Методика поверки «Комплекс хроматографический на базе хроматографов газовых промыщленных модели 700XA для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки » (МП 242-1857-2015)

СОГЛАСОВАНО

t В. ШеСТОкоВ

«Эмерсон» _____ш

«Emerson» LLC

О СКВ

Генеральный директор ООП «Эмерсон»

УТВЕРЖДАЮ

Комплекс хроматографический на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки

Методика поверки

МП 242-1857-2015

Руководитель отдела ГЦИ СП ФГУП «ВНИИМ      Менделеева»

.А. Конопелько

Старшийнаучный сотрудник

ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИ mi. Д.И. Менделеева»

Т.А. Попова

Санкт - Петербург

2015 г.

Настоящая методика поверки распространяется на комплексы хроматографические на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки (далее ГГП) (далее хроматограф), предназначенные для непрерывного автоматического измерения молярной доли компонентов газа горючего природного (ГГП) в соответствии с ГОСТ 31371.7-2008 с последующим расчетом значений физико-химических показателей проб ГГП по ГОСТ 31369-2008:

изготовленные на следующих заводах «Emerson Process Management/Rosemount Analytical, Inc.», США и «Emerson Process Management Ltd, Rosemount Analytical», Великобритания.

Настоящая методика поверки устанавливает методы и средства первичной поверки прибора перед вводом в эксплуатацию, после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.

Интервал между поверками - 1 год.

• 1.1 При проведении поверки комплекса хроматографического на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава ГГП (далее хроматограф) должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1.

• 1.2 При отрицательных результатах поверки по какому-либо пункту настоящей методики дальнейшая поверка хроматографа прекращается, и он признается прошедшим поверку с отрицательным результатом.

• 1.3 Согласно МИ 2531-99 «ГСИ. Анализаторы состава веществ и материалов универсальные. Общие требования к методикам поверки в условиях эксплуатации» допускается проводить поверку хроматографа по методикам (методам), для определения состава и свойств углеводородных газовых смесей, аттестованными в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 и внедренными на предприятии для данных моделей хроматографов.

• 2.1 Термометр ТЛ-2-4-Б2 по ГОСТ 28498-90. Диапазон измерений 0-50 °C, цена деления 0,1 °C.

• 2.2 Барометр-анероид М-110 ТУ 25.04-1799-75 (№3745-73 по Госреестру СИ РФ).

• 2.3 Психрометр аспирационный МВ-4-М или МВ-4-2М по ТУ 25-1607.054-85 (№10069-01 по Госреестру СИ РФ).

• 2.4 Миллиамперметр постоянного тока по ГОСТ 8711-78, класс точности 0,1, верхний предел измерений 30 мА.

• 2.5 Образцовая катушка сопротивления Р 331, класс точности 0,01, сопротивление 100 Ом.

• 2.6 Магазин сопротивлений Р 4831, класс точности 0,02/210-6, сопротивление до

• 111111,1 Ом.

• 2.7 Вольтметр универсальный Щ 31, предел допускаемой основной погрешности 0,015% при измерении тока 5 мА.

• 2.8 Поверочные газовые смеси (далее - ПГС) - стандартные образцы состава ГГП,

например, ГСО 9299-2009  (ИПГ-13), с диапазонами молярной доли компонентов,

приведенными в таблице 2.

Таблица 2.

• 2.9 Допускается применение других средств поверки, допущенных к применению в установленном порядке и имеющих характеристики не хуже указанных.

• 2.10 Допускается проведение периодической поверки по одной (или нескольким) ГСО 9307-2009 (ПГМ-6) с молярной долей компонентов, близкой к значению молярной доли компонентов в анализируемом газе.

• 2.11 Все средства должны иметь действующие свидетельства о поверке, а ГСО -действующие паспорта.

• 3.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

диапазон температуры окружающей среды диапазон атмосферного давления при относительной влажности воздуха напряжение питания

частота питания переменного тока

• 3.2 Напряжение линии питания должно быть устойчивым и свободным от скачков.

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования:

• - требования техники безопасности при эксплуатации баллонов со сжатыми газами должны соответствовать «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утвержденным постановлением №11 Госгортехнадзора России от 25.03.2014;

• - помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией;

• -  в помещении запрещается пользоваться открытым огнем и курить;

• - к поверке допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки, эксплуатационную документацию, знающие правила эксплуатации электроустановок, в том числе во взрывоопасных зонах (главы 3.4 и 7.3 ПУЭ), правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением и имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже III;

• - для получения данных, необходимых для поверки, допускается участие в поверке оператора, обслуживающего хроматограф (под контролем поверителя).

Требования безопасности должны соответствовать рекомендациям, изложенным в Руководстве по эксплуатации хроматографа.

При подготовке к поверке проводят следующие операции:

• - выполняют мероприятия по обеспечению условий безопасности;

• - выдерживают хроматограф и баллоны с поверочной газовой смесью при температуре поверки не менее 24 ч;

• -  подготавливают к работе средства поверки в соответствии с требованиями их эксплуатационной документации;

• -  обеспечивают условия проведения поверки согласно пункту 3 настоящей методики поверки;

• -  ознакомляются с эксплуатационной документацией на хроматограф, описанием программного обеспечения и настоящей методикой поверки;

• -  проверяют, что хроматограф подготовлен к работе согласно указаниям руководства по эксплуатации;

• -  проверяют дату проведения последней градуировки хроматографа, выполненной согласно ГОСТ 31371.7-2008 (в используемых градуировочных смесях молярная доля компонентов должна быть близка к молярной доле компонентов в поверочной смеси, а время, прошедшее после последней градуировки, не должно превышать 24 ч). Если после последней градуировки прошло 24 часа, а также при первичной поверке и после ремонта хроматографа проводят градуировку согласно ГОСТ 31371.7-2008. ПГС - стандартные образцы состава ГГП, например, ГСО 9299-2009 (ИПГ-13), с диапазонами молярной доли компонентов, приведенными в таблице 2.

• 6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 6.1.1 При внешнем осмотре следует проверяют:

• -  отсутствие внешних механических повреждений (царапин, вмятин и др.), влияющих на работоспособность хроматографа;

• -  правильность установки прибора;

• -  соответствие комплектации хроматографа, согласно технической документации на него;

• -  правильность подключения технологических газов и соответствие их характеристик требованиям по чистоте;

• -  четкость маркировки хроматографа, согласно технической документации на него;

• -  исправность средств управления, настройки и коррекции.

Считают, что хроматограф выдержал внешний осмотр, если он соответствуют перечисленным выше требованиям.

• 6.2.1 Определение разрешения двух соседних хроматографических пиков компонентов ГГП проводят после выхода хроматографа на режим. Условия измерений должны соответствовать п. 3 данной методики.

Определение следует проводить с использованием поверочной газовой смеси (ПГС) № 2 (таблица 2).

Примечание - Допускается при периодической поверке использование поверочной газовой смеси с значением молярной доли компонентов, близким к значению молярной доли компонентов в анализируемом газе.

Проверку разрешения двух соседних хроматографических пиков проводят для следующих пар компонентов:

• -  азот / (азот + кислород) - метан;

• -  кислород - азот;

• -  изобутан - н-бутан.

Примечание - Проверку разрешения двух соседних хроматографических проводят либо для пары азот + кислород - метан, либо кислород - азот в зависимости от конфигурации хроматографа.

• 6.2.2 На вход хроматографа подают ПГС и продувают линию подачи газа. Запускают смесь и регистрируют хроматограмму.

Разрешение двух соседних пиков компонентов вычисляют по формуле:

(1)

где:      времена удерживания компонентов А и В, разрешение R_AB которых определяется, с;

Хода, Ходе - значения ширины пиков А и В на половине высоты, с.

Считают, что хроматограф выдержал поверку по п. 1.6.2, если вычисленное значение разрешения R_A!, двух соседних хроматографических пиков компонентов ГГП не менее:

• -  азот / (азот + кислород) - метан

• -  кислород - азот

• -  н-бутан - изобутан

Определение соответствия программного обеспечения (далее ПО «Emerson») следует проводить по номеру версии Firmware (идентификационного номера) и контрольной сумме расчетного модуля (CRC - коды) программного обеспечения.

Для визуализации параметров работы хроматографов используется программное обеспечение MON2020. Номер версии и CRC-коды выводятся в информационном окне «System». Открытие этой экранной формы осуществляют из основного рабочего окна программы «MON2020». В таблице диалогового окна «System» в графе «Firmware Version» отображается версия программного обеспечения, а также CRC-код (см. рис. 1).

Считают, что хроматограф выдержал поверку по п. 6.3, если данные диалогового окна «System», номер версии и контрольная сумма расчетного модуля (CRC-код) ПО «Emerson», соответствуют данным, номеру и CRC -коду, приведенным на рисунке 1.

7221Э6

C6+W/02

0 Номер версии ПО ROSEMUUNI aNALyIILALINL

Calculate ChecksurnJ Stream Sequence..|

Рисунок 1 - Вид таблицы диалогового окна «System»

Analyzer Name...................

System Description Site Id Company Name Location Model

Serial Number Firmware Version Standard Component Table Version for GPA Standard Component Table Version for ISD CGM FCAL Archive CGM FVAL Archive

Date Format

Date Field Separator

Time Format Time Notation Synchronize with FF T iming Show Advanced System Variables Allow Multiple Writers Maintenance Mode Max Warmstart Delay E nergy Value Check Sales Order Number Calibration Retry on Failure

В случае изменения установленного программного обеспечения, номер версии и CRC - код ПО, указанные в диалоговом окне «System», сравнивают с номером версии и контрольной суммой, приведенными в документации на новое программное обеспечение.

• 6.4.1 Определение абсолютной погрешности хроматографа в рабочем диапазоне измерений проводят после выхода хроматографа на режим. Условия измерений должны соответствовать п. 3 данной методики. Определение абсолютной погрешности хроматографа в рабочем диапазоне измерений проводят с использованием поверочных газовых смесей №1 и №2 ГСО 9299-2009 (ИПГ-13). Диапазоны молярной доли компонентов ГГП приведены в таблице 2.

Примечание - Допускается периодическую поверку проводить с использованием одной поверочной газовой смеси с молярной долей компонентов, близкой к содержанию молярной доли компонентов в анализируемом газе. Отличие значений молярной доли компонентов в анализируемом газе и поверочной смеси не должно превышать значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3.

• 6.4.2 В хроматограф подают поверочную газовую смесь, продувают линию подачи газа и проводят измерения в соответствии с методикой измерения ГОСТ 31371.7-2008. Проводят измерения стандартного образца не менее 2 раз.

• 6.4.3 Операцию по п. 6.4.2 повторяют для ПГС №2.

• 6.4.4 По отчетам программного обеспечения о результатах измерения молярной доли компонентов для каждой пробы рассчитывают значение абсолютной погрешности по формуле:

А_у, =х_уд-х_у/,                             (2)

где: Xjd - действительное значение молярной доли j-го компонента, указанное в паспорте на ГСО-ПГС, %

Ху, - измеренное значение молярной доли /-го компонента, %.

За абсолютную погрешность хроматографа принимают максимальное по модулю значение А ₇, рассчитанное по формуле (2).

Считают, что хроматограф выдержал поверку по п. 6.4, если полученное значение абсолютной погрешности не превышает пределов, вычисляемых по формулам таблицы 4.

Таблица 4.

• 6.5.1 Определение изменения выходного сигнала за 24 часа непрерывной работы хроматографа проводят после выхода хроматографа на режим. Определение проводят с использованием двух поверочных газовых смесей, указанных в таблице 2.

Примечание - Допускается периодическую поверку проводить с использованием одной поверочной газовой смеси с молярной долей компонентов, близкой к содержанию молярной доли компонентов в анализируемом ГГП. Отличие значений молярной доли компонентов в анализируемом газе и поверочной смеси не должно превышать значений, приведенных в таблице 3.

• 6.5.2 На вход хроматографа подают поверочную газовую смесь №1, продувают линию подачи газа и проводят измерения в соответствии с методикой измерения ГОСТ 31371.7-2008. Смесь вводят в хроматограф не менее 2 раз. Вычисляют среднеарифметическое значение результата измерения молярной доли компонентов.

• 6.5.3 Операцию по п. 6.5.2 проводят для ПГС №2.

• 6.5.4 Через 23 ч непрерывной работы хроматографа повторяют измерения по п. 6.5.2 и

• 6.5.3 данной методики.

• 6.5.5 Проверяют приемлемость полученных результатов измерения. Проверку приемлемости двух измерений проводят по значению расхождения г

= |х_у1 -Х_у24|                                                  (3)

где х_у1 - среднеарифметическое значение результата измерения молярной доли компонента полученное непосредственно после градуировки хроматографа по ГОСТ 31371.7-2008;

х -₂₄ - среднеарифметическое значение результата измерения молярной доли компонента полученное через 23 ч непрерывной работы хроматографа.

Примечание - При определении изменения выходного сигнала за 24 часа непрерывной работы хроматографа допускается использовать результаты, полученные при определении абсолютной погрешности хроматографа в рабочем диапазоне измерений по пункту 6.4 данной методики.

Считают, что хроматограф выдержал поверку по п. 6.5, если для каждого /-го компонента поверочной смеси полученные значения расхождения г₇ не превышают пределов допускаемых значений R*_Kj, вычисляемых по формуле

R'_K =0,8j(^)²-2,0.(£/r)²                          (4)

где U ■ - относительная приписанная расширенная неопределенность результата измерений рассчитанная по ГОСТ 31371.7-2008 для значения молярной доли j-го компонента, равного значению его молярной доле в поверочной смеси, %;

- относительная расширенная неопределенность значения молярной доли у-го компонента в поверочной смеси, % рассчитанная по Приложению Б ГОСТ 31371.7-2008, кроме метанола, и^г_о^р_с°^д_он рассчитывается по формуле

цграо = 0,04 • х + 0,00008                                 (5)

Определение основной погрешности аналоговых выходов выполняется только в том случае, если данные сигналы используются для передачи информации в вычислители расхода или систему управления.

Определение основной погрешности аналоговых выходов при первичной поверке выполняется по заявке покупателя хроматографа.

• 6.6.1 Определение основной погрешности аналогового выходного сигнала каждого передаваемого параметра хроматографа в рабочем диапазоне измерений проводят после выхода хроматографа на режим. Условия измерений должны соответствовать п. 3 данной методики.

• 6.6.2 Проводят настройку аналогового выхода каждого передаваемого параметра (молярная доля компонентов и вычисленные физико-химические показатели проб газа) в соответствии с п. 3.7 Руководства пользователя по программному обеспечению MON 2020. При этом диапазоны измерений выбирают минимально возможные на основании анализа диапазона изменений содержания компонентов газа и расчетных физико-химических величин за год.

• 6.6.3 Подключают сигнальный кабель аналоговых выходов в клеммной колодке хроматографа в соответствии руководством по эксплуатации комплекса на базе хроматографа газового промышленного модели 700 ХА п. 3.5.15.

• 6.6.4 На вход хроматографа подают поверочную газовую смесь, продувают линию подачи газа и проводят измерения в соответствии с методикой измерения ГОСТ 31371.7-2008 в режиме единичного измерения. После окончания цикла анализа регистрируют величину аналогового выходного сигнала измеряемых параметров на соответствующих клеммах разъема аналоговых выходов. Измерение выходного сигнала, может, производится по миллиамперметру или по падению напряжения на образцовом сопротивлении.

• 6.6.5 Операцию измерения ПГС повторяют.

• 6.6.6 Рассчитывают значение измеряемого параметра на основании измерений выходного сигнала по формуле:

=П„ + (/д-4)(П_в-П„)/16,                       (3)

где njt -рассчитанное значение выходного сигнала в ед. измерения параметра;

Ijt - измеренное значение тока аналогового сигнала измеряемого параметра;

П« - значение верхней границы диапазона измерения параметра;

П_н - значение нижней границы диапазона измерения параметра.

На основании полученных результатов измерения молярной доли компонентов и физико-химических параметров для каждой пробы рассчитывают значение абсолютной погрешности по формуле:

(⁴)

где: rijd - действительное значение параметра, указанное в паспорте на ГСО-ПГС, %

riji -значение параметра, полученного по флормуле (3)

За абсолютную погрешность хроматографа принимают максимальное по модулю значение, рассчитанное по формуле (4).

Считают, что хроматограф выдержал поверку по п. 6.6, если полученное значение абсолютной погрешности не превышает пределов, вычисляемых по формулам таблицы 4 и по формулам таблиц М2, М3 Приложения М ГОСТ 31369-2008.

• 7.1 При проведении поверки составляется протокол результатов измерений. Форма протокола приведена в Приложении А.

• 7.2 Хроматограф, удовлетворяющий требованиям настоящей методики поверки, признают годным к применению и выдают свидетельство о поверке согласно ПР 50.2.006-94.

• 7.3 При отрицательных результатах поверки аннулируют предыдущее свидетельство о поверке, эксплуатацию хроматографа запрещают и выдают извещение установленной формы согласно ПР 50.2.006-94 с указанием причин непригодности.

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ

Комплекса хроматографического на базе хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для автоматического определения состава газа горючего природного и попутного нефтяного газа и продуктов его переработки_______________________________________

Зав. №_________________________________________________________________________

в комплектации с___________________________________________________________________

Принадлежит_________________________________________________________________

ИНН владельца_____________________________________________________________

Дата выпуска______________________________

Дата поверки_______________________________

Условия поверки:

температура окружающего воздуха____°C;

атмосферное давление______________кПа;

относительная влажность_____________%.

Документ, по которому проведена поверка____________________________________________

Средства поверки__________________________________________________________________

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ

• 1. Результаты внешнего осмотра_______________________________________________________

• 2. Результаты определения степени газохроматического разделения компонентов ГГП_____

• 3. Результаты определения соответствия ПО__________________________________________

• 4. Результаты определения абсолютной погрешности хроматографа______________________

• 5. Результаты определения изменения выходного сигнала за 24 часа непрерывной работы хроматографа

• 6. Результаты определения основной погрешности аналогового выхода

Заключение______________________________________________________________

Поверитель: должность, ФИО__________________________________________________

(подпись)

11