روش تست استاندارد ASTM D1945-14 برای آنالیز گاز طبیعی با کروماتوگرافی گازی

استاندارد «ASTM D1945-14 روش آزمون استاندارد برای تجزیه و تحلیل گاز طبیعی با کروماتوگرافی گازی»، که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) منتشر شده است، روشی را برای تعیین ترکیب شیمیایی گازهای طبیعی و مخلوط‌های گازی مشابه در محدوده ترکیب نشان داده شده در جدول ارائه شده در استاندارد شرح می‌دهد . این روش آزمون می‌تواند برای تجزیه و تحلیل گازهای طبیعی خالص حاوی مقادیر ناچیز هگزان و هیدروکربن‌های بالاتر، یا برای تعیین یک یا چند جزء در صورت نیاز، به اختصار استفاده شود.

اجزای یک نمونه معرف از نظر فیزیکی توسط کروماتوگرافی گازی (GC) جدا شده و با داده های کالیبراسیون به دست آمده در شرایط عملیاتی مشابه از مخلوطی از استانداردهای مرجع با ترکیب شناخته شده مقایسه می شوند. اجزای چندگانه انتهای سنگین یک نمونه را می توان با معکوس کردن جهت عبور گاز حامل از ستون به قله های نامنظم گروه بندی کرد تا انتهای سنگین به عنوان C5 و سنگین تر، C6 و سنگین تر، یا C7 و سنگین تر گروه بندی شود. ترکیب نمونه با مقایسه ارتفاع قله یا نواحی قله یا هر دو با مقادیر مربوطه به دست آمده با استاندارد مرجع محاسبه می شود.

این روش آزمایش برای ارائه داده هایی برای محاسبه خواص فیزیکی نمونه، مانند ارزش حرارتی و چگالی نسبی، یا برای نظارت بر غلظت یک یا چند جزء در یک مخلوط مهم است.

آشکارساز مورد استفاده در این آزمایشات باید از نوع هدایت حرارتی یا معادل آن از نظر حساسیت و پایداری باشد. آشکارساز هدایت حرارتی باید به اندازه کافی حساس باشد تا سیگنالی با حداقل 0,25 میلی ولت برای 1 مول n-بوتان در یک نمونه 0,5 میلی لیتری تولید کند.

این تست ها همچنین از ابزارهای ضبط مانند ضبط کننده های نمودار نواری یا یکپارچه کننده های الکترونیکی یا هر دو برای تصویربرداری از اجزای جدا شده استفاده می کنند. اگرچه هنگام استفاده از یکپارچه سازی الکترونیکی به ضبط کننده نمودار نواری نیازی نیست، اما برای ارزیابی عملکرد ابزار بسیار مطلوب است.

ضبط کننده باید یک ضبط کننده نمودار نواری با مقیاس کامل 5 میلی ولت یا کمتر باشد. عرض گرافیک باید حداقل 150 میلی متر باشد. حداکثر زمان پاسخ قلم 2 ثانیه و حداقل سرعت گرافیکی 10 میلی متر در دقیقه مورد نیاز است. اگر کروماتوگرام باید با استفاده از روش‌های دستی برای بدست آوردن فیلدها تفسیر شود، سرعت‌های سریع‌تر تا 100 میلی‌متر/دقیقه ترجیح داده می‌شود.

یکپارچه‌کننده‌های الکترونیکی یا محاسباتی، جداسازی و اثبات پاسخ معادل با ضبط کننده، برای نمایشگرهایی غیر از ضبط‌کننده نمودار مورد نیاز است.

یکی از تجهیزات مورد استفاده در این تست ها تضعیف کننده است. اگر قرار است کروماتوگرام با استفاده از روش های دستی تفسیر شود، باید از یک تضعیف کننده با سیگنال خروجی آشکارساز استفاده شود تا حداکثر پیک ها در محدوده نمودار ضبط کننده حفظ شود. دقت تضعیف کننده باید در محدوده 0,5 درصد بین مراحل محدوده تضعیف کننده باشد.

قبل از شروع آزمایشات، دستگاه باید آماده شود. برای این منظور ابتدا باید کنترل خطی انجام شود. برای تعیین خطی بودن پاسخ برای آشکارساز هدایت حرارتی، روش زیر باید تکمیل شود:

• جزء اصلی مورد علاقه (متان برای گاز طبیعی) از طریق یک حلقه نمونه با اندازه ثابت با افزایش فشار جزئی 13 تا 100 کیلو پاسکال یا 13 کیلو پاسکال در فشار اتمسفر غالب به کروماتوگرافی بارگذاری می شود.
• پاسخ های پیک یکپارچه برای میدان تولید شده در هر افزایش فشار در برابر فشار جزئی آنها رسم می شود.
• نتایج رسم شده باید یک خط مستقیم را نشان دهد. یک پاسخ کاملاً خطی با استفاده از مقادیر لگاریتمی یک خط مستقیم را در زاویه 45 درجه نشان می دهد.
• هر خط کج نشان می دهد که حلقه نمونه حجم ثابت بیش از حد بزرگ است. اندازه حلقه کوچکتر باید جایگزین حلقه حجم ثابت شود و روش فوق باید تکرار شود.
• خطی بودن در محدوده مورد علاقه باید برای هر جزء شناخته شود. ایجاد جدولی که انحراف فاکتور پاسخ را با غلظت های مختلف یادداشت می کند مفید است.
• لازم به ذکر است که گازهای نیتروژن، متان و اتان در فشار اتمسفر تراکم پذیری کمتر از 1 درصد از خود نشان می دهند. سایر اجزای گاز طبیعی در فشارهای کمتر از فشار اتمسفر تراکم پذیری قابل توجهی از خود نشان می دهند.
• اکثر اجزای با فشار بخار کمتر از 100 کیلو پاسکال نمی توانند به عنوان گاز خالص برای مطالعه خطی استفاده شوند زیرا فشار بخار کافی برای گیج خلاء تا 100 کیلو پاسکال را نشان نمی دهند. برای این اجزا می توان از مخلوطی حاوی نیتروژن یا متان برای ایجاد فشار جزئی استفاده کرد که می تواند فشار کل را تا 100 کیلو پاسکال افزایش دهد. با استفاده از جدول ارائه شده در استاندارد برای فشار بخار در 38 درجه، حداکثر فشاری که در آن یک جزء خاص می تواند با نیتروژن مخلوط شود محاسبه می شود.

هنگام شروع آزمون ها، ابتدا ستون های مناسب برای مطالعه مورد نظر اجرا می شوند. شرایط عملیاتی تنظیم می شود و کروماتوگراف برای تثبیت منتظر می ماند. برای هگزان ها و بالاتر، حلقه نمونه گرم می شود. اکثر کروماتوگراف های مدرن دارای کوره های دریچه ای با دمای کنترل شده هستند. هنگامی که کوره های شیری در دسترس نیستند، توصیه می شود شیر نمونه گیری گاز را در کوره کروماتوگرافی نصب کرده و در دمای ستون کار کنید.

هنگامی که ابزار ظاهراً تثبیت شد، اجرای کنترل بر روی استاندارد مرجع برای تعیین تکرارپذیری ابزار انجام می شود. دو بررسی متوالی باید در محدوده تکرارپذیری برای مقدار درصد مول فعلی هر جزء باقی بماند.

میانگین دو بررسی متوالی یا آخرین بررسی که در محدوده تکرارپذیری بررسی قبلی در هر جزء قرار می‌گیرد، می‌تواند به عنوان استاندارد مرجع برای همه اجراهای بعدی تا زمانی که تغییر در شرایط عملکرد ابزار رخ دهد، استفاده شود.

سازمان ما در میان مطالعات متعدد آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی که برای کسب‌وکارها در بخش‌های مختلف انجام می‌دهد، با کادر آموزش دیده و متخصص و تجهیزات پیشرفته فن‌آوری، گواهی‌نامه و تست تعریف شده در استاندارد ASTM D1945-14 روش تست استاندارد برای تجزیه و تحلیل گاز طبیعی توسط کروماتوگرافی گازی". همچنین خدمات ارائه می دهد.