Хроматограф хромопласт руководство по эксплуатации

Назначение
Описание
Программное обеспечение
Технические характеристики
Знак утверждения типа
Комплектность
Поверка
Сведения о методах измерений
Рекомендации к применению

Назначение

Г азоанализаторы хроматографические Хромопласт предназначены измерения объемной доли пропана в воздухе.

Описание

Принцип действия газоанализаторов основан на разделении пробы на хроматографической колонке и регистрации пика пропана с помощью термокаталитического детектора.

Газоанализаторы хроматографические Хромопласт представляют собой автоматизированные лабораторные стационарные лабораторные приборы, включающие в себя измерительный блок, блок подготовки газа-носителя и компьютер.

Управление прибором производится с помощью персонального компьютера, на котором результаты измерений могут быть представлены в цифровом виде (текущие измерения) и/или в виде графиков, отражающих результаты измерений за заданный промежуток времени.

Внешний вид газоанализатора хроматографического Хромопласт приведен на рисунке

1.

Рис.1 Газоанализатор хроматографический Хромопласт

Программное обеспечение

Приборы оснащены автономным ПО «Хроматэк»», которое управляет работой приборов и отображает, обрабатывает, хранит и передает полученные данные.

ПО полностью является метрологически значимым (файл программы — GeoChrom.exe) и выполняет следующие функции:

—    создание и хранение файлов калибровки;

—    проверку с помощью эталонного газа;

—    управление процедурой измерений (выбор типа анализа: одиночный/циклический);

—    создание отчетов по результатам последних измерений (последние данные);

—    сбор, обработку и передачу полученных данных;

—    хранение полученных данных.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при нормировании последних.

Технические характеристики

Диапазон измерений и пределы допускаемой относительной погрешности

Эксплуатационные характеристики

Знак утверждения типа

Наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на лицевую панель корпуса прибора в виде наклейки.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу «МП-242-1257-2011.Газоанализаторы хроматографические Хромопласт. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 25.12.2011 г. Основные средства поверки: ГСО-ПГС 3969-97 пропан/воздух.

Сведения о методах измерений

методика измерений приведена в руководстве по эксплуатации газоанализаторов хроматографических Хромопласт.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к газоанализаторам хроматографическим Хромопласт

Технические условия ГРАД.413534.001 ТУ

Рекомендации к применению

при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды

Изделие зарегистрировано в Госреестре под номером 26534-04

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Газоанализаторы «Хромопласт» предназначены для непрерывного автоматического измерения объемной доли водорода, метана, этана, пропана, изобутана, бутана, изопентана и иен’гана в анализируемом воздухе.

Газоанализаторы имеют невзрывозащищенное исполнение и должны устанавливаться в невзрывоопасных зонах.

Область применения — непрерывный автоматический контроль содержания водорода и низших углеводородов в нефтегазоносных пластах при бурении скважин в составе геофизических станций.

ОПИСАНИЕ

Газоанализатор «Хромопласт» представляет собой автоматический стационарный прибор непрерывного действия.

Газоанализатор «Хромопласт» состоит из:

— блока отбора пробы, состоящего из автоматического дозатора с пневмоприводом;

— блока распределения рабочего тела (сжатого воздуха): фильтр и редукторы;

— хроматографической насадочной колонки в термостате;

— измерительного блока горючих газов, состоящего из термокаталитического детектора, блока питания и АЦП;

— контроллера, управляющего работой всех блоков газоанализатора и регулирующего температурные режимы колонки, время срабатывания электропневмоклапанов и режим работы АЦП.

В основе работы газоанализатора «Хромопласт» лежит принцип газохроматографиче-ского разделения и анализа компонентов пробы анализируемого газа термокаталитическим детектором. Газом-носителем является атмосферный воздух, поступающий на газоанализатор после предварительной очистки на блоке подготовки газа, входящем в комплект прибо-

Газовоздушная смесь из крана-дозатора проходит через насадочную хроматографиче-скую колонку, заполненную специальным сорбентом, обработанным жидкой фазой. Вследствие различной скорости сорбирования водорода и газообразных углеводородных компонентов, они удерживаются в колонке различное время и, разделяясь таким образом, далее подаются последовательно на обтекаемый потоком детектор, инициируя сигнал, пропорциональный их содержанию. В соответствии с физико-химическими свойствами анализируемых горючих газов и скорости сорбирования очередность прохождения их через колонку распределены в порядке возрастания молекулярной массы от водорода до пентана. Сигнал с детектора в виде отдельных пиков, площадь которых характеризует объемную долю определяемых компонентов, передается и обсчитывается в соответствии с програм>юй с помощью компьютера. Для обеспечения стабильности и точности результатов анализа газовоздушной

смеси в условиях работы буровой колонка термостатирована. Подбор жидкой фазы, сорбента, термостатирование колонки, подбор давления газа носителя и напряжения питания детектора позволяют качественно проводить анализ газовоздушной смеси при газовом каротаже. Воздух, используемый не только в качестве газа носителя, но и для управления краном-дозатором, подается из специального блока подготовки, где проходит необходимую очистку, осушку и сжимается до необходимого давления. Установка давлений осуществляется регуляторами давлений (давления воздуха управления и давления газа-носителя).

Управление режимами работы прибора и обработка сигналов детекторов производятся с помощью микропроцессорного комплекса, размещенного внутри корпуса прибора.

С помощью платы RS-232 хроматографическая информация передается на персональный компьютер, где в соответствии с программным обеспечением, входящим в комплект прибора, может быть представлена в виде хроматограмм, обработана и сохранена. Результаты измерений объемной доли определяемых компонентов выводятся в процентах:

— на дисплей компьютера;

— по локальной сети в программы обработки информации.

Основные технические характеристики

1. Основные приведены в таблице 1 Таблица 1

метрологические характеристики газоанализатора «Хромопласт»,

1. Основные приведены в таблице 1 Таблица 1

Определяемый компонент	Диапазон измерений объемной доли, %	Диапазон измерений объемной доли, для которого нормированы метрологические характеристики, %	Пределы допускаемой основной относительной погрешности, %
водород	0-2,00	0,001-2,00	± 15
метан	0-2,20	0,001-2,20	± 15
этан	0-1,35	0,001-1,25	± 15
пропан	0-0,85	0,001-0,85	± 15
бутан	0 — 0,70	0,001-0,70	± 15
изобутан	0 -0,65	0,001-0,65	± 15
пентан	0 — 0,70	0,001-0,70	± 15
изопентан	0 — 0,70	0,001-0,70	± 15

2. Предел допускаемой вариации показаний, Ьд, не более 0,5 предела допускаемой основной относительной погрешности.

3. Предел допускаемого изменения выходного сигнала при непрерывной работе в течение 8 ч не более 0,5 предела допускаемой основной относительной погрешности.

4. Время прогрева и выхода на рабочий режим не более 20 мин.

5. Продолжительность цикла анализа не более 2 мин.

6. Дополнительная погрешность от влияния изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур от 5 °С до 50 на каждые 10 не более 0,5 предела допускаемой основной относительной погрешности.

7. Дополнительная погрешность от влияния изменения атмосферного давления в диапазоне от 84 до 106,7 кПа на каждые 3,3 кПа не более 0,3 предела допускаемой основной относительной погрешности.

8. Суммарная дополнительная погрешность от влияния не измеряемых компонентов не более 1,5 предела допускаемой основной относительной погрешности. Перечень и содержание неопределяемых компонентов приведен в таблице 2.

Неиз.меряемый компонент	Предельно допускаемое значение объемной доли неизмеряемых компонентов, %
Гелий	*
‘ Пары воды	10
Углекислый газ	4
Высшие углеводороды.	10
Пары силиконов.	**

Примечание:

*) неизмеряемый компонент должен отсутствовать. * *) приводит к выходу прибора из строя.

8. Потребляемая мощность не более 200 В-А.

9. Габаритные размеры газоанализатора не более: ширина 475 мм, высота 150 мм. длина 300 мм.

10. Габаритные размеры блока подготовки газа не более: длина 500 мм, ширина 700 мм, высота 200 мм.

11. Масса газоанализатора не более 5 кг, масса блока подготовки газа не более 19 кг.

12. Условия эксплуатации:

диапазон температуры окружаюп];ей среды, С

диапазон относительной влажности при температуре 20 С, %

диапазон атмосферного давления, кПа

напряжение питания сети переменного тока

частота

от +5 до +50 от 30 до 95 от 84 до 107

2201:: В (50х 1)Гц

ЗНАК УТВЕРЖДЕНИЯ ТИПА

Знак утверждения типа наносится методом штемпелевания на лицевую панель газоанализатора и голографическим методом на титульный лист руководства по эксплуатации газоанализатора.

КОМПЛЕКТНОСТЬ

Комплект поставки газоанализатора «Хромопласт» представлен в таблице 3.

Обозначение	Наименование	Количество
«Хромопласт»	Хроматограф	1 шт.
_г________ БП	Компрессор	1 шт.
гм	Газовая магистраль со сменным оильтром	1 компл.
RS-232	Шнур компьютерный	1 шт.
АС	__-—-———- Шнур питания (220 В)	1 шт.
CD	Диск с инсталляционной программой	1 шт.
Тара	Упаковка прибора	1 шт.
ГАРД 413534.001 РЭ	Руководство по экспл-атации	1 экз.
ГАРД 413534.001 ПС	Паспорт	1 экз.
Прилол<ение А к ГАРД 413534.001 РЭ	Методика поверки	1 экз.

ПОВЕРКА

Поверка газоанализаторов «Хромопласт» осуществляется в соответствии с документом «Газоанализаторы «Хромопласт». Методика поверки», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 14 января 2004 г. и являющимся Приложением А к Руководству по эксплуатации ГАРД.413531.001 РЭ.

Основные средства поверки:

— ГСО-ПГС Нг+воздух, СН4+БОЗДУХ, С4Н10+ВОЗДУХ, i-C4Hio+B03flyx в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92;

— ЭМ ВНИИМ СгНб+воздух, СзНп+воздух, ьСзНп+воздух в баллонах под давлением по МИ 2590-2002.

Межповерочный интервал -1 год.

НОРМАТИВНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

1. ГОСТ 8.578-2002 «геи. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах»

2. ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия».

3. ГОСТ 12997-84 «Изделия ГСП. Общие технические условия».

4. ГОСТ Р 51522-99 (МЭК 61326-1-97) «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний».

5. ГОСТ Р 51350-99. «Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие технические требования».

6. Технические условия ГАРД 413534.001 ТУ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тип газоанализаторов «Хромопласт» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатащ1и согласно государственной поверочной схеме.

Газоанализаторы «хромопласт» имеют сертификат соответствия № РОСС RU. МЕ48 В0/5?3 , выданным Органом по сертификации приборостроительной продукции «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» ff. dZ- 2004 г.

Малогабаритный газовый хроматограф «Хромопласт»  

Внесён в государственный реестр средств измерен ий РФ под № 49247-12.

Высокоскоростной, портативный, простой в обращении, газовый хроматографический анализатор «Хромопласт» предназначен для экспрес-анализа компонентного состава углеводородов в газовых смесях.

В состав определяемых углеводородов входят метан, этан, пропан, изобутан, бутан, изопентан и пентан. Возможно также расширение диапазона до гексана.

Отбор анализируемого газа происходит автоматически по заданному циклу, что особенно важно при проведении газового каротажа в процессе бурения скважин на нефть и газ в полевых условиях.

Области применения

• При ГТИ в процессе бурения скважин
• Газовый каротаж скважин
• Исследование шлама
• Экологические исследования
• Анализ природного газа

Основной задачей при разработке данной модели было создание недорогой, не требовательной к квалификации персонала, надежной альтернативы устаревшему хроматотермографу ХГ-1Г. Однако в процессе разработки были найдены решения, которые по сумме основных показателей позволяют назвать этот прибор одним из лучших в мире в своем классе.

Сейчас этот прибор совместим со станциями ГТИ основных производителей оборудования ГТИ (АМТ, ГЕРС, ИМС) и может применяться для замены устаревших ХГ-1Г и его новых модификаций.

По своим возможностям прибор превосходит приборы аналогичного класса как в России, так и за рубежом, при этом имеет существенно меньшие габариты, вес и стоимость, предъявляя более низкие требования к квалификации обслуживающего персонала.

Основные преимущества прибора

• Время цикла — не более 80 сек.
• Общая масса — не более 15 кг.
• Чувствительность по метану — от 0.0001% об.
• Отсутствие генератора водорода.
• Отсутствие элементов регулировки, доступных оператору.

«Хромопласт» выгодно отличается от приборов типа «Геопласт» своей нечувствительностью к изменениям состояния окружающей среды и коротким временем цикла.

Конструкция и принцип действия

Хроматограф «Хромопласт» состоит из 3-х частей:

• аналитического блока,
• блока подготовки газа
• и программного обеспечения прибора.

Принцип действия аналитического блока основан на методе газожидкостной хроматографии. Разделенная на компоненты газовая смесь воздействует на термокаталитический детектор. Сигнал с детектора передается и обсчитывается на персональном компьютере. Далее данные о процентном содержании компонент могут быть переданы в другие программы-клиенты.

Пример хроматограммы, снятой с прибора «Хромопласт»

Прибор не требует для своей работы расходных материалов, таких как водород, азот или аргон. Воздух, используемый не только в качестве газа носителя, но и для управления краном-дозатором, забирается прямо из атмосферы специальным блоком подготовки, в котором проходит необходимую очистку, осушку и сжимается до необходимого давления.

Настройка хроматографа осуществляется специалистом, имеющим допуск к ремонту и эксплуатации электрических приборов и прошедшим подготовку для работы с газокаротажной аппаратурой, а также обладающим общими навыками работы с компьютером. Однако в процессе работы настроенный прибор не требует технического обслуживания и контроля.

Прибор может быть собран в любом предложенном заказчиком корпусе (в т.ч. стоечные варианты) при условии, что его размеры не меньше указанных.

Технические характеристики

Чувствительность по метану, % абс.	0.0001
Чувствительность по изобутану, % абс.	0.0001
Продолжительность цикла анализа от С1 до nC5, сек.	не более 80
Время выхода прибора на режим работы, мин.	не более 15
Давление газа-носителя (воздуха)	атм. 6.0 ±1.0
Питание	напряжение питания, В	220 ±20
частота сети питания переменного тока, Гц	50/60
Потребляемая мощность, не более, Вт	200
Условия эксплуатации	температура, °С	10…50
относительная влажность, %	до 80
Габариты	прибора, мм	485×175×420
блока подготовки газа, мм	430×640×210
Масса	прибора, кг	15
блока подготовки газа, кг	19