天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)手冊(cè)一、概述

天然氣作為清潔高效的能源，其質(zhì)量直接關(guān)系到能源安全、環(huán)境保護(hù)和用戶用氣體驗(yàn)。天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)是保障天然氣供應(yīng)穩(wěn)定、防止資源浪費(fèi)、提升行業(yè)規(guī)范的重要環(huán)節(jié)。本手冊(cè)旨在系統(tǒng)介紹天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的技術(shù)原理、實(shí)施流程、關(guān)鍵設(shè)備和數(shù)據(jù)處理方法，為相關(guān)技術(shù)人員提供操作指導(dǎo)和參考。

二、天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的基本原理

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的核心是通過(guò)物理、化學(xué)及在線分析技術(shù)，對(duì)天然氣中的組分、雜質(zhì)、壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行定量或定性分析。主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：

（一）組分分析

天然氣的主要成分是甲烷（CH?），此外還含有乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、丁烷（C?H??）等烴類(lèi)以及二氧化碳（CO?）、氮?dú)猓∟?）、硫化物（H?S、CS?）等雜質(zhì)。

（二）雜質(zhì)監(jiān)測(cè)

1.硫化物：通過(guò)化學(xué)滴定或在線檢測(cè)儀（如電化學(xué)傳感器）監(jiān)測(cè)H?S和CS?含量，通常要求H?S≤20ppm（百萬(wàn)分率）。

2.二氧化碳：采用紅外吸收光譜法（NDIR）或氣相色譜法測(cè)定CO?含量，一般控制在3%~5%以內(nèi)。

3.水分：使用露點(diǎn)儀或卡爾費(fèi)休滴定法檢測(cè)水露點(diǎn)，要求露點(diǎn)≤-70℃。

（三）物理參數(shù)監(jiān)測(cè)

1.壓力：采用壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道或儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力波動(dòng)，正常范圍通常為0.1~1.6MPa。

2.溫度：通過(guò)熱電偶或紅外測(cè)溫儀測(cè)量溫度，確保溫度在-40℃至+60℃之間。

三、質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)方法

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)分為實(shí)驗(yàn)室分析和在線監(jiān)測(cè)兩大類(lèi)，具體方法如下：

（一）實(shí)驗(yàn)室分析

1.氣相色譜法（GC）

-原理：利用不同氣體在色譜柱中的分離速度差異，測(cè)定各組分濃度。

-步驟：

(1)樣品預(yù)處理：通過(guò)干燥劑去除水分，過(guò)濾去除固體雜質(zhì)。

(2)進(jìn)樣分析：采用微量注射器注入1~10μL樣品。

(3)數(shù)據(jù)處理：根據(jù)峰面積或峰高計(jì)算組分含量，如甲烷占比≥90%。

2.紅外光譜法（IR）

-原理：基于不同氣體對(duì)紅外光的吸收特性進(jìn)行定量分析。

-應(yīng)用：主要檢測(cè)CO?、H?S等雜質(zhì)，檢測(cè)精度可達(dá)0.1%。

（二）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.在線氣體分析儀

-類(lèi)型：

(1)電化學(xué)傳感器：用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)H?S、CO?等，響應(yīng)時(shí)間≤10秒。

(2)催化燃燒式檢測(cè)器：用于測(cè)量可燃?xì)怏w濃度，如甲烷，檢測(cè)范圍0~100%LEL（爆炸下限）。

-安裝要點(diǎn)：

(1)傳感器需定期校準(zhǔn)（如每月一次），使用標(biāo)準(zhǔn)氣樣（如CO?1000ppm）。

(2)避免安裝在振動(dòng)或高溫區(qū)域，防護(hù)等級(jí)需達(dá)IP65。

2.超聲波流量計(jì)

-原理：通過(guò)超聲波測(cè)量氣體流速和密度，計(jì)算流量。

-適用場(chǎng)景：適用于大口徑管道（DN≥200mm），測(cè)量誤差≤1.5%。

四、監(jiān)測(cè)流程與標(biāo)準(zhǔn)

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)需遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，確保數(shù)據(jù)可靠性：

（一）采樣規(guī)范

1.采樣點(diǎn)應(yīng)選在氣流穩(wěn)定、無(wú)雜質(zhì)混入的位置。

2.采樣前需用待測(cè)氣體沖洗采樣瓶3次，避免污染。

3.采樣量不少于500mL，溫度和壓力需同步記錄。

（二）數(shù)據(jù)處理

1.實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)需通過(guò)軟件（如GasChromatographyDataSystem）自動(dòng)積分計(jì)算組分含量。

2.在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需消除溫度、壓力干擾，采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積（Nm3）換算。

（三）質(zhì)量控制

1.每月進(jìn)行盲樣測(cè)試，合格率需達(dá)95%以上。

2.交叉驗(yàn)證：同一樣品用GC和在線分析儀對(duì)比，偏差≤5%。

五、常見(jiàn)問(wèn)題與維護(hù)

（一）儀器故障排查

1.基線漂移：檢查載氣流量是否穩(wěn)定（要求±1%精度），必要時(shí)更換柱子。

2.響應(yīng)延遲：確認(rèn)傳感器膜片未老化（更換周期≤6個(gè)月）。

（二）數(shù)據(jù)異常處理

1.若某組分濃度突增，需檢查上游設(shè)備（如脫硫塔）是否異常。

2.重復(fù)采樣驗(yàn)證，若異常持續(xù)則停運(yùn)分析設(shè)備，聯(lián)系廠家維修。

六、總結(jié)

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)是確保能源安全的重要手段，需結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程。通過(guò)科學(xué)的技術(shù)手段和規(guī)范的操作，可有效提升天然氣供應(yīng)質(zhì)量，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

三、質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)方法（續(xù)）

（一）實(shí)驗(yàn)室分析

1.氣相色譜法（GC）

-原理補(bǔ)充：氣相色譜法基于氣體在固定相和流動(dòng)相間分配系數(shù)的差異進(jìn)行分離，常用熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）或火焰光度檢測(cè)器（FPD）進(jìn)行定量。

-設(shè)備配置：

(1)色譜柱：填充柱（如PEG-20M）或毛細(xì)管柱（如DB-1），柱溫范圍50℃~300℃。

(2)進(jìn)樣器：程序升溫模式（如0℃→15℃/min→250℃），進(jìn)樣量0.5~5μL。

(3)檢測(cè)器：TCD靈敏度高（檢測(cè)限0.1ppm），F(xiàn)ID適用于C?+組分（響應(yīng)因子≥1）。

-步驟細(xì)化：

(1)樣品預(yù)處理：

-脫水：通過(guò)分子篩（3A或4A型，粒徑3~5mm）吸附水分，處理量≥100mL/g。

-脫硫：使用活性炭或硅膠過(guò)濾H?S（吸附容量≥5mmol/g），需動(dòng)態(tài)通入樣品（流速≤50mL/min）。

(2)色譜條件優(yōu)化：

-載氣：氮?dú)饧兌取?9.999%（H?≤1ppm，CO?≤2ppm），流量穩(wěn)定在1.0~1.5mL/min。

-柱溫程序：甲烷類(lèi)組分采用分步升溫（如50℃保持2min→20℃/min→250℃保持5min）。

(3)定量計(jì)算：

-歸一化法：假設(shè)所有組分總和為100%，通過(guò)峰面積占比計(jì)算濃度（誤差≤3%）。

-外標(biāo)法：使用純組分（如CH?99.9%）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，適用痕量組分（如H?S<1ppm）。

2.紅外光譜法（IR）

-技術(shù)細(xì)節(jié)：

(1)光譜儀：傅里葉變換紅外光譜（FTIR）優(yōu)于色散型，信噪比≥100:1。

(2)采樣方式：氣體通過(guò)氣路系統(tǒng)（內(nèi)徑1.0mm，長(zhǎng)度10m）與氣體吸收池（光程8cm）接觸。

-典型應(yīng)用：

(1)CO?檢測(cè)：在2.35μm處測(cè)量吸收峰，校準(zhǔn)系數(shù)R2≥0.995。

(2)重?zé)N識(shí)別：在3.3~3.5μm區(qū)間分析C?H?，定性檢出限0.5%。

（二）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.在線氣體分析儀

-傳感器選型指南：

(1)H?S檢測(cè)器：

-電化學(xué)型：三電極體系（工作/參比/對(duì)電極），響應(yīng)時(shí)間≤5s，壽命≥12個(gè)月（需定期用10ppmH?S標(biāo)氣校準(zhǔn)）。

-催化燃燒型：適用于總硫含量≥50ppm場(chǎng)景，防爆等級(jí)ExdIICT4。

(2)CO?檢測(cè)器：

-NDIR模塊：非分散紅外原理，測(cè)量范圍0~100%，精度±2%（0~50%量程）。

-超聲波型：通過(guò)測(cè)量CO?分壓推算濃度，適用于低濃度（<5%）監(jiān)測(cè)。

-維護(hù)清單：

(1)每月檢查：

-檢測(cè)器膜片完整性（目視無(wú)裂紋）。

-校準(zhǔn)流量穩(wěn)定性（±1%內(nèi)）。

(2)每季度更換：

-采樣探頭濾網(wǎng)（PTFE材質(zhì)，孔徑0.2μm）。

-催化燃燒式傳感器鉑絲（使用前用丙酮清洗）。

2.超聲波流量計(jì)

-安裝要求：

(1)上游直管段：長(zhǎng)度≥10D（D為管徑），避免彎頭（曲率半徑≥50D）。

(2)溫度補(bǔ)償：配套溫度傳感器（精度±0.2℃），修正公式：

Q_corrected=Q_measured×(T_ref/T_measured)^0.5

（T_ref為參考溫度25℃，Q為體積流量）

-故障診斷：

(1)信號(hào)漂移：檢查傳感器與管壁耦合劑（硅脂）是否開(kāi)裂。

(2)流量突降：確認(rèn)上游閥門(mén)開(kāi)度（需≥70%），排除氣泡（用排氣管解決）。

四、監(jiān)測(cè)流程與標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）

（一）采樣規(guī)范

1.高壓采樣：

-設(shè)備：充壓采樣槍?zhuān)▔毫Ψ秶?~25MPa，精度±0.5%FS）。

-操作：

(1)采樣前用氮?dú)獯祾卟蓸訕?次。

(2)采集兩支平行樣品（間隔≥5min），混合后分裝至安瓿瓶（內(nèi)徑6mm，容量2mL）。

2.低溫采樣：

-適用場(chǎng)景：液化天然氣（LNG）接收站，需用干冰（溫度≤-78℃）預(yù)處理采樣瓶。

-樣品保存：運(yùn)輸過(guò)程中溫度維持在-40℃以下（保溫箱內(nèi)干冰填充率≥70%）。

（二）數(shù)據(jù)處理

1.在線數(shù)據(jù)校準(zhǔn)：

-自動(dòng)校準(zhǔn)程序：

(1)每日用零氣（N?）校準(zhǔn)基線（漂移≤2%）。

(2)每周用標(biāo)準(zhǔn)氣（如CH?99.99%）核查響應(yīng)因子（偏差≤5%）。

2.偏差分析：

-統(tǒng)計(jì)方法：采用均值-標(biāo)準(zhǔn)差法評(píng)估數(shù)據(jù)一致性，如連續(xù)10次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差≤2%即判定合格。

（三）質(zhì)量控制

1.盲樣測(cè)試：

-實(shí)施頻率：每月加入未知濃度樣品（覆蓋全量程），盲樣合格率（結(jié)果絕對(duì)誤差≤10%）需達(dá)98%。

2.設(shè)備比對(duì)：

-方法：取同一氣體樣本，同時(shí)送GC和在線分析儀檢測(cè)，計(jì)算相對(duì)偏差：

Bias=|Result_A-Result_B|/Average×100%

（允許偏差≤8%）

五、常見(jiàn)問(wèn)題與維護(hù)（續(xù)）

（一）儀器故障排查

1.GC柱老化：

-判斷依據(jù)：

(1)基線出現(xiàn)鬼峰（面積>0.05%）。

(2)分離度（Rs）低于1.5（如甲烷與乙烷無(wú)法完全分離）。

-解決措施：更換柱子（如DB-5ms，長(zhǎng)度30m，膜厚0.25μm）。

2.在線傳感器中毒：

-現(xiàn)象：H?S檢測(cè)器讀數(shù)持續(xù)高于實(shí)際值（如檢測(cè)器溫度超過(guò)60℃）。

-清理方法：

(1)用10%HCl溶液浸泡膜片（5min），然后用去離子水沖洗。

(2)檢查采樣氣路是否有油污（用活性炭過(guò)濾器吸附）。

（二）數(shù)據(jù)異常處理

1.系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)：

-要求：關(guān)鍵站點(diǎn)（如計(jì)量站）需配置雙套分析系統(tǒng)，切換時(shí)間≤30s。

-觸發(fā)條件：當(dāng)主系統(tǒng)偏差（如CO?濃度差異>3%）時(shí)自動(dòng)切換。

2.溯源驗(yàn)證：

-流程：從現(xiàn)場(chǎng)采樣到實(shí)驗(yàn)室分析，每環(huán)節(jié)需記錄溫度（±0.5℃）、壓力（±0.1%FS）及時(shí)間戳。

六、總結(jié)（續(xù)）

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)涉及多技術(shù)融合，需重點(diǎn)關(guān)注：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化操作：如GC進(jìn)樣前樣品需靜置（溫度平衡≥30min）。

（2）動(dòng)態(tài)維護(hù)：在線傳感器需建立故障預(yù)測(cè)模型（如基于壓降趨勢(shì)）。

（3）數(shù)據(jù)閉環(huán)：將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至SCADA系統(tǒng)（傳輸延遲≤1s），實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警。通過(guò)系統(tǒng)化提升監(jiān)測(cè)能力，可顯著降低天然氣使用風(fēng)險(xiǎn)，提升能源利用效率。

一、概述

天然氣作為清潔高效的能源，其質(zhì)量直接關(guān)系到能源安全、環(huán)境保護(hù)和用戶用氣體驗(yàn)。天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)是保障天然氣供應(yīng)穩(wěn)定、防止資源浪費(fèi)、提升行業(yè)規(guī)范的重要環(huán)節(jié)。本手冊(cè)旨在系統(tǒng)介紹天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的技術(shù)原理、實(shí)施流程、關(guān)鍵設(shè)備和數(shù)據(jù)處理方法，為相關(guān)技術(shù)人員提供操作指導(dǎo)和參考。

二、天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的基本原理

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的核心是通過(guò)物理、化學(xué)及在線分析技術(shù)，對(duì)天然氣中的組分、雜質(zhì)、壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行定量或定性分析。主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：

（一）組分分析

天然氣的主要成分是甲烷（CH?），此外還含有乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、丁烷（C?H??）等烴類(lèi)以及二氧化碳（CO?）、氮?dú)猓∟?）、硫化物（H?S、CS?）等雜質(zhì)。

（二）雜質(zhì)監(jiān)測(cè)

1.硫化物：通過(guò)化學(xué)滴定或在線檢測(cè)儀（如電化學(xué)傳感器）監(jiān)測(cè)H?S和CS?含量，通常要求H?S≤20ppm（百萬(wàn)分率）。

2.二氧化碳：采用紅外吸收光譜法（NDIR）或氣相色譜法測(cè)定CO?含量，一般控制在3%~5%以內(nèi)。

3.水分：使用露點(diǎn)儀或卡爾費(fèi)休滴定法檢測(cè)水露點(diǎn)，要求露點(diǎn)≤-70℃。

（三）物理參數(shù)監(jiān)測(cè)

1.壓力：采用壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道或儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力波動(dòng)，正常范圍通常為0.1~1.6MPa。

2.溫度：通過(guò)熱電偶或紅外測(cè)溫儀測(cè)量溫度，確保溫度在-40℃至+60℃之間。

三、質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)方法

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)分為實(shí)驗(yàn)室分析和在線監(jiān)測(cè)兩大類(lèi)，具體方法如下：

（一）實(shí)驗(yàn)室分析

1.氣相色譜法（GC）

-原理：利用不同氣體在色譜柱中的分離速度差異，測(cè)定各組分濃度。

-步驟：

(1)樣品預(yù)處理：通過(guò)干燥劑去除水分，過(guò)濾去除固體雜質(zhì)。

(2)進(jìn)樣分析：采用微量注射器注入1~10μL樣品。

(3)數(shù)據(jù)處理：根據(jù)峰面積或峰高計(jì)算組分含量，如甲烷占比≥90%。

2.紅外光譜法（IR）

-原理：基于不同氣體對(duì)紅外光的吸收特性進(jìn)行定量分析。

-應(yīng)用：主要檢測(cè)CO?、H?S等雜質(zhì)，檢測(cè)精度可達(dá)0.1%。

（二）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.在線氣體分析儀

-類(lèi)型：

(1)電化學(xué)傳感器：用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)H?S、CO?等，響應(yīng)時(shí)間≤10秒。

(2)催化燃燒式檢測(cè)器：用于測(cè)量可燃?xì)怏w濃度，如甲烷，檢測(cè)范圍0~100%LEL（爆炸下限）。

-安裝要點(diǎn)：

(1)傳感器需定期校準(zhǔn)（如每月一次），使用標(biāo)準(zhǔn)氣樣（如CO?1000ppm）。

(2)避免安裝在振動(dòng)或高溫區(qū)域，防護(hù)等級(jí)需達(dá)IP65。

2.超聲波流量計(jì)

-原理：通過(guò)超聲波測(cè)量氣體流速和密度，計(jì)算流量。

-適用場(chǎng)景：適用于大口徑管道（DN≥200mm），測(cè)量誤差≤1.5%。

四、監(jiān)測(cè)流程與標(biāo)準(zhǔn)

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)需遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，確保數(shù)據(jù)可靠性：

（一）采樣規(guī)范

1.采樣點(diǎn)應(yīng)選在氣流穩(wěn)定、無(wú)雜質(zhì)混入的位置。

2.采樣前需用待測(cè)氣體沖洗采樣瓶3次，避免污染。

3.采樣量不少于500mL，溫度和壓力需同步記錄。

（二）數(shù)據(jù)處理

1.實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)需通過(guò)軟件（如GasChromatographyDataSystem）自動(dòng)積分計(jì)算組分含量。

2.在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需消除溫度、壓力干擾，采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積（Nm3）換算。

（三）質(zhì)量控制

1.每月進(jìn)行盲樣測(cè)試，合格率需達(dá)95%以上。

2.交叉驗(yàn)證：同一樣品用GC和在線分析儀對(duì)比，偏差≤5%。

五、常見(jiàn)問(wèn)題與維護(hù)

（一）儀器故障排查

1.基線漂移：檢查載氣流量是否穩(wěn)定（要求±1%精度），必要時(shí)更換柱子。

2.響應(yīng)延遲：確認(rèn)傳感器膜片未老化（更換周期≤6個(gè)月）。

（二）數(shù)據(jù)異常處理

1.若某組分濃度突增，需檢查上游設(shè)備（如脫硫塔）是否異常。

2.重復(fù)采樣驗(yàn)證，若異常持續(xù)則停運(yùn)分析設(shè)備，聯(lián)系廠家維修。

六、總結(jié)

天然氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)是確保能源安全的重要手段，需結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程。通過(guò)科學(xué)的技術(shù)手段和規(guī)范的操作，可有效提升天然氣供應(yīng)質(zhì)量，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

三、質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)方法（續(xù)）

（一）實(shí)驗(yàn)室分析

1.氣相色譜法（GC）

-原理補(bǔ)充：氣相色譜法基于氣體在固定相和流動(dòng)相間分配系數(shù)的差異進(jìn)行分離，常用熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）或火焰光度檢測(cè)器（FPD）進(jìn)行定量。

-設(shè)備配置：

(1)色譜柱：填充柱（如PEG-20M）或毛細(xì)管柱（如DB-1），柱溫范圍50℃~300℃。

(2)進(jìn)樣器：程序升溫模式（如0℃→15℃/min→250℃），進(jìn)樣量0.5~5μL。

(3)檢測(cè)器：TCD靈敏度高（檢測(cè)限0.1ppm），F(xiàn)ID適用于C?+組分（響應(yīng)因子≥1）。

-步驟細(xì)化：

(1)樣品預(yù)處理：

-脫水：通過(guò)分子篩（3A或4A型，粒徑3~5mm）吸附水分，處理量≥100mL/g。

-脫硫：使用活性炭或硅膠過(guò)濾H?S（吸附容量≥5mmol/g），需動(dòng)態(tài)通入樣品（流速≤50mL/min）。

(2)色譜條件優(yōu)化：

-載氣：氮?dú)饧兌取?9.999%（H?≤1ppm，CO?≤2ppm），流量穩(wěn)定在1.0~1.5mL/min。

-柱溫程序：甲烷類(lèi)組分采用分步升溫（如50℃保持2min→20℃/min→250℃保持5min）。

(3)定量計(jì)算：

-歸一化法：假設(shè)所有組分總和為100%，通過(guò)峰面積占比計(jì)算濃度（誤差≤3%）。

-外標(biāo)法：使用純組分（如CH?99.9%）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，適用痕量組分（如H?S<1ppm）。

2.紅外光譜法（IR）

-技術(shù)細(xì)節(jié)：

(1)光譜儀：傅里葉變換紅外光譜（FTIR）優(yōu)于色散型，信噪比≥100:1。

(2)采樣方式：氣體通過(guò)氣路系統(tǒng)（內(nèi)徑1.0mm，長(zhǎng)度10m）與氣體吸收池（光程8cm）接觸。

-典型應(yīng)用：

(1)CO?檢測(cè)：在2.35μm處測(cè)量吸收峰，校準(zhǔn)系數(shù)R2≥0.995。

(2)重?zé)N識(shí)別：在3.3~3.5μm區(qū)間分析C?H?，定性檢出限0.5%。

（二）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.在線氣體分析儀

-傳感器選型指南：

(1)H?S檢測(cè)器：

-電化學(xué)型：三電極體系（工作/參比/對(duì)電極），響應(yīng)時(shí)間≤5s，壽命≥12個(gè)月（需定期用10ppmH?S標(biāo)氣校準(zhǔn)）。

-催化燃燒型：適用于總硫含量≥50ppm場(chǎng)景，防爆等級(jí)ExdIICT4。

(2)CO?檢測(cè)器：

-NDIR模塊：非分散紅外原理，測(cè)量范圍0~100%，精度±2%（0~50%量程）。

-超聲波型：通過(guò)測(cè)量CO?分壓推算濃度，適用于低濃度（<5%）監(jiān)測(cè)。

-維護(hù)清單：

(1)每月檢查：

-檢測(cè)器膜片完整性（目視無(wú)裂紋）。

-校準(zhǔn)流量穩(wěn)定性（±1%內(nèi)）。

(2)每季度更換：

-采樣探頭濾網(wǎng)（PTFE材質(zhì)，孔徑0.2μm）。

-催化燃燒式傳感器鉑絲（使用前用丙酮清洗）。

2.超聲波流量計(jì)

-安裝要求：

(1)上游直管段：長(zhǎng)度≥10D（D為管徑），避免彎頭（曲率半徑≥50D）。

(2)溫度補(bǔ)償：配套溫度傳感器（精度±0.2℃），修正公式：

Q_corrected=Q_measured×(T_ref/T_measured)^0.5

（T_ref為參考溫度25℃，Q為體積流量）

-故障診斷：

(1)信號(hào)漂移：檢查傳感器與管壁耦合劑（硅脂）是否開(kāi)裂。

(2)流量突降：確認(rèn)上游閥門(mén)開(kāi)度（需≥70%），排除氣泡（用排氣管解決）。

四、監(jiān)測(cè)流程與標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）

（一）采樣規(guī)范

1.高壓采樣：

-設(shè)備：充壓采樣槍?zhuān)▔毫Ψ秶?~25MPa，精度±0.5%FS）。

-操作：

(1)采樣前用氮?dú)獯祾卟蓸訕?次。

(2)采集兩支平行樣品（間隔≥5min），混合后分裝至安瓿瓶（內(nèi)徑6mm，容量2mL）。

2.低溫采樣：

-適用場(chǎng)景：液化天然氣（LNG）接收站，需用干冰（溫度≤-78℃）預(yù)處理采樣瓶。

-樣品保存：運(yùn)輸過(guò)程中溫度維持在-40℃以下（保溫箱內(nèi)干冰填充率≥70%）。

（二）數(shù)據(jù)處理

1.在線數(shù)據(jù)校準(zhǔn)：

-自動(dòng)校準(zhǔn)程序：

(1)每日用零氣（N?）校準(zhǔn)基線（漂移≤2%