Hệ thống lấy mẫu khí PSS-Basic Phymetrix, PSS-Basic Phymetrix, PSS-CH4 Phymetrix, PSS-EM Phymetrix, Phymetrix

LÝ DO ĐO ĐỘ ẨM TRONG KHÍ TỰ NHIÊN

1. Khí tự nhiên thường phải được sấy khô trước khi có thể phân phối cho người dùng cuối. Việc sấy khô là cần thiết để ngăn chặn sự hình thành hydrat và lắng đọng nước lỏng trong đường ống và/hoặc ngưng tụ trong máy nén; tất cả những thứ này sẽ gây ra thiệt hại hoặc hiệu suất kém của thiết bị. Việc làm khô này thường được thực hiện bằng cách khử nước bằng cách sử dụng các bộ tiếp xúc Tri-ethylene Glycol (TEG), rất hiệu quả nhưng đưa dư lượng TEG vào Khí tự nhiên. Quá trình sấy có chi phí cao liên quan đến nó, do đó điều quan trọng là phải làm khô khí nhưng không tốn quá nhiều tài nguyên để làm khô nó. Do đó, điều quan trọng là phải thực hiện các phép đo độ ẩm trên Khí tự nhiên sau khi nó đã vượt qua thiết bị khử nước. Không đủ khô và có thể có những thất bại - trong khi quá khô và lãng phí tài nguyên.
2. Khi Khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) được "tái khí" để truyền / phân phối đường ống, nó được truyền qua các bộ trao đổi nhiệt dễ bị rò rỉ do đó có thể đưa độ ẩm không mong muốn vào khí rất khô. Do đó, điều quan trọng là phải theo dõi độ ẩm sau các bộ trao đổi nhiệt để phát hiện rò rỉ và kiểm soát chất lượng.
3. Việc chuyển giao lưu ký Khí tự nhiên thường yêu cầu giám sát độ ẩm của khí như một biện pháp kiểm soát chất lượng.
4. Khí phải đủ khô để không tạo thành đá, sau khi làm mát do giảm áp suất.

NHỮNG THÁCH THỨC TRONG VIỆC ĐO LƯỜNG ĐỘ ẨM TRONG KHÍ TỰ NHIÊN

Khí tự nhiên chủ yếu là mêtan; tuy nhiên các chất gây ô nhiễm hầu như luôn hiện diện ở dạng này hay dạng khác. Các chất gây ô nhiễm gặp phải nhiều nhất là Glycol (TEG), Ethanol, Chất lỏng khí tự nhiên (NGL), H2S, nhiều loại hạt cũng như các chất gây ô nhiễm khác tùy thuộc vào nguồn khí. Khí có thể ở áp suất từ 700 psig đến 1.400 psig. Các điều kiện hoạt động này đang đánh thuế máy phân tích độ ẩm điển hình, trong hầu hết các trường hợp yêu cầu các quy trình làm sạch phức tạp như quy trình rửa/rửa phức tạp, bị các đội bảo trì ghét bỏ nhưng cần giữ cho cảm biến điển hình hoạt động đáng tin cậy.

Hơi H2S kết hợp với nước trở thành axit ăn mòn; khó xảy ra ở độ ẩm thấp. Khí tự nhiên thường được sấy khô đến 7 pound nước trên một triệu feet khối tiêu chuẩn (LBS/MMSCF), mật độ hơi nước này tương ứng với khoảng -40°F điểm sương hoặc 143PPMv độ ẩm. Mặc dù đây không phải là mức độ ẩm rất cao, nhưng nó không phải là những gì được coi là rất khô; do đó, dự kiến một số chất ăn mòn sẽ hình thành và do đó có ảnh hưởng đến thiết bị đang được sử dụng để đo lường.

Sự hiện diện của TEG có thể gây nhiễu vì hai lý do chính:
1. làm chậm quá trình đo vì tính chất hút ẩm cao của nó
2. rút ngắn cảm biến vì độ dẫn điện của nó (0,002mhos/cm @ 20°C đối với TEG tinh khiết và cao hơn đáng kể khi có chất gây ô nhiễm ion).

Việc sử dụng các bộ lọc TEG thực sự làm cho phép đo thậm chí còn chậm hơn vì các bộ lọc tích tụ nhiều TEG hơn nhiều so với các thiết bị cảm biến mà không có bất kỳ bộ lọc nào. Vì khí được đo đi qua các bộ lọc, nó cân bằng với TEG và làm chậm quá trình đo.

Để hiểu tầm quan trọng của ảnh hưởng của độ dẫn điện của TEG trong thiết bị đo độ ẩm, người ta cần xem xét việc xây dựng các cảm biến độ ẩm. Tất cả các cảm biến độ ẩm sử dụng phương pháp đo trở kháng, ví dụ như oxit nhôm, gốm sứ, polyme, v.v. đều có tụ điện phụ thuộc vào độ ẩm. Trong tất cả các mô hình từ tất cả các nhà sản xuất ngoại trừ PhyMetrix, cả hai tiếp điểm của các tấm tụ điện đều tiếp xúc với khí đang được đo. Thông thường điều này không có vấn đề gì vì các khí được đo là chất cách điện ở điện áp kích thích thấp được sử dụng để đo điện dung của cảm biến. Tuy nhiên, khi cảm biến được phủ một lớp màng TEG dẫn điện, dòng điện dẫn qua màng TEG (từ một tấm của tụ cảm biến sang tấm kia) khiến các thiết bị điện tử đo sai phép đo cảm biến. PhyMetrix đã thiết kế cấu trúc cảm biến của mình sao cho chỉ một trong các tấm tụ điện tiếp xúc với khí đang đo (tấm kia bị cô lập hoàn toàn), do đó lớp phủ từ màng dẫn điện không ảnh hưởng đến phép đo. Đây là một tính năng độc đáo chỉ có trong thiết kế cảm biến PhyMetrix. Một vấn đề tương tự gặp phải khi có hơi thủy ngân trong khí được đo, nơi nó tạo thành một màng dẫn điện và làm ngắn các cảm biến của tất cả các nhà sản xuất khác, trong khi cảm biến PhyMetrix không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ loại lớp phủ dẫn điện nào.

Sự hiện diện của các hạt có thể gây hại mài mòn cho thiết bị đo lường, do đó cần có một bộ lọc hạt để loại bỏ chúng.

Tất nhiên mong muốn của Khí tự nhiên là hàm lượng năng lượng của nó, tuy nhiên tài sản này cũng gây ra mối nguy hiểm gây cháy nổ; do đó, thiết bị đo lường phải được chứng nhận bởi các cơ quan thích hợp để sử dụng trong các khu vực nguy hiểm.

SỰ LỰA CHỌN TỐT NHẤT ĐỂ ĐO ĐỘ ẨM KHÍ TỰ NHIÊN

Cảm biến độ ẩm dựa trên công nghệ PhyMetrix Nano kết hợp với thiết kế thiết bị PhyMetrix độc đáo và Hệ thống lấy mẫu cung cấp một giải pháp rất cần thiết cho Đo độ ẩm trong ngành Khí tự nhiên.

Cảm biến công nghệ nano: Máy phân tích độ ẩm PhyMetrix sử dụng cảm biến oxit kim loại dựa trên công nghệ nano độc quyền. Cấu trúc NanoPore cho phép phản ứng nhanh khi làm ướt và làm khô, độ chính xác cao và khả năng tái tạo. Khoa học nano về bản chất cho phép chúng ta mang lại sự thay đổi trong các tính chất quan trọng của vật liệu và do đó thêm một chiều hướng mới cho các ứng dụng của chúng. Do đó, công nghệ của chúng tôi cho phép các phép đo chính xác, có thể tái tạo và nhanh chóng trong phạm vi từ -110°C điểm sương đến +20°C điểm sương.

Áp suất vận hành: Các dụng cụ PhyMetrix được thiết kế cho nhiều ứng dụng bao gồm đường ống dẫn khí (và đặc biệt là khí mê-tan) và áp suất vận hành cao lên đến 5.000 psig.

HỆ THỐNG LẤY MẪU ĐỘ ẨM KHÍ TỰ NHIÊN:

Hệ thống lấy mẫu PhyMetrix bao gồm:
● Một van ngắt đầu vào để thuận tiện và an toàn trong khi bảo dưỡng.
● Một bộ lọc hạt / kết hợp được trang bị van xả và đồng hồ đo lưu lượng cho phép một dòng chảy nhỏ qua cống để loại bỏ mọi khả năng mang chất lỏng.
● Một bộ điều chỉnh áp suất và chỉ báo, để hạ áp suất mẫu xuống gần khí quyển.
● Một bộ trao đổi nhiệt để bù đắp cho hiệu ứng làm mát Joule-Thomson.
● Một van giảm áp để đảm bảo an toàn.
● Máy phân tích độ ẩm chống cháy nổ PhyMetrix ExMa với tế bào mẫu tích hợp.
● Một van định lượng và đồng hồ đo lưu lượng để kiểm soát lưu lượng của khí được đo.
● Một hộp nối chống cháy nổ cho các kết nối điện.
● Một vỏ bọc tổng thể được niêm phong môi trường.

Hệ thống mẫu PhyMetrix được thiết kế để thực hiện phép đo gần với áp suất khí quyển bằng cách điều chỉnh khí mẫu. Điều này làm giảm khả năng các chất gây ô nhiễm lỏng (chúng bị bốc hơi) cũng như làm giảm nồng độ hơi nước và H2S do đó khả năng hình thành chất ăn mòn cũng giảm và tuổi thọ của cảm biến được kéo dài.
Do thiết kế độc đáo của cảm biến PhyMetrix, không cần lọc Glycol. Sự vắng mặt của bộ lọc Glycol tạo điều kiện cho các phép đo nhanh hơn.

HỆ THỐNG LẤY MẪU CÓ ĐỘ TIN CẬY CAO - XÁC THỰC / HIỆU CHUẨN TỰ ĐỘNG

PhyMetrix cung cấp một hệ thống lấy mẫu có độ tin cậy cao sử dụng khí được chứng nhận có thể truy xuất nguồn gốc NIST để xác thực / hiệu chỉnh máy phân tích, không được giám sát tại hiện trường. Hệ thống lấy mẫu tạo điều kiện cho việc chuyển đổi định kỳ có thể lập trình của phép đo sang một chai Nitơ được chứng nhận có thể truy xuất nguồn gốc của NIST. Máy phân tích sau đó có thể xác nhận phép đo của nó và báo cáo độ lệch không thể chấp nhận được, hoặc có thể hiệu chỉnh lại cảm biến và tiếp tục hoạt động. Khí có thể được chọn để có độ ẩm xấp xỉ 7 LBS/MMSCF do đó đảm bảo phép đo có thể theo dõi NIST gần giá trị đó. Một chai Nitơ được chứng nhận có thể truy xuất nguồn gốc của NIST có giá dưới 500 đô la và sẽ tồn tại hơn 1 năm.

MÁY PHÂN TÍCH ĐỘ ẨM DI ĐỘNG CHO KHÍ TỰ NHIÊN

Một máy phân tích độ ẩm cầm tay, chẳng hạn như mô hình cầm tay PPMa có thể được sử dụng để kiểm tra tại chỗ các phép đo và xác định xem các phép đo của máy phân tích trực tuyến có phù hợp với thiết bị cầm tay hay không, có thể được gửi định kỳ đến phòng thí nghiệm để so sánh với tiêu chuẩn gương ướp lạnh có thể theo dõi của NIST. Máy phân tích di động để cảm biến của nó tiếp xúc với Khí tự nhiên đang được đo trong một thời gian rất ngắn (vài phút) do đó ô nhiễm là tối thiểu, ngoài ra cảm biến được lưu trữ trong buồng hút ẩm nơi chất hút ẩm hấp thụ bất kỳ chất gây ô nhiễm nào được tích tụ trên bề mặt của cảm biến.

ƯU ĐIỂM CỦA PHYMETRIX

Dòng sản phẩm PhyMetrix lý tưởng cho nhu cầu đo độ ẩm trong Khí tự nhiên kết hợp máy phân tích trực tuyến (ExMa) và cầm tay (PPMa) với Hệ thống lấy mẫu khí tự nhiên cụ thể (PSS-CH4) để dẫn đến:
● Độ chính xác cao trong phạm vi đo rộng -110°C đến +20°C điểm sương
● Tốc độ phản hồi
● Loại bỏ các quy trình làm sạch tốn thời gian khó chịu
● Tiết kiệm thời gian có giá trị của kỹ thuật viên dịch vụ
● Chi phí sở hữu thấp
● Cực kỳ dễ vận hành, với giao diện người dùng đồ họa trực quan
● Khả năng chống lại các chất gây ô nhiễm phổ biến trong các phép đo thực địa, ví dụ: Glycol, Ethanol, NGL, H2S
● Độ tin cậy vượt trội
● Phê duyệt sử dụng khu vực nguy hiểm
● Máy phân tích di động có sẵn để kiểm tra tại chỗ:

• Nhỏ, nhẹ, chắc chắn, chịu được thời tiết
• Hoàn hảo để thử nghiệm trong không gian chật hẹp và các vị trí trên mặt đất
• Máy phân tích thực địa được thiết kế để sử dụng ngoài trời
• Biểu đồ trên màn hình cho biết khi nào phép đo ổn định
• Được cung cấp năng lượng bởi pin sạc
• Ghi nhật ký dữ liệu (một điểm hoặc liên tục) với thẻ vị trí/nhà điều hành
• Giao diện USB để chuyển dữ liệu đã đăng nhập sang bảng tính MS-Excel®

● Chuyên gia hỗ trợ nhanh chóng từ các kỹ sư PhyMetrix.
● Phần mềm đào tạo có sẵn cho các kỹ thuật viên để thực hành sử dụng máy phân tích một cách thuận tiện.

Basic Sample System Model PSS-Basic Phymetrix

Natural Gas Sample System Model PSS-CH4 Phymetrix

Essential Measurement Gas Sampling System Model PSS-EM Phymetrix