Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przegląd metod przygotowania mieszanin wzorcowych dla kontroli procesu nawaniania

Lisman Szymon, Huszał Anna

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 9

607--612

PL

Nawanianie, podobnie jak wiele innych procesów technologicznych, jest procesem stale ewoluującym. Dzięki szybko rozwijającej się technologii realizacji tego procesu pojawiają się coraz doskonalsze narzędzia służące do jego realizacji, wliczając w to również nadzór nad nim. Obecnie w Polsce proces nawaniania jest ustabilizowany i prowadzony na odpowiednio wysokim poziomie. Przyjęte zostały międzynarodowe standardy w tym zakresie. Jednym z ważniejszych wymagań dotyczących jakości gazów ziemnych dostarczanych odbiorcom z sieci rozdzielczej, gwarantującym ich bezpieczne użytkowanie, jest zapewnienie właściwego poziomu nawonienia, który będzie umożliwiał wykrycie niekontrolowanych upływów gazów z sieci rozdzielczej, instalacji i urządzeń gazowych. Zmienność stężenia środka nawaniającego w sieci gazowej jest wielkością dynamiczną, towarzyszącą stale procesowi nawaniania. Stąd wynika potrzeba stałego nadzoru metrologicznego nad przebiegiem procesu, m.in. przez pomiary stężenia środka nawaniającego. W ostatnich latach w przemyśle gazowniczym obserwuje się tendencję do prowadzenia coraz dokładniejszej kontroli procesu nawaniania metodami analitycznymi, w tym zwłaszcza metodą chromatografii gazowej. Podstawowym warunkiem uzyskiwania dokładnych wyników pomiarów wykonywanych metodami porównawczymi (do których zalicza się chromatografia gazowa), wymagającymi kalibracji lub wzorcowania urządzeń pomiarowych, jest stosowanie wzorców o odpowiedniej jakości metrologicznej. W celu uzyskania wyniku odznaczającego się możliwie jak najniższą niepewnością niezbędne jest wręcz stosowanie gazowych mieszanin wzorcowych środka nawaniającego o jak najwyższej tolerancji analitycznej. Jakość i stabilność gazów wzorcowych uzależniona jest od wielu różnorodnych czynników, takich jak czystość składników stosowanych do ich wytworzenia, szczelność instalacji służącej do ich wytwarzania czy rodzaj samej metody wytwarzania. W praktyce gazowe mieszaniny wzorcowe otrzymywane są przy zastosowaniu technik statycznych, dynamicznych lub mieszanych. Niniejszy artykuł przybliża różne metody sporządzania mieszanin wzorcowych jednego ze środków nawaniających, stosowanych m.in. w Polsce, jakim jest tetrahydrotiofen (THT). Opisano również wyniki przeprowadzonych w Zakładzie Nawaniania Paliw Gazowych Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego badań stabilności składu mieszanin wzorcowych THT wykonywanych metodą własną. Pozwoliły one określić minimalny okres przechowywania i użytkowania wzorców bez pogorszenia się ich jakości.

EN

Odorization, like many other technological processes, is a constantly evolving process. Thanks to the rapidly developing technology of its implementation, there are more and more perfect tools for the implementation of this process, including its supervision. Currently, the odorization process in Poland is stabilized and carried out at a sufficiently high level. International standards in this area have been adopted. One of the most important requirements concerning the quality of natural gases supplied to customers from the distribution network, guaranteeing their safe use, is to ensure the proper level of odorization, which will enable detection of uncontrolled gas leaks from the distribution network, gas installations and devices. Variability of odorant concentration in a gas network is a dynamic value that constantly accompanies the odorization process. Hence the need for constant metrological monitoring of the process course, e.g. by measuring the concentration of odorant. In recent years, there has been a strong tendency in the gas industry towards more precise control of the odorization process by analytical methods, especially gas chromatography. The basic condition for obtaining accurate results of measurements performed with comparative methods, requiring rating or calibration of measuring devices, is the use of standards of appropriate metrological quality. In order to obtain measurement results with the lowest possible uncertainty, it is even necessary to use standard gas mixtures for gas odorization with the highest analytical tolerance. The quality and stability of reference gases depends on many different factors, such as the purity of the ingredients used to produce them, the tightness of the installation used for their production or the type of the production method itself. In practice, standard gas mixtures are obtained using static, dynamic or mixed techniques. The article below presents the different methods of preparing standard mixtures of one of the odorants, also used in Poland – tetrahydrothiophene (THT). It also describes the results of the study of the composition stability of THT standard mixtures, carried out by the own method, at the Gas Fuel Odorization Department of the Oil and Gas Institute – National Research Institute. They allowed to define the minimum period of storage and use of these standards without any changes of their quality.

2

Przegląd czynników wpływających na skuteczność nawaniania gazu

Huszał Anna

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 8

553--560

PL

Nawanianie, podobnie jak wiele innych procesów technologicznych, jest procesem stale ewoluującym. Obecnie w Polsce proces nawaniania jest ustabilizowany i prowadzony na odpowiednio wysokim poziomie. Przyjęte zostały międzynarodowe standardy w tym zakresie. Jednym z ważniejszych wymagań dotyczących jakości gazów ziemnych dostarczanych odbiorcom z sieci rozdzielczej, gwarantującym bezpieczne użytkowanie, jest zapewnienie właściwego poziomu nawonienia, który będzie umożliwiał wykrycie niekontrolowanych upływów gazów z sieci rozdzielczej, instalacji i urządzeń gazowych. Stężenie środka nawaniającego w miejscu jego dozowania powinno być tak dobrane, aby na końcu przewodu, u użytkownika, zagwarantować intensywność zapachu gazu w stopniu „wyraźnie wyczuwalnym”. Zmienność stężenia środka nawaniającego w sieci gazowej jest wielkością dynamiczną, towarzyszącą stale procesowi nawaniania. Stąd wynika potrzeba stałego nadzoru metrologicznego nad przebiegiem tego procesu (przez pomiary stężenia środka nawaniającego i intensywności zapachu gazu), jak również weryfikowania ulegających okresowym zmianom wartości minimalnych stężeń środka nawaniającego w gazie dla odpowiednich grup gazów ziemnych oraz poszczególnych gazociągów na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych i pomiarów terenowych. Weryfikacja taka pozwala na ustalenie optymalnego dla każdej z badanych grup gazów ziemnych stężenia środka nawaniającego w gazie, a przez to na optymalizowanie kosztów procesu nawaniania gazu przy jednoczesnym zapewnieniu wymaganej prawnie jego jakości (w Polsce: stopnia intensywności zapachu). Poniższy artykuł przybliża problem zależności skuteczności nawaniania gazu w sieci gazowej od różnych czynników, w tym zwłaszcza jej parametrów czy nawet samego składu gazu. Identyfikacja tych czynników pozwala na lepsze zaplanowanie procesu i jego skuteczną realizację, co w końcowym efekcie zapewnia bezpieczeństwo użytkownikom gazu.

EN

Due to rapid advancement in technology, the odorization process in Poland seems to be increasingly stabilized in practice and conducted at a sufficiently high level. International standards are adopted in this regard. One of the most important requirements for the natural gases quality delivered to customers from a distribution network, guaranteeing their safe use is ensuring an appropriate odorization level, allowing to detect the uncontrolled gas leakages from the distribution network, installation and gas appliances. The odorant concentration in its dosing point should ensure the intensity of the gas odor at the “clearly perceptible” level at the network end point. The odorant concentration variability in the gas network is a dynamic value, constantly accompanying the odorizing process. In consequence constant metrological supervision over the process is needed (what might be done by measuring the odorant concentration and gas odor intensity). Also, verification of undergoing periodic changes in the value of the minimum concentration of odorant in the gas for the respective groups of natural gases and various gas pipelines based on operational experience and field measurements is required. Such verification allows to determine the optimal concentration of odorant for each group of natural gases and furthermore allows to optimize the cost of gas odorization process while ensuring its legally required quality described as odor intensity. This article presents the problem of the dependence of the network gas odorization effectiveness on various factors, especially network parameters or even the gas composition itself. Their identification allows to better plan the process and ensure its effective implementation, which ultimately ensures safety for gas users.

3

Model nadzoru metrologicznego nad urządzeniami procesowymi do pomiaru THT

Huszał Anna

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 12

955--963

PL

Rosnące zapotrzebowanie na analizatory procesowe stosowane w nadzorze procesu nawaniania paliw gazowych i związane z tym coraz wyższe wymagania ich użytkowników w zakresie jakości uzyskiwanego wyniku pociągają za sobą rosnące potrzeby weryfikacji poprawności działania tych urządzeń oraz potwierdzenia wiarygodności wyniku pomiaru. Obecnie brak jednak odpowiednich regulacji prawnych dotyczących sprawowania kontroli nad tego typu aparaturą, jak również precyzujących, z jaką niepewnością powinno być oznaczane stężenie środka nawaniającego w gazie. Istniejące w tym obszarze regulacje normatywne nie są jednoznaczne i mogą być różnie interpretowane, przez co często urządzenia procesowe do pomiaru stężenia tetrahydrotiofenu (THT) w gazie mogą pozostawać bez właściwego nadzoru metrologicznego. Niezbędny jest zatem właściwy dobór i weryfikacja odpowiednich metod kontroli poprawności wskazań ww. urządzeń procesowych oraz ich wdrożenie do programu okresowych sprawdzeń. Niezwykle pożądaną metodą nadzoru jest sprawdzanie lub wzorcowanie analizatorów w warunkach obiektowych (procesowych), bez potrzeby ich demontażu na czas sprawdzenia. Wiąże się to z koniecznością określenia możliwości prowadzenia nadzoru metrologicznego analizatorów procesowych do kontroli stężenia THT okresowo z wykorzystaniem urządzeń referencyjnych. W artykule przedstawiono porównanie dwóch metod stosowanych obecnie w nadzorze metrologicznym analizatorów procesowych do pomiaru stężenia THT w gazie ziemnym rozprowadzanym sieciami dystrybucyjnymi. Analizie poddano wyniki sprawdzeń poprawności działania tych urządzeń uzyskane metodą porównania z testem laboratoryjnym oraz metodą pomiarów porównawczych on-line. Przeprowadzone badania zweryfikowały główne źródła błędów, mające istotny wpływ na poprawność wyniku uzyskiwanego za pomocą wybranych testów sprawdzających. Otrzymane wyniki badań wykazały istnienie błędu systematycznego dla metody porównania z testem laboratoryjnym. Wykazały także możliwość stosowania metody pomiarów porównawczych on-line do przeprowadzania okresowych wzorcowań bądź sprawdzeń poprawności działania analizatorów THT w warunkach procesowych.

EN

The increasing demand for process analyzers used in the supervision of the gaseous fuels odorizing process and the related higher and higher users’ requirements in terms of the quality of the results obtained lead to the growing need to verify the correctness of operation thereof and to confirm the reliability of measurement results. At present, however, there are no appropriate legal regulations concerning the control over this type of apparatus, as well as specifying the uncertainty level that the gas odorant concentration should be determined with. The normative regulations existing in this area are not unequivocal and can be interpreted in different ways, which leads to the situation when process equipment for measuring tetrahydrothiophene (THT) concentration in the gas can often lack proper metrological supervision. It is therefore necessary to properly select and verify appropriate methods to control the correctness of the process equipment indications and their implementation into the periodic check program. An extremely desirable method of supervision is to check or calibrate the analyzers in process conditions, without their dismantling for the time of checking. In turn, this entails the necessity to determine the possibility of conducting periodic metrological supervision over the measurement results correctness of THT process analyzers with the use of reference devices. The article presents a comparison of two methods currently used in metrological supervision of process analyzers for measuring the concentration of THT in the natural gas distribution gird. The results of checks of the proper functioning of these devices obtained by means of comparison with the laboratory test and the on-line comparative measurement method were analyzed. The conducted research verified the main sources of errors that have a significant impact on the correctness of results obtained by means of selected test methods. The results obtained showed the existence of a systematic error for the comparison method with a laboratory test. They also demonstrated the possibility of using the on-line comparative measurement method to carry out periodic calibrations or checks of the correct operation of THT analyzers in process conditions.

4

Badanie wpływu zwiększonej zawartości wybranych związków siarki na odpowiedź detektora THT stosowanego w analizatorach ANAT-M

Huszał Anna, Szewczyk Albert

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

837--844

PL

Właściwa i systematyczna kontrola procesu nawaniania jest podstawowym warunkiem zapewnienia bezpieczeństwa publicznego przy rozprowadzaniu i użytkowaniu paliw gazowych oraz zagwarantowania ciągłości procesu. Utrzymywanie stałego poziomu nawonienia gazów wymaga od eksploatatorów sieci gazowych stałego nadzorowania procesu nawaniania. Kontrola realizowana jest m.in. poprzez pomiary stężenia środka nawaniającego w gazie. Są one ważnym i nieodłącznym elementem kontroli stopnia nawonienia paliw gazowych, mającym na celu kontrolę pracy urządzeń nawaniających poprzez weryfikację dawki środka nawaniającego czy sprawdzenie składu paliwa gazowego w dowolnym punkcie sieci dystrybucyjnej gazu. Prawidłowość prowadzenia nieprzerwanej kontroli stopnia nawonienia gazu uwarunkowana jest dostępnością i jakością przyrządów pomiarowych. Jedynym krajowym chromatograficznym analizatorem procesowym przeznaczonym do ciągłego pomiaru stężenia środka nawaniającego w paliwach gazowych jest analizator o nazwie ANAT-M. Ponieważ urządzenie to pracuje w warunkach procesowych, nienadzorowanych przez analityka, niezwykle ważne jest rozpoznanie ograniczeń dla prawidłowości jego wskazań wynikających z obecności niektórych związków w gazie. W artykule przedstawiono analizę obserwacji i wyników analiz dotyczących wpływu wybranych związków siarki oraz innych czynników na odpowiedź detektora elektrochemicznego THT stosowanego obecnie w analizatorach ANAT-M. Określono znaczenie tego wpływu dla jakości otrzymywanych wyników pomiarów stężenia THT. W ramach prac własnych INiG – PIB badaniom poddane zostały gazy zawierające związki siarki mogące występować w gazie sieciowym, takie jak: siarkowodór, merkaptan metylowy, siarczek dimetylu, a także gaz sieciowy zawierający dodatek gazów LNG i biogazu. Uzyskane wyniki badań przeanalizowano pod kątem określenia wielkości wpływu badanych parametrów na precyzję pomiarów wykonywanych analizatorem ANAT-M. Wyniki analiz omówiono w artykule.

EN

Proper and systematic control of the odorization process is a basic condition for ensuring public safety in the distribution and use of gaseous fuels and for the continuity of the process. Maintaining a constant level of gas odorization requires gas network operators to constantly monitor the odorizing process. The control is carried out, among others by measuring the concentration of odorant in the gas. This is an important and inseparable element of controlling the degree of odorization of gaseous fuels, aimed at controlling the operation of odorizing devices by verifying the dose of odorizing agent or controlling the composition of gaseous fuel at any point of the gas distribution network. The correctness of uninterrupted control of the degree of gas odorization depends on the availability and quality of measuring instruments. The only process chromatographic analyzer intended for continuous measurement of the odorant concentration in gaseous fuels used on a national scale is the ANAT-M analyzer. Since this device works under process conditions, not supervised by an analyst, it is extremely important to recognize the restrictions on the correctness of its indications resulting from the presence of certain compounds in the gas. The article presents the analysis of observations and results of analyzes regarding the impact of selected sulfur compounds and other components of high-methane natural gas on the response of the THT detector currently used in ANAT-M analyzers. The significance of this influence for the quality of obtained THT concentration measurement results was determined. Gases containing sulfur compounds that may be present in the network gas, such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, dimethyl sulfide, as well as network gas containing the addition of LNG and biogas gases were tested. The obtained test results were analyzed in terms of determining the magnitude of the impact of the tested parameters on the precision of measurements performed with the ANAT-M analyzer.

5

Analiza możliwości prowadzenia badań zapachowej jakości powietrza z wykorzystaniem zmodernizowanej przystawki odorymetrycznej INiG – PIB

Lisman Szymon, Huszał Anna

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 1

57--63

PL

W artykule opisano kolejny etap badań nad metodami pomiaru zapachu gazów z użyciem skonstruowanej w Zakładzie Nawaniania Paliw Gazowych Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego przystawki odorymetrycznej INiG – PIB zmodyfikowanej do funkcji olfaktometrycznej. Badania zostały przeprowadzone w celu potwierdzenia możliwości wykonywania pomiarów zapachowej jakości powietrza atmosferycznego urządzeniem własnym INiG – PIB (oznaczonym jako O INiG – PIB) z zachowaniem wymogów normatywnych (PN-EN 13725:2007). Realizowane dotychczas przez INiG – PIB prace badawcze w zakresie budowy oraz poszukiwania zastosowań dla układów analitycznych sprzężonych z przedmiotową przystawką odorymetryczną (Lisman i Huszał, 2015, 2016, 2018) dotyczyły głównie pomiarów zapachu prowadzonych dla próbek gazów ziemnych oraz próbek powietrza zanieczyszczonego odorotwórczymi związkami siarki wykonywanych metodą odorymetryczną. Wynikiem tych badań było opracowanie oraz weryfikacja metody wykonywania tego rodzaju pomiarów dla obu wymienionych rodzajów próbek. Omówione w niniejszym artykule wyniki badań stanowią kontynuację poszukiwań nowych zastosowań konstrukcji własnej INiG – PIB, jaką jest przystawka odorymetryczna (O INiG – PIB), przeznaczona głównie do współpracy z chromatografem gazowym. Wiązało się to z koniecznością wprowadzenia nieznacznych modyfikacji konstrukcyjnych w urządzeniu i z weryfikacją poprawności wykonywanych przez nie pomiarów, opisanych we wcześniejszych publikacjach autorów (np. Lisman i Huszał, 2018). W niniejszym artykule przedstawiono wyniki pomiarów stanowiących kontynuację ww. prac badawczych dotyczące m.in. weryfikacji członków zespołu oceniającego próbki w metodzie oznaczania stężenia zapachowego według kryteriów normy PN-EN 13725:2007. Przeanalizowano jakość wyników oznaczania stężenia zapachowego według kryteriów normatywnych (PN-EN 13725:2007). Uzyskane wyniki pomiarów potwierdziły możliwość prowadzenia olfaktometrycznych pomiarów jakości powietrza atmosferycznego metodą znormalizowaną (PN-EN 13725:2007) przy użyciu przystawki odorymetrycznej INiG – PIB zmodyfikowanej do funkcji olfaktometrycznej w układzie sprzężonym z chromatografem gazowym (GC-O INiG – PIB).

EN

The article describes the next research stage on the gas odor measurement methods using the Oil and Gas Institute – National Research Institute (INiG – PIB) odorimetry snap modified to the olfactometric function. The tests were carried out in order to confirm the possibility of measuring the ambient air odor quality with the INiG – PIB device (marked as O INiG – PIB) complying with the normative requirements (PN-EN 13725: 2007). The research work carried out so far by INiG – PIB in the field of construction and search for new applications for analytical systems coupled with the INiG – PIB’s odorimetry snap (Lisman and Huszał, 2015,2016,2018), mainly concerned odorimetric measurements of natural gas and air samples polluted with odorogenic sulfur compounds. The result of this research was the development and verification of the measurement method for both mentioned types of samples. The research results discussed in this article are a continuation of the search for new applications of INiG – PIB’s odorymmetry snap (O INiG – PIB), dedicated mainly to cooperation with a gas chromatograph. It was connected with the necessity to introduce construction modifications and verify the correctness of the modified system measurements, described in previous publications of the authors (eg Lisman and Huszał, 2018). The following article presents the results of measurements being a continuation of the mentioned above research works concerning verification of the evaluation team members in the odor concentration determination method, according to the PN-EN 13725: 2007 criteria. The results quality of the odor concentration determinations according to the normative criteria was analyzed (PN-EN 13725:2007). Obtained measurements results confirmed the possibility of conducting the atmospheric air quality olfactometric measurements using a normalized method (PN-EN 13725:2007) with the INIG – PIB odorimetry snap modified to olfactometric function in a system coupled with a gas chromatograph (GC-O INiG – PIB).