1、學兔兔標準下載學兔兔標準下載ICS 75.060CCS E 20CGAS團體T/CGAS 0192022液化天然氣(LNG)點樣取樣法Method for spot sampling of liquefied natural gas2022-04-28 發布2022-05-01 實施中國城市燃氣協會 發布T/CGAS 0192022I學兔兔標準下載T/CGAS 0192022I學兔兔標準下載學兔兔標準下載目 次 TOC o 1-5 h z 前言niMffl i2規范性引用文件13術語和定義 14取樣系統24.1點樣取樣系統構成2點樣取樣系統工作原理2一般要求3安裝要求3定量裝置34.6溫度、壓

2、力測量裝置34.7氣化裝置34.8樣品管線的伴熱要求3氣相容器3真空抽取裝置3取樣鋼瓶4控制器4取樣方法4液相系統冷卻4液相體積定量取樣4真空抽取4液相樣品氣化4氣相樣品充并瓦 4取樣報告4附錄A （資料性）樣品狀態指標的確定 5附錄B （資料性）氣相容器體積和定量裝置體積的計算方法 7附錄C （資料性）LNG取樣報告（示例）8參考t獻9T/CGAS 0192022111學兔兔標準下載學兔兔標準下載為了規范液化天然氣（LNG）點樣的取樣方法，滿足LNG采樣分析要求，制定本標準。 本標準按照T/CGAS 1000-2021（中國城市燃氣協會團體標準編寫規則的規定起草。本標準主要內容包括：范圍、規

3、范性引用文件、術語和定義、取樣系統、取樣方法和取樣報告等。本 標準的附錄A、附錄B和附錄C為資料性附錄。請注意本標準的某些內容可能涉及專利。本標準的發布機構不承擔識別這些專利的責任。 本標準由中國城市燃氣協會標準工作委員會歸口。本標準起草單位：北京凱隆分析儀器有限公司、中國城市燃氣協會、中國寰球工程有限公司北京分 公司、中石油江蘇液化天然氣有限公司、國家管網集團大連液化天然氣有限公司、北京燃氣集團（天津） 液化天然氣有限公司、中海浙江寧波液化天然氣有限公司、北京戈韋尼克工程技術有限公司、中國自控 系統工程有限公司、昆侖能源有限公司、新奧能源控股有限公司、西安秦華燃氣集團有限公司、淄博綠博 燃氣

4、有限公司、泰安安潔燃氣有限公司、新奧（舟山）液化天然氣有限公司、西安市燃氣規劃設計院有限 公司、北京市煤氣熱力工程設計院有限公司。本標準主要起草人：邢德立、徐暉、張若思、李長纓、佟躍勝、胡本源、成永強、張奕、陶克、梅啟宏、 俞建新、馮立德、王書淼、林海威、劉新領、賀國防、李廣鑫、王暉、井帥，秦業美、程曉丹、李博。本標準使用過程中如發現需要修改和補充之處，請將意見和資料反饋給中國城市燃氣協會標準工 作委員會秘書處或負責起草單位。負責起草單位：北京凱隆分析儀器有限公司（地址：北京市通州區中 關村科技園區通州園金橋科技產業基地景盛中街21號，郵政編碼:101102 .電子郵箱：saleskaloon

5、. com） o本標準為首次發布。本標準版權為中國城市燃氣協會所有。除了用于國家法律或事先得到中國城市燃氣協會書面許 可，標準任何部分不得以任何形式和手段進行復制、發行、改編、翻譯和匯編。如需申請版權許可，請聯 系中國城市燃氣協會標準工作委員會秘書處。聯系地址：北京市西城區金融大街27號投資廣場B座6層郵政編碼= 100032電話=子由R箱: HYPERLINK mailto:cgas cgas學兔兔標準下載T/CGAS 0192022學兔兔標準下載T/CGAS 0192022學兔兔標準下載液化天然氣（LNG）點樣取樣法1范圍本標準規定了液化天然氣（LNG）點樣的取

6、樣方法。本標準適用于壓力范圍為0.1 MPa2.0 MPa的LNG點樣取樣。本標準不適用于氣、液兩相介質。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本標準必不可少的條款。其中，注日期的引用文 件，僅該日期對應的版本適用于本標準；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 本標準。GB/T 13609天然氣取樣導則GB 500582014爆炸危險環境電力裝置設計規范3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1液化天然氣 liquefied natural gas；LNG主要由甲烷組成，可能含有少量的乙烷、丙烷、丁烷、氮或通常存在于天然氣中的其他組分的一種無 色低溫

7、液態流體。來源:GB/T 8423.32018,2.1.143.2點樣 spot sample規定時間和規定地點從LNG輸送管道中采集到的規定體積的樣品。3.3取樣探頭 sample probe插人待取LNG樣品的輸送管道中或安裝在LNG輸送管道上的裝置，以便收集LNG樣品。 來源:GB/T 206032006,3.133.4液相體積定量裝置 liquid sample quantification device收集規定數量的、未發生閃蒸的LNG樣品的裝置。3.5氣化裝置 sample vaporizer將液相體積定量裝置收集的LNG樣品完全氣化的裝置。3.6氣相容器 gas sample c

8、ontainer用于收集氣化后的點樣樣品并使其混合均勻的容器。3.7真空抽取裝置 vacuum extraction device抽取氣相容器或取樣鋼瓶中的殘余氣體，使之具有一定真空度的裝置。3.8過冷 subcooling降低介質的溫度，使之低于該壓力下的泡點。來源:GB/T 206032006,3.154取樣系統 4.1點樣取樣系統構成點樣取樣系統由取樣探頭、保冷管線、液相體積定量裝置、氣化裝置、伴熱管線、氣相容器、取樣鋼瓶 和控制系統構成，見圖1。液相體積定量裝置和氣化裝置取樣及控制裝置工藝管道閃蒸氣(BOG)管路大氣放空圖1點樣取樣系統構成示意圖4.2點樣取樣系統工作原理LNG樣品由取

9、樣探頭自LNG T.藝管道取出，利用LNG的過冷量將取樣系統和管線進行冷卻。 根據溫度壓力值來判斷樣品是否為液相，然后從液相體積定量裝置中取得定量液相樣品。將氣相容器 和取樣鋼瓶抽取真空，液相樣品在封閉空間內完全氣化后，充人取樣鋼瓶完成取樣，取樣過程為自動取 樣。取樣點的過冷度宜通過該點LNG的溫度和壓力值，與相近組分的LNG在相同壓力下的泡點進行 比較來確定，可參考附錄A中所示方法。點樣取樣系統原理見圖2。圖2點樣取樣系統原理圖般要求4.3.1系統的設計壓力和設計溫度不應低于取樣點管道的工藝壓力和溫度。4.3.2系統中設備、閥門和管線的材料不應受所接觸的流體影響，也不應對流體的組成產生任何影

10、響。 宜采用304L/304SS以上型號的鋼材。4.3.3電氣設備防爆等級應符合GB 500582014規定的一級二區IIB T3的最低限度的要求。 4.3.4取樣系統應滿足防雷、防靜電、防浪涌要求。4.4安裝要求4.4.1取樣探頭應固定在LNG輸送管道上。在多根LNG輸送管道的情況下，取樣裝置宜安裝在匯管 的下游。4.4.2取樣探頭與LNG輸送管道應采用法蘭連接，插人深度宜在LNG管道管徑的1/3處1/2處。 4.4.3取樣探頭的設計宜考慮振動影響。4.4.4從取樣點到液相體積定量裝置人口的管線應保持冷態，管線宜在1 000 mm以內，宜采用真空套 筒或LNG循環保冷的隔熱裝置。4.5定量裝

11、置4.5.1定量裝置容積應根據充裝取樣鋼瓶的數量、充瓶壓力來確定，具體方法見附錄B。4.5.2定量裝置前后應配備隔離切斷閥；隔離切斷閥應適應在深冷及氣化溫度交變工況下工作，同時 丁-作壓力應在5 Pa(A)2 MPa范圍內。4.5.3應配備用于判斷定量裝置內部介質的氣、液相的溫度和壓力檢測儀表。4.5.4定量裝置單元應做好保冷隔熱。4.6溫度、壓力測量裝置定量裝置出口和氣相容器應配備用于判斷氣相溫度、壓力測量的檢測儀表。4.7氣化裝置氣化裝置電加熱器的功率應能保證LNG樣品完全氣化，并應配備溫度、壓力測量儀表對樣品的物 理狀態進行測量。4.8樣品管線的伴熱要求液相體積定量裝置之后的樣品傳輸管線

12、到閃蒸氣(BOG)管路應設電伴熱，以便于樣品充分氣化 后再排至BOG管路。4.9氣相容器4.9.1氣相容器應配備電加熱設施，確保樣品充分氣化。4.9.2氣相容器容積應根據取樣鋼瓶的數量、設定的充瓶壓力來確定，具體方法見附錄B。適應的工作壓力范圍為5Pa(A)2MPa。4.10真空抽取裝置真空抽取裝置應能將氣相容器和鋼瓶及連接管線中的壓力抽至100 Pa以下，且應符合GB/T 13609 的規定。3T/CGAS 0192022 學兔兔標準下載T/CGAS 0192022 學兔兔標準下載4.11取樣鋼瓶4.11.1取樣鋼瓶在結構上應便于吹掃。4.11.2取樣鋼瓶的材質應適應深冷及氣化溫度交變工況，

13、同時滿足工作壓力為5 Pa（A）2 MPa。 4.11.3取樣鋼瓶應具備足夠的容積以滿足分析要求，即所容納的氣體體積大于氣體組成測定所需的 樣品量，且不應小于300 mL。4.12控制器點樣取樣系統應采用自動控制器完成以下功能：a）應能完成對樣品氣相、液相狀態的計算和判斷，以及系統取樣各階段的動作控制，以實現樣品 取樣啟動到樣品充裝完成整個流程的自動控制及工作狀態提示；b）應配備系統超壓保護、密閉容器泄漏、可燃氣體報警等危險狀態的聯鎖裝置；c）應提供取樣報告所需要的溫度、壓力、容積等信息。5取樣方法5.1液相系統冷卻點樣取樣系統啟動后，具有一定過冷度的液相樣品由取樣探頭從工藝管道中取出，利用L

14、NG的過 冷量將定量裝置及取樣系統前端冷卻。5.2液相體積定量取樣當定量裝置中樣品的溫度、壓力測量值符合液相條件時，取得定量液相樣品，液相確定條件見附 錄A。5.3真空抽取啟動真空抽取裝置，將氣相容器、取樣鋼瓶及連接管線進行抽真空，使其壓力低于100 Pa。 5.4液相樣品氣化開啟定量裝置與氣相容器之間的通道，使定量裝置中的液相樣品在密閉系統中氣化，當氣相容器中 樣品的溫度、壓力測量值符合氣相條件時，樣品完全氣化，典型的氣相條件見附錄A。5.5 氣相樣品充瓶開啟氣體容器與取樣鋼瓶之間的通道，將氣相樣品充裝至取樣鋼瓶。6取樣報告取樣報告至少應包括下列內容：a）取樣點信息，包括:LNG站（點）、取

15、樣時間、取樣位置、鋼瓶編號、管道溫度、壓力等；b）取樣裝置運行信息，包括：液相溫度、壓力、真空壓力值、氣化溫度、壓力等；c）樣品信息，包括：鋼瓶體積、樣品壓力等。取樣報告（示例）見附錄C。附錄 A（資料性）樣品狀態指標的確定LNG是多組分體系，圖A.1為某個組分的氣液相態圖。相態圖中，曲線下方天然氣呈氣液兩相，曲 線左上方呈液相，右上方為氣相。對于LNG液體各組分摩爾分數為_r,，壓力為的樣品，當樣品的溫 度小于其對應壓力下泡點時，樣品處于液相。溫度高于其對應壓力下露點時，樣品處于氣相。在LNG 點樣取樣裝置中，液相體積定量裝置分別配置溫度、壓力測量裝置，測得的溫度T低于測得的壓力p下 體系的

16、泡點溫度時，可判斷液相體積定量裝置中樣品為全液相。同樣的，氣相容器中分別配置溫度、壓 力測量裝置，測得的溫度T高于測得的壓力p下體系的露點溫度時，可判斷液相體積定量裝置中樣品 為全氣相。87654321液相臨界點 cf臨界凝析壓力氣相+液相氣相臨界凝結溫度-180-160-140-120-1008060-40溫度/C圖A.l LNG氣液相態圖對于LNG的相平衡計算，可根據相平衡原理，結合PR方程、SRK方程等狀態方程來計算，也可以 通過軟件如Aspen HYSYS進行計算，或者是通過操作經驗判斷。典型LNG貧液和富液（表A.1）在不同壓力下的泡點和露點溫度見表A.2。表A.1典型LNG貧液和富

17、液組分組分含量（摩爾分數）/%貧液富液甲烷(CH4)99.8687.74乙烷(C2H6)0.047.81丙烷(C3 H8)02.83異丁烷（/-c4h10）00.53正丁烷(w-C4H10)00.62異戊烷(-C5H12)00.08正戊烷（-c5h12）00.03氮氣（n2）0.10.36總計100100表A.2典型LNG貧液和富液在不同壓力下的泡點和露點溫度壓力/MPa典型LNG貧液典型LNG富液泡點/C露點/C泡點廠C露點/C0.1-154-100-151-720.3-143-93-140-620.6-132-87-130-530.9-125-83-122-471.2-119-80-116

18、-421.5-114-78-110-401.8-109-76 106-362.0 106-75-102-34附錄B（資料性）氣相容器體積和定量裝置體積的計算方法B.1氣相容器體積的計算方法可根據以下方法計算氣相容器的體積:a）氣化后的總體積V按公式（B.1）計算:V=V4 +V!（ B.1 ）b）充瓶后的總體積V按公式（B.2）計算：V=_rV2 +V3+V4+W（ B.2 ）c）氣化至充瓶過程溫度變化很小，可按公式（B.3）計算：py（B.3）d）氣相容器的體積按公式（B.4）計算：P.Vsp2 一 p、式中:x 取樣鋼瓶的數量；Vi氣相容器體積，單位為立方米（m3）；V2單個鋼瓶的體積，單

19、位為立方米（m3）;V3氣相容器至取樣鋼瓶連接管線的總體積，單位為立方米（m3）;V4定量裝置至氣相容器連接管線的總體積，單位為立方米（m3）;P. 期望充瓶壓力，單位為千帕（kPa）;P2氣化壓力，單位為千帕（kPa）。B.2定量裝置體積的計算方法(B.4 )(B.5 )m= Z1iRT1 -RTt(B.6 )可根據公式（B.5）、公式（B.6）和公式（B.7）計算定量裝置的體積: pV5 =mB.7 )p iVmV5 = 5 ZRTlP式中：V5定量裝置體積，單位為立方米（m3）；pLNG液體樣品的密度，單位為千克每立方米（kg/m3）;m 質量，單位為千克（kg）;R通用氣體常數，單位為千焦耳每千摩爾開爾文，為8.314 3 kj/（kmol K）；M摩爾質量，單位為千克每摩爾（kg/mol）；樣品的溫度，單位為開爾文（K）;Z 壓縮因子，按理想氣體對待時，壓縮因子為1；n 1、2、3附錄C（資料性）LNG取樣報告（示例）LNG取樣報告（示例）見表C.1。表