1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤的容量法高壓等溫吸附試驗方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于煙煤和無煙煤對甲烷等氣體吸附能力的測定。褐煤對甲烷等氣體吸附能刃的測定參考執(zhí)行。

2.規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)淮達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的*新版木。凡是不注日期的引用文件,其*新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 212 煤的工業(yè)分析方法(GB/T 212-2008,ISO 11722:1999,ISO 1171:1997,ISO 562：1998,NEQ)

GB 474 煤樣的制備方法(GB 474-1996,eqv ISO 1988:1975)

3.方法提要

**,將達到平衡水分的一定粒度的煤樣樣品置于密封容器中,測定其在相同溫度、不同壓力條件下達到吸附平衡時所吸附的甲烷等試驗氣體的體積;然后,根據(jù) Langmuir單分子層吸附理論,通過理論計算求出表征煤對甲烷等試驗氣體吸附特性的吸附常數(shù)一 Langmuir體積(VL)、 Langmuir壓力(PL)以及等溫吸附曲線。

4.儀器設(shè)備

4.1 平衡水分測定裝置

——干燥器;

——天平:感量0.1mg;

——恒溫系統(tǒng)。

4.2等溫吸附裝置

——樣品缸;

——參考缸;

——恒溫控制系統(tǒng):靈敏度0.3℃;

——溫度監(jiān)測系統(tǒng):溫度傳感器靈敏度:0.3℃;

——壓力監(jiān)測系統(tǒng):壓力傳感器靈敏度:0.001MPa;

——數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):微機及數(shù)據(jù)處理軟件。

5.試劑

5.1 硫酸鉀過飽和溶液;

5.2 甲烷氣體:純度99.99%;

5.3 氦氣:純度99.99%;

5.4 蒸餾水。

6.樣品的制備

6.1 樣品質(zhì)量和制樣

按照GB/T 474制取粒度為0.25mm～0.18mm(60目～80目)的煤樣200g。

6.2 工業(yè)分析

按照GB/T 212執(zhí)行。

6.3 煤樣的平衡水分測定

6.3.1 稱取空氣干燥基煤樣,樣量不少于35g。

6.3.2 將稱量后的煤樣置于器皿中,均勻加火適量蒸餾水。

6.3.3 將裝有樣品的器皿放入濕度平衡的干燥器中,干燥器底部裝有足量的硫酸鉀過飽和溶液,每隔24h稱量一次,直到相鄰兩次稱量變化不超過試樣質(zhì)量的2%。

式中:

Mc——樣品的平衡水分含量,%;

G1——平衡前空氣干燥基樣品質(zhì)量,單位為克(g);

G2——平衡后樣品質(zhì)量,單位為克(g);

Mad——樣品的空氣干燥基水分含量,%。

7.試驗步驟

7.1 試樣裝缸

將達到平衡水分的煤樣準(zhǔn)確稱量,迅速裝入樣品缸內(nèi)。

7.2 氣密性檢查

7.2.1 調(diào)節(jié)溫度

設(shè)置并調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度,使樣品缸和參考缸的溫度穩(wěn)定在儲層溫度。

7.2.2 充氣

向系統(tǒng)充入氦氣,壓力高于等溫吸附試驗*高壓力1MPa。

7.2.3 采集數(shù)據(jù)

系統(tǒng)采集參考缸和樣品缸的壓力數(shù)據(jù),壓力在6h內(nèi)保持不變,則視為系統(tǒng)氣密性良好。

7.3 自由空間體積測定

7.3.1 調(diào)節(jié)溫度

設(shè)置并調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度,使樣品缸和參考缸的溫度穩(wěn)定在儲層溫度。

7.3.2 充氣

打開氦氣瓶,向系統(tǒng)充入氦氣,調(diào)節(jié)參考缸壓力值達到2MPa～3MPa,然后關(guān)閉參考缸閥門。

7.3.3 采集數(shù)據(jù)

打開參考缸閥門與樣品缸閥門,待壓力平衡后采集一組數(shù)據(jù)。

7.3.4 重復(fù)7.3.2到7.3.3兩次。自由空間體積重復(fù)測定3次,其中兩兩之間值差不大于0.1cm3。

7.3.5 求得煤樣的體積,計算出樣品缸內(nèi)自由空間體積。

7.4 等溫吸附試驗

7.4.1 *高試驗壓力的確定

*高試驗壓力通常設(shè)置為儲層壓力的1.1倍,且*高試驗平衡壓力不得低于8MPa。

7.4.2 試驗壓力點分布

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