天然气 用气相色谱法测定组成和计算相关不确定度 第7部分：用两根填充柱快速测定氦气含量 编制说明

3按照全国天然气标准化技术委员会［2023员会根据标准制修订流程，审查后决定在2022年的工作中增加《天然气中氦含量的测1、国内外相关标准及文献进一步精细调研，掌握氦气分析最成熟、最高效的气相2.2单柱和双柱分析结果的比对，水溶气对系统的影响，包括检3.1不同浓度的标气制作的曲线确定气相色5、不同实验室开展方法比对，进行方法验证，主要包括检出限、精密度、准确度4工作，投入了大量的人力、物力、财力，完成了单根5Å分子筛毛细柱、单根5Å分子筛下了坚实的基础。目前已经完成的研究工作及主要完成的实物工作量包括：①完成5Å123456789了项目开题设计所规定的各项任务，在天然气中氦气含量快速50.075%；单阀双柱定量管进样方式氦气含量快速检测结建议标准的名称由《天然气中氦气的定量检测》改为《天然气在一定不确定度下用气起草工作组在标准研究取得成果的基础上，形成了《天然气在一定不确定度下用②突出标准先进性、科学性和实用性，满足不③标准的测定范围和广于其它标准，方法的检6本标准规定气体样品中氦气含量的分析方法和质量要求。本标准适用于天然气、温泉气、地层流体脱气及其他种类混合气体中氦气含量范围在0.005%~40%的含量分析。2规范性引用标准下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5274.1气体分析校准用混合气体的制备第一部分：称量法制备一级混合气体3术语与定义无4原理预柱、分析柱连接在十通阀上，进样后，样品被载气带入预柱，预柱吸附样品所有组分，其中小分子量的氦气和氢气组分在预柱上的吸附能力最弱，迅速通过预柱进入分析柱分离，分离后的氦气和氢气组分进入热导检测器完成检测分析。当氢气组分出峰后，切换十通阀，载气反吹预柱，其它组分被放空。5设备和材料5.1主要仪器设备1.气相色谱分析仪：应满足以下要求：1）程序控温，柱箱温度范围：30℃~350℃,精度：±0.2℃;2）程序控流，载气流速与设置流速误差不大于1%；73）匹配热导检测器，灵敏度要求对于正丁烷摩尔分数1%的气样，进样0.25mL，产生的信号不小于0.5mV；4）数据系统：具有记录和存储仪器条件、方法信息及处理色谱数据的功能。5）可程序控制开关的气动或电动十通阀。2.色谱柱：1）预柱：PorapakQ不锈钢填充柱，内径3mm，长度不短于1m，填料颗粒0.18mm～0.15mm（80目～100目）或PLOTQ毛细柱，内径不小于0.32mm，长度不小于15m，膜厚不小于20μm；2）分析柱：5Å或13X分子筛不锈钢填充柱（80目～100目）或5Å或13X分子筛毛细柱，内径不小于0.32mm，长度不小于30m，膜厚不小于253.不锈钢定量管：内径2mm，体积0.2mL～2mL若干。5.2材料1）载气：氮气，纯度不低于99.999%。2）标准气：高纯氦气的高纯氦气，摩尔分数含量在0.005%～100%区间，可采用国家二级标准物质，或者依照GB/T5274.1制备。3）干燥管：采用气相色谱商品化产品或者用粒状五氧化二磷或者高氯酸镁装填。4）不锈钢管线：内径2mm。5）进样针：气密性进样针5mL、10mL、20mL若干。6样品分析6.1样品的准备8样品宜与标准气在同一环境下存放3h。高压钢瓶装样品须连接减压阀减压后连接不锈钢管线或聚四氟乙烯管线。6.2仪器的准备6.2.1柱子活化：预柱在230℃的柱箱中，氮气做载气活化2h；分析柱在300℃的柱箱中，氮气做载气活化2h。6.2.2依照配置框图1，安装十通阀、色谱柱、定量管，载气入口前端连接干燥管。6.2.3开机。打开载气钢瓶主阀，调节压力至0.3MP～0.5MP；设置柱箱温度35℃~40℃,热导检测器温度150℃~250℃,载气流速25mL/min～35mL/min，待仪器稳定。6.3分析步骤6.3.1进样1）一般要求：当氦气浓度≤0.1%时，可以采用体积大于1ml的定量管。2）进样方式：采用吹扫法。高压钢瓶样品经减压阀减压至0.1MP～0.2MP后用2mm内径的不锈钢管线与十通阀的进样口管线连接后直接吹扫进样，进样体积不小于十通阀、定量管和连接管线总9体积的20倍；铝箔气袋及盐水瓶封装样品用气密性注射器抽取样品注入十通阀进样口吹扫进样，进样体积不小于十通阀、定量管和连接管线总体积的20倍。每换一个新样品，都要用足够体积的气体清洗前一个样品的残留。3）启动色谱仪，仪器运行选用分析方法自动完成检测和数据处理。6.3.2仪器重复性检查仪器开机稳定后，两次或两次以上连续进标气检查，氦气组分的响应值相差应在2%以内。6.3.3标准曲线制作：依照5.3.1的操作，依次分析5个不同氦气含量的标准气，其中最高含量与最低含量的差不能超过10倍，数据系统由5个点的含量与峰面积制作标准曲线。如果标准曲线的相关系数小于0.9，需要重新制作标准曲线。6.3.4样品测试：依照5.3.1的操作，数据系统完成采集后会依据所建标准曲线，算出样品中氦气的含量。如果氦气的含量超出制作标准曲线的最大或者最小含量10倍以上，需要重新制作与样品含量接近的标准曲线，并对样品进行重新测试。7质量要求7.1若样品中含有氢气，氦气与氢气色谱峰要实现基线分离，如图2所示。7.2同一批次的样品，应有不少于10%的（同一操作人员使用同一仪器）重复分析，如果连续两次测定结果的差值超过了表1规定的数值，应视为可疑数据。重复性分析的允许差（摩尔分数）再现性分析的允许差（摩尔分数）8分析报告分析报告页包含样品分析号、原编号、气体种类、产地等样品信息，参见附录A。（资料性附录）分析报告