Приложение Г (справочное). Процедуры точечного отбора проб природного газа

Приложение Г
(справочное)

Процедуры точечного отбора проб природного газа

Г.1 Методика отбора проб газа низкого давления в стеклянные пипетки

Г.1.1 Требования безопасности

Перед выполнением отбора проб визуально проверяют пипетку для отбора пробы на предмет отсутствия сколов, глубоких царапин или трещин. Надевают на стеклянную пипетку гибкую манжету вследствие возможного повышения давления исследуемого газа в линии до значения, превышающего 10 кПа.

Во время отбора проб используют защитные очки.

Г.1.2 Подготовка стеклянной пипетки

Смазывают запорные краны пипетки силиконовой смазкой.

Очищают пипетку моющим водным раствором гидроокиси калия по ГОСТ 24363 с массовой концентрацией от 35 % до 40 %.

Промывают пипетку дистиллированной водой по ГОСТ 6709.

Высушивают пипетку сухим горячим воздухом (не содержащим масла).

Если в газовой пробе определяют сероводород, то перед промывкой пипетки раствором гидроокиси калия промывают пипетку водным раствором серной кислоты по ГОСТ 14262 с молярной концентрацией 0,01 моль/дм ³.

Г.1.3 Отбор проб

Типовая схема отбора пробы природного газа в стеклянные пипетки представлена на рисунке Г.1.

Измеряют давление в точке отбора пробы. Убеждаются, что избыточное давление в линии подачи пробы не превышает 0,2 МПа.

Устанавливают пробоотборный зонд 1.

Соединяют кран 2 пробоотборного устройства с пипеткой 5 при помощи пробоотборной линии, снабженной вентилем тонкой регулировки 3, предварительно продутой от 5 до 10 мин исследуемым газом под небольшим избыточным давлением. Длина пробоотборной линии должна быть, по возможности, минимизирована.

Вход пипетки при этом должен располагаться как можно ближе к точке отбора пробы исследуемого газа.

Соединяют выход пипетки с входом расходомера 7 (СИ или индикатора объемного расхода исследуемого газа).

Соединяют выход расходомера 7 со сбросной линией.

Открывают запорный вентиль 2 (см. рисунок Г.1) на пробоотборной устройстве, а затем краны 4 и 6 пипетки в порядке, соответствующем направлению потока исследуемого газа.

Расход исследуемого газа через пипетку регулируют вентилем 3 и контролируют с помощью расходомера 7.

Контролируют наличие жидкости в пробе во время продувки пипетки.

Пробу бракуют при наличии визуально определяемой жидкости.

Закрывают пипетку с пробой после продувки исследуемым газом (необходимо пропустить не менее 10-15-кратного объема пипетки), закрывая краны пипетки в порядке, противоположном направлению потока исследуемого газа, чтобы повысить давление в пипетке до давления в точке отбора проб.

Отсоединяют пипетку с пробой природного газа.

Фиксируют запорные краны пипетки зажимами при их наличии в комплекте пипетки для предотвращения случайного открывания и проверяют ее герметичность.

1 - пробоотборный зонд; 2 - шаровой кран; 3 - вентиль; 4 - входной кран пипетки; 5 - стеклянная пипетка; 6 - выходной кран пипетки; 7 - расходомер; 8 - сброс исследуемого газа

Рисунок Г.1 - Схема отбора проб в стеклянные пипетки

Г.1.4 Подготовка к транспортированию

Для транспортирования пипетки с пробой исследуемого газа используют подходящую тару.

Г.2 Процедура отбора проб методом заполнения-выпуска

Схема расположения оборудования показана на рисунке Г.2. Отводная линия имеет длину от 0,6 до 1,2 м. В качестве материала, применяемого для пробоотборного оборудования и соединительных линий, используют нержавеющую сталь. Отводную линию допускается скручивать в змеевик, что делает аппаратуру для отбора проб более компактной. Применение такой линии позволяет предотвратить конденсацию углеводородов в выходном вентиле пробоотборника.

1 - пробоотборный зонд; 2 - шаровой кран; 3 - вентиль; 4 - манометр; 5 - входной вентиль пробоотборника; 6 - пробоотборник; 7 - выходной вентиль пробоотборника; 8 - отводная линия; 9 - вентиль отводной линии; 10 - расходомер

Рисунок Г.2 - Схема отбора проб методом заполнения-выпуска

Устанавливают пробоотборный зонд 1.

Подсоединяют пробоотборный зонд 1 к пробоотборной линии.

Открывают полностью кран 2 и частично вентиль 3 и продувают пробоотборную линию исследуемым газом под небольшим избыточным давлением, не допуская охлаждения вентиля 3 и пробоотборной линии, регулируя соответствующим образом расход природного газа вентилем 3.

Время продувки пробоотборной линии должно не менее, чем в 10 раз превышать расчетное или паспортное время пребывания, но не менее 1 мин.

Подсоединяют один конец пробоотборника через пробоотборную линию к пробоотборному устройству. Другой конец пробоотборника подсоединяют к отводной линии и собирают полностью схему, указанную на рисунке Г.2.

Пробоотборник устанавливают вертикально.

Медленно продувают линию и пробоотборник исследуемым газом для вытеснения воздуха.

При полностью открытых кране 2 и вентиле 3, входном 5 и выходном 7 вентилях пробоотборника, а также частично открытом вентиле 9 отводной линии 8 продувают пробоотборник не менее чем 20-кратным объемом природного газа. Для контроля объема пропущенного газа на выходе отводной линии устанавливают счетчик газа или ротаметр 10 и определяют объем пропущенного газа либо непосредственно при помощи счетчика, либо при помощи секундомера и ротаметра. В последнем случае устанавливают постоянный расход исследуемого газа по ротаметру и продувают пробоотборник в течение необходимого времени, контролируя его по часам или секундомеру. Например, при объеме пробоотборника, равном 1 дм ³, пропускают не менее 20 дм ³ исследуемого газа. При расходе исследуемого газа по ротаметру, равном 2 дм ³/мин, пробоотборник в данном случае продувают не менее 10 мин.

Примечание - При отсутствии технической возможности установки на конце пробоотборной линии СИ объемного расхода или объема, допускается для вычисления пропущенного объема исследуемого газа применять аттестованные в установленном порядке расчетные методики определения объемного расхода или времени пребывания исследуемого газа в используемой пробоотборной системе.

Закрывают вентиль 9. После того, как давление по показаниям манометра 4 возрастет до давления в точке отбора проб, отсоединяют СИ объемного расхода газа (ротаметр) 10 при наличии технической возможности.

Закрывают кран 2 и медленно сбрасывают давление в пробоотборнике путем открывания вентиля 9 до тех пор, пока оно не достигнет атмосферного давления.

Закрывают вентиль 9. Открывают кран 2.

Чтобы эффективно очистить пробоотборник от ранее находящегося в нем природного газа, повторяют две предыдущие операции несколько раз. Зависимость количества циклов заполнения-выпуска пробоотборника от абсолютного давления в точке отбора проб приведена в таблице Г.1.

Наблюдают за появлением следов жидкости на конце отводной линии, при наличии технической возможности. При появлении жидкости прекращают пропускание или сброс исследуемого газа, нагревают отводную линию и продолжают отбор проб с меньшим расходом исследуемого газа через вентиль 9.

Примечание - При отсутствии технической возможности наблюдения жидкости на выходе отводной линии, следует контролировать температуру вентиля 7 или отводной линии 8, как можно ближе к вентилю 7. В случае падения температуры вентиля 7 следует прекратить пропускание или сброс исследуемого газа, нагреть отводную линию и продолжить отбор проб с меньшим расходом исследуемого газа через вентиль 9.

Таблица Г.1 - Количество циклов заполнения-выпуска пробоотборника в зависимости от абсолютного давления в точке отбора проб

Абсолютное давление в точке отбора проб, МПа	Количество циклов заполнения-выпуска
От 0,1 до 0,2 включ.	13
Св. 0,2 до 0,4 включ.	8
Св. 0,4 до 0,6 включ.	6
Св. 0,6 до 1,0 включ.	5
Св. 1,0 до 3,5 включ.	4
Св. 3,5	3

По завершении последнего цикла сначала перекрывают вентиль 9 и после того, как давление по манометру 4 возрастет до давления в точке отбора проб исследуемого газа, последовательно закрывают вентили 7, 5 и 3, а затем кран 2.

Записывают давление в пробоотборнике по показаниям манометра 4. Записывают температуру в точке отбора исследуемого газа. Плавно сбрасывают давление в отводной линии, постепенно приоткрывая вентиль 9. Отсоединяют отводную линию.

Аккуратно, не допуская резкого падения давления, отсоединяют пробоотборник. Плавно сбрасывают давление в пробоотборной линии, постепенно приоткрывая вентиль 3.

Проверяют отсутствие утечек, погружая вентили пробоотборника в воду, если это возможно, или используя пенный раствор.

После проверки герметичности удаляют досуха воду или пенный раствор с вентилей пробоотборника.

Закрывают вентили пробоотборника заглушками.

Примечание - Если давление в точке отбора проб превышает максимально допустимое давление для пробоотборника, то на пробоотборной линии после крана 2 дополнительно устанавливают регулятор давления и с его помощью устанавливают давление, не превышающее максимально допустимого значения для пробоотборника.

Возможен вариант схемы отбора проб методом заполнения-выпуска с байпасом пробоотборника, позволяющим выполнять продувку пробоотборной системы в отсутствие пробоотборника со сбросом продувочного газа на свечу. Схема отбора проб с байпасом пробоотборника приведена на рисунке Г.3.

1 - пробоотборный зонд; 2 - шаровой кран; 3 - вентиль; 4 - манометр; 5 - входной вентиль пробоотборника; 6 - пробоотборник; 7 - выходной вентиль пробоотборника; 8 - отводная линия; 9 - вентиль отводной линии; 10 - расходомер; 11, 12, 13 - шаровые краны; 14 - байпасная линия

Рисунок Г.3 - Вариант схемы отбора проб методом заполнения-выпуска с байпасом пробоотборника

Альтернативным способом отбора проб является продувка пробоотборника, после его присоединения и проведения всех предварительных процедур, при рабочем давлении (с использованием схем, представленных на рисунке Г.2 или Г.3) не менее чем 50-кратным объемом исследуемого газа при расходе, который позволяет осуществить продувку в период времени от 10 до 15 мин и не вызывает появления следов жидкости на конце отводной линии. При появлении жидкости на конце отводной линии повторяют последовательность действий для данного случая, указанную выше.

Г.3 Отбор проб методом вакуумирования баллона

Схема расположения оборудования показана на рисунке Г.4.

Последовательность операций при отборе проб методом вакуумирования баллона приведена ниже.

Вакуумируют баллон для проб до абсолютного давления не выше 100 Па (используют баллон, который был предварительно вакуумирован и проверен на возможность длительного сохранения данного разрежения).

Перед вакуумированием с помощью вакуумметра проверяют вентили для обнаружения утечек, чтобы быть уверенными в герметичности вентилей.

Устанавливают баллон для отбора проб, как показано на рисунке Г.4.

1 - точка отбора проб; 2 - шаровой кран; 3, 4 - вентили; 5 - сброс газа; 6 - вентиль баллона; 7 - баллон

Рисунок Г.4 - Схема отбора проб методом вакуумирования баллона

Полностью открывают кран 2 и вентиль 3, заполняя пробоотборную линию исследуемым газом. Закрывают кран 2 и вентиль 3, частично открывают сбросной вентиль 4 и медленно выпускают исследуемый газ через линию сброса 5. После сброса давления до атмосферного закрывают сбросной вентиль 4.

Повторяют данную процедуру в зависимости от давления в точке отбора исследуемого газа в соответствии с таблицей Г.1.

Полностью открывают кран 2 и вентиль 3.

Медленно открывают вентиль баллона 6, повышая давление в баллоне до давления в пробоотборной линии.

Закрывают вентиль баллона 6, кран 2 и вентиль 3.

Открывают вентиль 4, чтобы снизить давление в пробоотборной линии до атмосферного.

Отсоединяют баллон с пробой исследуемого газа от пробоотборной линии.

Проверяют на отсутствие утечек, погружая вентиль баллона б в воду, или, используя пенный раствор.

После проверки герметичности удаляют досуха воду или пенный раствор с вентиля баллона.

Закрывают вентиль баллона заглушкой.

Примечание - Приведенные в настоящем приложении варианты схем отбора проб природного газа являются рекомендуемыми. Проектные организации и производители систем отбора проб природного газа вправе упрощать или дополнять указанные выше схемы при наличии необходимости или возможности.