ASTM D5454-11 Стандартный метод определения содержания водяного пара в газообразном топливе с использованием электронных анализаторов влажности

Стандарт «ASTM D5454-11 Стандартный метод определения содержания водяного пара в газообразном топливе с использованием электронных анализаторов влажности», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод определения содержания водяного пара в газообразном топливе с использованием электронных анализаторов влажности. В таких анализаторах обычно используются сенсорные ячейки на основе пентоксида фосфора, оксида алюминия или кремниевых датчиков, ячейки пьезоэлектрического типа и лазерные технологии.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• В качестве части конденсатора в ячейке емкостного типа используется алюминий, покрытый оксидом алюминия. Диэлектрическая пленка оксида алюминия изменяет емкость конденсатора в зависимости от присутствующего водяного пара. В отличие от ячеек на основе пятиокиси фосфора, этот тип имеет нелинейный отклик. Если вместо алюминия использовать кремний, то кремниевый элемент обеспечивает повышенную стабильность и очень быстрый отклик.
• Ячейка электролитического типа состоит из двух электродных проволок из благородного металла, покрытых пентоксидом фосфора. К электродам прикладывается напряжение смещения, и водяной пар вступает в химическую реакцию, создавая между электродами ток, пропорциональный присутствующему водяному пару.
• Датчик представляет собой ячейку пьезоэлектрического типа, состоящую из пары электродов, поддерживающих кварцевый преобразователь. При подаче напряжения на датчик возникают очень стабильные колебания. Поверхности датчика покрыты гигроскопичным полимером. При изменении количества влаги, адсорбированной полимером, происходит пропорциональное изменение частоты колебаний.
• Ячейка лазерного типа состоит из ячейки образца с оптической головкой, прикрепленной к одному концу, и зеркалом, прикрепленным к другому концу. Оптическая головка содержит лазер ближнего инфракрасного диапазона, который излучает свет на длине волны, поглощаемой молекулами воды. Рядом с лазером установлен детектор, чувствительный к ближнему инфракрасному излучению. Свет от лазера проходит через дальний конец и возвращается к детектору в оптической головке. Часть излучаемого света поглощается пропорционально присутствующим молекулам воды, когда свет проходит через ячейку образца и возвращается к детектору.
• Содержание воды обычно является точкой росы при атмосферном давлении и измеряется в градусах по Фаренгейту или по Цельсию или фунт/миллион стандартных кубических футов, выражается через . Последний термин используется в этом методе испытаний, поскольку это обычная единица измерения для электронных анализаторов. Один фунт на миллион стандартных кубических футов эквивалентен 21,1 ppm или 16,1 мгм3/м0,1 водяного пара по объему. Анализаторы должны охватывать диапазон от 50 до XNUMX фунтов на миллион стандартных кубических футов.
• Точка росы воды — это температура, при которой жидкая вода начнет конденсироваться из существующего водяного пара (при определенном давлении). Графики зависимости точек росы от давления и содержания воды включены в стандарт «ASTM D1142-95 Стандартный метод испытаний содержания водяного пара в газообразном топливе путем измерения температуры точки росы».

Содержание воды в топливном газе является наиболее важным фактором, влияющим на внутреннюю коррозию. При благоприятных условиях образуются гидраты — полутвердые смеси углеводородов и воды, вызывающие серьезные проблемы в процессе эксплуатации. Теплотворная способность топлива уменьшается с увеличением концентрации воды. По этой причине в системах природного газа часто измеряют уровень концентрации воды. Обычная спецификация трубопровода составляет от 4 до 7 фунтов на миллион стандартных кубических футов. Данный метод испытаний описывает измерение содержания водяного пара с помощью электронных приборов прямого считывания.

Анализатор влажности представляет собой прибор, определяющий содержание влаги методом потери при сушке и состоящий из взвешивающего и галогенного нагревательного элемента. Подходит для контроля качества и производственных нужд в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности.

Как правило, контракты, регулирующие транспортировку природного газа по трубопроводам, включают спецификации, ограничивающие максимально допустимую концентрацию водяного пара. Избыточное количество водяного пара может вызвать коррозию, повреждая трубопроводы и оборудование. Он также может конденсироваться и замерзать или образовывать гидраты метана и вызывать закупорки. Содержание водяного пара также влияет на теплотворную способность природного газа и, таким образом, на его качество. Этот метод испытаний позволяет определить содержание воды в природном газе.

Если для испытуемого газа доступен приемлемый график, показывающий изменение содержания водяного пара в зависимости от температуры насыщения или точки росы по воде в подходящем диапазоне давлений, содержание водяного пара можно рассчитать напрямую, используя наблюдаемую температуру точки росы по воде и давление, при котором проводится определение.

Среди многочисленных исследований по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, которые наша организация предоставила предприятиям различных секторов, она также предоставляет услуги по испытаниям, определенные в стандарте «ASTM D5454-11 Стандартный метод испытаний на содержание водяного пара в газообразном топливе с использованием электронных анализаторов влажности» с привлечением обученного и опытного персонала и передового технологического оборудования.