天然气 水露点的测定 冷却镜面凝析湿度计法 编制说明

1本项国家标准修订计划来源于全国天然气标准化技术委员会文件国气标委[2023]3镜面法是根据水露点的物理定义直接测定的方法，能够测定工况条件下天然气的水露规定的仲裁试验方法，在天然气生产、输送、储运和使用等过程中广泛应用，对检测/（2）2022年8月，向全国天然气标准化技术委员会提交了GB/T172气水露点的测定冷却镜面凝析湿度计法》的标准修订立2（7）2023年6月底，完成试验数据统计分析工作，8台仪器测的常压下标准水以及不同压力下的水标准气，测定水露点原始数据达1000余个，统计3梁文清、刘向波：江苏鸿源动力科技有限公王庆远、周雪松：达州市质量技术监督检验测草规则》的规定起草，同时参考了GB/T20001.4—2015《标准编写规则第4部分：试本标准主要包括11章，即范围、规范性引用文件、术语和定义、原理、仪器设备和试剂与材料、取样、测定步骤、测定结果的处理、准6327:1981相比的结构变化情况；附4其中水露点和水含量的定义来源于GB/T露点测定结果准确可靠的基础，该章规定的内容主要参考GB/T13609要求的取样方法获得；另外，给出了天然气水露点和水含量的相互标ISO6327:1981)，并进行了必要的验证试验，详细说明和验证过程见“试验验证的（7）试验报告：本章是为使用标准的人员给出的参考信息，主要内容包括了天然本标准增加章节的主要内容涉及试验验证和确定依据的部分详见“试验验证的分5试验内容包括四个部分：扩展测定范围、研究确定分析参数及完善操作步骤、实验表1参加试验的单位和使用的仪器仪器类型单位仪器型号仪器编号便携式露点仪天研院Hygrovisionmini-slD23020072Chandler13-1200-C-N-2206423#榆济管道分公司Hygrovisionmini-slD221000595#江苏鸿源HY-0080P-MGDP21M256#达州测试中心Chandler13-1200207337#南京计量中心MichellCDP301171333在线露点仪南京远寰CONGprima-2MD230406309#输气管理处芦溪站VympelFAS-WD200400216表2试验用水气体标准物质序号标物名称样品编号气瓶容积制备压力（MPa）标准值*10-6相对拓展不确定度（%k=2）1氮中水气体标准物质TJ1703088.022TJ1711189.023TJ170239.030.024TJ170298.031.425TJ170088.051.926TJ170539.050.227RJ160429.028RJ141578.029QZ120226.02RJ140456.02805091324.0203.02QZ120154.0205.02甲烷中水气体标准物质QZ131667.099.92原标准规定的测定范围为“-25℃~0℃”,在相应气体压力下水含量（体积分数）表3现有冷却镜面露点仪提供的测定范围1取决于选择制冷剂，2取决于选择制冷剂，345678最大降温幅度65℃79的水蒸气含量和环境温度，表3中各露点仪的测定范围一般均可达到“-40℃至环境温4为在实验室采用各露点仪测定水标准气和湿度发生器产生的样表明，除英国MichellCDP301检测下限达到-39.2℃外（室温为24℃),其余露点仪的检测下限均能低于-40℃。另外，在表5中换算了不同压力下管输天然气水露点对应的水含量，对于经过处理的管输天然气水含量体积分数一般在（50～20换算结果表明水露点测定范围规定为-40℃~10℃完全能够覆盖实际管输天然气中水含量的测定需要。另外，为了适用特殊气体（如CNG）的检测需要，标准还规定了“在表4冷却镜面露点仪测定范围试验结果12（1#）836表5不同压力下水露点对应的水含量压力，MPa水露点，℃-40-30-20-100水含量，×10-6（体积分数）51.0286.6611.61229.62.09.525.562.8305.7614.44.04.831.471.6307.16.03.28.520.947.8204.78.02.46.435.876.428.761.1表6冷却镜面露点仪提供的降温速度和样品气参考流量1无2无34956无7无8无91综合考虑测定时间和结果的准确性，一般开始降温时速度可设置稍大一点，如（3~表7镜面降温速度对测定结果的影响流量并结合试验结果，本标准规定样品气流量控制在（0.2～2）表8样品气流量对测定结果的影响（a）采用的水气体标准物质含量较高（如150ppm、200ppm气瓶总压很快降到测定压力，无法完全满足（b）由于8台仪器不是采用同一瓶标准气同时进行测定，无法保证所有测定条件（c）采用目测法观察水露点形成时，人为因素影响较大，需要操作者熟练掌握操本标准在研究确定精密度时参考了GOST20060-2021“天然气水露点温度的测术平均值，其中三次测定结果应满足tвmax-tвmin≤3.3·σr，即表中的极差值。表9GOST20060-2021规定的精密度水露点温度范围重复性标准偏差，σr重复性限，℃(2.77·σr)三次测定结果的极差，℃(3.3·σr)-79.9~-60.0（含）0.752.12.5-60.0~-30.0（含）0.55-30.0~0.0（含）0.350.90.0~30.0（含）0.250.70.9采用水露点仪重复性测定试验气体7次，根据7次测定结果，按照式（1）计算7tBi——i次测定水露点值，℃;-平均值和标准偏差，图1为重复性标准偏差与GOST20060规定结果的比较情况。表108台露点仪测定不同露点值的平均值和标准偏差平均值，℃标准偏差，℃——平均值，℃标准偏差，℃平均值，℃标准偏差，℃平均值，℃标准偏差，℃平均值，℃标准偏差，℃————————————————平均值，℃————————标准偏差，℃————————平均值，℃标准偏差，℃平均值，℃标准偏差，℃平均值，℃标准偏差，℃表108台露点仪测定水露点重复性标准偏差不符合要求统计结果超出标准数，个918290————9138180————90————82水露点≤0℃时，52个测定结果中有9个超出要求满足要求的水露点范围主要在-30℃~0℃之间，当该区间水露点重复性标准偏差采用0.55℃时，所有不满足要求的测定结果均符合新的标准要求，因表11GB/T17283-XXXX拟采用重复性要求单位：摄氏度(℃)水露点温度范围重复性标准偏差，σr重复性限，2.77·σrGOST20060规定的重复性限-40.0≤tB≤-30.00.752.1-30.0<tB≤0.00.550.90.0<tB≤10.00.350.90.7其中总共做了3组试验，表12为3组试验再现性统计情况。每组之间在相同条件下测定水露点结果之间的极差值作为评价再现性结果的差值。表13按照水露点测定范围分表12三组再现性试验水露点测定结果统计情况单位：℃（摄氏度）水露点，℃——————— 水露点，℃———————表13结果表明：总共79组水露点再现性测定结果，有59内，而只有少量再现性测定结果超过±3℃。由于偏差超过±3℃的5组水露点结果均集要求，因此拟规定水露点在-30.0≤tB≤0.0范围内，再现性限为±2.5℃。因此，参照表表13测定水露点结果的再现性统计情况水露点，℃再现性组数，个偏差(±2~±3）℃,个-40.0≤tB≤-30.060-30.0<tB≤0.05440950.0<tB≤10.09900总计，个79595表14GB/T17283-XXXX拟规定的精密度要求单位：℃（摄氏度）水露点范围重复性限再现性限-40.0≤tB≤-30.02.03.0-30.0<tB≤0.02.50.0<tB≤10.02.0规定方法形成的软件，由标准气中的水含量计算的不同压力下水露点，表15为试验验表158台露点仪测定水露点准确度验证结果），平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃——平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃————————————————平均值，℃————————计算值，℃————————两者偏差，℃————————平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃平均值，℃计算值，℃两者偏差，℃规定的方法由水含量计算水露点时也会带来±2℃的不确定度。因此，鉴于以上原（电子湿度分析计法该标准规定了采用不同原理传感器测定天然气中水含量的试验采标标准号：ISO6327:1981（2011）Gasanalysis—Determinationofthewaterdewpointofnaturalgas—Cooledsurfacecondensationhygrometers，为非等效准。为了使标准得到更好更有效的实施，组织相关管理人员、技术人员和操作人员求，并在实际工作中得到认真地贯彻和执行。建议标准实施日期为发布后6个月。标准编写组后续也将及时收集各单位在标准实施过程中的意见