ASTM D1945-14 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวิเคราะห์ก๊าซธรรมชาติด้วยแก๊สโครมาโตกราฟี

มาตรฐานการทดสอบ ASTM D1945-14 สำหรับการวิเคราะห์ก๊าซธรรมชาติโดยวิธีโครมาโทกราฟีก๊าซ ซึ่งจัดพิมพ์โดยสมาคมมาตรฐานการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบเพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของก๊าซธรรมชาติและส่วนผสมของก๊าซที่คล้ายคลึงกันภายในช่วงองค์ประกอบที่แสดงในตาราง ที่ให้ไว้ในมาตรฐานวิธีการทดสอบนี้สามารถย่อให้สั้นลงสำหรับการวิเคราะห์ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์ที่มีเฮกเซนและไฮโดรคาร์บอนที่สูงกว่าในปริมาณน้อยมาก หรือสำหรับการกำหนดส่วนประกอบหนึ่งหรือมากกว่าตามความจำเป็น

ส่วนประกอบในตัวอย่างที่เป็นตัวแทนจะถูกแยกทางกายภาพด้วยแก๊สโครมาโทกราฟี (GC) และเปรียบเทียบกับข้อมูลการสอบเทียบที่ได้รับภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกันจากส่วนผสมของมาตรฐานอ้างอิงขององค์ประกอบที่ทราบ ส่วนประกอบปลายหนักหลายชิ้นของตัวอย่างสามารถจัดกลุ่มเป็นพีคที่ไม่ปกติได้โดยการกลับทิศทางการผ่านของก๊าซตัวพาผ่านคอลัมน์ เพื่อจัดกลุ่มปลายหนักเป็น C5 และหนักกว่า, C6 และหนักกว่า หรือ C7 และหนักกว่า องค์ประกอบของตัวอย่างคำนวณโดยการเปรียบเทียบความสูงสูงสุดหรือพื้นที่จุดสูงสุดหรือทั้งสองอย่างกับค่าที่สอดคล้องกันที่ได้รับกับมาตรฐานอ้างอิง

วิธีการทดสอบนี้มีความสำคัญในการให้ข้อมูลสำหรับการคำนวณคุณสมบัติทางกายภาพของตัวอย่าง เช่น ค่าความร้อนและความหนาแน่นสัมพัทธ์ หรือสำหรับการตรวจสอบความเข้มข้นของส่วนประกอบตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปในของผสม

อุปกรณ์ตรวจวัดที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้ต้องเป็นประเภทการนำความร้อนหรือเทียบเท่าในด้านความไวและความเสถียร เครื่องตรวจจับการนำความร้อนจะต้องมีความไวเพียงพอที่จะสร้างสัญญาณอย่างน้อย 0,25 มิลลิโวลต์สำหรับ 1 โมลของบิวเทนในตัวอย่างขนาด 0,5 มิลลิลิตร

การทดสอบเหล่านี้ยังใช้เครื่องมือบันทึก เช่น เครื่องบันทึกแผนภูมิแท่งหรือผู้ประกอบระบบอิเล็กทรอนิกส์ หรือทั้งสองอย่าง เพื่อสร้างภาพส่วนประกอบที่แยกออกจากกัน แม้ว่าไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องบันทึกแผนภูมิแท่งเมื่อใช้การบูรณาการทางอิเล็กทรอนิกส์ แต่ก็เป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของเครื่องมือ

เครื่องบันทึกต้องเป็นเครื่องบันทึกกราฟแท่งที่มีสเกลเต็มช่วง 5 mV หรือน้อยกว่า ความกว้างของกราฟิกต้องมีอย่างน้อย 150 มม. ต้องใช้เวลาตอบสนองของปากกาสูงสุด 2 วินาที และความเร็วกราฟิกขั้นต่ำ 10 มม./นาที หากต้องตีความโครมาโตแกรมโดยใช้วิธีการแบบแมนนวลเพื่อให้ได้ฟิลด์ แนะนำให้ใช้ความเร็วที่เร็วกว่าถึง 100 มม.⁄นาที

ผู้ประกอบระบบอิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีหลักฐานการแยกและการตอบสนองเทียบเท่ากับเครื่องบันทึกสำหรับจอแสดงผลอื่นที่ไม่ใช่เครื่องบันทึกแผนภูมิ

อุปกรณ์ชิ้นหนึ่งที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้คือตัวลดทอนสัญญาณ หากต้องตีความโครมาโตกราฟีโดยใช้วิธีการแบบแมนนวล ควรใช้ตัวลดทอนกับสัญญาณเอาท์พุตของตัวตรวจจับเพื่อรักษาจุดสูงสุดไว้ภายในช่วงแผนภูมิเครื่องบันทึก ตัวลดทอนสัญญาณควรมีความแม่นยำภายใน 0,5 เปอร์เซ็นต์ระหว่างขั้นตอนของช่วงตัวลดทอนสัญญาณ

ก่อนเริ่มการทดสอบต้องเตรียมอุปกรณ์ก่อน เพื่อจุดประสงค์นี้ ควรทำการควบคุมความเป็นเชิงเส้นก่อน ในการพิจารณาความเป็นเส้นตรงของการตอบสนองสำหรับเครื่องตรวจจับการนำความร้อน ต้องปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้:

• ส่วนประกอบหลักที่น่าสนใจ (มีเธนสำหรับก๊าซธรรมชาติ) จะถูกโหลดลงในโครมาโตกราฟีผ่านวงจรตัวอย่างขนาดคงที่ โดยมีความดันบางส่วนเพิ่มขึ้น 13 ถึง 100 kPa หรือ 13 kPa ที่ความดันบรรยากาศทั่วไป
• การตอบสนองสูงสุดแบบรวมสำหรับสนามที่สร้างขึ้นในแต่ละการเพิ่มความดันจะถูกพล็อตเทียบกับแรงกดดันบางส่วน
• ผลลัพธ์ที่ลงจุดควรเป็นเส้นตรง การตอบสนองเชิงเส้นสมบูรณ์จะแสดงเส้นตรงที่มุม 45 องศาโดยใช้ค่าลอการิทึม
• เส้นที่คดเคี้ยวบ่งบอกว่าลูปตัวอย่างที่มีปริมาตรคงที่มีขนาดใหญ่เกินไป ขนาดลูปที่เล็กกว่าควรแทนที่ลูปปริมาตรคงที่ และควรทำซ้ำขั้นตอนข้างต้น
• ต้องทราบความเป็นเชิงเส้นตลอดช่วงความสนใจสำหรับแต่ละองค์ประกอบ การสร้างตารางที่บันทึกค่าเบี่ยงเบนของปัจจัยการตอบสนองที่มีความเข้มข้นต่างกันจะเป็นประโยชน์
• ควรสังเกตว่าก๊าซไนโตรเจน มีเทน และอีเทนมีความสามารถในการอัดตัวได้น้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ที่ความดันบรรยากาศ ส่วนประกอบก๊าซธรรมชาติอื่นๆ แสดงความสามารถในการอัดได้อย่างมีนัยสำคัญที่ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ
• ส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่มีความดันไอน้อยกว่า 100 kPa ไม่สามารถใช้เป็นก๊าซบริสุทธิ์สำหรับการศึกษาความเป็นเส้นตรงได้ เนื่องจากไม่ได้แสดงความดันไอเพียงพอสำหรับเกจสุญญากาศที่อ่านค่าได้สูงถึง 100 kPa สำหรับส่วนประกอบเหล่านี้ สามารถใช้ส่วนผสมที่มีไนโตรเจนหรือมีเธนเพื่อสร้างแรงดันบางส่วนซึ่งสามารถขยายแรงดันทั้งหมดได้ถึง 100 kPa การใช้ตารางที่กำหนดในมาตรฐานสำหรับความดันไอที่ 38 องศา จะคำนวณความดันสูงสุดสำหรับส่วนประกอบเฉพาะที่สามารถผสมกับไนโตรเจนได้

เมื่อเริ่มการทดสอบ ขั้นแรกให้เรียกใช้คอลัมน์ที่เหมาะสมตามความจำเป็นสำหรับการศึกษาที่ต้องการ มีการปรับสภาวะการทำงานและรอโครมาโตกราฟีเพื่อให้มีเสถียรภาพ สำหรับเฮกเซนและสูงกว่า ลูปตัวอย่างจะได้รับความร้อน โครมาโตกราฟีสมัยใหม่ส่วนใหญ่มีเตาอบแบบวาล์วควบคุมอุณหภูมิ เมื่อไม่มีเตาวาล์ว แนะนำให้ติดตั้งวาล์วเก็บตัวอย่างก๊าซในเตาโครมาโตกราฟี และใช้งานที่อุณหภูมิคอลัมน์

เมื่อเห็นได้ชัดว่าเครื่องมือมีความเสถียรแล้ว การดำเนินการควบคุมจะดำเนินการตามมาตรฐานอ้างอิงเพื่อกำหนดความสามารถในการทำซ้ำของเครื่องมือ การตรวจสอบสองครั้งติดต่อกันต้องอยู่ภายในขีดจำกัดความสามารถในการทำซ้ำสำหรับปริมาณเปอร์เซ็นต์โมลปัจจุบันของแต่ละส่วนประกอบ

ค่าเฉลี่ยของการตรวจสอบสองครั้งติดต่อกันหรือการตรวจสอบครั้งสุดท้ายที่อยู่ภายในขีดจำกัดความสามารถในการทำซ้ำของการตรวจสอบครั้งก่อนในแต่ละส่วนประกอบอาจใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับการทำงานครั้งต่อไปทั้งหมดจนกว่าสภาพการทำงานของเครื่องมือจะมีการเปลี่ยนแปลง

ในบรรดาการศึกษาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินผลจำนวนมากที่มีให้กับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ องค์กรของเรา พร้อมด้วยพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมและเชี่ยวชาญ และอุปกรณ์เทคโนโลยีขั้นสูง ให้การรับรองและการทดสอบที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน "วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D1945-14 สำหรับ วิเคราะห์ก๊าซธรรมชาติด้วยแก๊สโครมาโตกราฟี" อีกทั้งยังให้บริการ