Хроматографы газовые промышленные 500, 700 и 700ХА

Назначение

Хроматографы газовые промышленные моделей 500, 700 и 700ХА (далее хроматографы) предназначены для автоматического, непрерывного измерения содержания органических и неорганических веществ в различных газовых средах, в том числе газе горючем природном (далее ГГП), в сжиженном углеводородном газе (далее СУГ) и нестабильном газовом конденсате (далее НГК).

Описание

Принцип действия хроматографов основан на разделении пробы анализируемой смеси на компоненты в хроматографических колонках вследствие различного распределения компонентов пробы между неподвижной фазой и подвижной фазой - газом-носителем и последующем детектировании компонентов смесей с помощью детекторов.

Хроматографы газовые промышленные моделей 500, 700 и 700ХА могут поставляться как в специализированном, так и в универсальном исполнении.

Хроматографы представляют собой стационарные промышленные приборы, которые включают в себя:

- блок контроля газовых потоков и системы пробоподготовки;

- аналитический блок;

- блок электроники.

В состав блока контроля газовых потоков и системы пробоподготовки входят один или два регулятора давления газа носителя (в зависимости от конфигурации хроматографа), манометры, система очистки газов носителей, интегрированная или внешняя система про-боподготовки, включающая в себя фильтры, ротаметры, клапаны переключения потоков, запорную арматуру.

В хроматографе могут использоваться один или два газа - носителя.

В состав аналитического блока входят термостат с детекторами (до 2-х шт.), хроматографические колонки, узлы дозирования пробы, 6-ти и/или 10-ти портовые аналитические переключающие клапаны, соленоидные управляющие клапаны и, при необходимости, ме-танатор. Хроматографические колонки и детекторы, используемые в разных моделях хроматографов идентичны. При решении аналитических задач, для которых требуется более 2х детекторов, хроматографы объединяются в комплекс и работают синхронно под управлением внешней системы управления. Конфигурация комплекса (количество аналитических блоков, тип и количество используемых детекторов и хроматографических колонок) зависит от номенклатуры определяемых компонентов и формируется на заводе изготовителе. Градуировка хроматографов (комплекса) для конкретной аналитической задачи проводится изготовителем или его представителем в РФ на основе данных по составу анализируемой газовой смеси на месте эксплуатации.

Блок электроники, включающий предварительный усилитель детекторов, платы управления клапанами, платы дискретных и аналоговых выходов и процессорная плата контроллера могут быть смонтированы (в зависимости от конкретной модели) либо в едином корпусе с аналитическим блоком (модель 700ХА), либо в отдельных корпусах (модели 500, 700). Контроллер управляет всей измерительной процедурой, включая отбор пробы, периодическую градуировку, обработку и регистрацию данных в автоматическом режиме.

Хроматографы могут объединяться в комплексы (системы). Вывод информации в распределенную систему управления, на контроллер расхода или на персональный компьютер производится по сети Ethernet, по последовательному интерфейсу RS422/485 по протоколу Modbus, по аналоговым выходам (4-20 мА) или по телефонной линии через модем.

Лист № 2

Всего листов 12 Вывод информации в распределенную систему управления может осуществляться от хроматографического комплекса, содержащего до 31 хроматографа.

Печать отчетов может осуществляться принтером (размещенным во взрывобезопасной зоне), подсоединенным либо непосредственно к контроллеру хроматографа, либо к персональному компьютеру через сервисное программное обеспечение MON.

Хроматограф модели 500 в зависимости от кофигурации состоит из одной, двух или трех стоек, на которых смонтированы комплектующие, аналитические блоки (до 2-х шт.) и детектора (до 2-х шт.). Хроматограф комплектуется одним или двумя детекторами по теплопроводности (далее ДТП) или комбинацией ДТП с пламенно-фотометрическим детектором в виде отдельного модуля (далее ПФД).

Хроматограф модели 500 с ПФД обеспечивает измерение содержания серосодержащих компонентов в ГГП и других углеводородных средах.

Разделение газовых смесей осуществляется с помощью микронасадочных колонок. Для дозирования газовых проб используется пневматический мембранный клапан с объемом пробоотборной петли от 0,01 до 5,0 см3. Дозирование жидкой пробы осуществляется поворотными дозирующими клапанами с объемом пробы от 0,06 до 2 мкл.

Блок подготовки может иметь суммарно до 12 линий для подачи калибровочного газа и линий отбора пробы.

Хроматограф модели 500 имеет взрывозащищенное исполнение 1ExdIICT4. Допускается его устанавливать вблизи точки отбора пробы. Контроллер выпускается в двух конфигурациях: взрывозащищенная версия 1ExdIIBT6 и версия для монтажа в стойку, каждая из которых может быть с клавиатурой и дисплеем или без них. Допускается удаление контроллера от анализатора на расстояние не более 600 м.

Степень защиты обеспечивается оболочкой IP54.

Класс электрооборудования по способу защиты от поражения электрическим током: I.

Внешний вид различных модификаций хроматографа газового промышленного модели 500 приведен на рисунке 1.

Хроматограф модели 700 состоит из двух блоков, которые могут монтироваться на стену (панель) или на стойку. В нижнем блоке установлены платы аналоговых и цифровых входов и выходов и процессорная плата контроллера. В верхней секции установлены аналитические блоки с микронасадочными колоноками, клапаны (от одного дотрех, 6 - ти или 10 - ти портовые), детекторы, один или два ДТП или ДТП с пламенно-ионизационным детектором (далее ПИД), а также предварительный усилитель и платы упраления клапанами. Возможно использование внешнего модуля ПФД, устанавливаемого дополнительно.

Для дозирования газовой проб используется пневматический мембранный клапан с объемом пробоотборной петли от 0,01 до 5,0 см3. Дозирование жидкой пробы осуществляется поворотными дозирующими клапанами с объем пробы от 0,06 до 2 мкл.

Блок подготовки может иметь суммарно до 8 линий для подачи калибровочного газа и линий отбора.

Уровень и вид взрывозащиты: 1ExdIICT4.

Степень защиты обеспечивается оболочкой IP66.

Класс электрооборудования по способу защиты от поражения электрическим током: I.

Внешний вид различных модификаций хроматографа газового промышленного модели 700 приведен на рисунке 2.

Хроматограф газовый промышленный модели 700ХА имеет цельную конструкцию корпуса, в котором размещены компоненты аналитического бока, блока электроники и клапаны интегрированной системы пробоподготвки. В аналитическом блоке смонтирован блок термостата с отсеком для размещения как микронасадочных, так и капиллярных колонок, а также до четырех клапанов (6 - ти или 10 - ти портовых), поворотного клапана для впрыска жидкостей, одного или двух ДТП или ДТП и микро-ПИД. Возможно, использование внешнего модуля ПФД устанавливаемого дополнительно.

Для дозирования газовых проб используется пневматический мембранный клапан с объемом пробоотборной петли от 0,01 до 5,0 см3. Дозирование жидких проб осуществляет-

Лист № 3

Всего листов 12 ся поворотным дозирующим или жидкостным инжекционным клапанами с объемом пробы от 0,06 до 2 мкл.

Взрывозащищенность хроматографа модели 700ХА обеспечивается видом взрывозащиты “взрывонепроницаемая оболочка” по ГОСТ Р МЭК 60079-1-2008 и выполнением их конструкции в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60079-0-2007.

Степень защиты обеспечивается оболочкой IP66.

Уровень и вид взрывозащиты: 1ExdIICT6.

Внешний вид хроматографа газового промышленного модели 700ХА приведен на рисунке 3.

Рисунок 1.

Внешний вид различных модификаций хроматографа газового промышленного модели 500.

Рисунок 2.

Внешний вид различных модификаций хроматографа газового промышленного модели 700 без системы пробоподготовки.

Рисунок 3.

Внешний вид хроматографа газового промышленного модели 700ХА без системы пробоподготовки.

Программное обеспечение

Хроматографы моделей 500, 700 и 700 ХА имеют встроенное программное обеспечение (далее ПО «Emerson») состоящие из двух частей автономного универсального ПО (сервисные программы MON2000 и MON20/20) и встроенного ПО.

Уровень защиты ПО «Emerson» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.

К метрологически значимой части ПО СИ относится встроенное ПО, состоящие из операционной системы (модуль ПО с расширением *.bos) и файла применения (модуль ПО с расширением *.app).

Идентификационные данные ПО «Emerson» представлены в таблице 1. Таблица 1

Технические характеристики

Метрологические характеристики хроматографов газовых промышленных моделей 500 и 700 в комплектации с ДТП для автоматического определения состава ГГП в соответствии с требованиями ГОСТ 31371.7 - 2008. Молярная для метана (%) по ГОСТ 31371.7 - 2008 может быть рассчитана как разность между 100 % и суммой молярных долей (%) компонентов ГГП или измерена прямым методом.

Диапазоны измерений молярной доли компонентов ГГП и пределы допускаемой абсолютной погрешности хроматографов газовых промышленных моделей 500 и 700 в комплектации с ДТП приведены в таблице 2.

Таблица 2.

^соответствует абсолютной расширенной неопределенности результата измерения молярной доли компонента U(x), %, при коэффициенте охвата k=2.

2) Суммарное значение молярной доли углеводородов С6+высшие не должно превышать 1,5 %;

х - измеренное значение молярной доли компонента ГГП.

Метрологические характеристики хроматографов газовых промышленных моделей 500, 700 и 700ХА в комплектации с ПФД для автоматического определения серосодержащих компонентов в углеводородсодержащих газовых средах, в том числе ГГП в соответствии с требованиями ГОСТ 53367 - 2009.

Диапазоны измерения массовой концентрации серосодержащих компонентов ГГП и пределы допускаемой относительной погрешности хроматографов газовых промышленных моделей 500, 700 и 700ХА в комплектации с ПФД приведены в таблице 3.

Таблица 3.

* - соответствует относительной расширенной неопределенности результата измерения массовой концентрации компонента Uo (с), %, при коэффициенте охвата k=2

П р и м е ч а н и е - В качестве матрицы могут использоваться азот, гелий или метан

Метрологические характеристики хроматографов газовых промышленных моделей 500, 700 и 700ХА в универсальном исполнении для автоматического определения органических и неорганических компонентов газовых смесей в комплектации с детекторами по теплопроводности (ДТП) и /или пламенно-ионизационными детекторами (ПИД) и /или пламенно-фотометрическими детекторами (ПФД) приведены в таблице 4.

Метрологические характеристики хроматографов газовых промышленных моделей 500, 700 и 700ХА в комплектации с ДТП для автоматического определения компонентного состава сжиженных углеводородсодержащих сред, в том числе сжиженных углеводородных газов (СУГ) в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54484-2011 приведены в таблице 5.

Таблица 5.

Метрологические характеристики хроматографов газовых промышленных модели 700ХА для определения углеводородов с длиной углеродной цепочки от С1 до С13 и постоянных газов, входящих в состав НГК, приведены в таблице 6 и 7.

Технические и эксплуатационные характеристики хроматографов газовых промышленных моделей 500, 700 и 700ХА указанны в таблице 8.

Таблица 8.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на левую панель корпуса хроматографа в виде наклейки.

Комплектность

Комплект поставки в соответствии с заказом и эксплуатационной документацией. Руководство по эксплуатации - в виде электронной версии на веб-сайтах производителей (www.emersonprocess.com / www.raihome.com), на информационном или на бумажном носителе - по требованию заказчика.

Методика поверки МП 242-1615-2013.

Поверка

осуществляется по документу МП 242-1615-2013 «Хроматографы газовые промышленные моделей 500, 700 и 700ХА Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" 31.05.2013 года.

Основные средства поверки: ГСО 9299-2009 (ИПГ-13); ГСО 9554-2010, ГСО 85322004; ГСО - ПГС № 6172-91 (сероводород в азоте), ГСО - ПГС № 3857-87 (метан в азоте); ГСО - ПГС №3961-87 (пропан в азоте); ГСО - ПГС № 3799-87 (монооксид углерода в азоте); ГСО - ИПГ №№ 8219-2002 (ИПГ-2); ГСО - ИПГ 8698-2005 (ИПГ-10); ГСО - ПГС № 8368-2003, 8369-2003 (сероводород в азоте); ГСО - ПГС №№ 8530-8532-2004 (меркаптаны, сероводород в азоте или гелии); ГСО 9386-2009; 9387-2009; 9388-2009; 9389-2009; 9390-2009; ГСО 10086-2012 (СО - КГН-1); ГСО 10087-2012 (СО - КГН-2).

Сведения о методах измерений

Сведения о методах измерений приведены в Руководствах по эксплуатации на конкретную модель хроматографа.

Нормативные документы

Техническая документация фирмы - изготовителя.

Рекомендации к применению

при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям;

при осуществлении торговли и товарообменных операций