Назначение
Хроматографы предназначены для измерения молярной доли гелия, водорода, кислорода, азота, диоксида углерода, бензола, толуола, углеводородов С1 - С8, содержащихся в газе горючем природном (далее ГГП).
Описание
Принцип действия прибора основан на разделении компонентов пробы на хроматографической колонке и регистрации их детекторами.
Хроматографы газовые специализированные Master GC представляют собой стационарные лабораторные приборы. Хроматограф состоит из основного блока, включающего термостат с хроматографическими колонками, блок детекторов, блок ввода проб, блок контроля газовых потоков и систему управления и обработки данных.
В термостате располагаются капиллярная колонка и три насадочных колонки. Температура термостата регулируется с шагом 1оС по заданной программе в режиме линейного изменения (со скоростью от 1 до 140 оС/мин) и изотермическом.
Хроматограф укомплектован двумя детекторами по теплопроводности (ДТП) и пламенноионизационным детектором (ПИД).
Ввод пробы осуществляется с помощью двух автоматических 10-ти портовых кранов-дозаторов, установленных внутри термостата хроматографа или во внешней обогреваемой камере.
Хроматограф оснащен сенсорным дисплеем, с помощью которого осуществляется управление прибором и на который выводит вся измерительная информация. Для связи с внешними устройствами имеется шина RS-232, LAN и USB. При необходимости хроматограф может быть подключен напрямую к Рабочей станции по локальной сети (LAN).
Градуировка хроматографа в процессе эксплуатации производится в ручном режиме. 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 условно-постоянные. Значения молярной доли неопределяемых компонентов должны быть получены из других источников. На основании значений молярных долей компонентов с помощью программного обеспечения рассчитываются значения физикохимических показателей анализируемого ГГП.
Внешний вид хроматографа приведен на рисунке 1.
Рисунок 1. Внешний вид хроматографа газового специализированного Master GC
Программное обеспечение
Для управления прибором от внешнего компьютера используется аттестованное программное обеспечение "Анализатор" (версия 02.03) и его расчетный модуль (версия 0x929B), разработанное ООО НТФ "БАКС", г.Самара. Программное обеспечение предназначено для управления работой хроматографа и процессом измерений, а также для хранения и обработки полученных данных
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма метрологически значимой части ПО) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| «Анализатор» | Analiz.exe | 02.03 | 0x929B | CRC16 |
Структура ПО включает в себя блоки, отвечающие за управление прибором, получение и хранение данных и блоки, отвечающие за интрефейс пользователя и вывод информации.
Все изменения, штатно вносимые в настройки ПО, а также вмешательства пользователей в режимы ее работы фиксируются в Журнале вмешательств, информация в котором хранится в зашифрованном виде. Для исключения непреднамеренных и преднамеренных изменений настроек методики в каждом анализе вместе с результатами расчетов хранятся контрольные суммы CRC16 конфигурационных файлов расчетного модуля, используемых на момент выполнения вычислений.
Уровень защиты ПО относится к категории С по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1. Диапазоны измерения молярной доли компонентов ГГП и пределы допускаемой абсолютной погрешности хроматографа при измерении молярной доли компонентов ГГП приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование компонента | Диапазон измерений молярной доли компонента ГГП, % | Предел допускаемой абсолютной погрешности ±А (х) 1),% |
| 1 | 2 | 3 |
| Метан | 40 - 99,4 | - 0,0187-х + 1,88 |
| Этан (С2Н6) | 0,0010 - 15 | 0,04-х + 0,00026 |
| Пропан (С3Н8) | 0,0010 - 6,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Изобутан (и-С4Н10) | 0,0010 - 4,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| н-Бутан (н-С4Н10) | 0,0010 - 4,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Изопентан (и-С5Н12) | 0,0010 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| н-Пентан (н-С5Н12) | 0,0010 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Неопентан (нео-С5Н12) | 0,0005 - 0,05 | 0,06-х + 0,00024 |
| Гексаны (C6H14) | 0,0010 - 1,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Г ептаны (C7H16) | 0,0010 - 0,25 | 0,06-х + 0,00024 |
| Октаны (C8H18) | 0,0010 - 0,05 | 0,08-х + 0,00022 |
| Бензол (C6H6) | 0,0010 - 0,05 | 0,08-х + 0,00022 |
| Толуол (C7H8) | 0,0010 - 0,05 | 0,08-х + 0,00022 |
| Г елий (Не) | 0,0010 - 0,5 | 0,06-х + 0,00024 |
| Водород (Н2) | 0,0010 - 0,5 | 0,06-х + 0,00024 |
| Диоксид углерода (СО2) | 0,005 - 10 | 0,06-х + 0,0012 |
| 1 | 2 | 3 |
| Кислород (О2) | 0,005 - 15 | 0,04-х + 0,0013 |
| Азот (N2) | 0,005- 2,0 | 0,06-х + 0,0012 |
| 1) Граница абсолютной погрешности при доверительной вероятности Р=0,95, в процентах, соответствует расширенной абсолютной неопределенности U(x) при коэффициенте охвата k=2 х - значение молярной доли компонента ГГП, %. |
2. Расхождение результатов двух последовательных измерений r * , не более:
| Наименование компонента | r * |
| Метан | 1,4 - J(0,04 - X + 0,0013)2 - 2 - (0,02 - X + 0,0004)2 |
| Этан (С2Н6) | 1,4 - J(0,06 -X + 0,0012)2 - 2 - (0,03 - X + 0,0004)2 |
| Пропан (С3Н8) | 1,4 - J(0,04 - X + 0,00026)2 - 2 - (0,02 - X + 0,00008)2 |
| Изобутан (и-С4Н10) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| н-Бутан (н-С4Н10) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Изопентан (и-С5Н12) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| н-Пентан (н-С5Н12) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Неопентан (нео-С5Н12) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Гексаны (C6H14) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Г ептаны (C7H16) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Октаны (C8H18) | 1,4 - д/(0,08 - X + 0,00022)2 - 2 - (0,04 - X + 0,00008)2 |
| Бензол (C6H6) | 1,4 - д/(0,08 - X + 0,00022)2 - 2 - (0,04 - X + 0,00008)2 |
| Толуол (C7H8) | 1,4 - 7(0,08 - X + 0,00022)2 - 2 - (0,04 - X + 0,00008)2 |
| Г елий (Не) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Водород (Н2) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,00024)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Диоксид углерода (СО2) | 1,4 - 7(0,06 - X + 0,0012)2 - 2 - (0,03 - X + 0,00008)2 |
| Кислород (О2) | 1,4 - J(0,06 - X + 0,0012)2 - 2 - (0,03 - X + 0,0004)2 |
| Азот (N2) | 1,4 - 7(0,04 -X + 0,0013)2 - 2 - (0,02 - X + 0,0004)2 |
3. Время непрерывной работы хроматографа без корректировки градуировочной зависи-
мости, ч, не менее 8
4. Эксплуатационные характеристики
4.1 Условия эксплуатации:
Диапазон температур окружающей среды, °С от 15 до 35
Диапазон относительной влажности, % от 20 до 80
Диапазон атмосферного давления, кПа от 84 до 106
4.2 Электропитание:
Напряжение сетевого питания частотой (50±1) Гц, В 220+22-33
Потребляемая мощность, В^А, не более 3100
5. Габаритные размеры:
Длина хШиринах Высота, мм, не более 570x590x500
6. Масса, кг, не более 65
7. Средний срок службы, лет 8
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и на боковую панель хроматографа в виду наклейки.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации.
Основной комплект включает:
- хроматограф газовый (основной блок с колонками, детекторами и дозатором);
- программное обеспечение;
- руководство по эксплуатации;
- методику поверки МП-242-1158 -2011.
Поверка
осуществляется по документу " Хроматографы газовые специализированные Master GC фирмы “DANI Instruments S.p.A.”, Италия. Методика поверки МП-242-1158 -2011", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" 14.04.2011 года.
Основные средства поверки: государственный стандартный образец - имитатор природного газа ГСО 9301-2009.
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. Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
для анализа состава природного газа при оценке соответствия продукции обязательным требованиям, установленным законодательством РФ и при осуществлении товарообменных операций.
