Назначение
Хроматографы газовые промышленные «Хромат-900-7» (далее - хроматографы) предназначены для непрерывного автоматического измерения молярной доли азота, кислорода, диоксида углерода, углеводородов С1 - С5 и С6+высшие, содержащихся в газе горючем природном (далее - ГГП).
Описание
Хроматограф представляет собой стационарный промышленные прибор, состоящий из блока аналитического (далее БА), блока подготовки газов (далее БПГ) и блока баллонного (далее - ББ). БА включает в себя блок электроники, блок контроля газовых потоков, блок термостата хроматографических колонок, блок детекторов и узел дозирования пробы. Для дозирования анализируемого газа используются пневматические диафрагменные клапаны с объемом пробоотборной петли от 0,25 до 2 см3.
Хроматограф имеет взрывозащищенное исполнение с маркировкой взрывозащиты 1Exd[ib]IICT4 X.
Хроматограф комплектуется аналитическими колонками и двумя детекторами по теплопроводности.
Градуировка хроматографа в процессе эксплуатации производится автоматически. Метод градуировки - абсолютная градуировка с использованием градуировочной газовой смеси, включающей все измеряемые компоненты пробы ГГП с содержанием компонентов, близким к содержанию в пробе.
Молярная доля метана определяется как разность между 100% и суммой измеренных значений молярной доли определяемых компонентов и значений молярной доли неопределяемых компонентов, учитываемых как компоненты с условно-постоянным значением молярной доли. Значения молярной доли неопределяемых компонентов должны быть получены из других источников.
Измерительная и служебная информация передается в информационную сеть через последовательный интерфейс RS485 или по сети Ethernet по электрическим искробезопасным цепям или кабелям в защитной оболочке. Для отображения измерительной и служебной информации, архивирования результатов измерений, формирования отчетов, настройки и диагностики работы хроматографа используется программное обеспечение обработки хроматографической информации, устанавливаемое на ПК. Хроматограф сохраняет в энергонезависимой памяти результаты измерений и градуировок за последние 35 суток.
Аттестованный пакет программ (ПО) газового промышленного хроматографа «Хромат-900», включающий в себя встроенное программное обеспечение (ВПО) ИБЯЛ.00001 и сервисное программное обеспечение (СПО) ИБЯЛ.00002, позволяет на основе результатов измерения молярной доли компонентов выполнять расчет физико-химических показателей ГГП - теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе, приведенных к стандартным условиям сгорания в соответствии с ГОСТ 31369-2008.
Идентификация программного обеспечения, проводимая при каждом включении, реализована на основе идентификатора ПО, имеющего составной формат:
N1XX- N2XX-N3XX-N4XX-N5XX,
где N1 - версия файла «hromat900.exe» (СПО);
N2 - версия файла «hrmtlchk.dll.» (СПО);
N3 - версия файла «Ъ9001.ехе»(ВПО);
N4 - версия файла «ucint.exe»(BnO);
N5 - версия файла «calculator.exe»(BnO);
XX - значение контрольной суммы соответствующего файла, вычисленное по алгоритму CRC16.
Идентификатор аттестованного ПО имеет вид: N1XX-01706F-N3XX-N4XX-018AB7.
Составляющие идентификатора, не отвечающие за метрологически контролируемые части ПО (N1XX, N3XX, N4XX), могут меняться при обновлении ПО разработчиком. ВПО осуществляет защиту интерфейса проверкой соответствия принимаемых команд перечню допустимых команд и путем контроля целостности входных данных, защиту данных путем проверки их подлинности при обработке, защиту параметров проверкой на соответствие допустимому диапазону значений и контролем целостности перед считыванием значений в ОЗУ, защиту операционной системы с помощью ключа, устанавливаемого при выпуске из производства.
СПО осуществляет защиту интерфейса путем контроля подлинности и целостности входных данных, защиту данных, сохраняемых в архив хроматограмм, проверкой соответствия версии формата файла, целостности и подлинности данных при каждом считывании архивного файла, а также журнала событий проверкой целостности файла журнала при старте СПО, защиту параметров ограничением перечня лиц имеющих доступ к функциям изменения параметров, визуальной маскировкой вводимых символов символом «*», шифрованием и электронной подписью файла, шифрованием ключа и занесением любых изменений параметров в журнал событий.
Контроль целостности и подлинности для всех случаев производится с использованием контрольной суммы, вычисленной по алгоритму CRC16.
Класс защиты ПО относится к категории С.
Внешний вид хроматографа приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид хроматографа газового промышленного «Хромат-900-7»
Технические характеристики
а) метрологические характеристики
Диапазоны измерений молярной доли компонентов ГГП и пределы допускаемой абсолютной погрешности хроматографа при измерении молярной доли компонентов ГГП соответствуют данным таблицы 1.
Таблица 1
| Наименование компонента | Диапазон измерений молярной доли компонента ГГП, % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности +Л1), молярная доля, % |
| Метан | 40 - 99,97 | - 0,0187-х + 1,88 |
| Этан | 0,005 - 15 | 0,04-х + 0,00026 |
| Пропан | 0,005 - 6,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Изобутан | 0,005 - 4,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| н-Бутан | 0,005 - 4,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Наименование компонента | Диапазон измерений молярной доли компонента ГГП, % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности ±Л1), молярная доля, % |
| Изопентан | 0,005 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| н-Пентан | 0,005 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Неопентан | 0,005 - 0,05 | 0,06-х + 0,00024 |
| ГексанЬ! (С6+высшие) ) | 0,005 - 1,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Диоксид углерода | 0,005 - 10,00 | 0,06-х + 0,0012 |
| Азот | 0,005 - 15 | 0,04-х + 0,0013 |
| Кислород | 0,005 - 2,0 | 0,06-х + 0,0012 |
| 1) Пределы допускаемой абсолютной погрешности (±Л) при доверительной вероятности P=0,95 соответствуют расширенной неопределенность Uc(х), %, при коэффициенте охвата k=2. 2) Углеводороды, более тяжелые чем н-пентан, определяют как единый «псевдокомпонент» С6+высшие; х - значение молярной доли компонента в пробе ГГП, %. |
Время непрерывной работы хроматографа без корректировки градуировочной зависимости не менее 24 ч.
б) технические характеристики
| Напряжение питания от сети переменного тока (50±1) Гц, В | (230+23-46) |
| Потребляемая мощность: | |
| - в режиме прогрева, В-А - в номинальном режиме, В-А | 170 60 |
| Время выхода не режим, мин, не более | 120 |
| Габаритные размеры съемных блоков, мм, не более: - БА - БПГ | 650x630x425; 520x510x370. |
| Масса съемных блоков, кг, не более: - БА - БПГ | 60; 30. |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Условия эксплуатации: | |
| - диапазон температуры окружающего воздуха, °С: | от +1 до +50 |
| - диапазон относительной влажности окружающей среды при 25 °С, %: | от 30 до 80 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | от 84 до 106,7 |
в) идентификационные данные ПО
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2
Таблица 2
| Наименование ПО | Идентиф икационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма метрологически значимой части ПО (вторая и пятая часть идентификационного кода)) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| «Хромат-900» | «hromat900.exe» «hrmtlchk.dll.» «h9001.exe» «ucint.exe» «calculator.exe» | (ВПО) ИБЯЛ.00001 (СПО) ИБЯЛ.00002 | N1XX-01706F-N3XX-N4XX- 018АВ7 | CRC16 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится:
- на титульный лист (центр листа) руководства по эксплуатации типографским способом;
- на табличку, методом фотохимпечати, расположенную на передней панели БА хроматографа.
Комплектность
| Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
| ИБЯЛ.413538.002 | Хроматограф газовый промышленный «Хромат-900-7» | 1 шт. | |
| Комплект ЗИП | 1 компл. | Согласно ИБЯЛ.413538.002 ЗИ |
| ИБЯЛ.413941.010 | Комплект монтажных частей | 1 компл. | |
| ИБЯЛ.413538.002 ВЭ | Ведомость эксплуатационных документов | 1 экз. | |
| Комплект эксплуатационных документов | 1 компл. | Согласно ИБЯЛ.413538.002 ВЭ |
| Дополнительное оборудование (в том числе и градуировочные смеси) поставляется по отдельному заказу |
Поверка
осуществляется по документу «Хроматограф газовый промышленный «Хромат-900-7». Методика поверки МП-242-1108-2010», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 14.05.2012 г.
Основные средства поверки - государственный стандартный образец - имитатор природного газа ГСО-ПГС номер по Госреестру 9299-2009, приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Определяемый компонент | Диапазон молярной доли компонентов (Х), % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности (+А)1), молярная доля, % |
| ГСО-ПГС № 1 (ИПГ-13) (Номер по Госреестру 9299-2009)* |
| Метан | 99,9450 - 99,9175 | -0,0093- X + 0,9392) |
| Этан | 0,0050 - 0,0075 | 0,02- X + 0,00008 |
| Пропан | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| Изо-Бутан | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| н-Бутан | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| Изо-Пентан | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| н-Пентан | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| Нео-Пентан | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| С6+высшие | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,00008 |
| Диоксид углерода | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,0004 |
| Азот | 0,0050 - 0,0075 | 0,02- X + 0,0004 |
| Кислород | 0,0050 - 0,0075 | 0,03- X + 0,0004 |
| ГСО-ПГС № 2 (ИПГ-13) (Номер по Госреестру 9299-2009)* |
| Метан | 73,03 - 66,42 | -0,0093- X + 0,9392) |
| Этан | 6,50 - 8,25 | 0,02- X + 0,00008 |
| Пропан | 2,7 - 3,3 | 0,03- X + 0,00008 |
| Изо-Бутан | 1,8 - 2,2 | 0,03- X + 0,00008 |
| н-Бутан | 1,8 - 2,2 | 0,03- X + 0,00008 |
| Изо-Пентан | 0,9 - 1,1 | 0,03- X + 0,00008 |
| Определяемый компонент | Диапазон молярной доли компонентов (Х), % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности (+Л)1), молярная доля, % |
| н-Пентан | 0,9 — 1,1 | 0,03- X + 0,00008 |
| Нео-Пентан | 0,022 - 0,028 | 0,03- X + 0,00008 |
| С6+высшие | 0,45 - 0,55 | 0,03- X + 0,00008 |
| Диоксид углерода | 4,5 — 5,5 | 0,03- X + 0,0004 |
| Азот | 6,50 - 8,25 | 0,02- X + 0,0004 |
| Кислород | 0,9 — 1,1 | 0,03- X + 0,0004 |
| ГСО-ПГС № 3 (ИПГ-13) (Номер по Госреестру 9299-2009)* |
| Метан | 45,05 - 40,00 | -0,0093- X + 0,9392) |
| Этан | 13,5 - 15,0 | 0,02- X + 0,00008 |
| Пропан | 5,4 - 6,0 | 0,03- X + 0,00008 |
| Изо-Бутан | 3,6 - 4,0 | 0,03- X + 0,00008 |
| н-Бутан | 3,6 - 4,0 | 0,03- X + 0,00008 |
| Изо-Пентан | 1,8 - 2,0 | 0,03- X + 0,00008 |
| н-Пентан | 1,8 - 2,0 | 0,03- X + 0,00008 |
| Нео-Пентан | 0,047 - 0,05 | 0,03- X + 0,00008 |
| С6+высшие | 0,9 - 1,0 | 0,03- X + 0,00008 |
| Диоксид углерода | 9 - 10 | 0,03-X + 0,0004 |
| Азот | 13,5 - 15,0 | 0,02- X + 0,0004 |
| Кислород | 1,8 - 2,0 | 0,03- X + 0,0004 |
| 1) Пределы допускаемой абсолютной погрешности (+Л) при доверительной вероятности P=0,95 соответствуют расширенной неопределенность UC(X), %, при коэффициенте охвата k=2. 2) Формула применяется при определении молярной доли метана по разности. Х- значение молярной доли компонента в ГСО-ПГС |
Сведения о методах измерений
Методики измерений приведены в документах:
1. ГОСТ 31371.7-2008 «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов».
2. ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976:1995) «Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава».
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.578-2008 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах».
2. Технические условия ИБЯЛ.413538.002 ТУ.
Рекомендации к применению
для анализа состава природного газа при оценке соответствия продукции обязательным требованиям, установленным законодательством РФ и при осуществлении товарообменных операций.
