ICS75.060 E24 中华人民共和国国家标准 GB/T27893—2011 天 天然气中颗粒物含量的测定 称量法 Naturalgas—Determinationofparticlescontent— 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前 言 本标准按照GB/T1.1—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。 ⅠGB/T27893—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:0.1mg/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/T13609 天然气取样导则(GB/T13609—1999,eqvISO10715:1997) 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0.5μm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6mm~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6mm,从取样探头到捕集器的取样导管越短越好,一般不应超 过3m。 5.3 颗粒物捕集器:抗硫,工作压力6MPa或更高,用于在管线压力下捕集颗粒物。滤膜:孔径小 于0.5μm。 5.4 干式气体流量计:分度值2L,示值误差±3%。 5.5 分析天平:最大称量值200g,感量0.1mg。 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0.1kPa。 1GB/T27893—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×25mm,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3D(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<0.2mg,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5min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5min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1mg。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。 2GB/T27893—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=VP 101.3×293.2 273.2+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: ρ=(m2-m1) Vn…………………………(2) 式中: ρ———颗粒物质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m3); 3GB/T27893—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1mg/m3时保留两位有效数字。 4GB/T27893—2011 参 考 文 献 [1] ГОСТ22387.4—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/T6921—1986 大气漂尘浓度测定方法 5GB/T27893—2011