Аналіз методів та засобів визначення температури точки роси за вологою та вуглеводнями

Abstract

За результатами проведеного аналізу стану забезпечення визначення параметрів вологості природного газу встановлено, що у газопромисловій практиці, частіше, як показник вологості, використовують значення температури точки роси вологи — температури початку конденсації (кристалізації) пари вологи, яка присутня в складі газу за визначеного тиску. Нормативними документами, в більшості, регламентуються саме значення температури точки роси вологи з огляду на їх найбільшу інформативність. Проведено огляд основних методів визначення температури точки роси за вологою та вуглеводнями, наведено їх класифікацію, згідно з якою виділено такі методи визначення температури точки роси: фізичні, хімічні, фізико-хімічні, випарювально-психрометричні, сорбційні, конденсаційні. Визначено основні недоліки методів, проаналізовано основні проблеми вимірювального контролю температури точки роси. Враховуючи багаторічний досвід застосування вимірювального обладнання в умовах виробництва, конденсаційний метод визнано найпридатнішим для застосування.

Проаналізовано засоби вимірювального контролю вологості природного газу за температурою точки роси, розглянуто фізику процесу перетворення, особливості вимірювання. Існуючі на теперішній час методи визначення параметрів вологості природного газу, як основного показника його якості, та стан їх реалізації в технічних засобах не забезпечують необхідної точності під час вимірювань в автоматичному режимі внаслідок впливу на результат вимірювання домішок різної природи, які входять до складу природного газу, крім того виникає складність детектування двох температур точок роси водночас. Ці недоліки вимагають подальшого вдосконалення методів та засобів визначення температури точки роси за вологою та вуглеводнями.

Based on the results of the analysis of the state of ensuring the determination of the humidity parameters of natural gas, it has been established that in gas industry, the humidity dew point temperature has been used, more often than the humidity index, the temperature of the beginning of the condensation (crystallization) of the humidity vapor that is present in the gas composition at a certain pressure. Regulatory documents, in most cases, regulate exactly the temperature of the dew point of humidity, taking into consideration their greatest informativeness. The review of the main methods for determining the temperature of the dew point by humidity and hydrocarbons has been carried out, their classification has been given, according to which the following methods for determining the temperature of the dew point have been identified: physical, chemical, physico-chemical, evaporative-psychrometric, sorption, condensation. The main drawbacks of the methods have been determined; the main problems of measuring the temperature control of the dew point have been analyzed. Taking into account long-term experience of using measuring equipment in production conditions, the condensation method has been determined to be the most suitable for use.

The devices for measuring the humidity of natural gas by the temperature of the dew point have been analyzed, the physics of the transformation process, the features of the measurement have been considered. The currently existing methods for determining the parameters of the humidity content of natural gas as the main indicator of its quality and the state of their implementation in technical facilities do not provide the required accuracy when performing measurements in the automatic mode due to the influence on the measurement results of impurities of various nature included in the composition of natural gas. In addition, the fault is the difficulty of detecting two temperatures of dew points simultaneously. These flaws require further improvement of methods and devices for determining the dew point temperature for humidity and hydrocarbons

По результатам проведенного анализа состояния обеспечения определения параметров влажности природного газа установлено, что в газопромышленной практике, чаще, чем показатель влажности, используют значение температуры точки росы влаги — температуры начала конденсации (кристаллизации) пары влаги, которая присутствует в составе газа при определенном давлении. Нормативными документами, в большинстве, регламентируются именно значения температуры точки росы влаги, учитывая их наибольшую информативность. Проведен обзор основных методов определения температуры точки росы по влажности и углеводородами, приведена их классификация, согласно которой выделены следующие методы определения температуры точки росы: физические, химические, физико-химические, испарительно-психрометрические, сорбционные, конденсационные. Определены основные недостатки методов, проанализированы основные проблемы измерительного контроля температуры точки росы. Учитывая многолетний опыт применения измерительного оборудования в условиях производства, определено, что конденсационный метод является наиболее приемлемым для применения.

Проанализированы средства измерительного контроля влажности природного газа по температуре точки росы, рассмотрена физика процесса преобразования и особенности измерения. Существующие в настоящее время методы определения параметров влажности природного газа, как основного показателя его качества, и состояние их реализации в технических средствах не обеспечивают требуемой точности при проведении измерений в автоматическом режиме вследствие влияния на результаты измерений примесей различной природы, входящих в состав природного газа. Кроме того, возникает сложность детектирования двух температур точек росы одновременно. Эти недостатки требуют дальнейшего совершенствования методов и средств определения температуры точки росы по влажности и углеводородам.