DIN EN ISO 6978-2-2005 Natural gas - Determination of mercury - Part 2 Sampling of mercury by amalgamation on gold platinum alloy (ISO 6978-2 2003) English version of DIN EN ISO 69.pdf

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1、September 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialpr fung (NMP) im DINFachausschuss Mineral l- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPNormenausschuss Bergbau (FABERG) im DINNormenausschuss Gastechnik (NAGas) im DINPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auc

2、h auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.060Fa 9645891www.din.deXDIN EN ISO 6978-2Erdgas Bestimmung von Quecksilber Teil 2: Probenahme von Quecksilber durch Amalgamierung an einer Gold/PlatinLegierung (ISO 69782:2003);Deutsche Fassung

3、 EN ISO 69782:2005Natural gas Determination of mercury Part 2: Sampling of mercury by amalgamation on gold/platinum alloy (ISO 69782:2003);German version EN ISO 69782:2005Gaz naturel Dtermination de la teneur en mercure Partie 2: chantillonnage du mercure par amalgamation sur alliage or/platine (ISO

4、 69782:2003);Version allemande EN ISO 69782:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 25 SeitenDIN EN ISO 6978-2:2005-092Nationales VorwortDiese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm ISO 6978-2:2003, die imTechnischen Komitee I

5、SO/TC 193/SC 1 Analyse von Erdgas (Sekretariat: NEN; Niederlande) ausgearbeitetwurde. Das zustndige nationale Gremium ist der Arbeitsausschuss NMP 573 Gasanalyse undGasbeschaffenheit des Normenausschusses Materialprfung (NMP).Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgend

6、en auf die entsprechendenDeutschen Normen hingewiesen:ISO 6570 siehe DIN EN ISO 6570ISO 6978-1 siehe DIN EN ISO 6978-1ISO 10715 siehe DIN EN ISO 10715ISO 14111 siehe DIN EN ISO 14111ISO 14532 siehe DIN EN ISO 14532Nationaler Anhang NA(informativ)LiteraturhinweiseDIN EN ISO 6570, Erdgas Bestimmung de

7、s potentiellen Gehaltes an flssigem Kohlenwasserstoff Gravimetrische VerfahrenDIN EN ISO 6978-1, Erdgas Bestimmung von Quecksilber Teil 1: Probenahme von Quecksilber durchChemisorption an IodDIN EN ISO 10715, Erdgas ProbenahmerichtlinienDIN EN ISO 14111, Erdgas Leitlinien fr die Rckfhrbarkeit in der

8、 AnalytikDIN EN ISO 14532, Erdgas Begriffe DIN EN ISO 14532, Erdgas Begriffe*1)*)In Vorbereitung.EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 6978-2 Mai 2005 ICS 75.060 Deutsche Fassung Erdgas Bestimmung von Quecksilber Teil 2: Probenahme von Quecksilber durch Amalgamierung an einer Gold

9、/Platin-Legierung (ISO 6978-2:2003) Natural gas Determination of mercury Part 2: Sampling of mercury by amalgamation on gold/platinum alloy (ISO 6978-2:2003) Gaz naturel Dtermination de la teneur en mercure Partie 2: chantillonnage du mercure par amalgamation sur alliage or/platine (ISO 6978-2:2003)

10、 Diese Europische Norm wurde vom CEN am 17. April 2005 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzte

11、n Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,

12、die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland

13、, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES K

14、OMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN

15、ISO 6978-2:2005 DEN ISO 6978-2:2005 (D) 2 Vorwort Der Text von ISO 6978-2:2003 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 193 Erdgas“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 6978-2:2005 durch CMC bernommen. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erh

16、alten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis November 2005, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis November 2005 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder g

17、ehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Repu

18、blik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 6978-2:2003 wurde vom CEN als EN ISO 6978-2:2005 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 6978-2:2005 (D) 3 Inhalt Seite Vorwort 2 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Begriffe .5 4 Kurzb

19、eschreibung.5 5 Gerte .6 6 Reagenzien und Materialien .11 7 Vorbereitung der Pobenahme- und Analysenrhrchen 13 7.1 Fllen 13 7.2 Reinigung .13 7.3 Effektivittstest13 8 Probenahme.14 8.1 Allgemeines .14 8.2 Bedingungen fr eine reprsentative Probenahme.14 8.3 Probenahme bei Atmosphrendruck (siehe Bild

20、1) 14 8.4 Probenahme unter Hochdruck (siehe Bild 4).16 8.5 Entfernung von Kondensat bei verworfenen Probenahme-Rhrchen 17 9 Quecksilberbestimmung.17 9.1 Einbringen des Quecksilbers in das Analysenrhrchen (doppelte Amalgamierung)17 9.2 Einbringen des Quecksilbers in das AAS- oder AFS-System 17 9.3 Ka

21、libration18 9.4 Prfen des Blindwerts.18 10 Berechnung18 11 Przision.22 12 Prfbericht .22 Literaturhinweise23 EN ISO 6978-2:2005 (D) 4 Einleitung Erdgas kann erhebliche Konzentrationen an Quecksilber, blicherweise in elementarer Form vorliegend, enthalten. Gase mit hohen Quecksilberkonzentrationen ms

22、sen gereinigt werden, um die Kondensation von Quecksilber whrend Verarbeitung und Transport zu vermeiden. Genauso mssen auch die in den Gas-verkaufsvertrgen festgelegten Anforderungen eingehalten werden. Niedrige Quecksilberkonzentrationen sind festgelegt, wenn Erdgas verflssigt wird. Dies geschieht

23、 zur Vermeidung von ernsten Korrosionsproblemen, so zum Beispiel in den Aluminiumwrmetauschern der Verflssigungsanlagen. Aufgrund der Anwesenheit von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von aromatischen Kohlenwasserstoffen, die fast in jedem Erdgas vorliegen, wird die Bestimmung von Quecksilber mittel

24、s Atomabsorptions-spektrometrie (AAS) oder Atomfluoreszenzspektrometrie (AFS) gestrt, sodass Quecksilber nicht direkt in Erdgas bestimmt werden kann. Deshalb muss Quecksilber vor der analytischen Bestimmung gesammelt und von den aromatischen Kohlenwasserstoffen getrennt werden. Der Grund fr die Best

25、immung der Quecksilberkonzentration kann in der Kontrolle der Gasqualitt, der berwachung der Arbeitsweise von Gasbehandlungsanlagen zur Quecksilberentfernung liegen. Es wurden bereits einige Verfahren zum Sammeln oder Anreichern von Quecksilber aus Erdgas entwickelt. Die Anreicherung von Quecksilber

26、 aus trockenem Erdgas stellt blicherweise kein spezielles Problem dar. Wie auch immer, man sollte Vorsicht walten lassen, wenn die Probenahme von Quecksilber unter Beinahe-Kondensationsbedingungen stattfindet (siehe ISO 6570). Die beiden Teile der ISO 6978 beschreiben die Prinzipien der Probenahme u

27、nd legen die allgemeinen Anforderungen fr die Probenahme von Quecksilber, sowie der Bestimmung des Gesamtquecksilbergehaltes in Erdgas mit der fr die Einspeisung in das Leitungsnetz erforderlichen Qualitt, fest. Dieser Teil der ISO 6978 beschreibt ein Verfahren der Quecksilberprobenahme durch Amalga

28、mierung an einem Draht aus einer Gold/Platin-Legierung, wohingegen Teil 1 ein Verfahren der Quecksilberprobenahme mittels Chemi-sorption an mit Iod imprgniertem Silicagel beschreibt. EN ISO 6978-2:2005 (D) 5 WARNUNG Die Anwendung dieses Teils der ISO 6978 kann den Einsatz gefhrlicher Stoffe, Arbeits

29、gnge und Gerte mit sich bringen. Dieser Teil der ISO 6978 gibt nicht vor, alle mit seiner Anwendung verbundenen Sicherheitsprobleme anzusprechen. Der Anwender dieses Teils der ISO 6978 ist dafr verantwortlich, vorher angemessene Manahmen zu ergreifen und die Anwendbarkeit einschrnkender Vorschriften

30、 zu ermitteln. 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der ISO 6978 legt ein Verfahren fest zur Bestimmung des Gesamtquecksilbergehalts in Erdgas mit der fr die Einspeisung in das Leitungsnetz erforderlichen Qualitt unter Verwendung eines Probenahmeverfahrens mittels Amalgamierung an einem Draht aus einer G

31、old/Platin (Au/Pt)-Legierung. Dieses Verfahren ist auf die Probenahme von Roh-Erdgas anwendbar, solange keine Kondensation vorliegt. Unter Atmosphrendruck ist das Verfahren fr die Bestimmung von Quecksilber in Erdgasproben im Bereich von 0,01 g/m bis 100 g/m geeignet. Bei hheren Drcken (bis 8 MPa) i

32、st dieses Probenahmeverfahren zur Bestimmung von Quecksilberkonzentrationen im Bereich von 0,001 g/m bis 1 g/m geeignet. Das gesammelte Quecksilber wird mittels Messung der Absorbanz oder Fluoreszenz des Quecksilberdampfes bei 253,7 nm bestimmt. ANMERKUNG Die ISO 6978-1 enthlt ein Probenahmeverfahre

33、n mittels Chemisorption an mit Iod imprgniertem Silicagel, die zur Bestimmung von Quecksilberkonzentrationen in Erdgas im Arbeitsbereich von 0,1 g/m bis 5 000 g/m bei Drcken bis zu 40 MPa geeignet ist. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments

34、erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 10715, Natural gas Sampling guidelines ISO 14532, Natural gas Vocabulary Leitfaden zur Angabe

35、der Messunsicherheit (GUM), BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 14532. 4 Kurzbeschreibung Die Probenahme wird bei einer Temperatur durchgefhrt, die mindestens 10 C ber dem Taupunkt des zu beprobenden Gases liegt. Das Gas

36、fliet durch zwei hintereinander geschaltete Probenahme-Rhrchen aus Quarzglas, die einen feinen Draht aus einer Gold/Platin-Legierung enthalten. Das Quecksilber wird durch Amalgamierung auf der Gold/Platin-Legierung angereichert. Spter wird jedes Probenahme-Rhrchen einzeln auf 700 C aufgeheizt, um da

37、s Quecksilber aus dem Amalgam zu desorbieren. Das freigesetzte Quecksilber wird im Luftstrom in ein mit einem Draht aus einer Gold/Platin-Legierung geflltes Analysen-Rhrchen (Doppelte Amalgamierung) berfhrt. Dieses zweite Quarzglas-Rhrchen wird sodann auf 800 C aufgeheizt und das Quecksilber ins AAS

38、 oder AFS berfhrt, um bei 253,7 nm analysiert zu werden. EN ISO 6978-2:2005 (D) 6 Dieses Probenahmeverfahren ist fr die Bestimmung einer Quecksilberkonzentration zwischen 0,01 g/m und 100 g/m in Erdgas unter Atmosphrendruck und 0,001 g/m bis 1 g/m unter Hochdruck geeignet. Um die Diffusion von Queck

39、silber von der Oberflche in den Draht aus Gold/Platin-Legierung zu vermeiden, welche die Wiederfindungsrate des Quecksilbers unter den beschriebenen Bedingungen mindern wrde, ist es notwendig, die Menge des angereicherten Quecksilbers innerhalb einer Woche nach der Probenahme zu bestimmen. Andere So

40、rbentien wie mit Gold imprgniertes Silica mit einer hohen spezifischen Oberflche knnen anstelle des feinen Drahtes aus der Gold/Platin-Legierung verwendet werden, falls sie eine vergleichbare Verfahrens-performance in der Erdgasmatrix aufweisen. Falls nicht anders angegeben wird das Gasvolumen in Ku

41、bikmetern (m) bei 273,15 K und 1 013,25 hPa angegeben. ANMERKUNG Die Vergleichbarkeit der beiden Probenahmetechniken wurde durch Ringversuche in verschiedenen Laboratorien bei zwei unterschiedlichen Konzentrationen bewiesen. 5 Gerte Die die Messung beeinflussenden Parameter mssen auf nationale oder

42、internationale Standards rckfhrbar sein. Die Unsicherheit der Volumenmessung (Volumen, Temperatur, sowie der Gasdruck und der Druck der Umgebungsluft) hat einen direkten Einfluss auf die im Gas ermittelte Quecksilberkonzentration. Deshalb muss eine geeignete und mittels einer allgemein akzeptierten

43、Referenz kalibrierte Messausrstung verwendet werden, um die Unsicherheit der Volumenmessung auf einen Prozentsatz unterhalb 1 % zu minimieren. 5.1 Probenahmegerte (siehe Bild 1). 5.1.1 Gerte fr die Probenahme bei Atmosphrendruck, blicherweise bestehend aus: 5.1.1.1 Beheizbares Bypass-Ventil. 5.1.1.2

44、 Beheizbares Nadelventil. 5.1.1.3 Drei-Wegeventil, fr den zweiten Bypass. 5.1.1.4 Aluminiumblock, bis 100C beheizbar (siehe Bild 2) und in zwei Hlften teilbar, mit einer zentralen Bohrung, die mit einer Silikongummischicht (etwa 2 mm) berzogen ist, um die mit dem Draht aus der Gold/Platin-Legierung

45、(siehe Bild 3) gefllten Probenahme-Rhrchen aus Quarzglas whrend der Probenahme bei erhhter Temperatur (falls ntig) zu halten. Weiter ist der Block mit einem Temperatur-messgert ausgerstet (in Bild 1 nicht sichtbar). 5.1.1.5 Durchflussmessgerte (drei): Eins fr Durchflussraten 50 l/min; Zwei fr Durchf

46、lussraten 5 l/min. 5.1.1.6 Gaszhler, geeignet um Flussraten von 5 l/min anzuzeigen, sowie die Einstellung des Nebenstromes zu ermglichen und mit dem Folgendem ausgestattet: a) Druckmessgert; b) Temperaturmessgert, um Temperaturen zwischen 0 C bis 40 C zu messen. EN ISO 6978-2:2005 (D) 7 5.1.1.7 Baro

47、meter, bentigt um den Umgebungsluftdruck zu messen. Legende 1 Leitung 7 Drei-Wegeventil 2 Probenahmeventil 8 beheizbarer Aluminiumblock 3 erster Bypass 9 Durchflussmessgert 4 Bypass-Ventil 10 Gaszhler 5 Nadelventil 11 Temperaturmessgert 6 zweiter Bypass 12 Druckmessgert Bild 1 Probenahmeapparatur Ma

48、e in Millimeter Legende 1 Heizanschluss 2 Silikongummi (geklebt) 3 Trennline Bild 2 Heizblock (beheizbarer Aluminiumblock) EN ISO 6978-2:2005 (D) 8 Mae in Millimeter Legende 1 Gold/Platin-Draht (350 Au/150 Pt -Legierung) 2 Spitze 3 O-Ring Bild 3 Probenahme- und Analysen-Rhrchen aus Quarzglas 5.1.2 G

49、erte fr die Probenahme unter Hochdruck (siehe Bild 4), bestehend aus Folgendem: 5.1.2.1 Druckmessgert, geeignet um Drcke zwischen 0 MPa bis 25 MPa zu messen. 5.1.2.2 Ventil. 5.1.2.3 Bypass-Ventil. 5.1.2.4 Druck-Reduzierventile (zwei). 5.1.2.5 Drei-Wegeventil. 5.1.2.6 Entspannungsventile (zwei), eingestellt auf einen Druck von 10 MPa und 4 kPa, u