便携冷镜式水露点分析仪课件.ppt

1、 CHANDLER process Instruments 便携冷镜式水露点分析仪交流 1.仟德勒冷却镜面露点仪简介2.露点仪使用安装 3.露点仪测试操作4.露点仪维护 CHANDLER process Instruments 1.1测量原理 水含量的各种仪器中，最精确、应用最广泛的就是镜面冷却露点测试仪。若正确使用这种仪器，所测得的露点精度为0.1。13-1200型冷镜式露点分析仪是一台直接测量天然气中水份的仪器，它耐用、便携和并提供0.2F以内的重复性结果，它的原始特性决定了它无需标定，因此它常被用于检测可靠性较差的电子仪器。Chandler水露点测试仪符合ASTMD1142-GPA214

2、0S能满足露点定义所需的条件。当冷却气、水混合蒸汽（没有液态水存在），水蒸汽的绝对湿度是个常数，而相对湿度却逐渐增加，直到其饱和度达到100%，若再继续冷却，水蒸汽就会凝结，发现第一滴凝结水时的温度就是水露点。本测试仪通过调整上述步骤，使它能使用于 CHANDLER process Instruments 高压下测量露点，压力容器内壁镶有一圈镜面，镜面用冷凝剂进行冷却，水分和烃类物质就可以在镜面上冷凝。水分凝结情况可以通过压力容器上的小孔来观察。1.2仪器组成仪器分类显示Standard版本-干湿球温度计-直读ChanScope版本-铂电阻温度检测器测量-数字显示制冷方式常规制冷冷凝器可汽化的

3、制冷剂快速制冷铜棒液氮主机部分主机部分：光学系统目镜系统数字显示系统温度检测系统制冷系统配置部分：取样系统过滤器制冷剂三角支架便携箱 CHANDLER process Instruments CHANDLER process Instruments 露点测试仪包括密闭容器和阀门，耐压密闭容器用来盛装测试的气体，阀门用来控制气体的流量，在压力容器的一端，装有一个透明的塑料小窗孔，可以用它来观察容器的内壁和镜面。镜面是用高度光滑的不锈钢材料制成的，其中心与铜制的温度计插孔相连，温度计插孔上装有冷却器，来控制冷凝剂的膨胀和镜面温度，冷凝剂流动的速度越大，温度降得越低，镜面的温度可有一支温度计显示。C

4、hanSc-ope版本有使用源于NIST并经过检验的铂电阻式温度检测器和数字显示屏。1.3测试流程冷镜式露点分析仪包括一个样品气体可流过的小高压釜（最大5000PSI），在釜的一端有一个抛光镜面并在另一边有一个观察窗，操作者通过一个制冷阀调节汽化的制冷气体直到可观察到露点，温 AMETEK process Instruments 度和压力可记录并绘制在一个曲线图上，以便获得样品的水含量，使使用相同方法也可观察到烃露点。用相同方法也可观察到烃露点。2安装2.1露点仪样品管线连接天然气管线取样M20X1.5(外)转1/4NPT-1/8NPT（带卡套）接头1/8”取样管线-1/4NPT-1/8NPT

5、（带卡套）接头乙二醇过滤器针阀测量室（不锈钢压力容器）安装乙二醇过滤芯提示：取样管线为1/8不锈钢管，不能用塑料管。气源和露点测试仪之间不能有压降。管线压力不得高于仪器的额定压力。取样管线和露点测试仪的温度必须高于管线中气体的露点温度。CHANDLER process Instruments 取样管线中不能含有液态水、烃类、甲醇等。2.2露点仪制冷剂管线连接CO2(制冷剂)瓶M20X1.5(外)转1/4NPT-1/8NPT（带卡套）1/8不锈钢制冷剂管1/4NPT-1/8NPT（带卡套）接头快速安装接头冷凝器2.3仪表供电仪器配有电源适配器，初次充电时间为8小时。仪器缺电时会显示9999提示。

6、3露点仪测试操作步骤3.1打开样气入口阀门，吹扫仪器约5分钟。3.2间断关闭样品气出口阀，调节样品气出口阀，确保气体在满压情况下连续流过冷却器，调节样品气出口阀，使出口气体流量很小，用手指尖感觉到即可，流量给为5ml/min。3.3打开液晶温度显示电源，确认最右边小数点不闪。若小数点在 CHANDLER process Instruments 闪则表明目前温度处于”hold（保持）”状态，温度会一起不变。可按“hold”键一次，退出“hold”模式，转到活动模式，此时最右边的小数点不闪。3.4将制冷剂（液氮）与铜棒少量接触，降低镜面温度，温度降低速不应大于1-2/min.3.5观察镜面和温度显

7、示，当镜面中心出现米粒大小的白色斑点时，此时的温度就是露点的温度。3.6取掉制冷剂，让镜面温度回升，注意白色斑点消失的温度。3.7重复45步，直到观察的露点差在1之内，记录观察到的平均温度作为露点。使用注意事项：干扰物质的影响：污染物妨碍观察。烃露点出现：（在最高操作压力下，水露点应比最低输送环境温度低5；在最高操作压力下，烃露点应不大于最低输送环境温度）烃能在镜面上冷凝，如果烃露点低于水露点，不影响测定。相反情况下，会先于水蒸气结露，熟悉观察镜面，进行区分：烃不容易凝聚，CHANDLER process Instruments 呈“分散状”。水在镜面上容易凝聚在一起，不易分散。霜点和露点：用

8、等压冷却的方法使被测气样中的水蒸气在一个水平镜面上开始出现霜或露，此时的镜面温度即为该气样的霜点或露点。冷壁效应：除镜面外，仪器其余部分和管子的温度应高于气体中水分露点至少2，否则，水蒸气将在最冷点凝结，改变了气样中水分含量过冷现象如果样气水分含量低时，冷却镜面时竟可能慢一些，降温速度太快降温速度太快可能造成可能造成“过冷过冷”。我们知道，在一定条件下，水汽达到饱和状态时，。我们知道，在一定条件下，水汽达到饱和状态时，液相仍然不出现，或者水在零度以下时仍不结冰，这种现象称为过液相仍然不出现，或者水在零度以下时仍不结冰，这种现象称为过饱和或饱和或“过冷过冷”。4.露点仪维护使用仪器前、后都要进行

9、吹扫，不要留水渍在镜面。清洁镜面上的污染物，不要造成镜面划痕。更换乙二醇过滤芯（白芯变黑）时，注意乙二醇过滤器密封圈完好。保持目镜清晰，便于观察。CHANDLER process Instruments 附表：天然气饱和水蒸气露点值与压力的函数表水露点计算公式湿度计量单位之间的换算 CHANDLER process Instruments CHANDLER process Instruments CHANDLER process Instruments 湿度计量单位之间的换算绝对湿度mg/m体积百万分比ppmv质量百万分比ppmw露点温度相同测量条件下：lb/MMscf转化为ppmv,乘以21

10、.06.lb/MMscf转化为mg/m3乘以16.02.mg/m3转化为ppmv乘以1.314.CHANDLER process Instruments CHANDLER process Instruments 天然气水含量测定方法标准天然气水含量测定方法标准ISO标准标准：标准名称：天然气分析-天然气水露点的测定-冷却镜面凝析湿度计标准号：ISO6327：1981中国标准：中国标准：标准名称：天然气水露点的测定冷却镜面凝析湿度计法标准号：GB/T17283-1998采标：M0DISO6327冷却镜面凝析湿度计法冷却镜面凝析湿度计法我国修改采用国际标准ISO6327:1981天然气水露点的测定

11、冷却镜面凝析湿度计法，制定了国家标准GB/T17238。该法的原理是通过检测湿度计镜面上形成水蒸气凝析物的温度来确定样品气的露点。管输天然气的水露点范围一般为-250C50C；相应的水含量范围为5010-620010-6（体积分数）。CHANDLER process Instruments 天然气含水汽量表示方法天然气含水汽量表示方法1、湿度、湿度绝对湿度：单位体积（绝对湿度：单位体积（m3）天然气所含水汽重量（）天然气所含水汽重量（g），用），用E表示表示相对湿度：绝对湿度与相同条件下饱和绝对湿度的比值，相对湿度：绝对湿度与相同条件下饱和绝对湿度的比值，Es2、水露点：天然气在一定压力下结出

12、第一个水露珠时的温度、水露点：天然气在一定压力下结出第一个水露珠时的温度注意：水的饱和蒸气压随温度降低而降低，相对湿度愈大，水露点注意：水的饱和蒸气压随温度降低而降低，相对湿度愈大，水露点愈高。愈高。天然气水分测定天然气水分测定露点法露点法 测定天然气水露点，可直接查出在该温度下的水的饱和蒸汽压测定天然气水露点，可直接查出在该温度下的水的饱和蒸汽压PS根据道尔顿定律可算出天然气含水量。根据道尔顿定律可算出天然气含水量。V水水%=y水水=PS/P总总 CHANDLER process Instruments 按天然气烃类组成分类按天然气烃类组成分类干气：基方井口流出物中干气：基方井口流出物中C5

13、以上重烃液体含以上重烃液体含 量低于量低于10cm3。湿气：基方井口流出物中湿气：基方井口流出物中C5以上重烃液体含以上重烃液体含 量高于量高于10cm3。贫气：基方井口流出物中贫气：基方井口流出物中C3以上烃类液体含以上烃类液体含 量低于量低于100cm3。富气：基方井口流出物中富气：基方井口流出物中C3以上烃类液体含以上烃类液体含 量高于量高于100cm3。按酸气含量分类按酸气含量分类 按酸气按酸气(硫化物和硫化物和CO2)含量的多少，天然气可分为酸性气和洁气。含量的多少，天然气可分为酸性气和洁气。H2S含量含量20mg/m3称为酸性气称为酸性气 CHANDLER process Inst

14、ruments 开尔文效应曲面上的饱和水汽压与平面上的情况是不同的。当露在金属表面上形成时，由于表面张力的作用，使平衡水汽压，即弯曲水面的饱和水汽压升高，这种影响称为开尔文效应。由于开尔文效应使得到的露点温度低于真正的被测气体的露点温度。拉乌尔效应是指镜面上存在水溶性物质时，体系的平衡水汽压低于纯水时的饱和水汽压。这些水溶性物质可能是镜面上固有的，或者是被测气体中含有的。根据拉乌尔定律，溶液平衡水汽压的降低与溶液浓度成正比，这也是为什么在达到被测气体的露点温度之前会有早期冷凝现象发生的原因。CHANDLER process Instruments 反凝析现象如下图示 C点为多组分溶液临界点对应

15、的视临界点为多组分溶液临界点对应的视临界Tc,m，视临界压力，视临界压力Pc,m，AC以上为液态，以上为液态，BC以下为气态。以下为气态。当过程两次通过同一曲线时将发生反凝析现象，举例：直线当过程两次通过同一曲线时将发生反凝析现象，举例：直线1-2-3-4为一等温压缩过程，物质在为一等温压缩过程，物质在1点时为气态，点时为气态，1到到2的过程为正常的等的过程为正常的等温压缩，并在温压缩，并在2点开始出现液体；点开始出现液体；2到到3是液体逐渐增加达一最大值，是液体逐渐增加达一最大值，后又减少最后到达后又减少最后到达4时液量为时液量为0。这一过程叫反凝析现象。反凝析现。这一过程叫反凝析现象。反凝析现象包括四种情况：象包括四种情况：1、等压反凝析现象、等压反凝析现象 2、等压反蒸发现象、等压反蒸发现象 3、等温反凝析现象、等温反凝析现象 4、等温反蒸发现象、等温反蒸发现象 CHANDLER process Instruments