Назначение
Комплекс хроматографический на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки предназначен для непрерывного автоматического измерения молярной доли компонентов газа горючего природного в соответствии с ГОСТ 31371.7-2008 с последующим расчетом значений физико-химических показателей проб ГГП по ГОСТ 31369-2008.
Описание
Принцип действия комплекса хроматографического на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки (далее комплекс) основан на разделении пробы анализируемой смеси на компоненты в хроматографических колонках вследствие различного распределения компонентов пробы между неподвижной фазой и подвижной фазой - газом-носителем с последующим детектированием компонентов смесей с помощью детекторов.
Хроматографы представляют собой стационарные промышленные приборы, которые включают в себя:
- блок контроля газовых потоков и систему пробоподготовки;
- аналитический блок;
- блок электроники.
В состав блока контроля газовых потоков и системы пробоподготовки входят один или два регулятора давления газа-носителя (в зависимости от конфигурации хроматографа), манометры, система очистки газов носителей, интегрированная или внешняя система пробоподго-товки, включающая в себя фильтры, ротаметры, клапаны переключения потоков, запорную арматуру.
В хроматографе могут использоваться один или два газа - носителя.
В состав аналитического блока входят термостат с детекторами (до 2-х шт.), хроматографические колонки, узлы дозирования пробы, 6-ти и/или 10-ти портовые аналитические переключающие клапаны, соленоидные управляющие клапаны. Для дозирования газовых проб используется пневматический мембранный клапан с объемом пробоотборной петли от 0,01 до
5,0 см . При решении аналитических задач, для которых требуется более 2-х детекторов, хроматографы объединяются в комплекс и работают синхронно под управлением внешней системы управления. Конфигурация комплекса (количество аналитических блоков, тип и количество используемых детекторов и хроматографических колонок) зависит от номенклатуры определяемых компонентов и формируется на заводе изготовителе.
Блок электроники, включающий предварительный усилитель детекторов, плату управления клапанами, платы дискретных и аналоговых выходов и процессорную плату контроллера, смонтирован в едином корпусе с аналитическим блоком. Контроллер управляет всей измерительной процедурой, включая отбор пробы, периодическую градуировку, обработку и регистрацию данных в автоматическом режиме.
Вывод информации в распределенную систему управления, на контроллер расхода или на персональный компьютер производится по сети Ethernet, по последовательному интерфейсу RS232, RS422/485 по протоколу Modbus, по аналоговым выходам (4-20 мА) или по телефонной линии через модем.
Печать отчетов может осуществляться принтером (размещенным во взрывобезопасной зоне), подсоединенным либо непосредственно к контроллеру хроматографа, либо к персональному компьютеру через сервисное программное обеспечение MON 2020.
Взрывозащищенность хроматографа обеспечивается видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ Р МЭК 60079-1-2008 и выполнением их конструкции в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60079-0-2007.
Степень защиты обеспечивается оболочкой IP66.
Уровень и вид взрывозащиты: 1ExdIICT6.
Градуировка комплекса проходит в автоматическом режиме методом абсолютной градуировки (по одной точке) в соответствии с ГОСТ 31371.7-2008 с использованием ГСО состава природного газа и проводится изготовителем или его представителем в РФ на основе данных по составу анализируемой газовой смеси на месте эксплуатации.
Внешний вид хроматографа газового промышленного модели 700ХА, используемого в комплексах для автоматического определения состава проб газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки (далее ГГП), приведен на рисунке 1. Внешний вид комплекса хроматографического на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки, приведен на рисунке 2.
Рисунок 1 - Внешний вид хроматографа газового промышленного модели 700ХА (без системы пробоподготовки), используемого в комплексах для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа
Рисунок 2 - Внешний вид комплекса хроматографического на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки с системой пробоподго-
товки
Программное обеспечение
Программное обеспечение комплекса (далее ПО 700ХА) состоит из двух модулей: встроенного в хроматограф программного обеспечения GC700XA Firmware 2.1.3 и внешнего программного обеспечения автономного универсального MON2020.
Уровень защиты ПО 700ХА от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
К метрологически значимой части ПО СИ относится встроенное ПО 700ХА, файл Firmware 2.1.3.
Программное обеспечение комплекса аттестовано ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «Свидетельство № ПО-202-04-2015 о метрологической аттестации программного обеспечения (программы) комплекса хроматографического на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА» от 30 марта 2015 г.
Идентификационные данные ПО 700ХА представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО внутреннего контроллера | GC700XA Firmware 2.1.3 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 0xc18c31e2 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | CRC32 |
| Номер версии ПО «MON2020», устанавливаемом на внешнем ПК | Не ниже 3.07.018 |
Технические характеристики
Метрологические характеристики комплекса для автоматического определения состава ГГП соответствуют требованиям ГОСТ 31371.7 - 2008. Молярная для метана (%) может быть рассчитана как разность между 100 % и суммой измеренных молярных долей (%) компонентов ГГП (метан по разности) или измерена прямым методом (метан впрямую).
Диапазоны измерений молярной доли компонентов ГГП и пределы допускаемой абсолютной погрешности комплекса приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование компонента (химическая формула) | Измерение молярной доли метана впрямую | Определение мо тана по | лярной доли ме-разности |
| Диапазон измерений молярной доли компонента, х % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности ±Д (х)1), % | Диапазон измерений молярной доли компонента, х % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности ±Д (х)1), % |
| Метан (СН4) | 40 - 99,97 | 0,0023-х + 0,29 | 40 - 99,97 | -0,0187-х + 1,88 |
| Этан (С2Н6) | 0,0025 - 15 | 0,04-х + 0,00026 | 0,0010 - 15 | 0,04-х + 0,00026 |
| Пропан(С3Н8) | 0,0025 - 6 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 6 | 0,06-х + 0,00024 |
| Изобутан (и-СфНю) | 0,0025 - 4 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 4 | 0,06-х + 0,00024 |
| н-Бутан(С4Н10) | 0,0025 - 4 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 4 | 0,06-х + 0,00024 |
| Изопентан (и-С5Н12) | 0,0025 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| н-Пентан (С5Н12) | 0,0025 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 2,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| 2,2- диметилпропан (нео-С5Н12) | 0,005- 0,05 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010- 0,05 | 0,06-х + 0,00024 |
| Г ексаны (C6H14) / С 2) ' '^6+высшие | 0,0025 - 1,0 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 1,0 | 0,06-х + 0,00024 |
| Диоксид углерода (СО2) | 0,005 - 10 | 0,06-х + 0,0012 | 0,005 - 10 | 0,06-х + 0,0012 |
| Азот (N2) /Азот суммарно с кислородом (О2) и аргоном (Ar) | 0,005 - 15 | 0,04-х + 0,0013 | 0,005 - 15 | 0,04-х + 0,0013 |
| Кислород (О2) (суммарно с Ar) | 0,0010 - 2,0 | 0,06-х + 0,0012 | 0,0010 - 0,2 | 0,06-х + 0,0012 |
| Водород | 0,0010 - 0,5 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 0,5 | 0,06-х + 0,00024 |
| Гелий | 0,0010 - 0,5 | 0,06-х + 0,00024 | 0,0010 - 0,5 | 0,06-х + 0,00024 |
| Метанол | 0,0020 - 0,05 | 0,10х + 0,0002 | 0,0020 - 0,05 | 0,10х + 0,0002 |
| ^соответствует абсолютной расширенной неопределенности результата измерения молярной доли компонента U(x), %, при коэффициенте охвата k=2. 2) Суммарное значение молярной доли углеводородов С6+высшие не должно превышать 1,5 %; х - измеренное значение молярной доли компонента ГГП. |
Технические и эксплуатационные характеристики комплекса указаны в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование параметра | Модель 700ХА |
| Напряжение питания: | |
| переменного тока, частотой 50 ± 1 Гц, В | от 180 до 264 |
| Постоянного тока, В | от 21 до 30 |
| Конфигурация с одним аналитическим блоком: габаритные размеры (без системы пробоподготовки) (Д хШ хВ), мм, не более | 612x444x1531 |
| Масса (без системы пробоподготовки), кг, не более | 50 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 60000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Время непрерывной работы хроматографа без корректировки градуировочной зависимости, ч, не менее П р и м е ч а н и е - Допускаемое отклонение выходного сигнала за 24 часа непрерывной работы хроматографа вычисляют по формуле (6) ГОСТ 31371.7-2008. | 24 |
| Условия эксплуатации: | |
| Диапазон температур окружающей среды, °С | от минус 18 до плюс 55 |
| Диапазон относительной влажности, %: | 5 - 95 |
| При t - 25°С диапазон атмосферного давления, кПа | 84 - 106,7 |
| Передача данных: | |
| Аналоговый выход 4-20 мА | до 14 |
| Последовательный RS232/485 (Modbus) | до 5 |
| Ethernet (Modbus) | 2 |
| Foundation fieldbus | 1 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на левую панель корпуса хроматографа в виде наклейки.
Комплектность
Комплект поставки в соответствии с заказом и эксплуатационной документацией. Руководство по эксплуатации - в виде электронной версии на веб-сайтах производителей (www.emersonprocess.com / www.raihome.com), на информационном или на бумажном носителе - по требованию заказчика.
Методика поверки МП 242-1857-2015;
Паспорт «Комплекс хроматографический на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного, попутного нефтяного газа и продуктов его переработки.
Поверка
осуществляется по документу «МП 242-1857-2015. Комплекс хроматографический на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного, попутного нефтяного газа и продуктов его переработки.
Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" 20.01.2015 года.
Основные средства поверки: стандартные образцы состава природного газа ГСО 9299-2009 (ИПГ-13).
Сведения о методах измерений
приведены в ГОСТ 31371.7-2008 «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к комплексам хроматографическим на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки
Техническая документация фирмы- изготовителя.
62144-15: Описание типа СИСкачать122.0 Кб
