標況和工況之間的不同是什么呢？如何計算氣體狀態？標況流量與工況流量又該如何轉換呢？今天，昌暉儀表就來幫你輕松搞定標況和工況的相關知識。
1、標況和工況的區別
工況：實際工作狀態下的流量，單位：m3/h
標況：溫度20℃、一個大氣壓(101.325kPa)下的流量，單位：Nm3/h
注意：通常所指的標況是溫度為0℃(273.15開爾文)和壓強為101.325千帕(1標準大氣壓，760毫米汞柱)的情況，區別于我國工業氣體標況的規定。兩種狀態下的單位都是一樣的，只是對應的流量不同而已。另外不同國家所指的標態也不一樣。
2、計算方程
根據理想氣體狀態方程：P×V=n×R×T。
這個方程有4個變量：P是指理想氣體的壓強，V為理想氣體的體積，n表示氣體物質的量，而T則表示理想氣體的熱力學溫度；還有一個常量：R為理想氣體常數。
P×V/T=n×R為常數，所以P1×V1/T1=P2×V2/T2
設標況下體積流量為V0，溫度T0=273+20=293k，壓力P0=101.325kPa=0.101325MPa；工況下體積流量為V，溫度T(攝氏度)，壓力P(表壓力，MPa)，忽略壓縮因子的變化有V×(P+0.101325)/(T+273)=V0×P0/T0
注意：一般天然氣都是中低壓輸送，低壓入戶，都是帶有壓力的，屬于工況。天然氣的計量按標準狀態(嚴格的說是準標準狀態，我們叫它常態)來計量的，一般貿易計量按20℃，1個大氣壓力(0.1013MPa)狀態下的體積計量，比標準狀態下的體積稍大一些，對賣方有利(因為本來是乘以273，按照20℃的話就是乘以273+20，所以變大了)。在國際標準中的標準狀態是0℃，1個標準大氣壓力。對于氣體來說不同的壓力，其體積會差很大(氣體很易壓縮)，當然體積流量會差很大，同徑條件下不同工況下的流速自然也會差很大，比方同直徑蒸汽管線對于10bar和3.5bar時最大流量是不同的。工藝計算時用工況或用標況取決于你查的圖表、用的常數，兩種狀態的計算都是可能出現的。比方在定義壓縮機參數時，我們常用標況下的參數來給廠家提條件，同時我們也提供溫度大氣壓力等參數供做工況下的校正，這么做的好處是我們可以用同一個狀態來表明參數，就如同泵的性能曲線都是用清水來說的，沒人會說汽油的性能曲線是什么，原油的性能曲線又是什么。在很多計算中用的都是工況，比方計算流速時。
3、氣體的標準狀態
氣體的標準狀態分三種：
①1954年第十屆國際計量大會(CGPM)協議的標準狀態是：溫度273.15K(0℃)，壓力101.325kPa。世界各國科技領域廣泛采用這一標態。
②國際標準化組織和美國國家標準規定以溫度288.15K(15℃)，壓力101.325kPa作為計量氣體體積流量的標態。
③我國《天然氣流量的標準孔板計算方法》規定以溫度293.15K(20℃)，壓力101.325kPa作為計量氣體體積流量的標準狀態。
天然氣標況體積換算公式和普通氣體的不一樣，必須符合中國石油天然氣總公司發布的標準。
氣體的氣態方程式：Qn＝Zn/Zg×(Pg+Pa)/Pn×Tn/Tg×Qg
式中：Qn為標準狀態下的體積流量(Nm3/h)；Zn為標準狀態下的壓縮系數；Zg為工作狀態下的壓縮系數；Pg為表壓(kPa)；Pa為當地大氣壓(kPa)；Pg+Pa為工況下的絕對壓力；Pn為標準大氣壓(101.325KPa)；Tn為標準狀態下(天然氣國標20℃)的絕對溫度(293.15K)；Tg為介質的絕對溫度(273.15+t)K；t為被測介質的攝氏溫度(℃)；Qg為未經修正的體積流量(m3/h)
注：帶n的是標況參數，帶g的是工況參數。
4、標況與工況之間的換算實例
通常我們所說的流量為了便于統一的單位，都是述說的標況狀態的流量；而工廠運行記錄的實際流量基本都是工況狀態下的流量。
①標況流量到工況流量換算的實例：
問題：空壓機額定產氣量2立方/分鐘，管道壓力8公斤，實際管道的工況流量是多少？
解答：粗略計算，假設壓縮空氣溫度20度。
工況流量=2/(0.8+0.101325)×0.101325=0.2248立方/分鐘
式中：0.101325是大氣的絕對壓力；0.8為管道壓力，單位是MPa。
②工況流量到標況流量換算的實例：
問題：氧氣管道壓力12公斤，工況流量10立方/小時，標況流量是多少？
解答：假設溫度為20度，不參與運算。
標況流量=10/0.101325×(1.2+0.101325)=128.43立方/小時
式中：0.101325是大氣的絕對壓力；1.2為管道壓力，單位是MPa。
5、流量計選型計算實例
問題：已知某一供氣管線的實際工作壓力為(表壓)0.8MPa-1.2MPa，介質溫度范圍為-5℃~40℃，供氣量為3000-10000Nm3/h(標況流量)，在不考慮天然氣組分情況下，要求確定流量計的規格型號。
解答：根據氣態方程先將標況流量換算成工況流量，然后再選擇合適的口徑。氣體方程式如下：
Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2
式中：C為換算系數；F為氣體壓縮因子
計算：
①當介質壓力最低，溫度最高時，應具有最大標況體積流量，
即Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2=1200.87m3/h
②當介質壓力最高，溫度最低時，應具有最小標況體積流量，即Qmin=213.51m3/h
從以上計算結果得知，要選擇的流量計其工況流量范圍為(214-1200)m3/h。 根據計算的流量范圍，選擇滿足工況要求的流量計。
相關閱讀
差壓式流量計常用計算公式及計算實例
體積流量和質量流量的概念及兩者之間的換算
