Hình 1 - Bình áp lực có ống lọc và hấp thụ

CHÚ DẪN:

8

van kim đầu vào, van kiểm tra và khớp nối

15

khí áp kế

9

bình áp lực chứa ống lọc và ống hấp thụ

...

...

...

đường ống dẫn khí

10

khớp nối đầu ra bình áp lực

17

thiết bị gia nhiệt

11

áp kế

18

van dò mẫu

...

...

...

van kim đầu ra

13

đồng hồ đo lưu lượng khí

...

...

...

nhiệt kế (tích hợp trong đầu ra đồng hồ đo lưu lượng)

Hình 2 - Sơ đồ tổng quát dụng cụ thử nghiệm

CHÚ DẪN:

8

van kim đầu vào, van kiểm tra và khớp nối

...

...

...

khí áp kế

9

bình áp lực chứa ống lọc và ống hấp thụ

16

đường ống dẫn khí xả

10

khớp nối đầu ra bình áp lực

17

dụng cụ gia nhiệt

...

...

...

áp kế

18

van dò mẫu

12

van kim đầu ra

19

bộ phân phối (đường dòng không đối xứng)

13

dụng cụ đo dòng khí

...

...

...

14

nhiệt kế (tích hợp trong đầu ra đồng hồ đo lưu lượng)

Hình 3 - Sơ đồ thiết bị thử nghiệm lấy mẫu song song

6  Cách tiến hành

6.1  Chuẩn bị ống hấp thụ

Làm đầy ống hấp thụ (5.1.15) bằng phospho pentoxit dạng hạt (4.1). Nhồi bông silica (khoảng 2 cm) vào hai đầu ống sao cho không còn khoảng trống. Đóng ống hấp thụ bằng chốt đã đánh dấu (5.1.7).

6.2  Chuẩn bị ống lọc

Làm đầy ống lọc (5.1.3) bằng bông silica.

...

...

...

6.3.1  Cân các ống lần đầu

Cân ống hấp thụ có chốt đã đánh dấu (= m₁) và cân ống lọc cùng với khớp nối (5.1.4) ngay trước khi lắp ráp.

6.3.2  Lắp ráp bình áp lực

Lấy chốt đã đánh dấu ra khỏi ống hấp thụ và đặt sang một bên. Gắn bộ phận chặn đầu (5.1.6) trên một đầu ống hấp thụ. Nối đầu còn lại của ống hấp thụ với ống lọc bằng khớp nối.

Chèn bộ phận ống vào trong thân bình áp lực (5.1.1) có đầu mở của ống lọc ở phía đầu vào. Sau đó đóng bình áp lực.

Khi không sử dụng, để các chốt đã đánh dấu trong bình hút ẩm.

6.3.3  Chuẩn bị đầu dò mẫu

Đầu dò mẫu phải được làm sạch và để khô. Phải gắn van kim đầu vào có khớp nối dành cho đầu vào bình áp lực.

6.3.4  Lắp đồng hồ đo dòng khí

...

...

...

6.3.5  Lắp đặt thiết bị thử nghiệm

Nối bình áp lực (5.1.9) với van dò mẫu (5.1.18) và đồng hồ đo lưu lượng sử dụng các khớp nối (5.1.8, 5.1.10). Thổi sạch đầu dò mẫu phía trước bình áp lực bằng khí mẫu.

6.4  Lấy mẫu

Xem TCVN 12546 (ISO 10715) hướng dẫn chung về lấy mẫu.

Đảm bảo rằng van đầu vào và đầu ra (5.1.8, 5.1.12) đóng và van dò mẫu (5.1.18) mở. Mở van kim đầu vào (5.1.8) cẩn thận và điều áp thiết bị thử nghiệm. Kiểm tra rò rỉ của thiết bị thử nghiệm.

Mở van kim đầu ra (5.1.12) cẩn thận và điều chỉnh lưu lượng đến 2 m³/h đến 3 m³/h. Trong quá trình lấy mẫu, ghi lại áp suất khí quyển và nhiệt độ khí và kiểm soát lưu lượng khí. Sau khi một mẫu 1,5 m³ đến 3 m³ đã đi qua thiết bị, đóng van kim đầu vào (5.1.8) và hạ áp thiết bị thử nghiệm. Ghi lại lượng khí đi qua thiết bị (= V₀), như được đo bằng đồng hồ đo lưu lượng (5.1.13). Không để thể tích khí vượt quá một nửa dung tích ống hấp thụ nếu không phép thử nghiệm có thể không hợp lệ.

Khi lấy mẫu trong môi trường ẩm ướt, cần cẩn trọng đặc biệt để tránh ngưng tụ trên ống.

Nồng độ nước tối đa sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất thực tế của khí. Nhiệt độ thiết bị lấy mẫu và thiết bị thử nghiệm cần cao hơn điểm sương của nước tại áp suất lấy mẫu. Nếu xảy ra ngưng tụ, hủy bỏ số liệu thử nghiệm, gia nhiệt thiết bị thử nghiệm đến nhiệt độ trên điểm sương của hydrocacbon trước khi thực hiện các phép đo bổ sung.

6.5  Cân ống lần hai

...

...

...

Nếu khối lượng của ống lọc tăng khoảng hơn 5mg/m³, xác định bằng mắt thường hoặc bằng phân tích hóa học liệu tạp chất đã xâm nhập vào ống hấp thụ hay không. Nếu có tạp chất, phép đo không hợp lệ.

Kiểm tra xác nhận rằng P₂O₅ xếp trong ống hấp thụ vẫn đầy đủ và chỉ thị hơi ẩm P₂O₅ biểu thị rằng nước chỉ vào nửa phần đầu của ống.

6.6  Lấy mẫu song song

Nên lấy mẫu song song đồng thời, đặc biệt nếu có tạp chất. Đối với lấy mẫu song song, gắn bộ phân phối không đối xứng (5.1.19) trên đầu dò mẫu và gắn hai thiết bị thử nghiệm như được mô tả ở Hình 3. Do condensat hoặc các tạp chất khác không được phân bố đồng đều cho hai thiết bị, sự thống nhất giữa hai kết quả sẽ xác định tính chính xác của thử nghiệm. Nếu sự khác biệt về nồng độ nước được tính cho hai thiết bị lớn hơn gấp hai lần độ không đảm bảo của phép đo (± 5 % giá trị được đo), cần lặp lại thử nghiệm.

7  Biểu thị kết quả

7.1  Tính toán

Tính hàm lượng nước, ρ_H2O được biểu thị bằng miligam trên mét khối, của khí như sau:

...

...

...

m₁  là khối lượng của ống hấp thụ trước khi lấy mẫu, tính bằng gam;

m₂  là khối lượng của ống hấp thụ sau khi lấy mẫu, tính bằng gam;

V₁  là thể tích của mẫu khí, tính bằng mét khối (được chuyển đổi sang điều kiện thông thường: 288,15 K, 101,325 kPa).

Chuyển đổi thể tích khí mẫu sang các điều kiện thông thường phải được thực hiện sử dụng phương trình sau

trong đó

V₀  là thể tích mẫu khí, tính bằng mét khối, được đọc từ đồng hồ đo lưu lượng:

T  là nhiệt độ trung bình của khí, tính bằng kelvin, tại đầu ra đồng hồ đo lưu lượng;

p_atm  là áp suất khí quyển trong quá trình lấy mẫu, tính bằng kilopascal.

...

...

...

Theo các điều kiện của lưu lượng từ 2 m³/h đến 3 m³/h và tổng lượng khí được chuyển 1,5 m³ đến 3 m³, độ không đảm bảo được ước lượng là ± 5 % giá trị được đo (nhưng không quá 5 mg/ m³) và giới hạn phát hiện được ước lượng là 10 mg/ m³.

Độ không đảm bảo và giới hạn phát hiện có thể được cải thiện bằng cách tăng lượng khí được chuyển mà không tăng tốc độ.

Phương pháp này có thể được áp dụng thậm chí tại áp suất dưới 1 MPa nếu lưu lượng giảm.

8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Địa điểm lấy mẫu trong hệ thống đường ống;

c) Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng;

d) Hàm lượng nước của mẫu, báo cáo chính xác đến 1 mg/m³ tại 288,15 K và 101,325 kPa;

...

...

...

f) Bất kỳ sai số nào từ quy trình quy định.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12547:2018 (ISO 11541:1997) về Khí thiên nhiên - Xác định hàm lượng nước tại áp suất cao