天然氣微量水分分析儀碳氫露點正成為天然氣質量的關鍵參數

在輸送使用的氣體中，-2 °C 碳氫露點值當前在泛歐氣體傳輸中 起著決策的作用，而一些老合同文本所使用的‘無液體’陳述， 使得監(jiān)督輸送中的爭議日益趨多。對于氣體開采商，碳氫露點常 常是最難以履行的參數 – 有時不得不暫時中止輸送，直到雙方 對合同上碳氫露點的范圍限定達成協(xié)議為止。

因此，天然氣微量水分分析儀碳氫露點的控制受到了極大的關注。最近幾年在歐洲和北 美的氣體質量研討會（2002 年英國 Advantica 研討會, 和 2003 年的美洲氣體協(xié)會）上，碳氫露點的控制已經成為眾所矚 目的課題。獨立機構的研究團體，如 API (美國)、國家氣體理 事會（美國）和 GTE（歐盟) 等，為保證持續(xù)的佳實踐的需 要，已經努力促進一致兼容的分析方法。這些團體正在對碳氫露 點的直接測量方式、潛在碳氫液體含量（PHLC）和解析技術如 氣體色普法等進行評估。

然而,對于絕大多數的氣體開采商和管道運輸商來說，直 接的‘冷鏡’方法提供了碳氫露點測量。自 1986 年以 來，密析爾第一代康達邁科 Condumax 型，就使得用戶能夠進 行直接的基礎測量,自動地在線工作,具有以前不可能達到的客 觀水準，保養(yǎng)服務卻只需最少。而第二代的康達邁科 Condumax II，不僅繼承了這一自豪的信譽，還組合了新的、*的、證 實的和測量技術，使儀表具有新穎的特性和技術指標?？颠_邁科 Condumax II 對用戶提供了將碳氫露點測量 技術標準化的機會；針對 PHLC 和 GC 物態(tài)計算方程式，賦 予了相關性，而且安裝簡便，真正做到無需保養(yǎng)工作量。

黑斑測量原理

康達邁科 Condumax II 與任何其它冷鏡儀表不同，采用的是光學測量技術。碳氫氣體在露點時的特性表現是產生冷凝 膜。由于冷凝膜表面的低張力和無色的外表，人類的視力對其幾 乎無法察覺。而具有靈敏度為 5 mg/m3 冷凝次序的分析儀，能 夠檢測到幾乎難以視見的冷凝膜。這一點使得康達邁科

光學變送器由一 個酸性蝕刻、亞光的不銹鋼“鏡"面組成,中心帶有凹陷的圓錐 體,在測量期間圓錐體被冷卻。一道校準得異常精確的可視紅光 束聚焦在光學表面的中心區(qū)域。在干燥的情況下,入射的光束從 亞光表面分散，提供一個基本信號到光學探測器。在測量周期內， 光學表面上產生碳氫冷凝。由于冷凝的表面張力低，所以開始反 射。探測器周圍形成了一道光環(huán)，中間黑斑 Dark Spot™ 區(qū)域 的散光強度顯著地減少。儀表對第二次反射進行監(jiān)控和演繹。因 此，黑斑 Dark Spot™ 檢測技術是利用了碳氫冷凝的物理特性, 而該特性在非自動系統(tǒng)中檢測是非常困難的。當檢測到冷凝預定 層，儀表電路就把所記錄光學表面溫度作為露點溫度,而后產生 一個恢復周期,光學表面被有源地加熱，使冷凝蒸發(fā)，返回到流 動氣體采樣。整個過程的進行是全自動化的，只需十多分鐘。

 變送器單元康達邁科 Condumax II 變送器單元的設計對于其氣動性能 是非常 關鍵的。光學檢測系統(tǒng)，黑斑 Dark Spot™ 變送器，熱電偶和三級 珀耳貼加熱泵均安裝在一個不銹鋼單元內，能承受工作壓力至 10 MPa g，并確仍然可以達到幾乎為 -35 °C 的沉降能力 流量去耦

為了在艱巨的測量中獲得最大的精確度，儀表采用了流量去耦方法。 根據用戶定義的間隔，在分立的的測量周期中，把碳氫氣體混合物的 一個固定采樣鎖定到變送器單元中。隨著光學鏡面被冷卻，碳氫成分 的有序冷凝出現，直到抵達預先選定的光行程水平，在有效氣體的碳 氫露點溫度發(fā)出信號。固定的采樣保證了所取出的冷凝能夠代表碳氫 成分，并防止了流動采樣容易發(fā)生的重質端成分的先取，這樣會導致 碳氫露點錯誤的高值顯示。 智能的控制

康達邁科 Condumax II 具有*自動化的、直覺的和智能的控制系 統(tǒng)，進一步提高了在任何操作條件下的精確性、靈敏度和重復性。一 個三級珀耳貼冷卻機，受命于強有力的數字指令，可以操縱康達邁科 Condumax II 冷卻率的改變，以此檢測到光學表面最小數量的冷凝。 當啟動時，康達邁科 Condumax II 將以標準冷卻率執(zhí)行一個測量周 期，為了“range-find（量程搜索）"碳氫露點的水平。后續(xù)的周期 里，早先測得的數值被用于佳冷卻率的確定，使得變送器表面在初 始階段快速冷卻，而接近碳氫露點時，其冷卻率減小至 0.05 °C/秒。

用戶可以得到以前無法達到的精確度和重復性指標，并且可以方便地 關聯其它碳氫露點測量技術。此外，在專門預設壓力和溫度情況下， 康達邁科 Condumax II 可以工作在冷凝方式，以給出可靠的潛在碳 氫液體含量（PHLC）測量，  康達邁科 Condumax II 的設計特點是：簡易的儀表操作，創(chuàng)新的觸 屏控制，可以通過簡單的用戶菜單操作所有的功能，高分辨率的真空 熒光字母顯示器清晰地查看菜單，可以非常安全地工作在危險區(qū)域環(huán) 境。 系統(tǒng)介紹

主機單元

康達邁科 Condumax II 主機單元所包含的全部關鍵部件均位于一 個 EEx d 外殼中。黑斑 Dark Spot™ 變送器單元和可選的水露點 變送器，與壓力傳感器、流量開關、測量電路和顯示儀一起安裝在單 元里。氣體入口和出口的火焰捕集器提供了安全保護。通過位于外殼 基座的密封壓蓋進行電路連接。主機單元是具有完整功能的碳氫露點 分析儀，只需接通潔凈的、預先調節(jié)好的氣體采樣和電源即可工作。

采樣系統(tǒng)

用于室內或室外的兩個標準采樣系統(tǒng)可供選擇，對高至 20 MPa 壓 力的天然氣體提供全面的采樣條件。采樣系統(tǒng)包括壓力調節(jié)器、流量 控制，和尤為重要的多微孔滲水隔膜篩選過濾器，它帶有旁路裝置和 冷凝物排泄功能，對來自液態(tài)碳氫/乙二醇污染物給出快速的反應和 保護。組合的碳氫/水露點分析儀綜合裝置具有雙通道采樣。恒溫控 制的加熱功能可以確保冷凝或水在測量之前離散?？颠_邁科

Condumax II 主機單元對于這兩種采樣系統(tǒng)，均可以進行遠程安裝 或一體式安裝在采樣系統(tǒng)中。 人機接口 康達邁科 Condumax II 的設計，對于顯示測量值和連接到其它設備 具有杰出的靈活性?？颠_邁科 Condumax II 主機單元上的多功能真 空熒光顯示儀作為標準件提供，可以指示所有測量參數，并使得用戶 能夠調節(jié)某些控制參數，查看登錄的數據，最大/最小數值統(tǒng)計等。 此外，康達邁科 Condumax II 提供毫安雙電流輸出，并可以在主機 單元用戶接口中，對任何測量參數進行綜合組態(tài)。儀表還提供采用 Modbus RTU 通信協(xié)議的數字輸出，用于連接到位于安全區(qū)域的外 部計算機、DCS 或 PLC 系統(tǒng)。Active X 控制作為選件，可用于 DCS 系統(tǒng)的集成。

選件中還有一個遠程雙通道數字表和一個遠程接口，帶 Windows - 基礎操作軟件，使儀表具有*的遠程控制能力，包括 OPC（用于 工業(yè)過程控制的對象鏈接和嵌入）技術