ASTM D5454-11 Elektronik Nem Analizörleri Kullanılarak Gaz Yakıtların Su Buharı İçeriği İçin Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM D5454-11 Elektronik nem analizörleri kullanılarak gaz yakıtların su buharı içeriği için standart test yöntemi” standardında, elektronik nem analizörleri kullanılarak gaz yakıtların su buharı içeriğinin belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu tür analizörler genellikle fosfor pentoksit, alüminyum oksit veya silikon sensörlere dayalı algılama hücreleri, piezoelektrik tip hücreler ve lazer tabanlı teknolojiler kullanır.

Bu standardın amaçları doğrultusunda şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• Kapasitans tipi hücre, kapasitörün bir parçası olarak alüminyum oksit ile kaplanmış alüminyum kullanır. Dielektrik alüminyum oksit filmi, kapasitörün kapasitesini mevcut su buharına göre değiştirir. Fosfor pentoksit hücrelerinin aksine, bu tip tepkisinde doğrusal değildir. Alüminyum yerine silikon kullanılırsa, silikon hücre gelişmiş kararlılık ve çok hızlı tepki verir.
• Elektrolitik tip hücre, fosfor pentoksit ile kaplanmış iki asil metal elektrot telinden oluşur. Elektrotlara bir önyargı voltajı uygulanır ve su buharı kimyasal olarak reaksiyona girerek, mevcut su buharına orantılı olarak elektrotlar arasında bir akım üretir.
• Piezoelektrik tipi hücre, sensör, kuvars kristal dönüştürücüyü destekleyen bir çift elektrottan oluşur. Sensöre voltaj uygulandığında çok kararlı bir salınım meydana gelir. Sensörün yüzeyleri higroskopik bir polimerle kaplanır. Polimer üzerine emilen nem miktarı değiştikçe, salınım frekansında orantılı bir değişiklik meydana gelir.
• Lazer tipi hücre, bir ucuna optik kafa ve diğer ucuna ayna takılmış bir numune hücresinden oluşur. Optik kafa, su molekülü tarafından emildiği bilinen bir dalga boyunda ışık yayan bir NIR lazeri içerir. Lazerin yanına, NIR dalga boyu ışığına duyarlı bir dedektör monte edilmiştir. Lazerden gelen ışık uzak uçtan geçer ve optik kafadaki dedektöre geri döner. Yayılan ışığın bir kısmı, mevcut su molekülleriyle orantılı olarak, ışık numune hücresinden geçerken ve dedektöre geri dönerken emilir.
• Su içeriği genellikle atmosfer basıncında çiğlenme noktasıdır ve F veya C cinsinden veya pound/milyon standart kübik feet, cinsinden ifade edilir. İkinci terim bu test yönteminde kullanılır çünkü elektronik analizörler için olağan okuma birimidir. Bir pound/milyon standart kübik feet, hacimce 21,1 ppm veya 16,1 mgm/m3 su buharına denktir. Analizörler 0,1 ila 50 pound/milyon standart kübik feet aralığını kapsamalıdır.
• Su çiğlenme noktası, sıvı suyun mevcut su buharından yoğunlaşmaya başlayacağı sıcaklıktır (belirtilen bir basınçta). Çiğlenme noktalarının basınç ve su içeriğine karşı grafikleri “ASTM D1142-95 Gaz yakıtların su buharı içeriğinin çiğ noktası sıcaklığının ölçülmesiyle standart test yöntemi” standardında yer almaktadır.

Yakıt gazındaki su içeriği, iç korozyonu etkileyen en önemli faktördür. Hidrokarbonlar ve suyun yarı katı bir bileşimi olan hidratlar, uygun koşullar altında ciddi çalışma sorunlarına neden olarak oluşur. Yakıt ısıtma değeri, su konsantrasyonu ile azalır. Bu nedenle, su konsantrasyonu seviyeleri doğal gaz sistemlerinde sıklıkla ölçülür. Yaygın bir boru hattı spesifikasyonu 4 ila 7 pound/milyon standart kübik feet’dir. Bu test yöntemi, doğrudan okumalı elektronik enstrümantasyonla su buharı içeriğinin ölçülmesini açıklar.

Nem analizörü, kurutma yöntemindeki kayıpla nem içeriğini belirleyen ve bir tartım ve halojen ısıtma ünitesinden oluşan bir cihazdır. Gıda, ilaç, kimya ve diğer endüstrilerde kalite kontrol ve üretim ihtiyaçlarına uygundur.

Genel olarak, doğal gazın boru hattı iletimini düzenleyen sözleşmeler, izin verilen maksimum su buharı konsantrasyonunu sınırlayan özellikler içerir. Aşırı su buharı, aşındırıcı koşullara neden olarak boru hatlarını ve ekipmanları bozabilir. Ayrıca yoğunlaşabilir ve donabilir veya metan hidratları oluşturabilir ve tıkanıklıklara neden olabilir. Su buharı içeriği ayrıca doğal gazın ısıtma değerini etkiler ve böylece gazın kalitesini etkiler. Bu test yöntemi, doğal gazın su içeriğinin belirlenmesine olanak tanır.

Test edilen gaz için uygun bir basınç aralığında doygunluk veya su çiğ noktası sıcaklıklarına bağlı su buharı içeriğinin değişimini gösteren kabul edilebilir bir grafik mevcutsa, su buharı içeriği, gözlenen su çiğ noktası sıcaklığı ve belirlemenin yapıldığı basınç kullanılarak doğrudan hesaplanabilir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “ASTM D5454-11 Elektronik nem analizörleri kullanılarak gaz yakıtların su buharı içeriği için standart test yöntemi” standardında tanımlanan test hizmetleri de vermektedir.