GB/T 27893-2011 天然气中颗粒物含量的测定 称量法

　　ICS 75. 060 E 24

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 27893—2011

　　天然气中颗粒物含量的测定 称量法

　　Naturalgas—Determination ofparticlescontent—

　　Gravimetricmethod

　　2011-12-30发布 2012-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 27893—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)归 口 。

　　本标准起草单位:中国石油西南油气田分公司天然气研究院 。

　　本标准主要起草人:唐蒙 、迟永杰 、涂振权 、罗勤 、黄黎明 、常宏岗 、何斌 。

　　Ⅰ

　　GB/T 27893—2011

　　天然气中颗粒物含量的测定 称量法

　　1 范围

　　本标准规定了用滤膜称量法测定天然气中颗粒物含量的方法 。

　　本标准适用于天然气中颗粒物含量的测定 ,测定压力为 0. 1MPa~ 6MPa,测量范围 :0. 1 mg/m3 ~ 100mg/m3 。如果滤膜捕集器及整个取样捕集系统可承受更高的压力 ,则测定压力也可相应的提高到与其相应的压力 。

　　本标准不涉及与其应用有关的所有安全问题 。在使用本标准前 ,使用者有责任制定相应的安全和保护措施 ,并明确其限定的适用范围 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 13609 天然气取样导则(GB/T 13609—1999,eqvISO 10715:1997)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　颗粒物 particles

　　去掉了附着水的大于 0. 5 μm 的固体粒子 ,其中包括颗粒物吸附的经过干燥没有挥发掉的微量成分都视为颗粒物 。

　　4 试验原理

　　一定体积的天然气通过恒重的滤膜 ,颗粒物被阻留在滤膜上 ,经干燥后称重 ,根据颗粒物质量和通过的天然气体积计算出颗粒物含量 ,单位为 mg/m3 。

　　5 仪器和材料

　　5. 1 取样探头:见图 1,用外径为 6 mm~ 10mm 的不锈钢管制作 ,其外边缘加工成斜坡形 。

　　5. 2 取样导管:不锈钢管 ,外径不小于 6 mm ,从取样探头到捕集器的取样导管越短越好 ,一般不应超过 3 m。

　　5. 3 颗粒物捕集 器:抗 硫 , 工 作 压 力 6 MPa或 更 高 , 用 于 在 管 线 压 力 下 捕 集 颗 粒 物 。 滤 膜: 孔 径 小于0. 5 μm。

　　5. 4 干式气体流量计:分度值 2 L,示值误差 ±3% 。

　　5. 5 分析天平:最大称量值 200g,感量 0. 1 mg。

　　5. 6 温度计:测量范围 0 ℃ ~ 50℃ ,分度值 0. 5 ℃ 。

　　5. 7 大气压力计:测量范围 80kPa~ 106kPa,分度值 0. 1 kPa。

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　　GB/T 27893—2011

　　5. 8 玻璃干燥器:直径不小于 180mm , 内装变色硅胶 。

　　5. 9 称量瓶:规格为 40mm×25 mm ,或其他适用型号 。

　　单位为毫米

　　图 1 取样探头剖面图

　　6 取样和测定

　　6. 1 取样口和取样探头的设计和安装

　　取样口应选择在输气管路的直管段 ,宜选择垂直的直管段 。取样口上 、下游所需的最短直管段长度宜不小于 3 D (D 为管内径) 。

　　取样探头应插入管道内 ,宜插入到管内径的 1/3~ 1/6处 ,并正对着来气的方向 。

　　6. 2 滤膜恒重

　　在一组有编号的称量瓶(5. 9)中 ,各放一张滤膜 ,然后连同盖子(不要盖上)放在玻璃干燥器(5. 8)中干燥 ,干燥 20min后 ,用分析天平(5. 5)称量 ,再干燥 20min后进行称量 ,若两次称量之差 <0. 2 mg,则认为已恒重 ,记录待用 ,否则继续干燥和称量直到恒重 。

　　6. 3 取样步骤

　　颗粒物含量测定流程图见图 2。用取样导管(5. 2)按图 2 连接各装置 。

　　关闭阀 5,打开阀 7 和阀 8,然后缓慢打开阀 3。观察干式气体流量计显示是否正常 , 吹扫 5min后 ,缓慢开启阀 5,再关闭阀 7,使气流吹扫捕集器 ,此时捕集器没有装滤膜 , 吹扫 5 min后停止 ,关闭阀 5 和阀 8。记录干式气体流量计的读数 。

　　用镊子把滤膜从称量瓶中取出 ,安放在捕集器内 ,注意正反面不要放反 ,并防止捕集器漏气 。

　　打开阀 7,缓慢开启阀 5,平衡 5 min后 ,缓慢关闭阀 7,再开启阀 8 进行取样 。调节取样流速 ,使取样流速尽可能接近管道流速 。取样过程中分几次记录气体的温度 。取样量要根据颗粒物浓度高低来确定 ,滤膜增重不宜小于 1 mg。取样完毕后 ,关闭阀 5,再次记录干式气体流量计读数 。记录气体平均温度和大气压力 。

　　6. 4 测定

　　开启捕集器 ,用镊子小心地把取样后的滤膜取出 ,放在原来的称量瓶中 ,称量瓶连同盖子一起放到干燥器中干燥 ,然后进行恒重操作(按 6. 2) , 由差减得出颗粒物质量 。

　　2

　　GB/T 27893—2011

　　1 — 取样探头 ;

　　2 — 天然气输气管道 ;

　　3、5、7— 不锈钢截止阀 ;

　　4 — 压力表 ;

　　6 — 捕集器 ;

　　8 — 不锈钢针形阀 ;

　　9 — 干燥管 ;

　　10 — 干式气体流量计 。

　　图 2 颗粒物含量测定流程图

　　7 计算

　　7. 1 气样校正体积的计算

　　校正体积 Vn按式(1)计算 :

　　Vn =V × t …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Vn— 干式气体流量计计量的气体校正体积 ,单位为立方米(m3 ) ;

　　V — 干式气体流量计计量的气体体积 ,单位为立方米(m3 ) ;

　　P — 取样时的大气压力 ,单位为千帕(kPa) ;

　　t — 气体平均温度 ,单位为摄氏度( ℃) 。

　　7. 2 颗粒物含量的计算

　　质量浓度 ρ (mg/m3 )按式(2)计算 :

　　…………………………( 2 )

　　式中 :

　　ρ — 颗粒物质量浓度 ,单位为毫克每立方米(mg/m3 ) ;

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　　GB/T 27893—2011

　　m1— 捕集颗粒物前滤膜质量 ,单位为毫克(mg) ;

　　m2— 捕集颗粒物后滤膜质量 ,单位为毫克(mg) ;

　　Vn— 气体校正体积 ,单位为立方米 , (m3 ) 。

　　由于天然气中颗粒物分布不均匀性 ,每次测定结果均作为分析结果 ,所得结果大于或等于 1mg/m3时保留三位有效数字 ,小于 1 mg/m3 时保留两位有效数字 。

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　　GB/T 27893—2011

　　参 考 文 献

　　[1] ГОСТ 22387. 4—77 公用及日常生活用途的天然气 胶质和粉尘测定方法

　　[2] GB/T 6921—1986 大气漂尘浓度测定方法

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