Реферат: Фізико-хімічні властивості газів

У гідравлічних розрахунках використовують поняття кінематичної в'язкості (м/с), яка визначається співвідношенням:

Кінематична в’язкість залежно від температури і тиску виражається формулою:

де ν – кінематична в'язкість, м² /с;

μ – динамічна в'язкість, Па • с;

ρ – густина, кг/м³ ;

R – газова стала, Дж/кмоль • К.

Із підвищенням температури газу в'язкість збільшується.

При наявності в природному газі сірководню (Н₂ 5), вуглекислого газу (С0₂ ) і азоту (N₂ ) в'язкість його трохи збільшується.

Рис.1.01 Залежність в’язкості газів від молекулярної маси при атмосферному тискові

Залежність в'язкості газів від молекулярної маси при атмосферному тискові показано на графіку (рис. 1.01).

Вологість — природний газ у пластових умовах, насичений парами води, які при русі газу конденсуються, збираються в низьких місцях газопроводів, порушуючи технологічний режим транспортування газу. Сполучення води з кислими газами сприяє інтенсивній корозії обладнання. Крім того, при певних тисках у присутності вологи в газі утворюються - кристалогідрати, які закупорюють прохідний переріз газопроводу й арматури, що може призвести до аварійної ситуації.

Наявність вологи в газі характеризується абсолютною і відносною вологістю. Абсолютна вологість (U) характеризує вміст водяних парів в одиниці об'єму газу в г/м³ або кг/1000 м³ .

Відносна вологість (Uо) —відношення абсолютної вологості при даних тиску і температурі до його вологоємності, тобто до кількості вологи в одиниці об'єму газу, що міститься при умовах насичення. Відносна вологість вимірюється в частках одиниці або відсотках. Відносна вологість газу, насиченого парами води, дорівнює 100 %.

Вологовміст природних газів залежить від тиску, температури, складу газу й води, характеристики середовища контакту і визначається по номограмі (рис. 1.02).

Температура, °к

Рис. 1.02. Номограма для визначення вологовмісту природного газу

Температура, при якій газ повністю насичений водяними парами, називається точкою роси даного газу.

Тиск насичених парів вуглеводнів є функцією темпера тури. При підвищенні температури рідини тиск збільшується за рахунок переходу частини рідини в пароподібний стан. При рівновазі парової і рідкої фаз парціальний тиск компонента в паровій фазі (над рідиною) і в рідкій фаз (в рідині) буде однаковим.

Тиск, при якому рідина при даній температурі знаходиться в стані рівноваги зі своїми парами, називається пружністю насичених парів рідини. Залежність пружності парів вуглеводневих газів показана на рисунку 1.03

Стисливість газу характеризує відхилення властивостей реальних газів від законів ідеального газу. Об'єм реальних газів змінюється не пропорційно його тиску й температурі і при однакових умовах стискується більше або менше, ніж ідеальний газ на величину Z— коефіцієнт стисливості, який визначають експериментально або по номограмі залежно від приведених температури й тиску газу.

де —середні температура й тиск газу;

— середньокритичні температура й тиск газу

відповідно в °К, МПа.

Критичною температурою називають таку температуру, вище якої при будь-якому тиску не можна сконденсувати пару (перевести в рідкий стан).