1、中华人民共和国石油化工行业标准工业用轻质烯怪中水分的测定在线分析仪使用导则SH/T 1549-93 本标准参照采用1SO8917-88(工业用轻质烯娃一一水分测定一-在线分析仪使用导则。由于强极性的水分子在玻璃或金属表面有较强的吸附能力，因此在分析工作中，气体中微量水分含量的准确测定是非常困难的。目前解决该问题的较好方法是采用在线传感器在样品气流中进行连续测定，而不宜采用以采样方式进行的非连续测定方法。1 主题内容与适用范围本标准叙述了使用带有在线传感器的水分分析仪，测定轻质烯炬气体中微量水分的各种方法的工作原理和一般特征。本标准所给出的分析仪的使用规则与其在氢、氧、氮、甲:境等其他气体中测量
2、水分时的应用相同。2 引用标准GB/T 5832.1 气体中微量水分的测定电解法GB/T 5832.2气体中微量水分的测定露点法GB/T 13289 工业用乙烯液态和气态采样法JJG 2046 湿度计量器具3 各种水分分析仪的工作原理和一般特征3. 1 电解法将二根细铀丝平行缠绕在涂有五氧化二磷薄层的玻璃棒上，然后将棒插入一支玻璃管中，并在二根铀丝间施加一直流电压。当恒定流速的样品气体通过玻璃管时，气体中的水分被五氧化二磷薄层连续吸收生成磷酸，并被完全电解为氢和氧，同时五氧化二磷得以再生。这时电解电流就是水分含量的量度。通过测定电流强度和气体流速，即可按库仑定律计算水分含量(见GB5832.1
3、)。测量范围:01000mL/m3，p ppm(V /V) 优点:耐腐蚀。缺点:a. 不适用二三C3的烯炬，因其在强酸条件下易聚合;b. 不适用于含有微量氨的气体样品，因氨也会产生和水一样的信号。3.2 露点法使恒压、恒速的样品气体通过露点仪测定室中的抛光金属镜面，利用干冰或热电制冷法缓慢冷却镜面，采用光电器件检测冷镜面上的结露状态，通过自动控制使冷镜面上的露(或霜)与气体中的水蒸气呈相平衡状态，此时测得的镜面温度即为露点。由露点和气体中饱和水蒸气压的对应关系经换算或查表，即可得到样品气中的水分含量(见GB5832.2)。测量范围:10500 000mL/m3 中国石油化工总公司1993-06
4、-11批准1994-05-01实施101 优点:a. 不必校正;b. 牢固，耐腐蚀;c. 可以单点检定代替全量程校验。缺点:a. 镜面容易污染;SH/T 1549-93 b. 除水以外的其他物质也能在镜面结露，特别是二三C3的烯炬;c. 镜面达到平衡的时间很长;d. 需耗用的样品气量较大，特别是对水含量低的样品。3. 3 覆盖吸湿膜的石英晶体振荡频率变化法石英晶体表面的吸温膜吸收水分后增加了整个单元的质量，从而使晶体的振荡频率减小。由于频率数可以准确记录，因此使本方法成为测定水分含量的特效灵敏方法。本法需通过样品气和标准气的自动和周期性的转换进行测量，并设置可长期使用的内部校准装置。测量范围:
5、025000mL/m3 优点:a. 较宽的测量范围;b. 适用于各类烯短;c. 耐腐蚀。缺点:a. 需大量的样品气和标准气;b. 氨的干扰也较灵敏pc. 尘埃颗粒沾污晶体表面。3. 4 由多孔金属膜覆盖的氧化铝电解质组成的电容器的电容变化法在金属铝基体上经阳极电解制得氧化铝薄层，然后在薄层表面经蒸发制得多孔金属膜;以氧化铝薄层为电解质、金属膜与铝基体为极板组成电容器。氧化铝薄层吸附周围气相中的水分并与气相环境达到动态平衡，电容器回路中的振荡频率同气相中的水分含量之间存在着特征函数关系，准确测量振荡频率，即可由特征函数曲线求得水分含量。测量范围:0.01200000mL/m3 优点:a. 较宽的
6、测量范围;b. 适用于各类烯短;c. 校准值稳定，复校周期可为一个月;d. 价格较低廉。缺点:a. 不耐腐蚀;b. 氨有干扰。4 ;!U定步骤4.1 安全措施本标准提及的各种水分分析仪的传感器均需安置在有样品气体流动的管道中进行工作，因此样品气如取自物料输送管道，应安装回收管线将样品返回管道中。否则，应将样品气按GB/T13289附录A中的规定通过合适的处理装置排入大气中。4.2 分析仪的安装及准备102 SH/T 1 54 9 - 9 3 气体中的水分测量，特别是在含水量较低时，是一个疑难的问题。这是因为强极性的水分子必然在所有的极性表面，比如玻璃或金属的表面，产生较强的吸附现象。因此应尽可
7、能缩短连接管道的长度，如果可行，还应适当加热该管道。此外，通过采样管道的气流也应适当增大。只有当管壁材料与样品气流之间的吸附平衡到达测量室的出口时，才能得到稳定准确的测量信号。有时还需对加压或低温条件下的液态样品进行分析，对此，必须按下式要求进行蒸发，以获得连续的样品气流:将长24m，内径0.2mm的不锈钢毛细管置于5070C的恒温水浴中。毛细管的一端与液体样品源(如钢瓶)的出口阀相连，另一端直接与分析仪的样品气进口连接。当开启液体样品糠的出口阀时，形成的压力降使样品在毛细管内汽化，从而得到连续的样品气流。在进行测定之前，应充分了解仪器性能和操作要求，按说明书规定的流速导入样品气流，充分冲洗管
8、道和测量室，稳定信号应至少保持2min。4.3校准本标准所提及的分析仪虽均经过厂商校准，但这些仪器都是根据物理化学原理进行工作，因此检查仪器的校准情况或者重新校准都是非常必要的。由于4.2中提及的水的吸附现象，分析仪的校准工作必须在线进行，且必须采用己知水分含量的恒定气流，而不能采用含水量变化的气流(即使这种变化是定量已知的)。为此，所有校准气体的静态制备方法都不能采用，而必须采用下列动态制备方法发生校准气体。4. 3. 1 饱和法根据饱和水蒸气压与温度的精确函数关系，应用动态湿度发生装置(见JJG2046)以调节温度来产生已知水分含量的校准气体。需要时，还可用干气(需经检验)进行稀释，以制备
9、低含水量的校准气体。4. 3. 2 渗透法根据膜渗透原理，应用渗透湿度发生器(见JJG2046)，通过调节干气流量和选用不同渗透率的渗透管(或膜)，即可制备水分含量为32000mL/旷的校准气体。4.4 测定通过重新校准，对分析仪的操作性能进行校验后，按仪器说明书的要求进行操作。5 结果的表示以mL/m3为单位表示水分含量。6 报告报告应包括下列内容:a. 样品来源;b. 参照的方法和所用的仪器;c. 测定结果，必要时应注明露点示值和水分含量的计算方法pd. 操作条件的详细情况(温度、气体流速、压力等)。附加说明:本标准由上海石油化工研究院提出。本标准由全国化学标准化技术委员会石油化学分技术委员会归口。本标准由上海石油化工研究院负责起草。本标准主要起草人冯钮安、王川、叶志良。103
