Štandardná skúšobná metóda ASTM D5454-11 pre obsah vodnej pary v plynných palivách s použitím elektronických analyzátorov vlhkosti

Norma „ASTM D5454-11 Štandardná skúšobná metóda na stanovenie obsahu vodnej pary v plynných palivách pomocou elektronických analyzátorov vlhkosti“ vyvinutá Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) opisuje skúšobnú metódu na stanovenie obsahu vodnej pary v plynných palivách pomocou elektronických analyzátorov vlhkosti. Takéto analyzátory zvyčajne používajú snímacie články na báze oxidu fosforečného, ​​oxidu hlinitého alebo kremíkových senzorov, piezoelektrické články a laserové technológie.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Kapacitný typ článku používa ako súčasť kondenzátora hliník potiahnutý oxidom hlinitým. Dielektrická vrstva oxidu hlinitého mení kapacitu kondenzátora v závislosti od prítomnej vodnej pary. Na rozdiel od buniek s oxidom fosforečným je tento typ nelineárny vo svojej odozve. Ak sa namiesto hliníka použije kremík, kremíkový článok ponúka zlepšenú stabilitu a veľmi rýchlu odozvu.
• Elektrolytický článok pozostáva z dvoch elektródových drôtov z ušľachtilých kovov potiahnutých oxidom fosforečným. Na elektródy sa privedie predpätie a vodná para chemicky reaguje, pričom medzi elektródami vzniká prúd úmerný prítomnej vodnej pare.
• Piezoelektrický typ článku, senzor pozostáva z dvojice elektród podopierajúcich kremenný kryštálový menič. Keď sa na senzor privedie napätie, dochádza k veľmi stabilnému kmitu. Povrchy senzora sú potiahnuté hygroskopickým polymérom. So zmenou množstva vlhkosti adsorbovanej na polyméri dochádza k proporcionálnej zmene frekvencie kmitania.
• Laserová kyveta pozostáva zo vzorkovacej kyvety s optickou hlavou pripevnenou na jednom konci a zrkadlom pripevneným na druhom konci. Optická hlava obsahuje NIR laser, ktorý vyžaruje svetlo s vlnovou dĺžkou, o ktorej je známe, že ju absorbujú molekuly vody. Vedľa laseru je namontovaný detektor citlivý na vlnovú dĺžku svetla v blízkej infračervenej oblasti. Svetlo z laseru prechádza cez vzdialený koniec a vracia sa do detektora v optickej hlave. Časť emitovaného svetla sa absorbuje, úmerne k prítomným molekulám vody, keď svetlo prechádza cez mernú celu a vracia sa do detektora.
• Obsah vody je zvyčajne rosný bod pri atmosférickom tlaku a meria sa v stupňoch Fahrenheita alebo Celzia. libra/milión štandardných kubických stôp, je vyjadrené pomocou . Tento posledný termín sa v tejto testovacej metóde používa, pretože je to bežná jednotka odčítania pre elektronické analyzátory. Jedna libra na milión štandardných kubických stôp zodpovedá 21,1 ppm alebo 16,1 mgm/m3 vodnej pary objemovo. Analyzátory musia pokrývať rozsah od 0,1 do 50 libier na milión štandardných kubických stôp.
• Rosný bod vody je teplota, pri ktorej sa kvapalná voda začne kondenzovať z existujúcej vodnej pary (pri špecifikovanom tlaku). Grafy rosného bodu v závislosti od tlaku a obsahu vody sú zahrnuté v norme „ASTM D1142-95 Štandardná skúšobná metóda pre obsah vodnej pary v plynných palivách meraním teploty rosného bodu“.

Obsah vody v palivovom plyne je najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim vnútornú koróziu. Hydráty, polotuhá zmes uhľovodíkov a vody, sa tvoria za priaznivých podmienok a spôsobujú vážne prevádzkové problémy. Výhrevnosť paliva klesá s koncentráciou vody. Z tohto dôvodu sa v systémoch zemného plynu často merajú úrovne koncentrácie vody. Bežná špecifikácia potrubia je 4 až 7 libier na milión štandardných kubických stôp. Táto testovacia metóda opisuje meranie obsahu vodnej pary pomocou elektronických prístrojov s priamym odčítaním.

Analyzátor vlhkosti je zariadenie, ktoré určuje obsah vlhkosti metódou straty vlhkosti pri sušení a pozostáva z vážiacej jednotky a halogénového vykurovacieho zariadenia. Je vhodný pre kontrolu kvality a výrobné potreby v potravinárskom, farmaceutickom, chemickom a inom priemysle.

Vo všeobecnosti zmluvy upravujúce prepravu zemného plynu potrubím obsahujú špecifikácie, ktoré obmedzujú maximálnu povolenú koncentráciu vodnej pary. Nadmerné množstvo vodnej pary môže spôsobiť korozívne podmienky, poškodiť potrubia a zariadenia. Môže tiež kondenzovať a zamrznúť alebo tvoriť hydráty metánu a spôsobiť upchatie. Obsah vodnej pary ovplyvňuje aj výhrevnosť zemného plynu, a tým pádom aj jeho kvalitu. Táto testovacia metóda umožňuje stanoviť obsah vody v zemnom plyne.

Ak je pre testovaný plyn k dispozícii prijateľný graf znázorňujúci zmenu obsahu vodnej pary s teplotou nasýtenia alebo rosného bodu vody vo vhodnom rozsahu tlaku, obsah vodnej pary sa môže vypočítať priamo pomocou pozorovanej teploty rosného bodu vody a tlaku, pri ktorom sa stanovenie vykonáva.

Medzi početnými testovacími, meracími, analytickými a hodnotiacimi štúdiami, ktoré naša organizácia poskytla podnikom v rôznych sektoroch, poskytuje aj testovacie služby definované v norme „ASTM D5454-11 Štandardná testovacia metóda pre obsah vodnej pary v plynných palivách s použitím elektronických analyzátorov vlhkosti“ so svojím vyškoleným a odborným personálom a moderným technologickým vybavením.