ГОСТ 31370-2023. Межгосударственный стандарт. Газ природный. Руководство по отбору проб

7.5 Конденсация компонентов природного газа

 

7.5.1 Температура

Все составные части пробоотборной системы следует выдерживать при постоянной температуре, не менее чем на 10 °C превышающей наибольшее из значений текущей температуры точки росы (по воде или углеводородам) исследуемого газа или (при отсутствии актуальной информации о температуре точки росы по воде и углеводородам) при температуре, равной или превышающей температуру исследуемого газа в точке отбора проб. Для этого необходим контроль температуры пробоотборной системы и при необходимости - теплоизоляция или обогрев.

7.5.2 Снижение давления и охлаждение от эффекта Джоуля-Томсона

Охлаждение вследствие эффекта Джоуля-Томсона (дроссель-эффекта) может происходить в точке пробоотборной системы, где происходит падение давления.

Одним из способов устранения охлаждения вследствие эффекта Джоуля-Томсона является предварительный нагрев природного газа перед любым элементом пробоотборной системы, обладающим гидравлическим сопротивлением и снижающим его давление. Величина предварительного нагрева должна определяться путем вычисления максимально возможного снижения температуры, зависящего от состава исследуемого газа, термобарических условий и снижения давления в пробоотборной системе, и добавления запаса в 10 °C к вычисленной температуре. Конструкция нагревательного устройства и пробоотборной системы должна быть такой, чтобы обеспечивать требуемую температуру природного газа вплоть до входной плоскости элемента пробоотборной системы, на котором происходит падение давления газа.

Приближенно значение максимально возможного снижения температуры, , °C, допускается оценивать по следующей формуле

 

(4)

 

где 5,5 - приближенное значение коэффициента Джоуля-Томсона, °C/МПа;

- перепад давления в пробоотборной системе, который равен разности между давлением в точке отбора проб (газопроводе) и в конечной точке части пробоотборной системы, находящейся под рабочим давлением перед сбросным вентилем или редуктором давления, МПа.

Примечания

1 Допускается вычислять значение максимально возможного снижения температуры вследствие эффекта Джоуля-Томсона в пробоотборной системе на основе компонентного состава исследуемого газа с использованием общепринятых уравнений состояния (например, Пенга-Робинсона, Соаве-Редлиха-Квонга, Патела-Тея, GERG и т.п.) или программных комплексов технологического моделирования, реализующих указанные уравнения.

2 Допускается определять значение максимально возможного снижения температуры вследствие эффекта Джоуля-Томсона в пробоотборной системе с применением аттестованных в установленном порядке экспериментальных методик (методов) измерений.

 

7.5.3 Конденсация и повторное испарение

Во избежание потенциальных негативных последствий ретроградной конденсации углеводородов при отборе проб исследуемого газа и для обеспечения достоверности отбираемой пробы могут потребоваться утепленные и изолированные пробоотборные линии, а также нагревательные устройства.

Если отбор проб природного газа естественным образом происходит при температуре, по крайней мере на 10 °C выше наибольшего из значений текущей температуры точки росы (по воде или углеводородам) исследуемого газа или (при отсутствии актуальной информации о температуре точки росы по воде и углеводородам) при температуре, равной или превышающей температуру исследуемого газа в точке отбора проб, дополнительный нагрев не требуется.

Ретроградная конденсация углеводородов может произойти во время изменения давления или температуры потока исследуемого газа, в результате чего возможно непредвиденное возникновение второй фазы.

Перед началом анализа, в случае охлаждения пробоотборного контейнера при транспортировании или хранении до температуры ниже наибольшего из значений текущей температуры точки росы (по воде или углеводородам) или (при отсутствии актуальной информации о температуре точки росы по воде и углеводородам) до температуры, равной или превышающей температуру исследуемого газа в точке отбора проб, пробу следует нагреть не менее чем на 10 °C выше наибольшего значения температуры точки росы (температуры исследуемого газа в точке отбора проб). Для того чтобы гарантировать повторное испарение углеводородного конденсата, нагревание следует продолжать в течение 2 ч, а при необходимости (при выявлении нестабильности пробы) и дольше.