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

8.11 Пробоотборные контейнеры

 

8.11.1 Общие положения

Информацию о периодичности испытаний пробоотборных контейнеров приводят в их эксплуатационной документации.

Пробоотборные контейнеры должны быть защищены от повреждений во время транспортирования и хранения. Пробоотборные контейнеры транспортируют в специальных транспортировочных коробках или ящиках, предназначенных для пробоотборного контейнера конкретного типа.

На внутреннюю поверхность пробоотборного контейнера могут быть нанесены покрытия, которые помогают сохранить представительность пробы и обеспечивают пониженную реакционную и адсорбционную способность по отношению к соединениям серы или иным активным соединениям, содержащимся в исследуемом газе.

Материал пробоотборного контейнера не должен изменять состав исследуемого газа или влиять на представительность отобранной пробы природного газа. Для этого необходимо учитывать материалы как самого контейнера, так и вентилей, уплотнений и других элементов, контактирующих с исследуемым газом.

Пробоотборные контейнеры, как правило, изготавливают из нержавеющей стали, титанового или алюминиевого сплавов, композитных материалов, а также из стекла (для избыточного давления пробы газа ниже 0,2 МПа).

Стеклянные пипетки не должны подвергаться воздействию избыточного давления исследуемого газа, превышающего значение допускаемого для них в соответствии с эксплуатационной документацией давления.

Пробоотборные контейнеры должны:

- сопровождаться этикетками или документами с соответствующей информацией, защищенной от повреждения, а также иметь идентификационный номер (заводской или наносимый пользователем);

- проверяться периодически на герметичность и целостность.

8.11.2 Пробоотборники и баллоны

Пробоотборные контейнеры (баллоны и пробоотборники), на которые распространяются требования национальных нормативных правовых актов государств, принявших настоящий стандарт, в области промышленной безопасности в части использования оборудования, работающего под избыточным давлением, должны испытываться на давление, по крайней мере, в 1,25 раза превышающее максимальное рабочее давление, указанное в их эксплуатационной документации.

Пробоотборные контейнеры (баллоны и пробоотборники), на которые не распространяются требования национальных нормативных правовых актов государств, принявших настоящий стандарт, в области промышленной безопасности в части использования оборудования, работающего под избыточным давлением, допускается подвергать пневматическим испытаниям на герметичность при рабочем давлении в точке отбора проб.

Если предусмотрено конструкцией, то на пробоотборные контейнеры во время транспортирования и хранения устанавливают торцевые крышки (заглушки) или защитные колпаки (для баллонов).

Пробоотборные контейнеры должны иметь постоянный штамп или гравировку с информацией об объеме, рабочем давлении и давлении испытания.

Пробоотборные контейнеры должны соответствовать требованиям национальных нормативных правовых актов государств, принявших настоящий стандарт, в области безопасности, требованиям безопасности, принятым в эксплуатирующей их организации, а также требованиям нормативных документов, устанавливающих методики (методы) измерений, которые предусматривают применение указанных пробоотборных контейнеров.

Если пробоотборные контейнеры предварительно не вакуумированы, они должны быть оборудованы как минимум двумя вентилями, позволяющими осуществлять их продувку исследуемым газом. Поверхность контакта пробоотборного контейнера не должна содержать смазку, масло или иные загрязнения. Для исключения адсорбции поверхности контакта пробоотборного контейнера следует очищать. Процедура очистки пробоотборных контейнеров приведена в приложении Е.

Для вентилей рекомендуется использовать мягкие уплотнительные прокладки вместо седел типа металл-металл.

Для отбора проб природного газа применяют, как правило, два типа пробоотборных контейнеров:

- наиболее распространенный однополостный пробоотборный контейнер (одновентильный баллон или двухвентильный пробоотборник постоянного объема);

- пробоотборник с подвижным поршнем (постоянного давления).

8.11.3 Стандартный или однополостный пробоотборный контейнер

Стандартные однополостные двухвентильные пробоотборники, как правило, изготавливают из металла или металлокомпозитного материала и выполняют с суженными концами (горловинами) и внутренней резьбой на каждом конце (горловине) контейнера для вкручивания вентилей.

Одновентильные баллоны либо имеют одну горловину, либо две горловины, вторая из которых заглушена.

Наиболее распространенные объемы пробоотборников - 0,15; 0,3; 0,5; 1 и 2 дм³. Наиболее распространенные объемы пробоотборных баллонов - от 1 до 40 дм³. Допускается любой объем пробоотборного контейнера, соответствующий аналитической задаче. Пробоотборник рекомендуется снабжать предохранительным клапаном. Использование предохранительного клапана с разрывной мембраной более предпочтительно по сравнению с использованием пружинного клапана.

8.11.4 Пробоотборник с подвижным поршнем (постоянного давления)

Пробоотборник с подвижным поршнем изготавливают из металлической трубы с выточенной и полированной внутренней поверхностью. Пробоотборник рекомендуется оснастить съемными концевыми крышками, чтобы обеспечить доступ для удаления и ремонта подвижного поршня. В крышках высверливают отверстия и нарезают в них резьбу для подсоединения штуцеров, манометров (при необходимости) и сбросных клапанов.

На рисунке 8 приведен пример пробоотборника с подвижным поршнем (постоянного давления), снабженного внешним устройством (индикатором), указывающим на степень заполнения цилиндра, равную 80%. Когда индикаторный стержень 5 достигнет позиции 10 (кольцо-ограничитель 80% заполнения пробоотборника) пользователь должен прекратить заполнение пробоотборника исследуемым газом.

 

 

1 - штуцер сброса пробы; 2 - стяжные шпильки;

3 - подвижный поршень; 4 - штатив; 5 - индикаторный

стержень; 6 - штуцер подачи буферного газа;

7 - подсоединение предохранительного клапана;

8 - штуцер подачи пробы; 9 - штуцер сброса буферного газа;

10 - кольцо-ограничитель 80% заполнения контейнера;

11 - рабочая камера; 12 - буферная камера

 

Рисунок 8 - Пробоотборник с подвижным поршнем

 

Пробоотборник с подвижным поршнем, как правило, изготавливают из нержавеющей стали, инертной к компонентам пробы исследуемого газа.

Пробоотборник имеет внутренний подвижный поршень, позволяющий предварительно заполнить обратную по отношению к входу пробы исследуемого природного газа сторону цилиндра (буферную камеру) соответствующим буферным газом, например, гелием, до давления в газопроводе. После отбора пробы пробоотборник относят в лабораторию и, подключившись к источнику буферного газа, поддерживают постоянное давление пробы газа во время проведения анализа. Данная процедура позволяет сохранить целостность пробы на очень высоком уровне. Для природных газов, которые имеют высокие значения теплоты сгорания (содержат легкоконденсирующиеся высококипящие углеводороды) и подвержены конденсации из-за изменения температуры или давления, рекомендуется применять пробоотборник с подвижным поршнем.

8.11.5 Накопительные пробоотборники

8.11.5.1 Пробоотборники с регулятором давления

Специально сконструированный регулятор давления позволяет повышать давление собранной пробы в пробоотборнике от нуля до максимального давления в газопроводе во время отбора пробы исследуемого газа. Пробоотборники с регулятором давления не рекомендуется использовать для газопроводов низкого давления или при значительно изменяющихся скоростях потока природного газа в газопроводе.

8.11.5.2 Пробоотборники с вытеснением

Предварительно поданный в пробоотборник с подвижным поршнем буферный газ постепенно вытесняется пробой исследуемого газа, закачиваемой в пробоотборник при постоянном давлении в системе во время отбора пробы.

8.11.5.3 Пробоотборник-аккумулятор

Пробоотборник-аккумулятор представляет собой двухвентильный пробоотборник, встраиваемый в стационарную пробоотборную систему, оснащенную байпасной линией и отсечными кранами, перед редуктором. Использование пробоотборника-аккумулятора в пробоотборной системе промышленного газового хроматографа (либо другого потокового СИ) обеспечивает возможность измерения последовательных вводов одной пробы исследуемого газа в условиях сходимости. Пробоотборная система, оснащенная пробоотборником-аккумулятором, позволяет применять промышленный хроматограф в качестве аналога лабораторного СИ и получать результат определения компонентного состава исследуемого газа в условиях сходимости с оценкой неопределенности, что может существенно сократить потребность в лабораторных СИ. При помощи данного пробоотборника допускается также проводить сравнение (сличение) результатов определения компонентного состава природного газа, полученных с использованием промышленного и лабораторного хроматографов. Рекомендуемая принципиальная схема включения пробоотборника-аккумулятора в пробоотборную систему приведена на рисунке Ж.1 приложения Ж.

Аналогичную схему допускается применять для пробоотборных линий, подающих пробу от точки отбора проб исследуемого газа непосредственно в лабораторный хроматограф, также с целью получения результатов определения компонентного состава в условиях сходимости с корректной оценкой неопределенности измерений.

Объем пробоотборника-аккумулятора должен быть достаточен для выполнения всех необходимых измерений без значительного снижения давления пробы исследуемого газа в пробоотборнике, которое может в свою очередь снизить расход исследуемого газа на выходе редуктора давления до значения, выходящего за нижний предел диапазона значений объемного расхода, указанного в эксплуатационной документации используемого СИ.

8.11.6 Маркировка пробоотборников и баллонов

Вся необходимая информация о пробоотборном контейнере должна находиться на его этикетке, надежно присоединенной к пробоотборному контейнеру, но не мешающей его использованию, или быть выгравирована на наружной поверхности контейнера при наличии технической возможности.

Этикетка или гравировка пробоотборного контейнера должна содержать следующую информацию:

- заводской/серийный номер пробоотборника;

- внутренний объем пробоотборника;

- максимальное рабочее давление пробоотборника;

- тип пробоотборника.

На этикетке или гравировке допускается отражать информацию о материале пробоотборного контейнера, дате выпуска, наличии специального покрытия внутренней поверхности, дате последнего и следующего освидетельствования и т.п.

Примечание - Все требования к пробоотборникам, приведенные в настоящем стандарте, распространяются также и на одно- и двухвентильные металлические и металлокомпозитные баллоны.