Испаритель потока сжиженного газа

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

214.5.886.063РЭ

Редакция 02.04.2024

Сжиженный газ – Испаритель потока сжиженного газа

Редакция 02.04.2024

1 Важные указания

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для ознакомления с работой Испарителя потока сжиженного газа и обеспечения его правильной эксплуатации.

Указания, отмеченные такой рамкой, необходимо выполнять, чтобы исключить получение травм при работе с хроматографом или повреждение оборудования.

 

2 Описание и работа

2.1 Назначение

Испаритель потока сжиженного газа (далее Испаритель) предназначен для плавного испарения сжиженного нефтяного газа (СГ) и переноса пробы к кранам-дозаторам (КрД) газового хроматографа (ГХ). Устройство обеспечивает автоматический отбор проб, стабилизацию давления и продувку инертным газом после анализа.

Испаритель также подходит для работы с газообразными пробами.

Испаритель является настольным устройством. Для работы и программного управления оно должно подключаться к хроматографу “Хроматэк-Кристалл 5000” или “ Хроматэк-Кристалл 9000” (далее ГХ).

Испаритель выпускается в четырех исполнениях:

  • 214.5.886.063-00 с краном Valco;

  • 214.5.886.063-01 с краном Хроматэк;

  • 214.5.886.063-04 с краном Хроматэк, сульфинертные покрытия;

  • 214.5.886.063-05 с краном Valco, сульфинертные покрытия.

Исполнения с сульфинертным покрытием (Incomsteel ®, Siltek ®, Sulfinert ®) имеют инертные покрытия крана, регулируемого пневмосопротивления, переходников и других пневматических элементов, контактирующих с пробой. Трубки, контактирующие с пробой, во всех исполнениях Испарителя имеют сульфинертное покрытие.

Эксплуатация Испарителя осуществляется в закрытых лабораторных и других помещениях, в которых горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости могут быть в количествах, недостаточных для создания взрывопожароопасной смеси при:

  • температуре окружающего воздуха от 10 до 35°C;

  • относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 35°С, и более низких температурах, без конденсации влаги;

  • атмосферном давлении от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

  • содержании примесей в окружающем воздухе в пределах санитарных норм, регламентированных ГОСТ 12.1.005-88.

 

2.2 Технические характеристики и комплектность

Технические характеристики и комплектность Испарителя приведены в паспорте 214.5.886.063ПС.

 

2.3 Устройство и работа

При работе Испаритель выполняет следующие функции:

  • Плавный и представительный перевод пробы сжиженного газа в поток газообразной пробы;

  • Точная регулировка потока пробы;

  • выравнивание давления газообразной пробы с атмосферным давлением перед вводом в ГХ;

  • Продувка канала пробы инертным газом после ввода.

Испаритель включает в своей конструкции следующие узлы (см. рисунок 1):

  • 6-портовый поворотный кран, автоматический, термостатируемый (Позиция отбора (показана)/ Позиция продувки);

  • Регулируемое пневмосопротивление (РПС) для плавной регулировки потока пробы;

  • Обогреваемая испарительная трубка, расположенная после РПС, обеспечивает полное испарение потока пробы;

  • Отсечной кран для продувочного газа с пневмосопротивлением (ПС);

  • Соленоидный клапан (Кл) переключающий поток для продувки канала пробы инертным газом;

  • Фильтр (Ф) расположен на входе пробы для фильтрации потока пробы от твердых механических частиц;

Испаренная газообразная проба переводится в кран-дозатор хроматографа через обогреваемый трубопровод ГХ.

Рисунок 1 – Газовая схема Испарителя

Принцип действия

Проба сжиженного газа или газовая проба подключается к порту ВХОД ПРОБЫ. Проба плавно протекает через РПС и переходит в газообразное состояние в испарительной трубке расположенной спиралью вокруг крана. При необходимости поток пробы настраивают поворотом ручки РПС. Температура крана задается программно. Испаренная газообразная проба переводится в кран-дозатор хроматографа.

Как только дозирующая петля (доза) крана-дозатора хроматографа тщательно продулась свежей порцией пробы, 6-портовый кран Испарителя поворачивается, отсекая поток пробы, и давление пробы в дозирующей петле выравнивается с атмосферным. Клапан (Кл) находится в позиции (выключено), проба направляется в порт сброса (Сброс) для утилизации. После того давление выравнивается, кран-дозатор хроматографа поворачивается и вводит пробу в хроматографическую колонку.

По окончании цикла, при необходимости, соленоидный клапан открывается и продувочный газ продувает канал пробы от остатков предыдущей пробы предотвращая анализ следующей пробы от перекрестных загрязнений.

Все переключения поворотного крана и клапана управляются программно и хранятся в методе.

A – Вид спереди. B – Вид сбоку. C – Вид сзади

Испаритель, исп. 214.5.886.063-00, 214.5.886.063-05 (с краном Valco)

Испаритель, исп. 214.5.886.063-01, 214.5.886.063-04 (с краном Хроматэк)

1 – электрический привод крана; 2 – штуцер ввода пробы; 3 – штуцер продувочного газа (1/8”); 4 – отсечной вентиль продувочного газа; 5 – пневмосопротивление регулируемое 214.5.150.028-01 (для исполнений 214.5.886.063-00, 214.5.886.063-01) или вентиль тонкой регулировки 214.6.451.004-05 (Incomsteel ® для исполнений 214.5.886.063-04, 214.5.886.063-05); 6 – фильтр пробы (FI1-H-2T-S316, 7 мкм поставляется по умолчанию); 7 – штуцер выхода пробы к крану-дозатору хроматографа; 8 – штуцер сброса пробы (1/8”).

Рисунок 2 – Общий вид Испарителя

 

 

3 Использование по назначению

3.1 Меры безопасности

Меры безопасности при работе с Испарителя аналогичны мерам, приведенным в руководстве по эксплуатации на хроматограф.

К проведению анализов при использовании Испарителя допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации на хроматограф, настоящее руководство, руководство по эксплуатации на соответствующий пробоотборник, ГОСТ 14921‐78 "Газы углеводородные сжиженные. Методы отбора проб" (в части работы с пробоотборниками), и прошедшие проверку навыков работы на рабочем месте.

При работе с горючими, вредными и агрессивными газами должны соблюдаться меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004‐91, а также меры, предусмотренные в специальных инструкциях, разрабатываемых потребителем (в соответствии со спецификой применяемых веществ) на основании ГОСТ 12.1.007‐76.

 

3.2 Подготовка к работе

Подготовка к работе включает подключение Испарителя к хроматографу и подключение пробы. Выполните инструкции ниже.

Хроматограф перед началом работ должен быть выключен.

 

3.2.1 Подключение обогреваемого трубопровода ГХ

Обогреваемый трубопровод подключается непосредственно в обогреваемую зону крана. Перед подключением следует снять кожухи Испарителя.

  • Открутите 4 боковых винта и один винт сверху кожуха устройства. Снимите кожух.

  • Открутите 2 винта правой части утеплительного кожуха крана (см. рисунок) для получения доступа к штуцеру подключения переходной линии. Снимите крышку движение вправо.

  • Используя ключ на 10 мм, снимите заглушку со штуцера

  • Подготовьте переходную линию как показано на рисунке: Муфта 8.658.038-02, Гайка 8.930.114(-04). Эти элементы должны быть предварительно обжаты на конце трубки 1/8”.

  • Вставьте трубку переходной линии до упора, затем подтяните гайку по часовой стрелке от руки и подтяните ключом на 30 – 60 градусов.

  • Установите крышки и винты в обратном порядке.

 

3.2.2 Подключение электрических кабелей к ГХ

Подсоедините 2 кабеля промаркированные цифрами “1” и “2” к соответствующим разъемам на задней стенке ГХ.

 

3.2.3 Подключение фильтра пробы

Подключите фильтр пробы к трубке 1/8” на передней крышке прибора (см. рисунок 3, A).

Фильтр Hy-Lok, Кат.№ FI1-H-2T-S316 с фриттой 7 мкм поставляется по умолчанию в комплекте. Ниже показан типичный рисунок фильтра (рисунок 3, B). Используйте сменные фритты Hy-Lok Кат.№ FI1SE-7 (7 мкм) в качестве сменной фритты для сжиженной пробы и Кат.№ FI1SE-2 (2 мкм) в качестве сменной фритты для газовой пробы.

1 – направление потока, 2 – пружина, 3 - фритта

Рисунок 3 – Фильтр пробы

Всегда используйте фильтр для пробы для защиты каналов пробы от твердых частиц. Твердые частицы могут вызывать повреждение поворотных кранов в Испарителя или в ГХ.

 

3.2.4 Подключение трубки для утилизации пробы

При необходимости подключите трубку к штуцеру Сброс для утилизации пробы. Используйте любую подходящую трубку диаметром 1/8” из установочного комплекта или комплекта ЗИП хроматографа.

 

3.2.5 Настройки программного обеспечения

Испаритель настраивается для работы с ГХ на заводе-изготовителе. Все настройки сохраняются в конфигурации ГХ. При включении ГХ опознает краны и клапаны устройства, и связанные с ними настройки.

При необходимости обратитесь к Руководству по Эксплуатации ПО "Хроматэк Аналитик" и Руководству по Эксплуатации на хроматограф.

 

 

3.3 Порядок работы

Выполните меры безопасности перед началом работы.

Внимательно изучите и соблюдайте процедуры методики анализа и соответствующие инструкции по подготовке и отбору пробы для ввода представительной пробы.

При работе с пробоотборником, соблюдайте соответствующие инструкции по эксплуатации.

Описание работы ГХ с Испарителем представлено ниже.

 

3.3.1 Настройка режима ГХ и Испарителя

При задании режима ГХ настройте переключение 6-портового крана Испарителя на 1-й секунде после старта анализа. Ввод пробы кранами-дозаторами хроматографа должен выполняться на 20 – 30 секунд позже, после того как давление выровняется с атмосферным.

Температура крана и испарительной трубки должна обеспечивать полное испарение пробы сжиженного газа включая ее высококипящие компоненты.

 

3.3.2 Подключение пробы и настройка потока газа

Всегда используйте фильтр для пробы для защиты каналов пробы от твердых частиц. Твердые частицы могут вызывать повреждение поворотных кранов в Испарителе или в ГХ.

См. Подробнее раздел 3.2.3.

Подключите пробоотборник к Испарителю, откройте кран пробоотборника. Давление пробы может достигать 3 МПа. Плавно откройте РПС, поворачивая ручку "Точная настройка" ручка 6 (Рисунок 2) против часовой стрелки, поток пробы поступает через ИПС к крану-дозатору хроматографа. Настройте РПС таким образом, чтобы поток пробы был от 30 до 60 мл/мин. Большая скорость потока не рекомендуется, т.к. он может привести к чрезмерно быстрому испарению и, как следствие, к ухудшению сходимости и искажению состава пробы.

Учитывайте, что различные фракции сжиженного газа имеют разное давление насыщенных паров. Это требует настройки РПС для обеспечения плавного прохождения потока пробы в требуемом объеме. Для удобства используйте измеритель (индикатор) потока и оценивайте сходимость результатов для получения наилучших характеристик.

 

3.3.3 Загрузка пробы в кран-дозатор

Как только уровень потока пробы настроен, выдержите 2-3 минуты для продувки всего пути пробы и дозирующей петли крана-дозатора свежей пробой.

 

3.3.4 Стабилизация давления в дозирующей петле

Нажмите кнопку Старт на хроматографе.

При нажатии кнопки Старт, кран поворачивается автоматически, поток пробы перенаправляется на сброс. Кран перекрывает поток пробы к крану-дозатору.

Как можно видеть поток пробы не блокируется, а выходит через штуцер "Сброс", таким образом нет риска создания избыточного давления пробы. Должно пройти около 20 секунд (0.3 минуты) для выравнивания давления в петле до ввода пробы краном-дозатором в ГХ.

После ввода можно закрыть пробоотборник и отсоединить его от штуцера "Вход пробы".

 

3.3.5 Ввод пробы в ГХ

Через 0.3 мин, кран-дозатор хроматографа поворачивается в позицию Анализ, проба вводится в хроматограф.

Учитывайте, что проба не вводится в хроматограф одновременно с началом анализа. Есть некоторая задержка необходимая для выравнивания давления в дозирующей петле с атмосферным. Поскольку ввод пробы выполняется с задержкой, все события (программирование температуры, потоков и давлений газов) должны сдвигаться соответственно.

 

3.3.6 Продувка канала пробы инертным газом.

После ввода пробы (0.1 минуты), клапан (Кл) открывается и инертный газ продувает каналы крана-дозатора от остатков предыдущей пробы.

Этот этап не является обязательным, рекомендуется для снижения влияния перекрестных загрязнений и минимизации времени и объема газа на продувку пробы.

Все позиции крана и клапана возвращаются к исходным по окончании анализа.

 

 

3.4 Техническое обслуживание

Испаритель работает как часть хроматографа. Поэтому все операции технического обслуживания следует выполнять в соответствии с руководством по эксплуатации РЭ на хроматограф (раздел 6, РЭ на ГХ часть 1, раздел 2.7 РЭ на ГХ часть 2). Типичные операции обслуживания для Испарителя перечислены ниже:

Таблица 1 – Типичные операции обслуживания для Испарителя

Операции Периодичность

Общие оценки:

  • оценка уровня акустических шумов;

  • визуальная проверка состояния уплотнений;

  • стабильность поддержания заданных расходов газов, температур термостатов;

  • правильность позиций крана

Ежедневно
Замена фритты в фильтре пробы при загрязнении или плохой сходимости
Тест на герметичность при подозрении на утечку
Проверка "перетечек" между каналами в кране при подозрении на "перетечку"

 

 

4 Транспортирование и хранение

При транспортировании должна быть обеспечена защита транспортной тары от атмосферных осадков.

Транспортирование и хранение при условиях 5 по ГОСТ 15150-69:

  • температура окружающей среды от минус 50 до плюс 50 °C;

  • относительная влажность воздуха до 98 % при 35 °C;

  • наличие в воздухе пыли и паров агрессивных примесей недопустимо.

Упаковку с изделием выдержать в течение не менее 4-х часов при условиях эксплуатации после транспортировки или хранения при отрицательных температурах.