天然氣 水露點的測定 冷卻鏡面凝析濕度計法 編制說明

1本項國家標準修訂計劃來源于全國天然氣標準化技術委員會文件國氣標委[2023]3鏡面法是根據(jù)水露點的物理定義直接測定的方法，能夠測定工況條件下天然氣的水露規(guī)定的仲裁試驗方法，在天然氣生產、輸送、儲運和使用等過程中廣泛應用，對檢測/（2）2022年8月，向全國天然氣標準化技術委員會提交了GB/T172氣水露點的測定冷卻鏡面凝析濕度計法》的標準修訂立2（7）2023年6月底，完成試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工作，8臺儀器測的常壓下標準水以及不同壓力下的水標準氣，測定水露點原始數(shù)據(jù)達1000余個，統(tǒng)計3梁文清、劉向波：江蘇鴻源動力科技有限公王慶遠、周雪松：達州市質量技術監(jiān)督檢驗測草規(guī)則》的規(guī)定起草，同時參考了GB/T20001.4—2015《標準編寫規(guī)則第4部分：試本標準主要包括11章，即范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、原理、儀器設備和試劑與材料、取樣、測定步驟、測定結果的處理、準6327:1981相比的結構變化情況；附4其中水露點和水含量的定義來源于GB/T露點測定結果準確可靠的基礎，該章規(guī)定的內容主要參考GB/T13609要求的取樣方法獲得；另外，給出了天然氣水露點和水含量的相互標ISO6327:1981)，并進行了必要的驗證試驗，詳細說明和驗證過程見“試驗驗證的（7）試驗報告：本章是為使用標準的人員給出的參考信息，主要內容包括了天然本標準增加章節(jié)的主要內容涉及試驗驗證和確定依據(jù)的部分詳見“試驗驗證的分5試驗內容包括四個部分：擴展測定范圍、研究確定分析參數(shù)及完善操作步驟、實驗表1參加試驗的單位和使用的儀器儀器類型單位儀器型號儀器編號便攜式露點儀天研院Hygrovisionmini-slD23020072Chandler13-1200-C-N-2206423#榆濟管道分公司Hygrovisionmini-slD221000595#江蘇鴻源HY-0080P-MGDP21M256#達州測試中心Chandler13-1200207337#南京計量中心MichellCDP301171333在線露點儀南京遠寰CONGprima-2MD230406309#輸氣管理處蘆溪站VympelFAS-WD200400216表2試驗用水氣體標準物質序號標物名稱樣品編號氣瓶容積制備壓力（MPa）標準值*10-6相對拓展不確定度（%k=2）1氮中水氣體標準物質TJ1703088.022TJ1711189.023TJ170239.030.024TJ170298.031.425TJ170088.051.926TJ170539.050.227RJ160429.028RJ141578.029QZ120226.02RJ140456.02805091324.0203.02QZ120154.0205.02甲烷中水氣體標準物質QZ131667.099.92原標準規(guī)定的測定范圍為“-25℃~0℃”,在相應氣體壓力下水含量（體積分數(shù)）表3現(xiàn)有冷卻鏡面露點儀提供的測定范圍1取決于選擇制冷劑，2取決于選擇制冷劑，345678最大降溫幅度65℃79的水蒸氣含量和環(huán)境溫度，表3中各露點儀的測定范圍一般均可達到“-40℃至環(huán)境溫4為在實驗室采用各露點儀測定水標準氣和濕度發(fā)生器產生的樣表明，除英國MichellCDP301檢測下限達到-39.2℃外（室溫為24℃),其余露點儀的檢測下限均能低于-40℃。另外，在表5中換算了不同壓力下管輸天然氣水露點對應的水含量，對于經(jīng)過處理的管輸天然氣水含量體積分數(shù)一般在（50～20換算結果表明水露點測定范圍規(guī)定為-40℃~10℃完全能夠覆蓋實際管輸天然氣中水含量的測定需要。另外，為了適用特殊氣體（如CNG）的檢測需要，標準還規(guī)定了“在表4冷卻鏡面露點儀測定范圍試驗結果12（1#）836表5不同壓力下水露點對應的水含量壓力，MPa水露點，℃-40-30-20-100水含量，×10-6（體積分數(shù)）51.0286.6611.61229.62.09.525.562.8305.7614.44.04.831.471.6307.16.03.28.520.947.8204.78.02.46.435.876.428.761.1表6冷卻鏡面露點儀提供的降溫速度和樣品氣參考流量1無2無34956無7無8無91綜合考慮測定時間和結果的準確性，一般開始降溫時速度可設置稍大一點，如（3~表7鏡面降溫速度對測定結果的影響流量并結合試驗結果，本標準規(guī)定樣品氣流量控制在（0.2～2）表8樣品氣流量對測定結果的影響（a）采用的水氣體標準物質含量較高（如150ppm、200ppm氣瓶總壓很快降到測定壓力，無法完全滿足（b）由于8臺儀器不是采用同一瓶標準氣同時進行測定，無法保證所有測定條件（c）采用目測法觀察水露點形成時，人為因素影響較大，需要操作者熟練掌握操本標準在研究確定精密度時參考了GOST20060-2021“天然氣水露點溫度的測術平均值，其中三次測定結果應滿足tвmax-tвmin≤3.3·σr，即表中的極差值。表9GOST20060-2021規(guī)定的精密度水露點溫度范圍重復性標準偏差，σr重復性限，℃(2.77·σr)三次測定結果的極差，℃(3.3·σr)-79.9~-60.0（含）0.752.12.5-60.0~-30.0（含）0.55-30.0~0.0（含）0.350.90.0~30.0（含）0.250.70.9采用水露點儀重復性測定試驗氣體7次，根據(jù)7次測定結果，按照式（1）計算7tBi——i次測定水露點值，℃;-平均值和標準偏差，圖1為重復性標準偏差與GOST20060規(guī)定結果的比較情況。表108臺露點儀測定不同露點值的平均值和標準偏差平均值，℃標準偏差，℃——平均值，℃標準偏差，℃平均值，℃標準偏差，℃平均值，℃標準偏差，℃平均值，℃標準偏差，℃————————————————平均值，℃————————標準偏差，℃————————平均值，℃標準偏差，℃平均值，℃標準偏差，℃平均值，℃標準偏差，℃表108臺露點儀測定水露點重復性標準偏差不符合要求統(tǒng)計結果超出標準數(shù)，個918290————9138180————90————82水露點≤0℃時，52個測定結果中有9個超出要求滿足要求的水露點范圍主要在-30℃~0℃之間，當該區(qū)間水露點重復性標準偏差采用0.55℃時，所有不滿足要求的測定結果均符合新的標準要求，因表11GB/T17283-XXXX擬采用重復性要求單位：攝氏度(℃)水露點溫度范圍重復性標準偏差，σr重復性限，2.77·σrGOST20060規(guī)定的重復性限-40.0≤tB≤-30.00.752.1-30.0<tB≤0.00.550.90.0<tB≤10.00.350.90.7其中總共做了3組試驗，表12為3組試驗再現(xiàn)性統(tǒng)計情況。每組之間在相同條件下測定水露點結果之間的極差值作為評價再現(xiàn)性結果的差值。表13按照水露點測定范圍分表12三組再現(xiàn)性試驗水露點測定結果統(tǒng)計情況單位：℃（攝氏度）水露點，℃——————— 水露點，℃———————表13結果表明：總共79組水露點再現(xiàn)性測定結果，有59內，而只有少量再現(xiàn)性測定結果超過±3℃。由于偏差超過±3℃的5組水露點結果均集要求，因此擬規(guī)定水露點在-30.0≤tB≤0.0范圍內，再現(xiàn)性限為±2.5℃。因此，參照表表13測定水露點結果的再現(xiàn)性統(tǒng)計情況水露點，℃再現(xiàn)性組數(shù)，個偏差(±2~±3）℃,個-40.0≤tB≤-30.060-30.0<tB≤0.05440950.0<tB≤10.09900總計，個79595表14GB/T17283-XXXX擬規(guī)定的精密度要求單位：℃（攝氏度）水露點范圍重復性限再現(xiàn)性限-40.0≤tB≤-30.02.03.0-30.0<tB≤0.02.50.0<tB≤10.02.0規(guī)定方法形成的軟件，由標準氣中的水含量計算的不同壓力下水露點，表15為試驗驗表158臺露點儀測定水露點準確度驗證結果），平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃——平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃————————————————平均值，℃————————計算值，℃————————兩者偏差，℃————————平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃平均值，℃計算值，℃兩者偏差，℃規(guī)定的方法由水含量計算水露點時也會帶來±2℃的不確定度。因此，鑒于以上原（電子濕度分析計法該標準規(guī)定了采用不同原理傳感器測定天然氣中水含量的試驗采標標準號：ISO6327:1981（2011）Gasanalysis—Determinationofthewaterdewpointofnaturalgas—Cooledsurfacecondensationhygrometers，為非等效準。為了使標準得到更好更有效的實施，組織相關管理人員、技術人員和操作人員求，并在實際工作中得到認真地貫徹和執(zhí)行。建議標準實施日期為發(fā)布后6個月。標準編寫組后續(xù)也將及時收集各單位在標準實施過程中的意見