天然氣 用氣相色譜法測定組成和計算相關(guān)不確定度 第7部分：用兩根填充柱快速測定氦氣含量 編制說明

3按照全國天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會［2023員會根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂流程，審查后決定在2022年的工作中增加《天然氣中氦含量的測1、國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)進(jìn)一步精細(xì)調(diào)研，掌握氦氣分析最成熟、最高效的氣相2.2單柱和雙柱分析結(jié)果的比對，水溶氣對系統(tǒng)的影響，包括檢3.1不同濃度的標(biāo)氣制作的曲線確定氣相色5、不同實驗室開展方法比對，進(jìn)行方法驗證，主要包括檢出限、精密度、準(zhǔn)確度4工作，投入了大量的人力、物力、財力，完成了單根5?分子篩毛細(xì)柱、單根5?分子篩下了堅實的基礎(chǔ)。目前已經(jīng)完成的研究工作及主要完成的實物工作量包括：①完成5?123456789了項目開題設(shè)計所規(guī)定的各項任務(wù)，在天然氣中氦氣含量快速50.075%；單閥雙柱定量管進(jìn)樣方式氦氣含量快速檢測結(jié)建議標(biāo)準(zhǔn)的名稱由《天然氣中氦氣的定量檢測》改為《天然氣在一定不確定度下用氣起草工作組在標(biāo)準(zhǔn)研究取得成果的基礎(chǔ)上，形成了《天然氣在一定不確定度下用②突出標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性、科學(xué)性和實用性，滿足不③標(biāo)準(zhǔn)的測定范圍和廣于其它標(biāo)準(zhǔn)，方法的檢6本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氣體樣品中氦氣含量的分析方法和質(zhì)量要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于天然氣、溫泉氣、地層流體脫氣及其他種類混合氣體中氦氣含量范圍在0.005%~40%的含量分析。2規(guī)范性引用標(biāo)準(zhǔn)下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T5274.1氣體分析校準(zhǔn)用混合氣體的制備第一部分：稱量法制備一級混合氣體3術(shù)語與定義無4原理預(yù)柱、分析柱連接在十通閥上，進(jìn)樣后，樣品被載氣帶入預(yù)柱，預(yù)柱吸附樣品所有組分，其中小分子量的氦氣和氫氣組分在預(yù)柱上的吸附能力最弱，迅速通過預(yù)柱進(jìn)入分析柱分離，分離后的氦氣和氫氣組分進(jìn)入熱導(dǎo)檢測器完成檢測分析。當(dāng)氫氣組分出峰后，切換十通閥，載氣反吹預(yù)柱，其它組分被放空。5設(shè)備和材料5.1主要儀器設(shè)備1.氣相色譜分析儀：應(yīng)滿足以下要求：1）程序控溫，柱箱溫度范圍：30℃~350℃,精度：±0.2℃;2）程序控流，載氣流速與設(shè)置流速誤差不大于1%；73）匹配熱導(dǎo)檢測器，靈敏度要求對于正丁烷摩爾分?jǐn)?shù)1%的氣樣，進(jìn)樣0.25mL，產(chǎn)生的信號不小于0.5mV；4）數(shù)據(jù)系統(tǒng)：具有記錄和存儲儀器條件、方法信息及處理色譜數(shù)據(jù)的功能。5）可程序控制開關(guān)的氣動或電動十通閥。2.色譜柱：1）預(yù)柱：PorapakQ不銹鋼填充柱，內(nèi)徑3mm，長度不短于1m，填料顆粒0.18mm～0.15mm（80目～100目）或PLOTQ毛細(xì)柱，內(nèi)徑不小于0.32mm，長度不小于15m，膜厚不小于20μm；2）分析柱：5?或13X分子篩不銹鋼填充柱（80目～100目）或5?或13X分子篩毛細(xì)柱，內(nèi)徑不小于0.32mm，長度不小于30m，膜厚不小于253.不銹鋼定量管：內(nèi)徑2mm，體積0.2mL～2mL若干。5.2材料1）載氣：氮氣，純度不低于99.999%。2）標(biāo)準(zhǔn)氣：高純氦氣的高純氦氣，摩爾分?jǐn)?shù)含量在0.005%～100%區(qū)間，可采用國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，或者依照GB/T5274.1制備。3）干燥管：采用氣相色譜商品化產(chǎn)品或者用粒狀五氧化二磷或者高氯酸鎂裝填。4）不銹鋼管線：內(nèi)徑2mm。5）進(jìn)樣針：氣密性進(jìn)樣針5mL、10mL、20mL若干。6樣品分析6.1樣品的準(zhǔn)備8樣品宜與標(biāo)準(zhǔn)氣在同一環(huán)境下存放3h。高壓鋼瓶裝樣品須連接減壓閥減壓后連接不銹鋼管線或聚四氟乙烯管線。6.2儀器的準(zhǔn)備6.2.1柱子活化：預(yù)柱在230℃的柱箱中，氮氣做載氣活化2h；分析柱在300℃的柱箱中，氮氣做載氣活化2h。6.2.2依照配置框圖1，安裝十通閥、色譜柱、定量管，載氣入口前端連接干燥管。6.2.3開機(jī)。打開載氣鋼瓶主閥，調(diào)節(jié)壓力至0.3MP～0.5MP；設(shè)置柱箱溫度35℃~40℃,熱導(dǎo)檢測器溫度150℃~250℃,載氣流速25mL/min～35mL/min，待儀器穩(wěn)定。6.3分析步驟6.3.1進(jìn)樣1）一般要求：當(dāng)氦氣濃度≤0.1%時，可以采用體積大于1ml的定量管。2）進(jìn)樣方式：采用吹掃法。高壓鋼瓶樣品經(jīng)減壓閥減壓至0.1MP～0.2MP后用2mm內(nèi)徑的不銹鋼管線與十通閥的進(jìn)樣口管線連接后直接吹掃進(jìn)樣，進(jìn)樣體積不小于十通閥、定量管和連接管線總9體積的20倍；鋁箔氣袋及鹽水瓶封裝樣品用氣密性注射器抽取樣品注入十通閥進(jìn)樣口吹掃進(jìn)樣，進(jìn)樣體積不小于十通閥、定量管和連接管線總體積的20倍。每換一個新樣品，都要用足夠體積的氣體清洗前一個樣品的殘留。3）啟動色譜儀，儀器運行選用分析方法自動完成檢測和數(shù)據(jù)處理。6.3.2儀器重復(fù)性檢查儀器開機(jī)穩(wěn)定后，兩次或兩次以上連續(xù)進(jìn)標(biāo)氣檢查，氦氣組分的響應(yīng)值相差應(yīng)在2%以內(nèi)。6.3.3標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：依照5.3.1的操作，依次分析5個不同氦氣含量的標(biāo)準(zhǔn)氣，其中最高含量與最低含量的差不能超過10倍，數(shù)據(jù)系統(tǒng)由5個點的含量與峰面積制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。如果標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)小于0.9，需要重新制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。6.3.4樣品測試：依照5.3.1的操作，數(shù)據(jù)系統(tǒng)完成采集后會依據(jù)所建標(biāo)準(zhǔn)曲線，算出樣品中氦氣的含量。如果氦氣的含量超出制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的最大或者最小含量10倍以上，需要重新制作與樣品含量接近的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并對樣品進(jìn)行重新測試。7質(zhì)量要求7.1若樣品中含有氫氣，氦氣與氫氣色譜峰要實現(xiàn)基線分離，如圖2所示。7.2同一批次的樣品，應(yīng)有不少于10%的（同一操作人員使用同一儀器）重復(fù)分析，如果連續(xù)兩次測定結(jié)果的差值超過了表1規(guī)定的數(shù)值，應(yīng)視為可疑數(shù)據(jù)。重復(fù)性分析的允許差（摩爾分?jǐn)?shù)）再現(xiàn)性分析的允許差（摩爾分?jǐn)?shù)）8分析報告分析報告頁包含樣品分析號、原編號、氣體種類、產(chǎn)地等樣品信息，參見附錄A。（資料性附錄）分析報告