 13610、GB/T 27894.3、GB/T 27894.4、GB/T 27894.5
或GB/T 27894.6执行,仲裁试验方法为GB/T 13610。
4.6 车用天然气中氧气含量的测定应按GB/T 13610、GB/T 27894.3、GB/T 27894.4、GB/T 27894.5
或GB/T 27894.6执行,仲裁试验方法为GB/T 13610。
4.7 车用压缩天然气水含量和水露点的测定应按GB/T 17283、GB/T 18619.1、GB/T 21069或GB/T 27896
执行,仲裁试验方法GB/T 17283。当水露点已知时,可按GB/T 22634将其换算到标准参比条件下的
水含量。
5 储存和使用
5.1 压缩天然气的储存容器应符合TSGR0004或GB/T 19158的有关规定。车用压缩天然气钢瓶应
符合GB/T 17258的有关规定。
5.2 在操作压力和温度下,车用压缩天然气中不应存在液态烃。
5.3 车用压缩天然气中固体颗粒直径应小于5μm。
5.4 车用压缩天然气应具有可以察觉的臭味。无臭味或臭味不足的天然气应加臭。加臭剂的最小量
应符合当天然气泄漏到空气中,达到爆炸下限的20%浓度时,应能察觉。加臭剂常用具有明显臭味的
化合物配制。
5.5 车用压缩天然气在使用时,应考虑其抗爆性能。附录A给出了天然气甲烷值的计算方法。
5.6 车用压缩天然气在使用时,应考虑其沃泊指数(华白数),同一地区的压缩天然气,其燃气类别宜应
保持不变。附录B给出了压缩天然气的燃气类别。
6 检验
6.1 车用压缩天然气的取样按GB/T 13609进行。
6.2 正常生产时,必须每天对产品水含量进行检验,以确保压缩天然气中不存在液态水。
6.3 在下列情况下,车用压缩天然气产品应按本标准规定的技术要求进行全面检验:
a) 初次投入生产时;
b) 正常生产时,定期或积累一定产量后;
c) 工艺发生重大变化时;
d) 检验结果与上次全面检验有较大差异时。
附 录 A
(资料性附录)
甲烷值的计算方法
A.1 甲烷值的定义
甲烷值 MN MethaneNumber
表示点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。
一种气体燃料的甲烷值是用ASTM的辛烷值评定方法,在规定条件下的标准发动机试验中,将该
燃料与标准燃料混合物的爆震倾向进行比较而测定的。当被测气体燃料的抗爆性能与按一定比例混合
的甲烷和氢气混合气标准燃料的抗爆性能相同时,该标准燃料中甲烷的体积百分数的数值是该气体燃
料的甲烷值。
A.2 辛烷值与甲烷值
A.2.1 辛烷值与甲烷值的关联
美国气体研究院(GRI)用ASTM的辛烷值评定方法测量了天然气燃料的马达法辛烷值(MON)。
测量结果表明,纯甲烷的 MON在140左右,大多数天然气的 MON在115~130之间。丙烷含量高
(17%~25%)的调峰气的 MON为96~97。美国气体研究院通过研究分别推导出两个与实验数据非
常吻合的、组成或氢碳比与辛烷值的关联式,可适用于大多数常规天然气。此外,还有两个用实验数据
推导的辛烷值与甲烷值的关联式。这些关联式如下。
A.2.2 天然气组成与辛烷值的线性关联式
天然气组成与辛烷值的线性关联式见式(A.1):
MON=137.78x1+29.948x2-18.193x3
-167.062x4+181.233x5+26.994x6 (A.1)
式中:
MON---马达法辛烷值;
xi ---组分i的摩尔分数,各组分的代号和名称见表A.1。
表A.1 气体燃料中组分代号和名称
组分代号 1 2 3 4 5 6
组分名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 二氧化碳 氮气
A.2.3 天然气氢碳比与辛烷值关联式
天然气氢碳比与辛烷值关联式见式(A.2):
MON=-406.14+508.04R-173.55R2+20.17R3 (A.2)
式中:
R---气体燃料氢原子与碳原子数目的比值。
A.2.4 天然气甲烷值与辛烷值的关联式
天然气甲烷值与辛烷值的关联式见式(A.3)和式(A.4):
MN=1.445MON-103.42 (A.3)
MON=0.679MN+72.3 (A.4)
式(A.3)和式(A.4)不是完全线性的(r2=0.98),因此,这两个关联式相互间并不是完全可逆的。
附 录 B
(资料性附录)
压缩天然气的燃气类别
根据GB/T 13611-2006《城镇燃气分类和基本特性》,并结合本标准技术指标中天然气高位发热
量大于31.4MJ/m3的要求,按沃泊指数(华白数)W 和燃烧势CP的要求,压缩天然气可分为10T和
12T,见表B.1。其中燃烧势CP的计算按GB/T 13611-2006进行。
沃泊指数(华白数)W(Wobbeindex)按式(B.1)计算:
W =
HS
(B.1)
式中:
W ---燃气的沃泊指数(华白数),单位为兆焦每立方米(MJ/m3);
HS ---燃气的体积高位发热量,单位为兆焦每立方米(MJ/m3);
d ---燃气的相对密度(空气的相对密度为1)。
表B.1 同时符合本标准和GB/T 13611-2006的燃气类别
符合本标准又符合
GB/T 13611-2006 ......
   
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