(СТ СЭВ 3764-82)
Группа Б19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГАЗЫ ГОРЮЧИЕ ПРИРОДНЫЕ
Методы определения содержания
водяных паров и точки росы влаги
Natural combustible gases. Methods for determining
water vapour content and dew-point of moisture
ОКСТУ 0270
Срок введения с 01.07.84
до 01.07.89*
________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 2, 1993 год).
УТВЕРЖДЕН постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14 июля 1983 г. N 3256
ВЗАМЕН ГОСТ 20060-74
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1983 г.
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное постановлением Госстандарта СССР от 07.12.88 N 3966 и введенное в действие с 01.07.89
Изменения N 1 внесены по тексту ИУС N 2 1989 г.
Настоящий стандарт распространяется на природные углеводородные газы, поступающие с промысловых установок подготовки газа и газоперерабатывающих заводов в газопроводы, газы, транспортируемые по магистральным газопроводам и поставляемые потребителям, и устанавливает три метода определения количества водяных паров и точки росы влаги: конденсационный, электролитический и абсорбционный.
Стандарт не распространяется на природные газы, поступающие с установок, где в качестве абсорбента используется метанол и другие растворимые спирты для конденсационного и электролитического методов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. КОНДЕНСАЦИОННЫЙ МЕТОД
1.1. Сущность метода.
Метод заключается в измерении температуры равновесия между образованием и испарением росы на поверхности металлического зеркала, контактирующей с анализируемым газом. Метод применяется для определения температуры точки росы влаги в газах, не содержащих капельной жидкости и точка росы углеводородов которых не превышает точки росы влаги более чем на 5°С.
1.2. Отбор проб.
Пробы отбирают по ГОСТ 18917-82, непосредственно присоединяя прибор к источнику анализируемого газа.
В пробоотборных линиях не должно быть конденсации паров и их десорбции со стенок пробоотборных линий. Для этого температура на пробоотборной линии должна быть не менее чем на 3°С выше предполагаемой температуры точки росы газа. Перед анализом пробоотборную линию и линию прибора продувают осушенным газом. При необходимости пробоотборную линию теплоизолируют или нагревают.
1.3. Аппаратура, материалы и реактивы.
1.3.1. Гигрометр конденсационный, позволяющий измерять температуру точки росы при фактических давлениях газа в пункте измерения и удовлетворяющий следующим требованиям:
пределы измерения температуры точки росы должны быть от минус 40 до плюс 20°С;
возможность эксплуатации и транспортирования прибора при температуре окружающей среды от плюс 40 до минус 40°С;
взрывобезопасное исполнение;
охлаждение зеркала от плюс 30 до минус 50°С не более 15 мин;
нагрев зеркала от минус 50 до плюс 30°С не более 15 мин;
точность измерения температуры зеркала ±0,5°С.
Примечание. Для измерения температуры точки росы выше 0°С допускается применять гигрометры, работающие при давлении, близком к атмосферному.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.2. Манометр образцовый с пределом измерения 10 МПа классом точности не ниже 0,6.
1.3.3. Термометр с диапазоном измерения от плюс 20 до минус 60°С и ценой деления шкалы 0,5°С.
1.3.4. Барометр мембранный или ртутный чашечный типа СРА.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.5. Хладоагент - диоксид углерода сжиженный по ГОСТ 8050-85 или азот сжатый, или сжиженные пропан или пропан-бутановая смесь.
Применяют также охлаждение зеркала при помощи термоэлектрического эффекта (эффекта Пельтье).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.6. Растворитель - дихлорэтан по ГОСТ 1942-74 или спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.7. Сита молекулярные (цеолиты) 4 или силикагель.
1.3.8. Кальций хлористый гранулированный безводный или магний хлорнокислый (ангидрон).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.9. Патрон осушительный.
1.3.10. Вата стеклянная.
1.4. Подготовка к испытанию.
1.4.1. Гигрометры для стационарных измерений устанавливают в отапливаемом помещении. Переносные гигрометры допускается устанавливать вне помещения.
1.4.2. Газовые линии гигрометра и пробоотборной системы проверяют на герметичность измерением падения давления в замкнутой системе.
1.4.3. Поверхность измерительного зеркала гигрометра тщательно промывают растворителем.
1.4.4. Пробоотборную линию не менее 10 мин продувают испытуемым газом.
1.4.5. Газовые линии гигрометра для их сушки не менее 10 мин продувают предварительно осушенным испытуемым газом. Осушку газа проводят перед прибором, на байпасной линии, через патрон, заполненный безводным хлорнокислым магнием или безводным хлористым кальцием. Перед заполнением осушителем патрон промывают растворителем и сушат. На дно патрона и поверх осушителя помещают металлические сетки и слой ваты 10-15 мм.
1.4.6. На линии охлаждающего газа устанавливают емкость с активированными нагревом до температуры 300°С молекулярными ситами или силикагелем.
1.4.7. Включение и подготовку прибора к работе проводят в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации.
1.4.8. Для регулирования скорости охлаждения и испарения рекомендуется перед испытанием проводить ориентировочные измерения.
1.5. Проведение измерения.
1.5.1. В измерительную камеру гигрометра направляют поток испытуемого газа со скоростью 1-3 дм /мин, измеренной при атмосферном давлении при полностью открытом впускном вентиле гигрометра. Скорость регулируют выпускным вентилем так, чтобы давление в измерительной камере соответствовало давлению в контролируемой системе.
1.5.2. Впускают хладагент и снижают температуру зеркала со скоростью, не превышающей 2°С в мин. По мере приближения к предполагаемой температуре точки росы скорость охлаждения снижают до 0,5°С в мин. Наблюдая за поверхностью зеркала, определяют температуру начала конденсации воды визуально или автоматически, в зависимости от конструкции прибора.
1.5.3. Отключают охлаждение и при нагреве зеркала определяют температуру испарения росы с поверхности зеркала.
1.5.4. Измерение температур начала конденсации и испарения росы повторяют не менее трех раз. Одновременно определяют давление газа в измерительной камере.
1.6. Обработка результатов.
1.6.1. На основании трех измерений вычисляют средние значения температур конденсации и испарения. Если расхождения полученных значений не превышают 3°С, вычисляют точку росы влаги. В противном случае определение точки росы данным методом не проводят.
1.6.2. Точку росы ( ) в градусах Цельсия вычисляют по формуле
(1)
где - среднее значение температуры конденсации,°С;
- среднее значение температуры испарения, °С.
1.6.3. Концентрацию водяных паров в газе ( ) при температуре 20°С и давлении 101,325 кПа в г/м - вычисляют по формуле
(2)
где - коэффициент зависимости содержания воды от давления водяного пара при измеренной температуре точки росы влаги;
101,325 - нормальное атмосферное давление, кПа;
- абсолютное давление испытуемого газа в измерительной камере, кПа;
- коэффициент зависимости содержания воды от температуры точки росы влаги и состава газа.
Коэффициенты и определяют по табл. 1 обязательного приложения. Промежуточные значения коэффициентов находят интерполяцией.
2. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1. Сущность метода.
Метод заключается в извлечении водяных паров из потока испытуемого газа частично гидратированной пятиокисью фосфора, одновременном электролитическом разложении извлеченной воды и измерении величины тока электролиза.
Метод применяется для измерения содержания водяных паров и определения точки росы газов, объемная доля влаги в которых не более 0,2% и парциальная доля метанола в парах воды не превышает 10%.
2.2. Отбор проб.
Отбор и подготовка проб - по п. 1.2.
2.3. Аппаратура, материалы и реактивы.
2.3.1 Анализатор электролитический лабораторного или промышленного типа, удовлетворяющий следующим требованиям:
датчик анализатора должен быть изготовлен во взрывобезопасном исполнении;
шкала показывающего или регистрирующего прибора должна быть градуирована в единицах содержания водяных паров;
питание анализатора должно быть батарейное или от сети переменного тока напряжением 220 В с частотой 50 Гц;
анализатор должен осуществлять измерения газов, находящихся под давлением, быть оснащенным регулятором расхода газа с диапазоном до 100 см /мин, расходомером и фильтром для задерживания пыли.
2.3.2 Расходомер пленочный вместимостью 15-50 см с ценой деления 1 см .
2.3.3. Секундомер по ГОСТ 5072-79.
2.3.4 Термометр ртутный от 0 до 50°С с ценой деления 0,1°С по ГОСТ 215-73.
2.3.5. Патрон осушительный (черт 1).
Черт. 1
2.3.6. Вата стеклянная.
2.3.7. Сита молекулярные 4 .
2.3.8. Ацетон по ГОСТ 2768-84.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.9. Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 или пятиокись фосфора.
2.3.10. (Исключен, Изм. N 1).
2.3.11. Кальций хлористый гранулированный безводный.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.12. Трубки из нержавеющей стали 3,0Х0,5 по ГОСТ 14162-79.
2.3.13. Сетка металлическая проволочная по ГОСТ 2715-75.
2.4. Подготовка к испытанию.
2.4.1. Анализатор, установленный в помещении, должен быть защищенным от сквозняка, установленный на открытом воздухе - теплоизолированным. Температура окружающего анализатора воздуха должна быть не ниже минус 1°С.
2.4.2. Испытуемый газ высокого давления от места отбора к анализатору подводят трубкой из нержавеющей стали. На линии отбора устанавливают байпасную линию, в которую включают патрон с осушителем.
2.4.3. Патрон с осушителем перед установкой в линию перед прибором промывают ацетоном, заполняют молекулярным ситом, предварительно высушенным при температуре 250-300°С в течение 7-8 ч. На входе и выходе емкости помещают металлические сетки и слой стеклянной ваты толщиной не менее 30 мм.
2.4.4. Пробоотборные линии и системы анализатора проверяют на герметичность по мыльной пленке.
2.4.5. Газовую линию от места отбора пробы до анализатора непрерывно продувают испытуемым газом при скорости потока около 30 дм /мин.
2.4.6. Анализатор продувают испытуемым газом, пропущенным через осушитель при скорости потока 50 см /мин до установления постоянного показания измерительного или регистрирующего прибора. Скорость потока контролируют пленочным расходомером.
2.5. Проведение испытания.
2.5.1. Отключают байпасную линию с осушенным газом и в анализатор подают испытуемый газ, регулируя его скорость от 20 до 100 см /мин. Расход газа контролируют пленочным расходомером.
2.5.2. Измеряют температуру испытуемого газа на выходе из анализатора, а также температуру и давление газа в месте его отбора.
2.5.3. После достижения постоянства показаний прибора измеряют содержание водяных паров.
2.5.4. При включенном анализаторе переключают поток газа на байпасную линию с осушителем и продувают анализатор, как указано в п. 2.4.6.
2.5.5. Для проверки надежности проведенных измерений периодически проверяют полноту поглощения воды из газа по показаниям контрольного датчика, установленного вслед за рабочим, и сравнивают значение тока электролиза, измеряемого дополнительным миллиамперметром класса точности не ниже 0,2, подключенным в разрыв цепи питания рабочего датчика.
2.6. Обработка результатов.
2.6.1. Содержание водяных паров в газе ( ) определяют по показаниям анализатора.
При отклонении значения расхода газа при испытании от значения, принятого при калибровке, результаты измерений корректируют с учетом фактического расхода газа, приведенного к нормальным условиям.
2.6.2. Температуру точки росы по содержанию водяных паров определяют по табл. 2 обязательного приложения.
Промежуточные значения содержания водяных паров и давления, не указанные в таблице 2, находят интерполяцией.
2.6.3. Погрешность измерений при содержании водяных паров до 0,05 г/м не должна превышать 10%, при содержании свыше 0,05 г/м - 5%.
3. АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода.
Метод заключается в поглощении водяных паров безводным диэтилен-гликолем и последующем определении связанной диэтиленгликолем воды титрованием раствором Карла Фишера или методом газовой хроматографии.
Метод применяется для определения водяных паров при их содержании в газе более 100 мг/м . При титровании раствором Карла Фишера содержание сернистых соединений не должно превышать 30 мг/м .
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Отбор проб.
Отбор и подготовка проб - по п. 1.2.
