Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D5454-11 về hàm lượng hơi nước trong nhiên liệu khí sử dụng máy phân tích độ ẩm điện tử

Tiêu chuẩn “ASTM D5454-11 Phương pháp thử tiêu chuẩn đối với hàm lượng hơi nước trong nhiên liệu khí sử dụng máy phân tích độ ẩm điện tử” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển mô tả phương pháp thử để xác định hàm lượng hơi nước trong nhiên liệu khí sử dụng máy phân tích độ ẩm điện tử. Các máy phân tích như vậy thường sử dụng các ô cảm biến dựa trên cảm biến phốt pho pentoxit, nhôm oxit hoặc silicon, ô áp điện và công nghệ dựa trên laser.

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

• Pin loại điện dung sử dụng nhôm phủ nhôm oxit làm một phần của tụ điện. Lớp màng oxit nhôm điện môi làm thay đổi điện dung của tụ điện theo lượng hơi nước hiện diện. Không giống như tế bào photpho pentoxit, loại tế bào này có phản ứng không tuyến tính. Nếu sử dụng silicon thay vì nhôm, cell silicon sẽ có độ ổn định cao hơn và phản hồi rất nhanh.
• Pin loại điện phân bao gồm hai dây điện cực kim loại quý được phủ phốt pho pentoxit. Điện áp phân cực được áp dụng cho các điện cực và hơi nước sẽ phản ứng hóa học, tạo ra dòng điện giữa các điện cực tỷ lệ thuận với lượng hơi nước hiện diện.
• Loại tế bào áp điện, cảm biến bao gồm một cặp điện cực hỗ trợ bộ chuyển đổi tinh thể thạch anh. Khi có điện áp tác động vào cảm biến, sẽ xảy ra dao động rất ổn định. Bề mặt của cảm biến được phủ một lớp polymer hút ẩm. Khi lượng hơi ẩm hấp thụ vào polyme thay đổi, tần số dao động cũng thay đổi theo.
• Tế bào loại laser bao gồm một tế bào mẫu có đầu quang gắn vào một đầu và gương gắn vào đầu kia. Đầu quang học chứa tia laser NIR phát ra ánh sáng ở bước sóng được các phân tử nước hấp thụ. Một máy dò nhạy cảm với ánh sáng bước sóng NIR được gắn bên cạnh tia laser. Ánh sáng từ tia laser đi qua đầu xa và quay trở lại bộ phận dò trong đầu quang học. Một phần ánh sáng phát ra được hấp thụ, theo tỷ lệ với các phân tử nước có mặt, khi ánh sáng đi qua ô mẫu và quay trở lại máy dò.
• Hàm lượng nước thường là điểm sương ở áp suất khí quyển và được đo bằng độ F hoặc độ C hoặc pound/triệu feet khối chuẩn, được thể hiện dưới dạng . Thuật ngữ sau được sử dụng trong phương pháp thử nghiệm này vì đây là đơn vị đọc thông thường của máy phân tích điện tử. Một pound trên một triệu feet khối chuẩn tương đương với 21,1 ppm hoặc 16,1 mgm/m3 hơi nước theo thể tích. Máy phân tích phải có phạm vi từ 0,1 đến 50 pound trên một triệu feet khối chuẩn.
• Điểm sương của nước là nhiệt độ mà nước lỏng bắt đầu ngưng tụ từ hơi nước hiện có (ở áp suất xác định). Biểu đồ điểm sương so với áp suất và hàm lượng nước được đưa vào tiêu chuẩn “ASTM D1142-95 Phương pháp thử tiêu chuẩn về hàm lượng hơi nước trong nhiên liệu khí bằng cách đo nhiệt độ điểm sương”.

Hàm lượng nước trong khí đốt là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự ăn mòn bên trong. Hydrat, một hợp chất bán rắn của hydrocarbon và nước, hình thành trong điều kiện thuận lợi gây ra các vấn đề nghiêm trọng khi vận hành. Giá trị nhiệt lượng của nhiên liệu giảm theo nồng độ nước. Vì lý do này, nồng độ nước thường được đo trong các hệ thống khí đốt tự nhiên. Thông số kỹ thuật chung của đường ống là 4 đến 7 pound trên một triệu feet khối chuẩn. Phương pháp thử nghiệm này mô tả phép đo hàm lượng hơi nước bằng thiết bị đo điện tử đọc trực tiếp.

Máy phân tích độ ẩm là thiết bị xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy khô và bao gồm một bộ phận cân và gia nhiệt halogen. Phù hợp cho nhu cầu kiểm soát chất lượng và sản xuất trong ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất và các ngành khác.

Nhìn chung, các hợp đồng quản lý đường ống dẫn khí đốt tự nhiên bao gồm các thông số kỹ thuật giới hạn nồng độ hơi nước tối đa cho phép. Hơi nước quá nhiều có thể gây ra tình trạng ăn mòn, làm hỏng đường ống và thiết bị. Nó cũng có thể ngưng tụ và đóng băng hoặc tạo thành hydrat mêtan và gây tắc nghẽn. Hàm lượng hơi nước cũng ảnh hưởng đến giá trị nhiệt của khí thiên nhiên và do đó ảnh hưởng đến chất lượng khí. Phương pháp thử nghiệm này cho phép xác định hàm lượng nước trong khí thiên nhiên.

Nếu có sẵn biểu đồ chấp nhận được cho thấy sự thay đổi của hàm lượng hơi nước theo nhiệt độ bão hòa hoặc điểm sương nước trên phạm vi áp suất phù hợp đối với khí đang thử nghiệm, thì hàm lượng hơi nước có thể được tính trực tiếp bằng cách sử dụng nhiệt độ điểm sương nước quan sát được và áp suất tại đó thực hiện xác định.

Trong số nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức của chúng tôi đã cung cấp cho các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được định nghĩa trong tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D5454-11 về hàm lượng hơi nước trong nhiên liệu khí sử dụng máy phân tích độ ẩm điện tử” với đội ngũ nhân viên được đào tạo và chuyên gia cùng thiết bị công nghệ tiên tiến.