天然氣 用氣相色譜法測定組成和計算相關(guān)不確定度 第7部分：用兩根填充柱快速測定氦氣含量 征求意見稿

1用兩根填充柱測定氦氣含量本標準規(guī)定氣體樣品中氦氣含量的分析方法和質(zhì)量要求。本標準適用于天然氣、溫泉氣、地層流體脫氣及其他種類混合氣體中氦氣含量范圍在0.005%~40%的含量分析。2規(guī)范性引用標準下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T5274.1氣體分析校準用混合氣體的制備第一部分：稱量法制備一級混合氣體3術(shù)語與定義無4原理預柱、分析柱連接在十通閥上，進樣后，樣品被載氣帶入預柱，預柱吸附樣品所有組分，其中小分子量的氦氣和氫氣組分在預柱上的吸附能力最弱，迅速通過預柱進入分析柱分離，分離后的氦氣和氫氣組分進入熱導檢測器完成檢測分析。當氫氣組分出峰后，切換十通閥，載氣反吹預柱，其它組分被放空。5設(shè)備和材料5.1主要儀器設(shè)備1.氣相色譜分析儀：應(yīng)滿足以下要求：1）程序控溫，柱箱溫度范圍：30℃~350℃,精度：±0.2℃;2）程序控流，載氣流速與設(shè)置流速誤差不大于1%；3）匹配熱導檢測器，靈敏度要求對于正丁烷摩爾分數(shù)1%的氣樣，進樣0.25mL，產(chǎn)生的信號不小于0.5mV；4）數(shù)據(jù)系統(tǒng)：具有記錄和存儲儀器條件、方法信息及處理色譜數(shù)據(jù)的功能。5）可程序控制開關(guān)的氣動或電動十通閥。2.色譜柱：2（80目～100目）或PLOTQ毛細柱，內(nèi)徑不小于0.32mm，長度不小于15m，膜厚不小于202）分析柱：5?或13X分子篩不銹鋼填充柱，內(nèi)徑3mm，長度不小于3m,填料顆粒0.18mm～0.15mm（80目～100目）或5?或13X分子篩毛細柱，內(nèi)徑不小于0.32mm，長度不小于30m，膜厚不小于25μm；3.不銹鋼定量管：內(nèi)徑2mm，體積0.2mL～2mL若干。5.2材料1）載氣：氮氣，純度不低于99.999%。2）標準氣：高純氦氣的高純氦氣，摩爾分數(shù)含量在0.005%～100%區(qū)間，可采用國家二級標準物質(zhì)，或者依照GB/T5274.1制備。3）干燥管：采用氣相色譜商品化產(chǎn)品或者用粒狀五氧化二磷或者高氯酸鎂裝填。4）不銹鋼管線：內(nèi)徑2mm。5）進樣針：氣密性進樣針5mL、10mL、20mL若干。6樣品分析6.1樣品的準備樣品宜與標準氣在同一環(huán)境下存放3h。高壓鋼瓶裝樣品須連接減壓閥減壓后連接不銹鋼管線或聚四氟乙烯管線。6.2儀器的準備6.2.1柱子活化：預柱在230℃的柱箱中，氮氣做載氣活化2h；分析柱在300℃的柱箱中，氮氣做載氣活化2h。6.2.2依照配置框圖1，安裝十通閥、色譜柱、定量管，載氣入口前端連接干燥管。36.2.3開機。打開載氣鋼瓶主閥，調(diào)節(jié)壓力至0.3MP～0.5MP；設(shè)置柱箱溫度35℃~40℃,熱導檢測器溫度150℃~250℃,載氣流速25mL/min～35mL/min，待儀器穩(wěn)定。6.3分析步驟1）一般要求：當氦氣濃度≤0.1%時，可以采用體積大于1ml的定量管。2）進樣方式：采用吹掃法。高壓鋼瓶樣品經(jīng)減壓閥減壓至0.1MP～0.2MP后用2mm內(nèi)徑的不銹鋼管線與十通閥的進樣口管線連接后直接吹掃進樣，進樣體積不小于十通閥、定量管和連接管線總體積的20倍；鋁箔氣袋及鹽水瓶封裝樣品用氣密性注射器抽取樣品注入十通閥進樣口吹掃進樣，進樣體積不小于十通閥、定量管和連接管線總體積的20倍。每換一個新樣品，都要用足夠體積的氣體清洗前一個樣品的殘留。3）啟動色譜儀，儀器運行選用分析方法自動完成檢測和數(shù)據(jù)處理。6.3.2儀器重復性檢查儀器開機穩(wěn)定后，兩次或兩次以上連續(xù)進標氣檢查，氦氣組分的響應(yīng)值相差應(yīng)在2%以6.3.3標準曲線制作：依照5.3.1的操作，依次分析5個不同氦氣含量的標準氣，其中最高含量與最低含量的差不能超過10倍，數(shù)據(jù)系統(tǒng)由5個點的含量與峰面積制作標準曲線。如果標準曲線的相關(guān)系數(shù)小于0.9，需要重新制作標準曲線。6.3.4樣品測試：依照5.3.1的操作，數(shù)據(jù)系統(tǒng)完成采集后會依據(jù)所建標準曲線，算出樣品中氦氣的含量。如果氦氣的含量超出制作標準曲線的最大或者最小含量10倍以上，需要重新制作與樣品含量接近的標準曲線，并對樣品進行重新測試。7質(zhì)量要求7.1若樣品中含有氫氣，氦氣與氫氣色譜峰要實現(xiàn)基線分離，如圖2所示。47.2同一批次的樣品，應(yīng)有不少于10%的（同一操作人員使用同一儀器）重復分析，如果連續(xù)兩次測定結(jié)果的差值超過了表1規(guī)定的數(shù)值，應(yīng)視為可疑數(shù)據(jù)。8分析報告分析報告頁包含樣品分析號、原編號、氣體種類、產(chǎn)地等樣品信息，參見附錄A。5（資料性附錄）分析報