Стандартен метод за изпитване на съдържанието на водни пари в газообразни горива ASTM D5454-11 с помощта на електронни анализатори на влага

Стандартът „ASTM D5454-11 Стандартен метод за изпитване на съдържанието на водни пари в газообразни горива с помощта на електронни анализатори на влага“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за определяне на съдържанието на водни пари в газообразни горива с помощта на електронни анализатори на влага. Такива анализатори обикновено използват сензорни клетки, базирани на сензори от фосфорен пентаоксид, алуминиев оксид или силиций, пиезоелектрични клетки и лазерни технологии.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• Клетката тип капацитив използва алуминий, покрит с алуминиев оксид, като част от кондензатора. Диелектричният филм от алуминиев оксид променя капацитета на кондензатора в зависимост от наличието на водни пари. За разлика от клетките с фосфорен пентоксид, този тип е нелинеен в своя отговор. Ако вместо алуминий се използва силиций, силициевата клетка предлага подобрена стабилност и много бърза реакция.
• Електролитната клетка се състои от два електрода от благороден метал, покрити с фосфорен пентаоксид. Към електродите се прилага напрежение на отклонение и водните пари реагират химически, произвеждайки ток между електродите, пропорционален на наличната водна пара.
• Пиезоелектрична клетка, сензорът се състои от чифт електроди, поддържащи кварцов кристален преобразувател. Когато към сензора се приложи напрежение, възниква много стабилно трептене. Повърхностите на сензора са покрити с хигроскопичен полимер. С промяната на количеството влага, адсорбирана върху полимера, настъпва пропорционална промяна в честотата на трептене.
• Лазерната клетка се състои от клетка за проба с оптична глава, прикрепена към единия край, и огледало, прикрепено към другия край. Оптичната глава съдържа NIR лазер, който излъчва светлина с дължина на вълната, за която е известно, че се абсорбира от водните молекули. Детектор, чувствителен към светлина с дължина на вълната в ближния инфрачервен диапазон, е монтиран до лазера. Светлината от лазера преминава през далечния край и се връща към детектора в оптичната глава. Част от излъчената светлина се абсорбира, пропорционално на наличните водни молекули, докато светлината преминава през клетката за проба и се връща към детектора.
• Съдържанието на вода обикновено е точка на оросяване при атмосферно налягане и се измерва в градуси по Фаренхайт или Целзий. паунд/милион стандартни кубически фута, се изразява чрез . Последният термин се използва в този метод на изпитване, защото е обичайната мерна единица за електронни анализатори. Един паунд на милион стандартни кубически фута е еквивалентен на 21,1 ppm или 16,1 mgm/m3 водна пара по обем. Анализаторите трябва да покриват диапазон от 0,1 до 50 паунда на милион стандартни кубически фута.
• Точката на оросяване на водата е температурата, при която течната вода ще започне да кондензира от съществуващата водна пара (при определено налягане). Графики на точките на оросяване спрямо налягането и съдържанието на вода са включени в стандарта „ASTM D1142-95 Стандартен метод за изпитване на съдържанието на водни пари в газообразни горива чрез измерване на температурата на точката на оросяване“.

Съдържанието на вода в горивния газ е най-важният фактор, влияещ върху вътрешната корозия. Хидратите, полутвърда комбинация от въглеводороди и вода, се образуват при благоприятни условия, причинявайки сериозни експлоатационни проблеми. Топлинната стойност на горивото намалява с концентрацията на вода. Поради тази причина нивата на концентрация на вода често се измерват в системите за природен газ. Обичайната спецификация на тръбопровода е от 4 до 7 паунда на милион стандартни кубически фута. Този метод на изпитване описва измерването на съдържанието на водни пари с електронни уреди с директно отчитане.

Анализаторът на влага е устройство, което определя съдържанието на влага чрез метода на загуба при сушене и се състои от тегловна и халогенна нагревателна единица. Подходящ е за контрол на качеството и производствени нужди в хранително-вкусовата, фармацевтичната, химическата и други промишлености.

Като цяло, договорите, уреждащи преноса на природен газ по тръбопроводи, включват спецификации, които ограничават максимално допустимата концентрация на водни пари. Прекомерното количество водна пара може да причини корозивни условия, да повреди тръбопроводите и оборудването. Той може също да кондензира и замръзне или да образува метанови хидрати и да причини запушвания. Съдържанието на водна пара също влияе върху топлинната стойност на природния газ и по този начин влияе върху качеството на газа. Този метод на изпитване позволява определянето на водното съдържание на природния газ.

Ако за изпитвания газ е налична приемлива графика, показваща изменението на съдържанието на водни пари с температурата на насищане или точката на оросяване в подходящ диапазон на налягане, съдържанието на водни пари може да се изчисли директно, като се използва наблюдаваната температура на точката на оросяване и налягането, при което се извършва определянето.

Сред многобройните проучвания за изпитване, измерване, анализ и оценка, които нашата организация е предоставила на фирми в различни сектори, тя предлага и услуги за изпитване, дефинирани в стандарта „ASTM D5454-11 Стандартен метод за изпитване на съдържанието на водни пари в газообразни горива с помощта на електронни анализатори на влага“, със своя обучен и експертен персонал и модерно технологично оборудване.