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文檔簡介

《天然氣氣體取樣》 5 三、試驗驗證分析,綜述報告,技術(shù)經(jīng)濟論證, 18 20 20 20 212家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達2024年第一批推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會國氣標(biāo)委[2024]3號《關(guān)于下達全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會2024年標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》,天然氣標(biāo)委會計劃達到(5500-6000)億立方米?!丁笆奈濉爆F(xiàn)代能源體系規(guī)劃》指出,到2025年,我國天然氣年產(chǎn)量達到2300億立方米以上。國內(nèi)天然氣產(chǎn)能與消費量缺口持續(xù)擴大,確要求,這就對取樣技術(shù)、取樣用器材、取樣方法等提出了更高要求。我國標(biāo)準(zhǔn)GB17820-2018《天然氣》、GB18047-2017《車用壓縮天然氣》、GB/TGB/T32865-2016《致密砂巖氣技術(shù)要求和試驗方3(3)2022年11月-12月:項目組按照專家審查意見,補充修改項目建議書及標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化技術(shù)委員會6項標(biāo)準(zhǔn)委員會送審稿和17項標(biāo)準(zhǔn)制修4達全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會2023年標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》,天然氣標(biāo)委會計劃關(guān)于下達2024年第一批推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知》(國標(biāo)委要求項目組嚴(yán)格按照相關(guān)要求開展工作,提5標(biāo)準(zhǔn)文本第一章至第七章、附錄A-附錄D;對標(biāo)準(zhǔn)文本第十一章、第十二章及附錄E至附錄I;十一章、第十二章及附錄A至附錄D;附錄E至附錄I;附錄A至附錄D;共有12個部分9個附錄,涉及安全注意事項、取樣原則、代表性樣品、取樣類型、取樣位置、取樣方法、取樣設(shè)備、取樣系統(tǒng)確認(rèn)及故障排6表1本標(biāo)準(zhǔn)與ISO10715:2022、GB/T13609-2017的章節(jié)對比表序號本標(biāo)準(zhǔn)GB/T13609-20XXISO10715:2022GB/T13609-20171前言前言前言232規(guī)范性引用文件2規(guī)范性引用文件2術(shù)語和定義43術(shù)語和定義3術(shù)語和定義3取樣原則54安全注意事項4安全注意事項4取樣的安全要求65取樣原則5取樣原則5技術(shù)因素76代表性樣品6代表性樣品6取樣用材料87取樣類型7取樣類型7取樣設(shè)備的準(zhǔn)備98取樣位置8取樣位置8取樣設(shè)備9理想的氣體取樣9理想的氣體取樣9點樣的取樣10取樣設(shè)備10取樣設(shè)備10直接取樣11系統(tǒng)的驗證11系統(tǒng)的驗證11取累積樣12故障排除12故障排除/化合物的種類和抽樣報告中的信息化合物的種類和抽樣報告中的信息附錄A(規(guī)范性附錄)t因子表附錄B(資料性)取樣程序附錄B(資料性)取樣程序附錄B(規(guī)范性附錄)取樣鋼瓶的清潔處理附錄C(資料性)氣體吸附與解析效應(yīng):吸附/解析附錄C(資料性)氣體吸附與解析效應(yīng):吸附/解析附錄C(資料性附錄)取樣探頭的安裝位置及試驗附錄D(資料性)取樣氣瓶的清潔附錄D(資料性)取樣氣瓶的清潔附錄D(規(guī)范性附錄)玻璃瓶低壓取樣步驟附錄E(資料性)焦耳-湯姆遜冷卻和相行為附錄E(資料性)焦耳-湯姆遜冷卻和相行為附錄E(規(guī)范性附錄)充氣排空法取樣步驟附錄F(資料性)渦旋脫落和附錄F(資料性)渦旋脫落和附錄F(規(guī)范性附錄)控制流量7相關(guān)問題相關(guān)問題法取樣步驟20附錄G(資料性)停留時間計算指南附錄G(資料性)停留時間計算指南附錄G(規(guī)范性附錄)抽空容器法取樣步驟21附錄H(資料性)氣體取樣系統(tǒng)驗證規(guī)程附錄H(資料性)氣體取樣系統(tǒng)驗證規(guī)程附錄H(規(guī)范性附錄)保溫、保壓取樣法取樣步驟22附錄I(資料性)樣品數(shù)量附錄I(資料性)樣品數(shù)量附錄I(規(guī)范性附錄)直接取樣中截止閥的使用表2本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T13609-2017主要技術(shù)變化表序號修訂內(nèi)容修訂理由1刪除了范圍中有關(guān)CNG的取樣內(nèi)容,即30MPa,在確保取樣系統(tǒng)安全前提下,可使用本標(biāo)準(zhǔn)。”(見第1章)本標(biāo)準(zhǔn)的范圍中未明確規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)使用的壓力范圍,僅提出了不涉及與氣體取樣相關(guān)的安全問題。由于CNG為天然氣增壓脫水后的產(chǎn)品,其性質(zhì)除了壓力增高外并未改變,因此刪除了有關(guān)CNG的取樣內(nèi)容。2增加了規(guī)范性引用文件:GB/T20604天然氣詞匯(ISO14532IDT見第2章)本標(biāo)準(zhǔn)在使用過程中需使用GB/T20604中規(guī)定的大量天然氣相關(guān)的詞匯,因此,增加此部分內(nèi)容。3重新編寫術(shù)語和定義(見第3章)增加本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的吸收、吸附、污染物、解析、氣體吸附解吸效應(yīng)、取樣位置、痕量組分、浸潤表面等術(shù)語進行了增加,刪除標(biāo)準(zhǔn)中未涉及的流量比累積取樣器、低壓天然氣、傳輸導(dǎo)管等術(shù)語,使標(biāo)準(zhǔn)更貼合實際應(yīng)用。4增加了代表性樣品(見第6章)提出了代表性樣品的兩個主要定義,為標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行者理解代表性樣品的概念提供了書面說明。5增加了取樣位置(見第8章)取樣位置包括取樣地點、取樣位置和取樣點(見圖2修改理由見本表后注1:有關(guān)取樣位置規(guī)定的說明。6增加了理想氣體的取樣概述(見9.1)、關(guān)于取樣設(shè)備的吸附解析注意事項(見9.2.3)、取樣設(shè)備的平衡(見9.2.4)、概述說明了要獲得理想的代表性樣品需考慮的全部因素,包括取樣點到樣品容器的全部內(nèi)容,為獲取代表性樣品提供了總的要求。8延遲時間(9.7)關(guān)于取樣設(shè)備的吸附解析注意事項、取樣設(shè)備的平衡、延遲時間等內(nèi)容,列出了天然氣中可能存在的祝福對不同材料的兼容性,對取樣系統(tǒng)材料選擇、取樣系統(tǒng)的容積大小、取樣操作方法、不同組分使用的吹掃時間等進行了詳細(xì)描述和規(guī)定,對標(biāo)準(zhǔn)使用者提供了實際操作說明??捎行ПWC取樣的代表性。7增加了濃縮裝置(見10.13)當(dāng)目標(biāo)分析物含量極低時,直接分析樣品可能無法對分析物濃度進行準(zhǔn)確可靠的評估,此時就需要使用相應(yīng)的濃縮裝置,此規(guī)定對天然氣及類似氣體中微痕量組分(如汞、顆粒物等)的取樣分析提供了可操作的手段。8增加了設(shè)備的數(shù)量和順序(見10.14)為了盡量減少樣品系統(tǒng)與傳輸氣樣之間的相互作用,應(yīng)使用盡可能少的設(shè)備,且選擇的設(shè)備應(yīng)能盡量減少傳輸時間和吸附解析效應(yīng),并推薦了設(shè)備的最佳順序,并列出了在某些取樣應(yīng)用中使用的部分必要、推薦和可選的取樣設(shè)備項目。此條可有效確保獲得樣品的代表性。9增加了系統(tǒng)的核實(見第11章)規(guī)定了取樣系統(tǒng)的壓力測試及檢漏方法,對使用過濾器進行評估和維護、核實氣體的要求和使用方法等,此條對于識別和處理分析系統(tǒng)取樣誤差有重要意義,可確保通過取樣系統(tǒng)獲得樣品的代表性。增加了故障排除(見第12章)列出了取樣系統(tǒng)失靈的主要原因、取樣過程中一些常見問題、采取的降低運行風(fēng)險的潛在補救措施和主動預(yù)防措施等,為現(xiàn)場取樣操作提供了詳細(xì)的指導(dǎo)說明。重新編寫了標(biāo)準(zhǔn)附錄按ISO10715:2022的附錄重新編寫了本標(biāo)準(zhǔn)附錄:其中錄I為新增;附錄B對GB/T13609-2017中附錄D、附錄E、附錄F、附錄G進行了合并;附錄H為新增(在ISO10715:2022中沒有附錄D為GB/T13609-2017中的附錄B,全部附錄由規(guī)范性修改為資料性。修改理由見本表后注2:標(biāo)準(zhǔn)附錄編寫的說明9和取樣點見圖2)的位置在設(shè)計、安裝及使用過程中需要大量實驗數(shù)據(jù)的支撐,而取樣探頭的安轉(zhuǎn)及使用涉及高壓和在役管線的安全要求(需在在役管線上開孔、焊接、試驗時,天然氣輸氣管道的直徑d為300mm,取樣探頭取距上游匯管的距離分別表3不同取樣位置的分析結(jié)果(1月26日15時12分取樣)組分5d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%8d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%20d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%極差GB13610再現(xiàn)性再現(xiàn)性是否滿足He0.010.010.010.000.02是H20.000.000.000.000.02是O20.000.000.000.000.02是N20.620.610.610.010.02是CO20.080.10是CH497.4597.4297.380.070.30是C2H60.470.470.470.000.07是C3H80.000.07是iC4H100.020.020.020.000.02是nC4H100.020.020.020.000.02是iC5H120.010.010.010.000.02是nC5H120.000.000.000.000.02是C6+0.010.010.010.000.02是物性參數(shù)計算結(jié)果計算結(jié)果計算結(jié)果極差相對偏/Hs,MJ/m336.6736.6636.640.03差%0.08/d,kg/m30.69140.69190.69230.00090.13/d(re)0.57410.57440.57480.00070.12/表4不同取樣位置的分析結(jié)果(1月26日15時24分取樣)組分5d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%8d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%20d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%極差GB13610再現(xiàn)性再現(xiàn)性是否滿足He0.010.010.020.000.02是H20.000.000.000.000.02是O20.000.000.000.000.02是N20.620.620.610.010.02是CO20.050.10是CH497.4497.3997.390.050.30是C2H60.470.480.470.000.07是C3H80.000.07是iC4H100.020.020.020.000.02是nC4H100.020.020.020.000.02是iC5H120.010.010.010.000.02是nC5H120.000.000.000.000.02是C6+0.010.010.010.000.02是物性參數(shù)計算結(jié)果計算結(jié)果計算結(jié)果極差/Hs,MJ/m336.6636.6536.640.020.055/d,kg/m30.69160.69210.69200.00050.072/d(re)0.57420.57460.57460.00040.070/表5不同取樣位置的分析結(jié)果(1月26日16時04分取樣)組分5d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%8d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%20d取樣口摩爾分?jǐn)?shù),%極差GB13610再現(xiàn)性再現(xiàn)性是否滿足He0.010.010.010.000.02是H20.000.000.000.000.02是O20.000.000.000.000.02是N20.610.610.610.010.02是CO20.030.10是CH497.4597.4497.470.030.30是C2H60.450.450.450.000.07是C3H80.000.07是iC4H100.020.020.020.000.02是nC4H100.020.020.020.000.02是iC5H120.010.010.010.000.02是nC5H120.000.000.000.000.02是C6+0.010.010.010.000.02是物性參數(shù)100.00100.00100.00極差/Hs,MJ/m336.6436.6436.650.010.027/d,kg/m30.69160.69170.69140.00030.043/d(re)0.57420.57430.57400.00030.052/的站點中的C4+以上組分含量較低,通過計算此樣品的相包絡(luò)委2016年在國家石油天然氣大流量站成都分站現(xiàn)場開展的取樣位置的驗證數(shù)據(jù),直接采用ISO10715:2022給出的取樣地點、取樣位置和取樣點(見圖制訂)中“5.5取樣探頭應(yīng)遠離任何可能引起氣溶膠或極大壓力降的設(shè)備(比如孔板、1-取樣地點、2-取樣位置、3-取樣點、4-氣流圖2取樣地點、取樣位置和取樣點或堆積在取樣系統(tǒng)中,也可以在垂直管道中安裝樣品探頭定位于中心三分之一處(見圖3)。取樣點是由一組三維坐標(biāo)定義的空間位置(實際上是管道內(nèi)的位置見圖2)。1-大于DN300——插入100mm但不超過10%2-不大于DN300——位于中心三分之一處圖3樣品位置附錄E介紹了因天然氣樣品中含有可凝析組分時,由于焦耳-湯姆遜效應(yīng),在取樣(2)增加了“7.2.8保溫、保壓取樣方法”,在“分的精確分析以指導(dǎo)天然氣的后續(xù)合理安全使用。該附錄為現(xiàn)場取樣時的實際操作程本標(biāo)準(zhǔn)增加的增“7.2.8保溫、保壓取樣方法”及在“附錄B(資料性)取樣程序”表6西南油氣田某輕烴處理廠穩(wěn)壓取樣實驗取樣信息樣品名稱天然氣取樣地點西南某輕烴處理廠取樣時間2018.5.11氣源干氣(脫水后脫烴前)氣源壓力氣源溫度27.5℃取樣方式穩(wěn)壓取樣常規(guī)取樣/鋼瓶號20180402L82505185/樣品編號/表7西北某凝析氣藏處理廠穩(wěn)壓取樣實驗取樣信息樣品名稱天然氣取樣地點西北某輕烴處理廠取樣時間2018.8.9氣源脫水后脫烴前天然氣氣源壓力10.4MPa氣源溫度47.0℃取樣方式穩(wěn)壓取樣常規(guī)取樣/鋼瓶號20180501(W01)L153702057(x01)/樣品編號2-1號2-2號/比較C6+重?zé)N組分含量的差異,研究穩(wěn)壓取樣樣品的代表性,表8為天然氣樣品組成分表8天然氣取樣代表性實驗組成分析結(jié)果樣品編號2-1#2-2#取樣方式穩(wěn)壓取樣常規(guī)取樣穩(wěn)壓取樣常規(guī)取樣組分含量y,%He0.07120.07070.01080.0102H20.01110.01010.00070.0013O20.00000.00000.00000.0000N20.44560.43093.72793.6619CO20.46720.48450.76850.7849C190.698391.123982.230082.3118C25.38555.10658.99998.9894C31.52191.47652.44492.4579iC40.30900.30410.43600.4394nC40.36130.35980.52570.5356neo-C50.00590.00630.00760.0070iC50.12530.13000.16510.1815nC50.09780.10410.15200.1569C6+0.49980.39240.53090.4691樣方式獲得的C6+含量為0.3924%;2號樣品中穩(wěn)壓取樣方式分析獲得的C6+含量為本標(biāo)準(zhǔn)增加的“10.12.4氣體取樣袋”在天然氣及類似氣體的含硫組分現(xiàn)場取樣中經(jīng)過了大量的驗證試驗,并對不同材質(zhì)的取樣袋進進行實驗。用兩種不同材質(zhì)的取樣容器進行取樣。在取樣后24小時內(nèi),在同一條件下對兩種容器內(nèi)的樣品分別進行分析,接下來將上述樣品每隔24小時分析一次,連續(xù)分析10次,考察樣品在不同材質(zhì)取樣容器中的穩(wěn)定保存時間。然后將樣品放置一周后再表9取樣容器穩(wěn)定性考察數(shù)據(jù)表取樣容器Tedlar氣袋金屬薄膜氣袋組分名稱硫氧碳(mg/m3)甲硫醇(mg/m3)硫氧碳(mg/m3)甲硫醇(mg/m3)樣品放置時間(天)123456789由表8可以看出:在取樣后24小時內(nèi),兩種取樣容器對氣袋內(nèi)的組分的保存率只有50%~60%。對于用氣袋進行含硫樣品的額取樣,取樣前應(yīng)袋可用于天然氣的取樣,只是針對天然氣中的特殊組分的取樣取樣及分析檢測中均得到了大量應(yīng)用,我國已形成的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16781.1-2017《天量要求》、GB/T33296-2016《頁巖氣技術(shù)要求和試驗方法》、GB/T32865-2016《致密砂巖氣技術(shù)要求和試驗方法》、NB/T10035-2016《通過管道輸送的煤層氣技術(shù)要求和AutomaticSamplingofGaseousFuels》、ISO8943:1991《Refrigeratedlighthydrocarbonfluids-Samplingofliquefiednaturalgas-Continuousmethod》及ISO10715:2022《Naturalgas-Gassampling》等標(biāo)準(zhǔn)。我國參照以上標(biāo)準(zhǔn)分別制定了GB/T30490-2014《天然Gassampling》,新修訂的ISO10715:2022正文包括:范圍、規(guī)范性停留時間計算指南、附錄H(資料性)氣體取樣系統(tǒng)核實規(guī)程、附錄I(資料性)樣品數(shù)量等九個資料性附錄。該標(biāo)準(zhǔn)提供了確保取樣系統(tǒng)和取樣過程的設(shè)計、定位、安裝、定說明,使標(biāo)準(zhǔn)使用過程更具可操作性;新增了系統(tǒng)核表10天然氣及類似氣體取樣標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的比較序號標(biāo)準(zhǔn)/方法主要技術(shù)內(nèi)容特點1ASTMD5287:2008《StandardPracticeforAutomaticSamplingofGaseousFuelsGB/T

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