ASTM D1945-14 Standardtestmetod för analys av naturgas genom gaskromatografi

ASTM D1945-14 Standard Test Method for the Analysis of Natural Gas by Gas Chromatography, publicerad av American Society for Testing and Materials (ASTM), beskriver en testmetod för att bestämma den kemiska sammansättningen av naturgaser och liknande gasblandningar inom det sammansättningsintervall som visas i tabellen i standarden . Denna testmetod kan förkortas för analys av rena naturgaser som innehåller försumbara mängder hexan och högre kolväten, eller för bestämning av en eller flera komponenter efter behov.

Komponenter i ett representativt prov separeras fysiskt genom gaskromatografi (GC) och jämförs med kalibreringsdata som erhållits under samma driftsförhållanden från en blandning av referensstandarder med känd sammansättning. Flera tunga ändkomponenter i ett prov kan grupperas i oregelbundna toppar genom att vända riktningen för passage av bärargasen genom kolonnen för att gruppera de tunga ändarna som C5 och tyngre, C6 och tyngre, eller C7 och tyngre. Sammansättningen av provet beräknas genom att jämföra topphöjderna eller toppareorna, eller båda, med motsvarande värden erhållna med referensstandarden.

Denna testmetod är viktig för att tillhandahålla data för att beräkna provets fysikaliska egenskaper, såsom värmevärde och relativ densitet, eller för att övervaka koncentrationerna av en eller flera komponenter i en blandning.

Detektorn som används i dessa tester måste vara av termisk konduktivitetstyp eller motsvarande i känslighet och stabilitet. Värmekonduktivitetsdetektorn måste vara tillräckligt känslig för att producera en signal på minst 0,25 mV för 1 mol n-butan i ett 0,5 ml prov.

Dessa tester använder också inspelningsinstrument som remsskrivare eller elektroniska integratorer, eller båda, för att avbilda separerade komponenter. Även om en bandskrivare inte krävs när man använder elektronisk integration, är det mycket önskvärt för att utvärdera instrumentets prestanda.

Inspelaren måste vara en bandskrivare med en full skala på 5 mV eller mindre. Grafikens bredd måste vara minst 150 mm. En maximal pennsvarstid på 2 s och en minsta grafikhastighet på 10 mm/min krävs. Om kromatogrammet måste tolkas med manuella metoder för att erhålla fält, är snabbare hastigheter upp till 100 mm⁄min att föredra.

Elektroniska eller beräkningsintegratörer, separations- och svarsbevis motsvarande det för en brännare, krävs för andra skärmar än en sjökortsskrivare.

En del av utrustningen som används i dessa tester är dämparen. Om kromatogrammet ska tolkas med manuella metoder, bör en dämpare användas med detektorns utsignal för att upprätthålla maximala toppar inom registreringsdiagramområdet. Dämparen bör vara noggrann inom 0,5 procent mellan stegen i dämparområdet.

Innan testerna påbörjas måste enheten förberedas. För detta ändamål bör linjäritetskontroll göras först. För att bestämma responsens linjäritet för en termisk konduktivitetsdetektor måste följande procedur genomföras:

• Huvudkomponenten av intresse (metan för naturgas) laddas in i kromatografen via en provslinga med fast storlek med partialtrycksteg på 13 till 100 kPa eller 13 kPa vid rådande atmosfärstryck.
• De integrerade toppsvaren för fältet som produceras vid varje tryckökning plottas mot deras partialtryck.
• Resultaten plottade bör ge en rak linje. Ett perfekt linjärt svar visar en rak linje i en 45 graders vinkel med logaritmiska värden.
• Varje sned linje indikerar att provslingan med konstant volym är för stor. En mindre slingstorlek bör ersätta slingan med konstant volym och ovanstående procedur bör upprepas.
• Linjäritet över det intressanta området måste vara känd för varje komponent. Det är användbart att skapa en tabell som noterar responsfaktoravvikelsen med varierande koncentration.
• Det bör noteras att kväve, metan och etangaser uppvisar en kompressibilitet på mindre än 1 procent vid atmosfärstryck. Andra naturgaskomponenter uppvisar betydande kompressibilitet vid tryck lägre än atmosfärstryck.
• De flesta komponenter med ångtryck mindre än 100 kPa kan inte användas som ren gas för linearitetsstudier eftersom de inte uppvisar tillräckligt ångtryck för en vakuummätare avläsning upp till 100 kPa. För dessa komponenter kan en blandning innehållande kväve eller metan användas för att skapa ett partialtryck som kan utöka det totala trycket upp till 100 kPa. Med hjälp av tabellen i standarden för ångtryck vid 38 grader beräknas det maximala tryck vid vilket en viss komponent kan blandas med kväve.

När testerna startas körs först lämpliga kolumner efter behov för den önskade studien. Driftförhållandena justeras och kromatografen väntas på stabilisering. För hexaner och högre värms provslingan. De flesta moderna kromatografer har temperaturkontrollerade ventilugnar. När ventilugnar inte är tillgängliga, rekommenderas det att montera gasprovtagningsventilen i kromatografugnen och köra den vid kolonntemperatur.

När instrumentet uppenbarligen har stabiliserats, utförs kontrollkörningar på referensstandarden för att bestämma instrumentets repeterbarhet. Två på varandra följande kontroller måste hållas inom repeterbarhetsgränserna för den aktuella molprocentmängden av varje komponent.

Genomsnittet av två på varandra följande kontroller eller den sista kontrollen som faller inom repeterbarhetsgränserna för den föregående kontrollen av varje komponent kan användas som referensstandard för alla efterföljande körningar tills en förändring av instrumentets driftsförhållanden inträffar.

Vår organisation, bland de många test-, mätnings-, analys- och utvärderingsstudier som den tillhandahåller för företag inom olika sektorer, med sin utbildade och sakkunniga personal och avancerad teknisk utrustning, tillhandahåller certifiering och testning enligt standarden "ASTM D1945-14 Standard testmetod för analys av naturgas genom gaskromatografi". Det tillhandahåller också tjänster.