Search

The shortage of fuel and energy resources, the increase in natural gas prices and the continuous increase in gas consumption indicate the relevance of the issues of measuring the natural gas amount and assessing its quality indicators. Ukraine is implementing the European methodology for calculating gas consumption based on its quality and efficiency. The problem of determining the gas quality in Ukraine requires a thorough assessment and research. The main physical and chemical indicator of the natural gas quality, which characterizes its energy value, is the specific volumetric gas heat of combustion. The value of this parameter differs for different gas fields. The gas heat of combustion determines the efficiency of its use both in everyday life and in industry. The aim of the work is to analyze the main methods for determining the calorific value of natural gas. The gas heat of combustion is determined by calorimetric, chromatographic and correlation methods. The calorimetric method is characterized by the complexity of the measurement process, complete combustion of the test gas, and long term process. This ensures the objectivity of the results, which is based on taking into account the moisture content of the gas and the presence of non-combustible components in it. The basis of the chromatographic method is the separation of the components of a gas sample in a chromatographic column. The result is a chromatogram that shows the percentage composition of hydrocarbons in the gas. The characteristic properties of the method are the identification of a wide range of components and the repeatability of the results. When using correlation methods for determining the heating value of natural gas, various physicochemical parameters of samples are measured (such as total hydrocarbon concentration, heat capacity, acoustic wave propagation velocity, carbon dioxide concentration, thermal conductivity, dielectric constant, dynamic viscosity, and others). Correlation dependence is based on the choice and association of such parameters. This dependence is studied on different test gas mixtures and allows us to determine the empirical dependence. The mixtures correspond to gases with different calorific values. The obtained empirical dependence is used to register the heat of combustion of real natural gas. The paper evaluates the features of these methods application and instruments based on them., Дефіцит паливно-енергетичних ресурсів, зростання ціни на природний газ та неперервне збільшення обсягів його споживання підкреслюють актуальність питань вимірювання кількості природного газу та оцінки його якісних показників. Україна впроваджує Європейську методику розрахунків за спожитий газ за його якістю та ефективністю. Питання визначення якості газу в Україні потребує досконалого оцінювання й дослідження. Основним фізико-хімічним показником якості природного газу, що характеризує його енергетичну цінність, є питома об’ємна теплота згоряння, яка визначає ефективність його застосування і в побуті, і в промисловості. Метою роботи є аналіз основних методів визначення теплоти згоряння природного газу: калориметричних, хроматографічних та кореляційних. Калориметричний метод характеризується складністю процесу вимірювання, необхідністю повного згоряння досліджуваного газу, значними часовими витратами. Водночас, забезпечується об’єктивність результатів, що грунтується на враховуванні вологості газу та наявності в ньому негорючих компонентів. Сутність хроматографічного методу полягає в розділенні компонентів зразка газу в хроматографічній колонці, результатом якого є відсотковий склад вуглеводнів у газі. Характерними ознаками методу є виявлення широкого спектру компонентів і повторюваність результатів вимірювань. При застосуванні кореляційних методів визначення теплоти згоряння природного газу вимірюють різні фізико-хімічні параметри проб (загальна концентрація вуглеводнів, теплоємність, швидкість поширення акустичних хвиль, концентрація діоксиду вуглецю, теплопровідність, діелектрична проникність, динамічна в’язкість тощо). Кореляційна залежність, що грунтується на виборі та об’єднанні таких параметрів, досліджується на різних тестових газових сумішах, що відповідають газу з різною теплотою згоряння, дозволяє отримати емпіричну залежність. Остання слугує основою для реєстрації теплоти згоряння реального природного газу. В роботі оцінено особливості застосування зазначених методів та приладів на їх основі.

Дефіцит паливно-енергетичних ресурсів, зростання ціни на природний газ та неперервне збільшення обсягів його споживання підкреслюють актуальність питань вимірювання кількості природного газу та оцінки його якісних показників. Україна впроваджує Європейську методику розрахунків за спожитий газ за його якістю та ефективністю. Питання визначення якості газу в Україні потребує досконалого оцінювання й дослідження. Основним фізико-хімічним показником якості природного газу, що характеризує його енергетичну цінність, є питома об’ємна теплота згоряння, яка визначає ефективність його застосування і в побуті, і в промисловості. Метою роботи є аналіз основних методів визначення теплоти згоряння природного газу: калориметричних, хроматографічних та кореляційних. Калориметричний метод характеризується складністю процесу вимірювання, необхідністю повного згоряння досліджуваного газу, значними часовими витратами. Водночас, забезпечується об’єктивність результатів, що грунтується на враховуванні вологості газу та наявності в ньому негорючих компонентів. Сутність хроматографічного методу полягає в розділенні компонентів зразка газу в хроматографічній колонці, результатом якого є відсотковий склад вуглеводнів у газі. Характерними ознаками методу є виявлення широкого спектру компонентів і повторюваність результатів вимірювань. При застосуванні кореляційних методів визначення теплоти згоряння природного газу вимірюють різні фізико-хімічні параметри проб (загальна концентрація вуглеводнів, теплоємність, швидкість поширення акустичних хвиль, концентрація діоксиду вуглецю, теплопровідність, діелектрична проникність, динамічна в’язкість тощо). Кореляційна залежність, що грунтується на виборі та об’єднанні таких параметрів, досліджується на різних тестових газових сумішах, що відповідають газу з різною теплотою згоряння, дозволяє отримати емпіричну залежність. Остання слугує основою для реєстрації теплоти згоряння реального природного газу. В роботі оцінено особливості застосування зазначених методів та приладів на їх основі. The shortage of fuel and energy resources, the increase in natural gas prices and the continuous increase in gas consumption indicate the relevance of the issues of measuring the natural gas amount and assessing its quality indicators. Ukraine is implementing the European methodology for calculating gas consumption based on its quality and efficiency. The problem of determining the gas quality in Ukraine requires a thorough assessment and research. The main physical and chemical indicator of the natural gas quality, which characterizes its energy value, is the specific volumetric gas heat of combustion. The value of this parameter differs for different gas fields. The gas heat of combustion determines the efficiency of its use both in everyday life and in industry. The aim of the work is to analyze the main methods for determining the calorific value of natural gas. The gas heat of combustion is determined by calorimetric, chromatographic and correlation methods. The calorimetric method is characterized by the complexity of the measurement process, complete combustion of the test gas, and long term process. This ensures the objectivity of the results, which is based on taking into account the moisture content of the gas and the presence of non-combustible components in it. The basis of the chromatographic method is the separation of the components of a gas sample in a chromatographic column. The result is a chromatogram that shows the percentage composition of hydrocarbons in the gas. The characteristic properties of the method are the identification of a wide range of components and the repeatability of the results. When using correlation methods for determining the heating value of natural gas, various physicochemical parameters of samples are measured (such as total hydrocarbon concentration, heat capacity, acoustic wave propagation velocity, carbon dioxide concentration, thermal conductivity, dielectric constant, dynamic viscosity, and others). Correlation dependence is based on the choice and association of such parameters. This dependence is studied on different test gas mixtures and allows us to determine the empirical dependence. The mixtures correspond to gases with different calorific values. The obtained empirical dependence is used to register the heat of combustion of real natural gas. The paper evaluates the features of these methods application and instruments based on them.

Рассмотрены проблемы ресурсно-инновационной стратегии развития нефтегазовой отрасли страны. Показана возможность на базе высоких технологий получения качественно новой продукции. Представлен разработанный компанией “Хромос Инжиниринг” хроматограф “Хромос ПГХ-1000”, отвечающий новым требованиям и тенденциям в области анализа качества природного газа, показаны его преимущества в сравнении с аналогами, даны краткие технические характеристики. Также приведены примеры построения на основе разработанного хроматографа цифровых автоматизированных систем контроля качества переработки углеводородного сырья на предприятиях России., The use of modern technologies for streaming quality control and technologies for virtual and augmented reality, the industrial Internet allows us to quickly create modern automated systems for controlling the quality of products, to ensure the transition from an export-raw scenario to a socially oriented approach to the application of modern technologies of Russian production. On the basis of industrial chromatographs of the composition of gases and liquids developed and produced in Russia by Chromos Engineering LLC in Russia, examples of the construction of digital automated quality control systems for the transportation and processing of hydrocarbon raw materials at Russian enterprises are given., Датчики и системы, Выпуск 3 (245) 2020

Оснащение приборными средствами лабораторий, контролирующих качество чистых газов и их примесей, является актуальной задачей, решение которой сдерживается высокой стоимостью необходимых приборов. Предлагается решать задачу на базе имеющихся отечественных хроматографов типа ХТМ. Для их использования необходимо создавать надежные методики, чтобы превратить эти приборы в достаточно универсальное средство измерения различных микропримесей, содержание которых лимитируется соответствующими нормативными документами и техническими условиями. В настоящей статье описывается оригинальная методика измерения микроконцентраций паров воды в технических газах. Приводится способ градуировки шкалы для организации конкретных измерений. Сравнение выполненных измерений с измерениями по другим методикам подтверждает высокую точность определения микропримесей воды в гелии, аргоне и азоте с помощью хроматографа типа ХТМ., The equipment of laboratories by instrument means for controlling quality of pure gases and their impurities, is a urgent task which decision restrains in high cost of necessary equipments. It is offered to decide this task on the basis of available domestic chromatographs such as “XTM”. For their use it is necessary to create the reliable techniques for transforming these devices into enough universal means for measurement of various traces, which contents are limited by the appropriate normative documents and specifications. In the present article the original technique for measurement of microconcentration of water vapor in industrial gases is described. The way of graduation of a scale for organization of concrete measurements is resulted. The comparison of the executed measurements with measurements on other techniques confirms high accuracy of definition of traces in water vapor in helium, argon and nitrogen with the help of chromatograph such as «XTM».

Рассмотрены основные метрологические характеристики электрохимических датчиков. Обращено внимание на собственные шумы сенсора, вызванные электромеханической неустойчивостью двойного электрического слоя. Описан квазиравновесный метод измерения, сочетающий низкий уровень шумов с высокой чувствительностью и широким динамическим диапазоном. Представлены экспериментальные результаты, полученные на модельных водных растворах, содержащих ионы меди, свинца и кадмия, а также 3D-хроматограммы модельной пробы гидразина и его производных, полученные с помощью одноканального электрохимического детектора собственной разработки.

The present paper demonstrates the topicality and effectiveness of using the gas-liquid chromatography method in a forensic-medical examination for an analysis of the content of alcohol, narcotic and toxic substances in biological samples., В данной работе показана актуальность и эффективность использования метода газожидкостной хроматографии в судебно-медицинской экспертизе для анализа содержания алкоголя, ядовитых и наркотических веществ в биологических образцах., У даній роботі показана актуальність і ефективність використання методу газорідинної хроматографії в судово-медичній експертизі для аналізу вмісту алкоголю, отруйних і наркотичних речовин у біологічних зразках.

Обґрунтована необхідність побудови газодинамічних синтезаторів сумішей для калібрування хроматографів природного газу. Описаний синтезатор на основні компоненти природного газу, який забезпечує необхідну точність задання концентрацій компонентів і може бути використаний в системах вимірювання витрати газу., Обоснована необходимость построения газодинамических синтезаторов поверочных газовых смесей для калибрования хроматографов на природный газ. Описан синтезатор на основные компоненты природного газа, который обеспечивает необходимую точность задания концентраций компонентов и который можно использовать в системе определения расхода газа., The necessity of gas-dynamic synthesizers calibration compositions construction for chromatograph calibration with natural gas is proved. The synthesizer on basic natural gas components, what ensures high precision of given components concentration and which could use in system of gas flow rate definition is described.