Порівняльна характеристика методів експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу

Якість скрапленого нафтового газу згідно з вітчизняними та міжнародними стандартами. Порівняльна характеристика методів експертного контролю якості. Визначення кількісного вмісту пропан-бутану, залежність густини і тиску скрапленого газу від температури.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 29.08.2016
Размер файла 37,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДІВ ЕКСПЕРТНО-АНАЛІТИЧНОГО КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ СКРАПЛЕНОГО НАФТОВОГО ГАЗУ

Й. Й. Білинський,

Б. П. Книш

Анотація

1 Вінницький національний технічний університет

Розглянуто основні методи експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу згідно з вітчизняними та міжнародними стандартами. Запропоновано порівняльну характеристику методів експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу.

Ключові слова: скраплений нафтовий газ, якість, контроль, параметр, стандарт.

Y. Y. Bilynskyi1 B. P. Knysh1

Comparative description of methods of expertly-analytical control

of quality of liquefied petroleum gas

1Vinnytsia National Technical University

The basic methods of analytical quality control of liquefied petroleum gas with local and international standards are considered in the paper. ^mparative description of analytical methods for quality control of liquefied petroleum gas.

Keywords: liquefied petroleum gas quality control, parameter, standard.

Вступ

На сьогодні знаходить широке використання скраплений нафтовий газ як паливо в двигунах автомобільного транспорту, так і установках муніципальних, промислових і сільськогосподарських об'єктів. Скраплений нафтовий газ (СНГ) -- це суміш хімічних сполук, що складається в основному з водню і вуглецю з різною структурою молекул, тобто суміш вуглеводнів різної молекулярної маси і різної будови. Основними компонентами СНГ є пропан (С3Н8), бутан (С4Н10) і домішки (приблизно 1 %) -- етилен, пропілен, бутилен, амілен, гексилен, гептилен тощо [1].

Основна перевага СНГ -- можливість існування за температури навколишнього середовища і помірних тисків, як у рідкому, так і в газоподібному стані. У рідкому стані він легко переробляється, зберігається і транспортується, в газоподібному має кращу характеристику згорання.

На практиці під час проведення експертно-аналітичного контролю СНГ виникає необхідність вибору методу та відповідного сенсора, оскільки існує широкий спектр специфічних задач їх застосування, обумовлених експлуатацією. Тому постає потреба в порівняльній характеристиці, яка б повно характеризувала весь клас методів і сенсорів на їх основі. При цьому мають бути враховані як особливості методів, їх залежність від фізичного процесу, на основі якого вони працюють, так і конкретні реалізації приладів. Таким чином метою статті є аналіз відомих методів експертно-аналітичного контролю якості СНГ та їх порівняльна характеристика.

Характеристика методів експертно-аналітичного контролю якості СНГ бутан експертний скраплений стандарт

Повноцінний моніторинг СНГ передбачає проведення експертно-аналітичного контролю якості, результат якого дає уявлення про основні параметри СНГ, такі як витрати, густина, маса, кількісний вміст компонентів суміші, та методи їх контролю.

В табл. 1 наведено стандартні методи експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу, затверджені ASTM (Американська Спільнота по Випробовуванню Матеріалів), методи фірми UOP (Universal Oil Products), які на сьогодні широко використовують нарівні з національними стандартами, EN (Стандарти Західної Європи), стандарти EN ISO (Міжнародна Організація по Стандартизації), ГОСТ, ДСТУ.

Таблиця 1

Методи експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу згідно з вітчизняними та міжнародними стандартами

Метод

ASTM

EN

EN ISO

UOP

ГОСТ

ДСТУ

Витрати

Камерний метод

--

--

--

--

21443-75

--

Тахометричний метод

--

--

--

--

21443-75

--

Коріолісовий метод

--

--

--

--

21443-75

--

Метод

ASTM

EN

EN ISO

UOP

ГОСТ

ДСТУ

Ультразвуковий метод

--

--

--

--

21443-75

--

Вихровий метод

--

--

--

--

21443-75

--

Густина

Метод гідростатичного зважування

D 1657, D 2598

|

8973

|

28656-90

|

Радіохвильовий метод

D 1657, D 2598

--

8973

--

28656-90

--

Занурювальний метод

D 1657, D 2598

--

8973

--

28656-90

--

Вібраційний метод

D 1657, D 2598

--

8973

--

28656-90

--

Проточний метод

D 1657, D 2598

--

8973

--

28656-90

--

Коріолісовий метод

D 1657, D 2598

--

8973

--

28656-90

--

Поплавковий метод

D 1657, D 2598

--

8973

--

28656-90

--

Маса

Прямий метод статичних вимірювань

D2163,D2421

|

|

|

|

|

Прямий метод динамічних вимірювань

D2163, D2421

|

|

|

|

|

Непрямий метод статичних вимірювань

D2163, D2421

|

|

|

|

|

Непрямий метод динамічних вимірювань

D2163, D2421

|

|

|

|

|

Кількісний вміст вільної води

Метод охолодження

D 1835, D 2713

15469

13758

|

Р 52087-03, 20448-90, Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

4047

Метод випаровування

D 2158, D 1835, D 2713

15471,

15469

13758

|

Р 52087-03, 20448-90, Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

4047

Кількісний вміст лугу

Метод випаровування

D 2158

15471

|

|

Р 52087-2003, 20448-90,

Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

4047

Кількісний вміст сірки

Хімічний метод

D 2420, D 6667, D 1838

|

8819, 6251

212

22985-90,

Р 52087-2003, 20448-90,

Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

|

Піроліз

D2420, D6667

--

8819

212

21443-75

--

Кількісний вміст метанолу

Хроматографічний метод

D 2163

|

7941, 8174

|

Р 54484-2011, Р 51104-97, 21443-75, 10679-76

|

Кількісний вміст пропан-бутану

Хроматографічний метод

D 2163

|

7941,8174

|

Р 54484-2011, Р 51104-97, 21443-75, 10679-76

|

Термометричний метод

!

|

|

|

21443-75, 10679-76, Р51104-97

|

В табл. 2 наведено порівняння методів експертно-аналітичного контролю якості СНГ Л8ТМ, иОР, ЕК, ЕК 180, ГОСТ, ДСТУ по відношенню до їх умов використання, переваг, недоліків та загальної похибки.

Таблиця 2

Порівняльні характеристики методів

Метод

Стандарти

Умови використання

Переваги

Недоліки

Похибка

Витрати

Камерний метод

ГОСТ 21443-75

В'язкість в межах 10...800 мм2/с, максимальний тиск до 40 бар

Висока точність вимірювання; великий діапазон витрат (1000 л/хв); невелика залежність від в'язкості; можливість застосування за температури до 300°С

Допуск неврахованих втрат СНГ

2,5 % [2]

Тахометричний метод

ГОСТ 21443-75

Тиск до 250 МПа, температура - 240...+ 700 °С

Висока точність вимірювання у контролі великих обсягів СНГ

Висока чутливість до зміни параметрів СНГ

1 % [2]

Коріолісовий метод

ГОСТ 21443-75

Тиск до 15,8 МПа, температура - 40...+60°С

Висока точність; не залежить від тиску, температури в'язкості

Висока вартість

0,05 % [2]

Ультразвуковий метод

ГОСТ 21443-75

Вимірювання витрат СНГ в потоці

Можливість застосування для вимірювання витрат забруднених і агресивних середовищ

Важкість технічної реалізації

1 % [2]

Вихровий метод

ГОСТ 21443-75

Виникнення в потоці закручувань, коливань струменя або вихорів після перешкоди певної форми

Великий діапазон вимірювань; висока точність; стабільність показів;

незалежність показів від тиску і температури

Неможливо застосовувати за малих швидкостей потоку (важко вимірювати сигнали з малою частотою коливань); значна втрата тиску (може досягти 30...50 кПа)

1 % [2]

Густина

Метод гідростатичного зважування

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Температура - 35...+45 оС

Простота

вимірювання

Процес вимірювання не піддається повній автоматизації і практично не захищений від людського фактору

2 % [3]

БЫ 180 8973

ГОСТ 28656-90

Радіхвильовий

метод

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Тиск 1,6...20 МПа

Висока точність вимірювання

Важкість технічної реалізації

1 % [4]

БЫ КО 8973

ГОСТ 28656-90

Занурювальний метод

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Вимірювання густини рідкої фази СНГ в резервуарі на різних рівнях (до 30 м)

Швидкість та точність вимірювання; широкий діапазон робочих температур (- 40...+ 85°С)

Процес вимірювання не піддається повній автоматизації і практично не захищений від людського фактору

0,1...2,5 % [5]

БЫ КО 8973

ГОСТ 28656-90

Вібраційний метод

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Вимірювання густини СНГ в промислових умовах

Залежність густини від частоти для рідкої фази описується такою ж функцією, що і для газової фази

Процес вимірювання не піддається повній автоматизації і практично не захищений від людського фактору

0,05...0,1 % [5]

БЫ КО 8973

ГОСТ 28656-90

Проточний метод

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Дистанційне вимірювання густини при тиску 2,5 МПа і максимальній витраті 1,5 м3/год, діапазон густин 420...1600 кг/м3, температура -- 40...85°С, в'язкість 1,5...50 сСт

Швидкість та точність вимірювання

Процес вимірювання не піддається повній автоматизації і практично не захищений від людського фактору

0,1...2,5 % [5]

БЫ КО 8973

ГОСТ 28656-90

Коріолісовий метод

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Тиск до 15,8 МПа, температура - 40...+60°С

Частота прив'язана до густини середовища і визначається шляхом вимірювання періоду коливань

Частота коливань сенсора залежить від його геометрії, матеріалу, конструкції і маси

Рідка фаза -- 0,5 %; газова фаза -- 0,75 % [5]

БЫ КО 8973

ГОСТ 28656-90

Поплавковий метод

ЛБТМ Б 1657, Б 2598

Температура порівняно постійна

Зведено до мінімуму вплив капілярних властивостей рідини; мала похибка вимірювання

Не передбачає температурної компенсації

0,02--0,2 % [5]

БЫ КО 8973

ГОСТ 28656-90

Маса

Прямий метод статичних вимірювань

ASTM D 2163, D 2421

Детальна підготовка до зважування

Простота

вимірювання

Процес вимірювання не піддається повній автоматизації і практично не захищений від людського фактору

0,4 % [6, 7]

Прямий метод динамічних вимірювань

ASTM D 2163, D 2421

Облік СНГ, що надходить по трубопроводу

Встановлює порядок виконання вимірювань

Важкість технічної реалізації та висока вартість

0,5 % [6, 7]

Непрямий метод статичних вимірювань

ASTM D 2163, D 2421

Вимірювання в резервуарі, які оснащені вимірними системами з поплавковими чутливими елементами

Компенсація додаткових методичних похибок

Довгий ланцюг складних обчислень, в яких беруть участь кілька десятків параметрів

1,5...2 % [6, 7]

Непрямий метод динамічних вимірювань

ASTM D 2163, D 2421

Вибір первинного параметра

Простота і надійність технічної реалізації; компенсація похибок;

нечутливість до змін стану, складу та якості СНГ; стійкість до забруднень та відкладень

Реалізація методу потребує обладнання високої вартості

0,1 % [6, 8]

Кількісний вміст вільної води

Метод охолодження

ASTM D 1835, D 2713

СНГ як паливо для комунально- побутового споживання, моторного палива для транспорту і на виробництві

Простота технічної реалізації

Велика кількість обладнання для реалізації методу

1 % [1]

EN 15469

EN ISO 13758

ГОСТ Р 52087-03, 20448-90, Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

ДСТУ 4047

Метод

випаровування

ЛБТМ Б 2158, Б 1835, Б 2713

СНГ як паливо для комунально- побутового споживання, моторного палива для транспорту і на виробництві

Простота технічної реалізації

Велика кількість обладнання для реалізації методу

1 % [1]

БЫ 15471, 15469

БЫ КО 13758

ГОСТ Р 52087-03, 20448-90, Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

ДСТУ 4047

Кількісний вміст лугу

Метод

випаровування

ASTM D 2158

СНГ як паливо для комунально- побутового споживання, моторного палива для транспорту і на виробництві

Простота технічної реалізації

Велика кількість обладнання для реалізації методу

1 % [1]

EN 15471

ГОСТ Р 52087-03, 20448-90, Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

ДСТУ 4047

Кількісний вміст сірки

Хімічний метод

ASTM D 2420, D 6667, D 1838

СНГ як паливо для комунально- побутового споживання, моторного палива для транспорту і на виробництві

Простота технічної реалізації

Велика кількість обладнання для реалізації методу

1 % [1]

EN ISO 8819, 6251

UOP 212

ГОСТ 22985-90, Р 52087-03, 20448-90,

Р 51104-97, 21443-75, 27578-87

Піроліз

ASTM D 2420, D 6667

СНГ,

що постачається на експорт

Простота технічної реалізації

Значна похибка вимірювання

5...10 % [1]

EN ISO 8819

UOP 212

ГОСТ 21443-75

Кількісний вміст метанолу

Хроматографічний

метод

ASTM D 2163

Аналіз вмісту граничних вуглеводнів з довжиною вуглецевого ланцюжка Сі--С6 і метанолу у складі СНГ

Враховуються всі компоненти, молярна частка яких перевищує 0,01 %

Використання

градуюваного

коефіцієнта

2 % [1]

EN ISO 7941, 8174

ГОСТ Р 54484-11, Р 51104-97, 21443-75, 10679-76

Кількісний вміст пропан-бутану

Хроматографічний

метод

ASTM D 2163

EN ISO 7941, 8174

ГОСТ Р 54484-11, Р 51104-97, 21443-75, 10679-76

Аналіз вмісту граничних і ненасичених вуглеводнів з довжиною вуглецевого ланцюжка Сі-С6

Враховуються всі компоненти, молярна частка яких перевищує 0,01 %

Використання

градуюваного

коефіцієнта

2 % [9]

Метод

гідростатичного

зважування

ASTM D 1657, D 2598

Температура - 35оС...+45оС

Простота

вимірювання

Процес вимірювання не піддається повній автоматизації і практично не захищений від людського фактору

2 % [3]

Термометричний

метод

ГОСТ 21443-75, 10679-76,

Р 51104-97

Температура - 20оС...+40оС

Визначення кількісного вмісту на основі залежності густини і тиску СНГ від температури, що дає можливість підвищити загальну точність

Відсутнє

врахування

невуглеводних

домішок

1 % [10]

Висновок

В роботі проведено аналіз літературних джерел, виділено методи експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу згідно з вітчизняними і міжнародними стандартами та запропоновано порівняльну характеристику цих методів. Описані їх особливості, умови використання, переваги, недоліки тощо.

З вищенаведеного порівняльного аналізу методів експертно-аналітичного контролю якості скрапленого нафтового газу можна зробити висновок, що розроблена порівняльна характеристика висвітлює всі методи, що відповідають вітчизняним і міжнародним стандартам.

Список використаної літератури

1. Газы углеводородные сжиженные, поставляемые на экспорт. Технические условия : ГОСТ 21443-75 -- [Введ. от 2004-02-01]. -- М. : Миннефтехимпром СССР, 2010. -- 13 с.

2. Пістун Є. П., Лесовой Л. В. Нормування витратомірів змінного перепаду тиску. -- Львів : вид-во ЗАТ "Інститут енергоаудиту та обліку енергоносіїв", 2006. -- 576 с.

3. Методы измерения плотности жидкости [Электронный ресурс] / Ukrainian Context Optimizer. -- Режим доступа : http://www.lemis-baltic.ru/?mid=60.

4. Свойства сжиженных углеводородных газов. Особенности эксплуатации углеводородных систем [Электронный ресурс] / Ukrainian Context Optimizer. -- Режим доступа : http://www.avtozagruzka.com/publ3.pdf.

5. Разновидности конструктивного исполнения плотномеров [Электронный ресурс] / Ukrainian Context Optimizer. -- Режим доступа : http://life-prog.ru/view_msinv.php?id=204.

6. Летуновский А. А. Система автоматизации АГЗС нового поколения / А. А. Летуновский, В. И. Терешин // АГЗК+АТ. -- 2005. -- № 6. -- С. 18 -- 21.

7. Терешин В. И. Особенности учета СУГ в резервуарном парке / В. И. Терешин, А. С. Совлуков, А. А. Летуновский // Газ России. -- 2007. -- № 2. -- С. 66--71.

8. Терешин В. И. Система учета СУГ для оснащения газовозов / В. И. Терешин, А. С. Совлуков, А. А. Летуновский // Транспорт на альтернативном топливе. -- 2008. -- № 4. -- С. 27--31.

9. Газы углеводородные сжиженные. Методы определения углеводородного состава : ГОСТ Р 54484-2011 -- [Введ. от 2012-06-01]. -- М. : Стандартинформ, 2012. -- 28 с.

10. Книш Б. П. Визначення кількісного вмісту компонентів скрапленого нафтового газу / Б. П. Книш, Й. Й. Білинсь- кий // Вісник Вінницького політехнічного інституту. -- 2014. -- № 1. -- С. 112--119.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.