天然氣取樣系統(tǒng)性能評價

1重要捉示：使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗，本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了天然氣開采、運輸、儲存等過程中的定點取樣、累積取樣和在線取樣系統(tǒng)的性能評價的原則、技術(shù)要求、評價指標(biāo)、評價方法、評價程序、評價結(jié)果及評價時間等。本文件適用于天然氣檢驗、天然氣貿(mào)易交接計量及輸配計量過程中，針對來自單一生產(chǎn)井或氣田的天然氣，以及來自多個生產(chǎn)井或氣田經(jīng)過混合輸送的天然氣，進行定點取樣、累積取樣和在線取樣系統(tǒng)的性能評價。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T11062天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃泊指數(shù)的計算方法GB/T13609天然氣取樣導(dǎo)則GB/T13610天然氣的組成分析氣相色譜法GB/T20604天然氣詞匯GB/T30490天然氣自動取樣方法3術(shù)語和定義GB/T20604界定的以及下列木語和定義適用于本文件。定點取樣spotsampling規(guī)定時間在規(guī)定地點從氣流采集的具有規(guī)定體積的樣品。在線取樣om-linesampling取樣介質(zhì)與分析單元直接相連接的直接取樣方式。累積取樣incrementalsampling依據(jù)流動介質(zhì)的流量和組分隨時間變化的規(guī)律。在指定的時間或批次中借助累積取樣系統(tǒng)進行的取樣。64.2.3.10累積取樣系統(tǒng)的一致性，通過與在線取樣系統(tǒng)分析同一時間間隔樣品所提供的測定數(shù)據(jù)的平均值相比較，并按照GB/T13610的再現(xiàn)性和GB/T11062的熱值計算要求，判斷累積取樣系統(tǒng)是4.2.3.11為確保累積取樣系統(tǒng)的正常安全運行，應(yīng)具備相應(yīng)的操作規(guī)程、巡查制度、維護保養(yǎng)制度和質(zhì)量管理規(guī)定等一系列資料性文件。4.2.3.12累積取樣系統(tǒng)中設(shè)置的參數(shù)預(yù)設(shè)值與測量值之間的偏差最大應(yīng)小于10%.4.2.4在線取樣系統(tǒng)的技術(shù)要求4.2.4.1在線取樣系統(tǒng)應(yīng)由取樣探頭、傳輸管線、輔助設(shè)備等部分直接相連構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)應(yīng)完整可靠，以確保對樣品進行在線采集。根據(jù)所安裝的取樣探頭的種類，在線取樣系統(tǒng)可以包括但不限于以下組成部分：a)無膜過濾取樣探頭/取樣探頭，包括膜、過濾器、減壓器和出口歧管：b)電加熱取樣導(dǎo)管：c)帶過濾/分離和電熱調(diào)壓器的預(yù)處理外光：8)惰性氣體吹掃管路：h)自動泄壓管路：i)旁路管線。4.2.4.2在進行在線取樣探頭的選型時，宜充分考慮管道內(nèi)高速氣流所引發(fā)的共振與堵塞現(xiàn)象：所述取樣探頭應(yīng)具備在線插入/收回的結(jié)構(gòu)，并可通過外接球閥實現(xiàn)從工藝管路中的切斷。4.2.4.3根據(jù)在線儀器所要分析的氣體類型，在線取樣系統(tǒng)可分為全壓取樣或降壓取樣(依據(jù)在線儀器的取樣需求，通常為0MPa-0.17MPa),取樣導(dǎo)管具備承受取樣介質(zhì)的壓力、溫度、流速沖擊和腐蝕的特性，且不受被輸送介質(zhì)的影響，亦不會發(fā)生化學(xué)變化。為降低停留時間，應(yīng)盡量縮短從取樣點到在線儀器的距離，取樣導(dǎo)管的直徑宜盡可能小，但不小于3mm。4.2.4.4在線取樣系統(tǒng)若需降壓取樣，為防止降壓導(dǎo)致的重?zé)N凝結(jié)及排除取樣系統(tǒng)中混入的空氣(氧氣),應(yīng)配置惰性氣體吹掃管線，為確保在線儀器運行的安全性，在取樣系統(tǒng)中應(yīng)安裝泄壓保護裝置，當(dāng)取樣管線的壓力上升超過設(shè)定值時，湘壓保護裝置可迅速全開，并在壓力下降至低于設(shè)定壓力時自動關(guān)閉，泄壓裝置在關(guān)閉時應(yīng)具備良好的密封性能。4.2.4.5安裝在取樣系統(tǒng)中的過濾器應(yīng)具備有效去除輸送介質(zhì)中的粉塵顆粒、水分和液烴等雜質(zhì)的能力，以防止采樣管道堵塞和儀器污染，且能消除氣體中可能對待測組分產(chǎn)生干擾的成分，而不影響樣品組分的性質(zhì)。配備有減壓器的取樣系統(tǒng)應(yīng)在下游位置安裝一個泄壓閥，以確保在減壓器出現(xiàn)故障時，分析儀不會因壓力失控而受損。4.2.4.6在線取樣系統(tǒng)中取樣管線的氣密性檢驗方法是將載氣引人氣路。詞整壓力調(diào)節(jié)器，使載氣壓力表顯示為0.3MPa,隨后關(guān)斷氣源，在0.5h內(nèi)觀察載氣壓力表的下降不應(yīng)超過001MPa。在線氣相色譜儀的取樣系統(tǒng)氣密性檢驗則是將載氣作為樣品氣送人分析儀器進行分析，以判斷取樣系統(tǒng)是否受到“空氣”污染。4.2.4.7通過與定點取樣系統(tǒng)取得的同一時間的樣品，在采用相同標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行標(biāo)定后進行對比，依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方法的再現(xiàn)性要求，評價在線取樣系統(tǒng)的一致性；亦可以參考兩個樣品熱值偏差在±1%以內(nèi)，驗證在線取樣系統(tǒng)的一致性。9式中：b)在輸送管道保持正常運行條件下，選擇2~3個取樣時段，對比在線取樣獲得的樣品組成的算術(shù)平均值與在相同時間段內(nèi)定點取樣的樣品組成，按若所有取樣時段的測量結(jié)果均符合公式(2),則在線取樣系統(tǒng)一致性滿足要求。式中：c)在輸送管道保持正常運行條件下，在貿(mào)易交接過程中設(shè)定適當(dāng)?shù)娜〉玫臉悠方M成與相同時間內(nèi)在線取樣樣品組成的平均值，時間比累積取樣時在術(shù)平均值，流量比累積取樣時在線取樣采用加權(quán)平均值，按照GB/T11062的要求進行熱值計算后符合公式(3),則累積取樣系統(tǒng)一致性滿足要求?！街校洪g隔并在控制器上進行設(shè)定，啟動取樣后，使用時間記錄器記相同的條件下，進行至少7次重復(fù)測量，將測量值的平均值與預(yù)設(shè)值進行比對，滿足—在累積取樣控制器設(shè)定的間隔取樣時間，單位為秒(s);—用計時工具實際測量的間隔取樣時間，單位為秒(s)。b)當(dāng)取樣模式采用流量比累積的情況下，根據(jù)取樣周期、取樣容器錄取樣泵動作一次的累積流量，在相同的條件下，進行至少7次重復(fù)測量，將測量值的平均值與預(yù)設(shè)值進行比對，滿足公式(5)的要求?！璫)在評價累積取樣系統(tǒng)的單次取樣量時，需在確定的單次取樣量條件下，采集累積錄采樣時的溫度、壓力和取樣泵的動作次數(shù)，利用稱量工具或濕式流量計對取進行稱量或測量體積，通過計算，將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為實測的單次取樣量，與取樣單次取樣進行比對，以滿足公式(6)的要求。式中：Vn—采用稱量法或流量法實際測量的單次取樣量，單位為毫升(mL)。得的累積總量與預(yù)設(shè)累積總量進行比較，若滿足公式7),則累積取樣總量符合性滿足要求?！街校篤—采用稱量法或流量法實際測量的總?cè)恿?，單?/p>