Przegląd metod przygotowania mieszanin wzorcowych dla kontroli procesu nawaniania

Abstract

Nawanianie, podobnie jak wiele innych procesów technologicznych, jest procesem stale ewoluującym. Dzięki szybko rozwijającej się technologii realizacji tego procesu pojawiają się coraz doskonalsze narzędzia służące do jego realizacji, wliczając w to również nadzór nad nim. Obecnie w Polsce proces nawaniania jest ustabilizowany i prowadzony na odpowiednio wysokim poziomie. Przyjęte zostały międzynarodowe standardy w tym zakresie. Jednym z ważniejszych wymagań dotyczących jakości gazów ziemnych dostarczanych odbiorcom z sieci rozdzielczej, gwarantującym ich bezpieczne użytkowanie, jest zapewnienie właściwego poziomu nawonienia, który będzie umożliwiał wykrycie niekontrolowanych upływów gazów z sieci rozdzielczej, instalacji i urządzeń gazowych. Zmienność stężenia środka nawaniającego w sieci gazowej jest wielkością dynamiczną, towarzyszącą stale procesowi nawaniania. Stąd wynika potrzeba stałego nadzoru metrologicznego nad przebiegiem procesu, m.in. przez pomiary stężenia środka nawaniającego. W ostatnich latach w przemyśle gazowniczym obserwuje się tendencję do prowadzenia coraz dokładniejszej kontroli procesu nawaniania metodami analitycznymi, w tym zwłaszcza metodą chromatografii gazowej. Podstawowym warunkiem uzyskiwania dokładnych wyników pomiarów wykonywanych metodami porównawczymi (do których zalicza się chromatografia gazowa), wymagającymi kalibracji lub wzorcowania urządzeń pomiarowych, jest stosowanie wzorców o odpowiedniej jakości metrologicznej. W celu uzyskania wyniku odznaczającego się możliwie jak najniższą niepewnością niezbędne jest wręcz stosowanie gazowych mieszanin wzorcowych środka nawaniającego o jak najwyższej tolerancji analitycznej. Jakość i stabilność gazów wzorcowych uzależniona jest od wielu różnorodnych czynników, takich jak czystość składników stosowanych do ich wytworzenia, szczelność instalacji służącej do ich wytwarzania czy rodzaj samej metody wytwarzania. W praktyce gazowe mieszaniny wzorcowe otrzymywane są przy zastosowaniu technik statycznych, dynamicznych lub mieszanych. Niniejszy artykuł przybliża różne metody sporządzania mieszanin wzorcowych jednego ze środków nawaniających, stosowanych m.in. w Polsce, jakim jest tetrahydrotiofen (THT). Opisano również wyniki przeprowadzonych w Zakładzie Nawaniania Paliw Gazowych Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego badań stabilności składu mieszanin wzorcowych THT wykonywanych metodą własną. Pozwoliły one określić minimalny okres przechowywania i użytkowania wzorców bez pogorszenia się ich jakości.