技術基礎的，全自動的“黑斑”原理確保了碳氫露點測量的高度，無漂移和可靠性，自動光學檢測技術；本質(zhì)安全型；流體分離檢測；度高重復性好；能判定相位包絡

 

碳氫露點

背景

氣體內(nèi)重質(zhì)碳氫化合物的冷凝溫度－通常稱之為碳氫露點－對該參數(shù)的測量是復雜而又困難的。傳統(tǒng)的測量方法采用人工目測技術，該技術基于鏡面接觸到碳氫氣體混合物時冷卻現(xiàn)象。然而，手動露點濕度儀的重復性目測技術，一定程度取決于操作者的經(jīng)驗和現(xiàn)場應用，因而帶有個人主觀性。當今非規(guī)范化的天然氣市場對該關鍵參數(shù)提出了持續(xù)的測量要求。密析爾儀表的自動黑斑技術給出了理想的解決方案。

碳氫露點——科學原理

天然氣是由大量的離散成分所組成的，從氫到復雜的碳氫鏈。每種成分有著它們各自的露點溫度，取決于它們的濃度和水蒸氣壓。然而，當天然氣采樣被冷卻時，各種成分開始冷凝，并在某個溫度點飽和。重質(zhì)碳氫首先冷凝，但數(shù)量很少，因為它們通常在混合氣體中占微量部分。因此，與空氣系統(tǒng)中的水露點不同，天然氣的碳氫露點是一個很模糊的參數(shù)，它會由于.氣體成分或壓力的小小改變而產(chǎn)生戲劇性的變化。更為復雜的是，氣體成分的分子在高壓下，即使是微弱的鍵連接也會互相作用，由此天然氣的相位關系隨之演繹成與簡單的氣體混合物完全不同的模式。事實也是如此，相絡在高壓下折卷回去，碳氫露點有力地到達頂峰(一般在2.7MPa表壓)后再降低。參閱曲線圖1。一個決定性的物理性能點是：碳氫冷凝，較之與水，有著極低的表面張力。因此當冷凝形成時，它更趨向膜的狀態(tài)，而非離散的滴狀態(tài)。傳統(tǒng)的目測意味著探測碳氫露點比水露點困難得多。這個事實是人工目測得主要難點。因而，天然氣碳氫露點測量至關重要的關鍵是：任何有效的技術應當是靈敏的、可重復的、并可在系統(tǒng)壓力下進行。黑斑技術的設計滿足了以上所述的各種要求，對天然氣提供了連續(xù)的真實的定時分析。

黑斑技術原理

采用黑斑技術原理的密析爾儀表Condumax碳氫露點分析儀，與其它任何冷鏡儀表比較有著根本上不同的特點。次序靈敏度為1ppm(克分子)使分析儀可以檢測到難以視見的冷凝膜，膜狀態(tài)是碳氫氣體在露點中的特性，緣于它的低表面張力。傳感部分主要元件光學鏡面是一個酸性蝕刻、中心帶有凹陷的亞光圓錐體。一道校準得異常的可視紅光束聚焦在這一中心區(qū)域。在干燥的情況下，光束大部分從表面反射回去形成一道光環(huán)。光學探測器集中探測在光環(huán)中心的散光。測量期間當碳氫冷凝在鏡面形成時，它的光學特性因此得到改變－環(huán)面的反射光微量增加，黑斑區(qū)域內(nèi)的反射散光密度卻得到戲劇般的減少。儀表監(jiān)控和利用這第兩次效應。因此，黑斑檢測技術利用的是手動系統(tǒng)難以檢測到的碳氫冷凝物理性能。當檢測到預先確定的冷凝層時，電路記錄鏡面溫度作為碳氫露點，而后開始恢復周期，鏡面被加熱，冷凝蒸發(fā)回到流動氣體采樣。整個過程不超過幾分鐘，完全由電腦控制。

流體分離

為了保證這一困難的檢測得到Zui高的度，密析爾儀表采用了流體分離方法。由用戶可定義的時間間隔設定離散測量周期，把固定的碳氫氣體混合物采樣鎖定到測量腔中。當鏡面被冷卻時，碳氫化合物產(chǎn)生一連串的冷凝，預先選定的光行程達到水平時，給出有效的氣體碳氫露點溫度信號。固定采樣的意義在于：所有碳氫化合物由冷凝作為代表，并預防重質(zhì)分子與流體采樣發(fā)生先期冷凝現(xiàn)象－這會導致錯誤的高碳氫露點指示。