Tiến hành xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên như thế nào?

Nội dung chính

• Tóm tắt phương pháp xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên?
• Phương pháp xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên có ý nghĩa gì?
• Tiến hành xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên như thế nào?

Tóm tắt phương pháp xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên?

Phương pháp xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên được tóm tắt theo Mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9795:2013 (ASTM D 1988-06) dưới đây:

Mẫu thử được cho đi qua ống detector chứa đầy hóa chất đã được chuẩn bị riêng. Mercaptan có trong mẫu sẽ phản ứng với hóa chất để tạo ra sự thay đổi màu hoặc nhuộm màu.

Chiều dài của vết nhuộm màu xuất hiện trong các ống detector sau khi tiếp xúc với thể tích cần đo của mẫu tỷ lệ thuận với lượng mercaptan có trong mẫu thử.

Sử dụng bơm pitông thao tác bằng tay hoặc bơm kiểu thổi/bể để hút thể tích mẫu cần đo qua ống detector với tốc độ dòng được kiểm soát. Chiều dài vết nhuộm màu sinh ra được chuyển đổi về phần triệu (ppm) mercaptan theo thể tích bằng cách so sánh với thang đo hiệu quả do nhà sản xuất cung cấp cho từng hộp ống phát hiện.

Hệ thống này cho phép đọc kết quả trực tiếp, di chuyển dễ dàng và hoàn toàn phù hợp để thực hiện các phép kiểm tra mercaptan tại chỗ một cách nhanh chóng trong điều kiện hiện trường (xem Chú thích 1).

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9795:2013 (ASTM D 1988-06) về Khí thiên nhiên - Xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu (Hình từ Internet)

Phương pháp xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên có ý nghĩa gì?

Ý nghĩa của phương pháp xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên tại Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9795:2013 (ASTM D 1988-06) như sau:

Ý nghĩa và sử dụng

4.1. Phép đo mercaptan có trong khí thiên nhiên là quan trọng bởi vì mercaptan thường được cho vào khí thiên nhiên như một chất tạo mùi để tạo ra đặc tính cảnh báo. Mùi do mercaptan tạo ra nhằm cảnh báo người tiêu dùng (ví dụ sử dụng ở nơi dân cư) phát hiện sự rò rỉ khí thiên nhiên ở các mức thấp hơn mức nồng độ bắt cháy hoặc gây ngột ngạt khó thở trong không khí. Các phép xác định mercaptan có trong khí thiên nhiên thực hiện ngoài hiện trường là quan trọng vì nồng độ của mercaptan có xu hướng giảm theo thời gian.

4.2. Phương pháp này cho phép đánh giá kiểm soát hàm lượng mercaptan tại hiện trường một cách tiện lợi và tiết kiệm. Hệ thống đo có thiết kế phù hợp để các nhân viên không có chuyên môn hoặc được đào tạo tối thiểu cũng có thể sử dụng được.

Theo đó, phép đo mercaptan có trong khí thiên nhiên là quan trọng bởi vì mercaptan thường được cho vào khí thiên nhiên như một chất tạo mùi để tạo ra đặc tính cảnh báo.

Mùi do mercaptan tạo ra nhằm cảnh báo người tiêu dùng (ví dụ sử dụng ở nơi dân cư) phát hiện sự rò rỉ khí thiên nhiên ở các mức thấp hơn mức nồng độ bắt cháy hoặc gây ngột ngạt khó thở trong không khí.

Các phép xác định mercaptan có trong khí thiên nhiên thực hiện ngoài hiện trường là quan trọng vì nồng độ của mercaptan có xu hướng giảm theo thời gian.

Tiến hành xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên như thế nào?

Tiến hành xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên theo Mục 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9795:2013 (ASTM D 1988-06) như sau:

Cách tiến hành

7.1. Chọn vị trí lấy mẫu sao cho có thể lấy được mẫu đại diện của đối tượng cần thử nghiệm (ví dụ: van nguồn trên đường ống dẫn chính). Điểm lấy mẫu nên chọn trên mặt trên của đường ống và có lắp ống mẫu bằng thép không gỉ luồn sâu vào tới khoảng một phần ba ở giữa đường ống. Mở van nguồn ngay lập tức để làm sạch van và đầu nối làm bằng các vật liệu lạ.

7.2. Lắp van kim (hoặc bộ điều áp) tại đầu ra của van nguồn, sau đó dùng một đoạn ống mềm ngắn nhất có thể để nối với khoang lấy mẫu (xem Hình 1). Tránh sử dụng ống gây phản ứng hoặc hấp thụ mercaptan, như ống đồng hoặc cao su tự nhiên. Sử dụng các vật liệu như TFE – fluorocacbon, vinyl, polyetylen, hoặc thép không gỉ.

7.3. Mở van nguồn. Mở van kim đủ để có một dòng khí đi vào khoang lấy mẫu, phù hợp theo 6.3. Làm sạch bình chứa ít nhất trong 3 min (xem Hình 1). (Cảnh báo – Thực hiện các biện pháp thổi khí bay đi tạo thông thoáng cho nhân viên lấy mẫu sao cho tiếp xúc ít nhất với mẫu. Khí thoát ra sẽ tạo ra hỗn hợp khí dễ bắt cháy trong không khí. Vì vậy, giữ các nguồn nhiệt, tia lửa hoặc ngọn lửa tránh xa khu vực lấy mẫu).

CHÚ THÍCH 5: Nếu dùng túi gom thay cho khoang lấy mẫu, thì thực hiện theo 7.1 và 7.2, trong đó thay thế khoang lấy mẫu bằng túi gom. Theo 7.3, tháo túi ra khi đã đầy. Xả khí để làm sạch túi và lấy mẫu lần thứ hai. Túi phải xẹp phẳng hoàn toàn trước mỗi lần làm đầy (Chú thích 3).

7.4. Trước mỗi loạt phép đo, phải thực hiện kiểm tra rò rỉ của bơm bằng cách vận hành bơm tại chỗ với một ống detector nguyên vẹn. Tham khảo các hướng dẫn của nhà sản xuất về qui trình kiểm tra rò rỉ và hướng dẫn bảo dưỡng nếu phát hiện thấy rò rỉ. Phép thử kiểm tra rò rỉ thông thường mất 1 min. Sử dụng bơm bị rò rỉ trong khi tiến hành thử nghiệm ngoài hiện trường thì làm cho kết quả mẫu thử bị thấp đi.

7.5. Chọn ống detector có dải đo phù hợp nhất với nồng độ dự kiến của mercaptan. Độ chính xác của số đọc sẽ tăng khi chiều dài phần nhuộm màu nằm ở nửa trên của thang đo hiệu chuẩn. Tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất về việc sử dụng nhiều hành trình để có được dải thấp hơn trên ống đã cho.

7.6. Bẻ gãy các đầu ống và lắp ống vào bơm, quan sát sự hiển thị của hướng dòng chảy trên ống. Cho ống detector xuyên qua lỗ vào trong khoang lấy mẫu, sao cho đầu vào của ống ở vị trí gần điểm giữa của khoang (xem Hình 1).

CHÚ THÍCH 6: Các ống detector có các giới hạn nhiệt độ từ 0 oC đến 40 oC (32 oF đến 104 oF), và nhiệt độ của mẫu khi phải duy trì trong dải này trong suốt phép thử. Có sẵn các đầu dò làm nguội đối với các mẫu có nhiệt độ vượt 40 oC.

7.7. Vận hành bơm để hút thể tích mẫu cần đo qua ống detector. Tuân theo các chỉ dẫn của ống khi áp dụng nhiều hành trình. Phải đảm bảo sao cho dòng chảy rõ rệt của mẫu được duy trì tại lỗ thông khí của khoang lấy mẫu trong suốt quá trình hút mẫu. Tuân theo các chỉ dẫn về thời gian lấy mẫu chính xác trên một hành trình bơm. Đầu vào của ống detector phải được giữ nguyên vị trí bên trong khoang lấy mẫu cho đến khi hoàn thiện việc lấy mẫu. Nhiều bơm của ống detector có hiển thị kết thúc hành trình nên không cần căn thời gian lấy mẫu. (Cảnh báo – Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng không khí xung quanh không bị hút vào mẫu thử. Sự xâm nhập của không khí xung quanh vào mẫu sẽ dẫn đến các số đọc mercaptan bị thấp đi).

CHÚ THÍCH 7: Nếu sử dụng túi gom, mẫu được hút ra từ túi qua ống nối mềm. Không ép chặt túi trong quá trình lấy mẫu. Để cho túi xẹp bằng chân không của bơm, như vậy các đặc tính dòng chảy của bơm không thay đổi.

7.8. Lấy ống ra khỏi bơm và đọc ngay nồng độ mercaptan từ thang đo hiệu chuẩn của ống hoặc từ biểu đồ được cung cấp kèm theo hộp ống. Đọc trên ống tại điểm cực đại của vết nhuộm màu. Nếu xuất hiện các vết (chiều dài vết nhuộm không đều), đọc các độ dài lớn nhất và nhỏ nhất, sau đó lấy trung bình hai số đọc.

CHÚ THÍCH 8: Nếu thang đo hiệu chuẩn không được in trực tiếp trên ống detector, thì phải đảm bảo chắc chắn là các biểu đồ hiệu chuẩn tách riêng là phù hợp đúng với ống đang dùng.

7.9. Nếu số lượng hành trình sử dụng khác với số lượng hành trình qui định cho thang đo hiệu chuẩn thì hiệu chỉnh số đọc như sau:

A = B x C/D (2)

Trong đó:

A là ppm (đã hiệu chính);

B là ppm (số đọc);

C là số hành trình qui định;

D là số hành trình thực tế

7.10. Ghi lại ngay số đọc, kèm theo nhiệt độ của khí và áp suất khí quyển. Tuân theo các hiệu chính về nhiệt độ được cung cấp trong bản chỉ dẫn của ống. Các hiệu chính áp suất theo độ cao là đáng kể đối với các vùng nằm ở vị trí 609,6 m (2000 ft) (so với mặt biển). Hiệu chính về áp suất khí quyển như sau:

A = (B x E/F) (3)

Trong đó

E bằng 101 325 Pa (760 mmHg)’

F là áp suất khí quyển tính theo mmHg.

CHÚ THÍCH 9: Mặc dù lượng hóa chất chứa trong ống detector là rất ít, nhưng khi thải bỏ các ống này vẫn phải cẩn thận. Phương pháp thải bỏ chung là ngâm ống đã mở vào nước trước khi bỏ. Nước phải có độ pH trung tính trước khi thải bỏ. Tuân thủ tất cả các qui chuẩn của địa phương, quốc gia về sự thải bỏ hóa chất có qui mô nhỏ.

Như vậy, cách tiến hành xác định mercaptan bằng ống detector nhuộm màu trong đường ống dẫn khí thiên nhiên được nêu cụ thể trên.

Lưu ý: Tiêu chuẩn này không đề cập đến các quy tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra các qui định thích hợp về an toàn và sức khỏe, đồng thời phải xác định khả năng áp dụng các giới hạn qui định trước khi sử dụng. Xem các qui định về các nguy hiểm cụ thể tại 7.3 của Tiêu chuẩn.