天然氣質(zhì)量檢測指南一、天然氣質(zhì)量檢測概述

天然氣作為清潔高效的能源，其質(zhì)量直接關(guān)系到輸配安全、用戶用能效率及環(huán)境保護。為確保天然氣符合使用標準，必須進行系統(tǒng)、科學(xué)的檢測。本指南旨在提供一套完整的天然氣質(zhì)量檢測方法及流程，涵蓋采樣、檢測項目、設(shè)備要求及結(jié)果分析等內(nèi)容。

（一）檢測目的與意義

1.確保天然氣成分符合國家標準，如GB/T25585《天然氣》中的規(guī)定。

2.識別雜質(zhì)、污染物，防止對下游設(shè)備造成損害。

3.優(yōu)化輸配工藝，提高能源利用效率。

4.為市場交易提供質(zhì)量依據(jù)，保障公平競爭。

（二）檢測范圍與標準

1.檢測范圍：天然氣中主要烴類組分、雜質(zhì)（硫化物、氮氧化物等）、水分含量及壓力溫度參數(shù)。

2.參考標準：

-GB/T25585-2018《天然氣》

-ISO4124《天然氣—分析方法》

-ASTMD1945《天然氣中烴類分析方法》

二、檢測流程與步驟

（一）樣品采集

1.采樣點選擇：優(yōu)先選擇長輸管道的計量站、匯氣管或用戶入口處，確保樣品具有代表性。

2.采樣工具：使用潔凈的金屬采樣瓶（容積≥2L），采樣前用待采天然氣沖洗3次。

3.采樣步驟：

(1)打開采樣閥，緩慢注入樣品至瓶滿。

(2)密封瓶口，記錄采樣時間、溫度、壓力及地點。

(3)樣品需在4小時內(nèi)完成檢測，避免靜置時間過長導(dǎo)致組分揮發(fā)。

（二）檢測項目與方法

1.烴類組分分析

-方法：氣相色譜法（GC），配備氫火焰離子化檢測器（FID）。

-檢測項目：甲烷（CH?，占比≥90%）、乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、丁烷（C?H??）及更高碳數(shù)烴類。

-示例數(shù)據(jù)：標準天然氣中甲烷含量≥95%，硫化氫（H?S）≤20mg/m3。

2.雜質(zhì)檢測

-硫化物（H?S）：碘量法或化學(xué)滴定法，限值≤20mg/m3。

-二氧化碳（CO?）：紅外吸收法（NDIR），限值≤3%（摩爾分數(shù)）。

-水分（H?O）：卡爾費休試劑滴定法，露點溫度≤-45℃。

3.物理參數(shù)檢測

-密度：浮力法或密度瓶法，標準密度范圍1.025–1.045（20℃）。

-壓力、溫度：便攜式壓力計及溫度傳感器實時測量。

（三）設(shè)備與試劑要求

1.檢測設(shè)備：

-氣相色譜儀（配備FID、熱導(dǎo)檢測器TCD可選）

-硫化物檢測儀（便攜式或?qū)嶒炇倚停?/p>

-水分分析儀（露點儀或卡爾費休儀）

2.試劑要求：

-分析純試劑（如鹽酸、碘溶液）

-標準氣（如CH?純度≥99.99%）

三、結(jié)果分析與報告

（一）數(shù)據(jù)處理

1.烴類組分：計算各組分體積百分比，偏差允許范圍±1%。

2.雜質(zhì)校正：剔除因采樣誤差導(dǎo)致的異常數(shù)據(jù)，采用三次重復(fù)測量取平均值。

3.計算熱值：根據(jù)組分及API度公式估算低熱值（LHV），標準天然氣LHV≥35MJ/m3。

（二）報告規(guī)范

1.內(nèi)容：采樣信息、檢測項目、儀器參數(shù)、原始數(shù)據(jù)及結(jié)論。

2.異常處理：若某項指標超標，需復(fù)測并注明原因（如設(shè)備漂移）。

（三）質(zhì)量控制措施

1.期間核查：每月使用標準氣校準色譜儀，相對誤差≤2%。

2.盲樣測試：第三方機構(gòu)定期送盲樣驗證檢測準確性。

四、安全注意事項

（一）操作規(guī)范

1.佩戴防護設(shè)備（護目鏡、防靜電服）。

2.采樣及檢測在通風(fēng)櫥內(nèi)進行，避免天然氣泄漏。

（二）應(yīng)急處理

1.若發(fā)生泄漏，立即停止檢測，疏散人員并使用防爆風(fēng)扇稀釋。

2.硫化物接觸皮膚時，用大量清水沖洗并就醫(yī)。

本指南為天然氣質(zhì)量檢測的標準化流程，實際操作中可根據(jù)企業(yè)需求調(diào)整參數(shù)。檢測人員需持續(xù)培訓(xùn)，確保數(shù)據(jù)可靠性。

一、天然氣質(zhì)量檢測概述

天然氣作為清潔高效的能源，其質(zhì)量直接關(guān)系到輸配安全、用戶用能效率及環(huán)境保護。為確保天然氣符合使用標準，必須進行系統(tǒng)、科學(xué)的檢測。本指南旨在提供一套完整的天然氣質(zhì)量檢測方法及流程，涵蓋采樣、檢測項目、設(shè)備要求及結(jié)果分析等內(nèi)容。本指南的目的是幫助檢測人員規(guī)范操作，確保檢測結(jié)果的準確性和可靠性，從而保障天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運行。

（一）檢測目的與意義

1.確保天然氣成分符合國家標準：通過檢測，驗證天然氣中的主要成分（甲烷）及其他烴類含量是否滿足特定標準（如GB/T25585《天然氣》中的規(guī)定），保證其作為燃料的合格性。

2.識別雜質(zhì)、污染物：檢測并量化硫化物（H?S）、二氧化碳（CO?）、氮氣（N?）、水分（H?O）等雜質(zhì)，防止這些雜質(zhì)在輸送過程中腐蝕管道、損壞設(shè)備或影響燃燒效率。

3.優(yōu)化輸配工藝：根據(jù)雜質(zhì)含量調(diào)整脫硫、脫水、脫碳等處理工藝，提高處理效率和降低運行成本。

4.為市場交易提供質(zhì)量依據(jù)：準確的檢測數(shù)據(jù)可作為貿(mào)易計量的參考，保障買賣雙方的權(quán)益，促進市場公平交易。

（二）檢測范圍與標準

1.檢測范圍：

-主要成分：甲烷（CH?）、乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、丁烷（C?H??）及其他更高碳數(shù)的烴類。

-雜質(zhì)：硫化物（H?S、硫醇）、二氧化碳（CO?）、氮氣（N?）、水分（H?O）、氧氣（O?，痕量）。

-物理參數(shù)：密度、相對密度、發(fā)熱量（高熱值HHV、低熱值LHV）、露點溫度、壓力、溫度。

2.參考標準：

-GB/T25585-2018《天然氣》

-ISO4124《天然氣—分析方法》

-ASTMD1945《天然氣中烴類分析方法》

-GB/T31044-2014《天然氣中硫化氫含量的測定銀氨溶液吸收-氣相色譜法》

-GB/T7475-2007《天然氣中二氧化碳含量的測定紅外吸收法》

二、檢測流程與步驟

（一）樣品采集

1.采樣點選擇：

-長輸管道：選擇計量站、清管器接收站或首站/末站，確保樣品具有代表性。采樣前需了解管道內(nèi)壓力波動情況，選擇壓力穩(wěn)定時段。

-城市管網(wǎng)：選擇高中壓調(diào)壓站或居民用戶表前，注意避免選擇靠近閥門或快速變化的點。

-液化天然氣（LNG）接收站：從卸料臂或儲存罐出口采集，需待液相充分氣化后采樣。

2.采樣工具與準備：

-采樣瓶：使用高純度（≥99.99%）不銹鋼或玻璃采樣瓶，采樣前用待采天然氣沖洗至少5次，每次沖洗量約為瓶容積的80%。

-清洗劑：建議使用超純水或無水乙醇進行初步清洗，最后用天然氣沖洗以去除殘留溶劑。

-密封件：使用硅橡膠或氟橡膠密封圈，避免使用石蠟等易熔材料。

3.采樣步驟（以長輸管道為例）：

(1)安全檢查：確認采樣區(qū)域無泄漏，穿戴個人防護裝備（PPE），包括防靜電服、護目鏡、防化手套。

(2)排空系統(tǒng)：打開采樣閥，緩慢放空原瓶內(nèi)空氣，直至瓶內(nèi)充滿天然氣。此步驟需在采樣點附近完成，避免樣品在運輸過程中發(fā)生組分變化。

(3)充樣：關(guān)閉放空閥，全開采樣閥，緩慢注入樣品至瓶滿，留約5%的膨脹空間。

(4)密封與標記：立即密封瓶口，使用鋼印或標簽記錄樣品編號、采樣時間（精確到分鐘）、采樣地點（管道公里數(shù)或站名）、環(huán)境溫度、壓力及采樣人信息。

(5)樣品運輸：將采樣瓶置于保溫箱中（若檢測水分需嚴格控制溫度），4小時內(nèi)送達實驗室。對于易揮發(fā)組分，可考慮使用真空絕緣瓶。

（二）檢測項目與方法

1.烴類組分分析

-方法：氣相色譜法（GC），配備氫火焰離子化檢測器（FID）和質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS可選）。

-檢測項目：

-主要烴類：甲烷（CH?）、乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、正丁烷（n-C?H??）、異丁烷（i-C?H??）。

-輕質(zhì)烴類：乙烷、丙烷、丁烷的總和（C?-C?），占比應(yīng)≥85%（標準天然氣）。

-重質(zhì)烴類：C?+組分（包括戊烷、戊烯、己烷等），用于評估液化潛質(zhì)。

-示例數(shù)據(jù)：標準天然氣中甲烷含量≥95%，乙烷≤5%，硫化氫（H?S）≤20mg/m3，二氧化碳（CO?）≤3%（摩爾分數(shù)），水分露點≤-45℃。

-操作步驟（GC-FID）：

(1)色譜柱選擇：使用DB-1或DB-5等非極性毛細管柱（柱長30m，膜厚0.25μm），程序升溫（初始溫度40℃，以10℃/min升至250℃）。

(2)檢測器參數(shù)：FID溫度250℃，氫氣流速30mL/min，空氣流速300mL/min，尾吹氮氣50mL/min。

(3)進樣：分流進樣，分流比50:1，進樣量1μL。

(4)定性與定量：通過保留時間對比標樣（如純組分氣）進行定性，使用面積歸一化法定量。

2.雜質(zhì)檢測

-硫化物（H?S、硫醇）：

-方法：銀氨溶液吸收-氣相色譜法（參照GB/T31044）或離子色譜法（IC）。

-操作步驟（GC法）：

(1)吸收液制備：稱取硝酸銀0.5g，溶于100mL氨水（25mL濃氨水+75mL去離子水），加入無水乙醇定容至500mL。

(2)樣品預(yù)處理：取5mL樣品于洗氣瓶中，加入10mL吸收液，充分振蕩（60次/min）3分鐘。

(3)色譜條件：使用DB-1柱（60m，0.32mm，0.25μm），F(xiàn)ID檢測器，程序升溫（初始溫度50℃，以20℃/min升至200℃）。

(4)標準曲線：使用不同濃度的H?S標準氣建立響應(yīng)曲線。

-限值：GB/T25585規(guī)定，干基硫化物（H?S+硫醇）≤20mg/m3。

-二氧化碳（CO?）：

-方法：紅外吸收法（NDIR），使用便攜式或?qū)嶒炇倚虲O?分析儀。

-操作步驟：

(1)校準：使用低（0ppm）和高（1000ppm）CO?標準氣校準儀器。

(2)檢測：將樣品注入分析儀，讀取CO?濃度值。

-限值：≤3%（摩爾分數(shù)），或換算為干基≤3.5%（體積分數(shù)）。

-水分（H?O）：

-方法：露點法（使用露點儀）或卡爾費休法（使用水分分析儀）。

-操作步驟（露點法）：

(1)校準：使用已知露點（如-60℃、-80℃）的標準氣校準儀器。

(2)檢測：直接測量樣品氣體，讀取露點溫度。

-露點與含水量換算：通過公式或標準曲線將露點轉(zhuǎn)換為含水量（mg/m3），標準天然氣露點≤-45℃。

3.物理參數(shù)檢測

-密度：

-方法：浮力法（阿基米德原理），使用密度計或在線密度儀。

-操作步驟：

(1)校準：使用已知密度的液體（如四氯化碳）校準密度計。

(2)檢測：將密度計浸入恒溫（20±0.1℃）的樣品中，讀取密度值（g/cm3）。

-計算：密度（kg/m3）=密度計讀數(shù)×1000。

-標準范圍：1.025–1.045（20℃）。

-發(fā)熱量（HHV、LHV）：

-方法：量熱法，使用氧彈式量熱儀。

-操作步驟：

(1)樣品制備：取一定量（約1g）天然氣樣品，用氬氣置換瓶內(nèi)氣體后密封。

(2)測定：按照量熱儀操作規(guī)程進行燃燒實驗，記錄點火前后的溫度變化。

(3)計算：根據(jù)燃燒熱和樣品質(zhì)量計算發(fā)熱量（MJ/kg）。

-標準天然氣：HHV≥35MJ/m3，LHV≥33MJ/m3。

-露點溫度：

-方法：使用水分分析儀直接測量。

-操作步驟：同水分檢測中的露點法。

（三）設(shè)備與試劑要求

1.檢測設(shè)備：

-氣相色譜儀（GC）：

-機型：三柱塞泵（精度±0.1%）、電子壓力控制（EPC）、自動進樣器。

-配件：FID（靈敏度10?11g/s）、TCD（檢測范圍10??-10?1g/s）、火焰離子化室、隔膜泵。

-紅外氣體分析儀（NDIR）：

-型號：具備CO?、H?S檢測模塊，分辨率0.1ppm。

-露點儀：

-型號：測量范圍-100℃至0℃，精度±0.5℃。

-量熱儀：

-型號：符合ISO1716標準，精度±0.2%。

2.試劑要求：

-氣體標準品：

-純組分氣（CH?、C?H?、C?H?、C?H??、H?S、CO?、N?、O?，純度≥99.9%）。

-混合標準氣（如GB/T31044中的H?S標準氣，不確定度≤2%）。

-液體試劑：

-硝酸銀（分析純，≥99.9%）。

-氨水（25mL濃氨水+75mL去離子水）。

-去離子水（電阻率≥18MΩ·cm）。

-乙醇（分析純，無水）。

3.校準與維護：

-校準周期：GC柱每年更換一次，NDIR和露點儀每月校準一次。

-日常維護：

-GC：檢查載氣、燃氣、助燃氣壓力，更換FID燃燒頭（每1000次進樣）。

-量熱儀：定期檢查氧彈密封性，更換坩堝（每月一次）。

三、結(jié)果分析與報告

（一）數(shù)據(jù)處理

1.烴類組分：

-峰面積歸一化法：計算各烴類峰面積占總峰面積的百分比，計算公式：

\[\text{組分占比}(\%)=\frac{\text{組分峰面積}}{\text{總峰面積}}\times100\]

-校準因子修正：使用標樣校準的響應(yīng)因子（RF）修正定量結(jié)果，修正公式：

\[\text{修正濃度}=\frac{\text{原始濃度}\times\text{標樣濃度}}{\text{標樣峰面積}}\]

-偏差控制：三次平行測量的相對標準偏差（RSD）應(yīng)≤2%。

2.雜質(zhì)校正：

-交叉污染檢查：使用高純氮氣連續(xù)進樣5次，峰面積應(yīng)≤基線噪音的5%。

-方法檢出限（MDL）：通過空白實驗加3倍標準偏差計算，如H?SMDL≤5mg/m3。

3.物理參數(shù)計算：

-發(fā)熱量：根據(jù)實測值和組分計算HHV、LHV，公式參考IEA-R-44或ISO12967。

-密度：直接讀取密度計讀數(shù)，或通過GC校正密度傳感器。

（二）報告規(guī)范

1.報告內(nèi)容：

-樣品信息：編號、來源、采集日期、檢測日期。

-檢測項目：烴類組分、雜質(zhì)、物理參數(shù)的名稱及單位。

-儀器參數(shù)：GC的載氣流量、溫度程序、檢測器溫度；NDIR的校準曲線；露點儀的校準點。

-原始數(shù)據(jù)：各組分峰面積、保留時間、校正因子。

-計算結(jié)果：各組分含量、雜質(zhì)含量、發(fā)熱量、密度等。

-結(jié)論：是否滿足標準要求，如“甲烷含量96.5%，符合GB/T25585標準”。

-備注：如樣品異常、方法變動等。

2.異常處理：

-數(shù)據(jù)剔除標準：若某次測量結(jié)果超出三次平均值的2倍標準偏差，需重新檢測。

-結(jié)果修正：若發(fā)現(xiàn)儀器漂移（如FID響應(yīng)下降），需使用標樣重新校準并修正所有數(shù)據(jù)。

（三）質(zhì)量控制措施

1.期間核查：每月使用混合標準氣（覆蓋主要檢測項目）驗證儀器性能，如GC的保留時間重復(fù)性（≤0.5%）、NDIR的響應(yīng)線性度（R2≥0.995）。

2.盲樣測試：委托第三方機構(gòu)每月送盲樣，或?qū)悠肪幪柡笏蛢?nèi)部其他人員檢測，驗證結(jié)果一致性。

3.人員培訓(xùn)：每半年進行一次操作培訓(xùn)，內(nèi)容包括采樣規(guī)范、儀器使用、數(shù)據(jù)處理及安全注意事項。

四、安全注意事項

（一）操作規(guī)范

1.個人防護：

-必須佩戴護目鏡、防靜電工作服、防化手套。

-采樣時使用防爆工具，遠離火源和靜電產(chǎn)生源。

2.設(shè)備安全：

-GC操作時，確保通風(fēng)櫥內(nèi)氣體流通，避免有毒氣體（如硫化氫）積聚。

-量熱儀氧彈加熱前必須充分冷卻，防止爆炸。

3.試劑處理：

-氨水具有腐蝕性，稀釋時需在通風(fēng)櫥內(nèi)進行。

-硝酸銀易溶于水，稱量時需使用干凈藥勺，避免污染。

（二）應(yīng)急處理

1.氣體泄漏：

-若發(fā)生天然氣泄漏，立即停止檢測，疏散人員至上風(fēng)向區(qū)域，關(guān)閉相關(guān)閥門，使用防爆風(fēng)扇稀釋（禁止使用明火）。

-嚴重泄漏時，撥打應(yīng)急聯(lián)系電話，通知專業(yè)維修人員處理。

2.試劑接觸：

-皮膚接觸氨水，立即用大量清水沖洗15分鐘并就醫(yī)。

-眼睛接觸硫化氫，用生理鹽水沖洗后立即就醫(yī)。

3.設(shè)備故障：

-若儀器突然停機，首先檢查氣源和電源，必要時斷電重啟。

-無法自行修復(fù)時，聯(lián)系設(shè)備供應(yīng)商進行專業(yè)維修。

本指南為天然氣質(zhì)量檢測的標準化流程，實際操作中可根據(jù)企業(yè)需求調(diào)整參數(shù)和方法。檢測人員需持續(xù)培訓(xùn)，確保數(shù)據(jù)可靠性。

一、天然氣質(zhì)量檢測概述

天然氣作為清潔高效的能源，其質(zhì)量直接關(guān)系到輸配安全、用戶用能效率及環(huán)境保護。為確保天然氣符合使用標準，必須進行系統(tǒng)、科學(xué)的檢測。本指南旨在提供一套完整的天然氣質(zhì)量檢測方法及流程，涵蓋采樣、檢測項目、設(shè)備要求及結(jié)果分析等內(nèi)容。

（一）檢測目的與意義

1.確保天然氣成分符合國家標準，如GB/T25585《天然氣》中的規(guī)定。

2.識別雜質(zhì)、污染物，防止對下游設(shè)備造成損害。

3.優(yōu)化輸配工藝，提高能源利用效率。

4.為市場交易提供質(zhì)量依據(jù)，保障公平競爭。

（二）檢測范圍與標準

1.檢測范圍：天然氣中主要烴類組分、雜質(zhì)（硫化物、氮氧化物等）、水分含量及壓力溫度參數(shù)。

2.參考標準：

-GB/T25585-2018《天然氣》

-ISO4124《天然氣—分析方法》

-ASTMD1945《天然氣中烴類分析方法》

二、檢測流程與步驟

（一）樣品采集

1.采樣點選擇：優(yōu)先選擇長輸管道的計量站、匯氣管或用戶入口處，確保樣品具有代表性。

2.采樣工具：使用潔凈的金屬采樣瓶（容積≥2L），采樣前用待采天然氣沖洗3次。

3.采樣步驟：

(1)打開采樣閥，緩慢注入樣品至瓶滿。

(2)密封瓶口，記錄采樣時間、溫度、壓力及地點。

(3)樣品需在4小時內(nèi)完成檢測，避免靜置時間過長導(dǎo)致組分揮發(fā)。

（二）檢測項目與方法

1.烴類組分分析

-方法：氣相色譜法（GC），配備氫火焰離子化檢測器（FID）。

-檢測項目：甲烷（CH?，占比≥90%）、乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、丁烷（C?H??）及更高碳數(shù)烴類。

-示例數(shù)據(jù)：標準天然氣中甲烷含量≥95%，硫化氫（H?S）≤20mg/m3。

2.雜質(zhì)檢測

-硫化物（H?S）：碘量法或化學(xué)滴定法，限值≤20mg/m3。

-二氧化碳（CO?）：紅外吸收法（NDIR），限值≤3%（摩爾分數(shù)）。

-水分（H?O）：卡爾費休試劑滴定法，露點溫度≤-45℃。

3.物理參數(shù)檢測

-密度：浮力法或密度瓶法，標準密度范圍1.025–1.045（20℃）。

-壓力、溫度：便攜式壓力計及溫度傳感器實時測量。

（三）設(shè)備與試劑要求

1.檢測設(shè)備：

-氣相色譜儀（配備FID、熱導(dǎo)檢測器TCD可選）

-硫化物檢測儀（便攜式或?qū)嶒炇倚停?/p>

-水分分析儀（露點儀或卡爾費休儀）

2.試劑要求：

-分析純試劑（如鹽酸、碘溶液）

-標準氣（如CH?純度≥99.99%）

三、結(jié)果分析與報告

（一）數(shù)據(jù)處理

1.烴類組分：計算各組分體積百分比，偏差允許范圍±1%。

2.雜質(zhì)校正：剔除因采樣誤差導(dǎo)致的異常數(shù)據(jù)，采用三次重復(fù)測量取平均值。

3.計算熱值：根據(jù)組分及API度公式估算低熱值（LHV），標準天然氣LHV≥35MJ/m3。

（二）報告規(guī)范

1.內(nèi)容：采樣信息、檢測項目、儀器參數(shù)、原始數(shù)據(jù)及結(jié)論。

2.異常處理：若某項指標超標，需復(fù)測并注明原因（如設(shè)備漂移）。

（三）質(zhì)量控制措施

1.期間核查：每月使用標準氣校準色譜儀，相對誤差≤2%。

2.盲樣測試：第三方機構(gòu)定期送盲樣驗證檢測準確性。

四、安全注意事項

（一）操作規(guī)范

1.佩戴防護設(shè)備（護目鏡、防靜電服）。

2.采樣及檢測在通風(fēng)櫥內(nèi)進行，避免天然氣泄漏。

（二）應(yīng)急處理

1.若發(fā)生泄漏，立即停止檢測，疏散人員并使用防爆風(fēng)扇稀釋。

2.硫化物接觸皮膚時，用大量清水沖洗并就醫(yī)。

本指南為天然氣質(zhì)量檢測的標準化流程，實際操作中可根據(jù)企業(yè)需求調(diào)整參數(shù)。檢測人員需持續(xù)培訓(xùn)，確保數(shù)據(jù)可靠性。

一、天然氣質(zhì)量檢測概述

天然氣作為清潔高效的能源，其質(zhì)量直接關(guān)系到輸配安全、用戶用能效率及環(huán)境保護。為確保天然氣符合使用標準，必須進行系統(tǒng)、科學(xué)的檢測。本指南旨在提供一套完整的天然氣質(zhì)量檢測方法及流程，涵蓋采樣、檢測項目、設(shè)備要求及結(jié)果分析等內(nèi)容。本指南的目的是幫助檢測人員規(guī)范操作，確保檢測結(jié)果的準確性和可靠性，從而保障天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運行。

（一）檢測目的與意義

1.確保天然氣成分符合國家標準：通過檢測，驗證天然氣中的主要成分（甲烷）及其他烴類含量是否滿足特定標準（如GB/T25585《天然氣》中的規(guī)定），保證其作為燃料的合格性。

2.識別雜質(zhì)、污染物：檢測并量化硫化物（H?S）、二氧化碳（CO?）、氮氣（N?）、水分（H?O）等雜質(zhì)，防止這些雜質(zhì)在輸送過程中腐蝕管道、損壞設(shè)備或影響燃燒效率。

3.優(yōu)化輸配工藝：根據(jù)雜質(zhì)含量調(diào)整脫硫、脫水、脫碳等處理工藝，提高處理效率和降低運行成本。

4.為市場交易提供質(zhì)量依據(jù)：準確的檢測數(shù)據(jù)可作為貿(mào)易計量的參考，保障買賣雙方的權(quán)益，促進市場公平交易。

（二）檢測范圍與標準

1.檢測范圍：

-主要成分：甲烷（CH?）、乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、丁烷（C?H??）及其他更高碳數(shù)的烴類。

-雜質(zhì)：硫化物（H?S、硫醇）、二氧化碳（CO?）、氮氣（N?）、水分（H?O）、氧氣（O?，痕量）。

-物理參數(shù)：密度、相對密度、發(fā)熱量（高熱值HHV、低熱值LHV）、露點溫度、壓力、溫度。

2.參考標準：

-GB/T25585-2018《天然氣》

-ISO4124《天然氣—分析方法》

-ASTMD1945《天然氣中烴類分析方法》

-GB/T31044-2014《天然氣中硫化氫含量的測定銀氨溶液吸收-氣相色譜法》

-GB/T7475-2007《天然氣中二氧化碳含量的測定紅外吸收法》

二、檢測流程與步驟

（一）樣品采集

1.采樣點選擇：

-長輸管道：選擇計量站、清管器接收站或首站/末站，確保樣品具有代表性。采樣前需了解管道內(nèi)壓力波動情況，選擇壓力穩(wěn)定時段。

-城市管網(wǎng)：選擇高中壓調(diào)壓站或居民用戶表前，注意避免選擇靠近閥門或快速變化的點。

-液化天然氣（LNG）接收站：從卸料臂或儲存罐出口采集，需待液相充分氣化后采樣。

2.采樣工具與準備：

-采樣瓶：使用高純度（≥99.99%）不銹鋼或玻璃采樣瓶，采樣前用待采天然氣沖洗至少5次，每次沖洗量約為瓶容積的80%。

-清洗劑：建議使用超純水或無水乙醇進行初步清洗，最后用天然氣沖洗以去除殘留溶劑。

-密封件：使用硅橡膠或氟橡膠密封圈，避免使用石蠟等易熔材料。

3.采樣步驟（以長輸管道為例）：

(1)安全檢查：確認采樣區(qū)域無泄漏，穿戴個人防護裝備（PPE），包括防靜電服、護目鏡、防化手套。

(2)排空系統(tǒng)：打開采樣閥，緩慢放空原瓶內(nèi)空氣，直至瓶內(nèi)充滿天然氣。此步驟需在采樣點附近完成，避免樣品在運輸過程中發(fā)生組分變化。

(3)充樣：關(guān)閉放空閥，全開采樣閥，緩慢注入樣品至瓶滿，留約5%的膨脹空間。

(4)密封與標記：立即密封瓶口，使用鋼印或標簽記錄樣品編號、采樣時間（精確到分鐘）、采樣地點（管道公里數(shù)或站名）、環(huán)境溫度、壓力及采樣人信息。

(5)樣品運輸：將采樣瓶置于保溫箱中（若檢測水分需嚴格控制溫度），4小時內(nèi)送達實驗室。對于易揮發(fā)組分，可考慮使用真空絕緣瓶。

（二）檢測項目與方法

1.烴類組分分析

-方法：氣相色譜法（GC），配備氫火焰離子化檢測器（FID）和質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS可選）。

-檢測項目：

-主要烴類：甲烷（CH?）、乙烷（C?H?）、丙烷（C?H?）、正丁烷（n-C?H??）、異丁烷（i-C?H??）。

-輕質(zhì)烴類：乙烷、丙烷、丁烷的總和（C?-C?），占比應(yīng)≥85%（標準天然氣）。

-重質(zhì)烴類：C?+組分（包括戊烷、戊烯、己烷等），用于評估液化潛質(zhì)。

-示例數(shù)據(jù)：標準天然氣中甲烷含量≥95%，乙烷≤5%，硫化氫（H?S）≤20mg/m3，二氧化碳（CO?）≤3%（摩爾分數(shù)），水分露點≤-45℃。

-操作步驟（GC-FID）：

(1)色譜柱選擇：使用DB-1或DB-5等非極性毛細管柱（柱長30m，膜厚0.25μm），程序升溫（初始溫度40℃，以10℃/min升至250℃）。

(2)檢測器參數(shù)：FID溫度250℃，氫氣流速30mL/min，空氣流速300mL/min，尾吹氮氣50mL/min。

(3)進樣：分流進樣，分流比50:1，進樣量1μL。

(4)定性與定量：通過保留時間對比標樣（如純組分氣）進行定性，使用面積歸一化法定量。

2.雜質(zhì)檢測

-硫化物（H?S、硫醇）：

-方法：銀氨溶液吸收-氣相色譜法（參照GB/T31044）或離子色譜法（IC）。

-操作步驟（GC法）：

(1)吸收液制備：稱取硝酸銀0.5g，溶于100mL氨水（25mL濃氨水+75mL去離子水），加入無水乙醇定容至500mL。

(2)樣品預(yù)處理：取5mL樣品于洗氣瓶中，加入10mL吸收液，充分振蕩（60次/min）3分鐘。

(3)色譜條件：使用DB-1柱（60m，0.32mm，0.25μm），F(xiàn)ID檢測器，程序升溫（初始溫度50℃，以20℃/min升至200℃）。

(4)標準曲線：使用不同濃度的H?S標準氣建立響應(yīng)曲線。

-限值：GB/T25585規(guī)定，干基硫化物（H?S+硫醇）≤20mg/m3。

-二氧化碳（CO?）：

-方法：紅外吸收法（NDIR），使用便攜式或?qū)嶒炇倚虲O?分析儀。

-操作步驟：

(1)校準：使用低（0ppm）和高（1000ppm）CO?標準氣校準儀器。

(2)檢測：將樣品注入分析儀，讀取CO?濃度值。

-限值：≤3%（摩爾分數(shù)），或換算為干基≤3.5%（體積分數(shù)）。

-水分（H?O）：

-方法：露點法（使用露點儀）或卡爾費休法（使用水分分析儀）。

-操作步驟（露點法）：

(1)校準：使用已知露點（如-60℃、-80℃）的標準氣校準儀器。

(2)檢測：直接測量樣品氣體，讀取露點溫度。

-露點與含水量換算：通過公式或標準曲線將露點轉(zhuǎn)換為含水量（mg/m3），標準天然氣露點≤-45℃。

3.物理參數(shù)檢測

-密度：

-方法：浮力法（阿基米德原理），使用密度計或在線密度儀。

-操作步驟：

(1)校準：使用已知密度的液體（如四氯化碳）校準密度計。

(2)檢測：將密度計浸入恒溫（20±0.1℃）的樣品中，讀取密度值（g/cm3）。

-計算：密度（kg/m3）=密度計讀數(shù)×1000。

-標準范圍：1.025–1.045（20℃）。

-發(fā)熱量（HHV、LHV）：

-方法：量熱法，使用氧彈式量熱儀。

-操作步驟：

(1)樣品制備：取一定量（約1g）天然氣樣品，用氬氣置換瓶內(nèi)氣體后密封。

(2)測定：按照量熱儀操作規(guī)程進行燃燒實驗，記錄點火前后的溫度變化。

(3)計算：根據(jù)燃燒熱和樣品質(zhì)量計算發(fā)熱量（MJ/kg）。

-標準天然氣：HHV≥35MJ/m3，LHV≥33MJ/m3。

-露點溫度：

-方法：使用水分分析儀直接測量。

-操作步驟：同水分檢測中的露點法。

（三）設(shè)備與試劑要求

1.檢測設(shè)備：

-氣相色譜儀（GC）：

-機型：三柱塞泵（精度±0.1%）、電子壓力控制（EPC）、自動進樣器。

-配件：FID（靈敏度10?11g/s）、TCD（檢測范圍10??-10?1g/s）、火焰離子化室、隔膜泵。

-紅外氣體分析儀（NDIR）：

-型號：具備CO?、H?S檢測模塊，分辨率0.1ppm。

-露點儀：

-型號：測量范圍-100℃至0℃，精度±0.5℃。

-量熱儀：

-型號：符合ISO1716標準，精度±0.2%。

2.試劑要求：

-氣體標準品：

-純組分氣（CH?、C?H?、C?H?、C?H??、H?S、CO?、N?、O?，純度≥99.9%）。

-混合標準氣（如GB/T31044中的H?S標準氣，不確定度≤2%）。

-液體試劑：

-硝酸銀（分析純，≥99.9%）。

-氨水（25mL濃氨水+75mL去離子水）。

-去離子水（電阻率≥18MΩ·cm）。

-乙醇（分析純，無水）。

3.校準與維護：

-校準周期：GC柱每年更換一次，NDIR和露點儀每月校準一次。

-日常維護：

-GC：檢查載氣、燃氣、助燃氣壓力，更換FID燃燒頭（每1000次進樣）。

-量熱儀：定期檢查氧彈密封性，更換坩堝（每月一次）。

三、結(jié)果分析與報告

（一）數(shù)據(jù)處理

1.烴類組分：

-峰面積歸一化法：計算各烴類峰面積占總峰面積的百分比，計算公式：

\[\text{組分占比}(\%)=\frac{\text{組分峰面積}}{\text{總峰面積}}\times100\]