Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12547:2018 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 11541:1997) về Khí thiên nhiên - Xác định hàm lượng nước tại áp suất cao do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 193 Sản phẩm khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng nước trong khí thiên nhiên bằng phương pháp khối lượng (trọng lượng) dưới điều kiện áp suất vận hành cao, giúp kiểm soát chất lượng khí trong quá trình khai thác, vận chuyển và chế biến.

Phạm vi áp dụng và đối tượng sử dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các cơ quan, tổ chức, phòng thử nghiệm và doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác, truyền dẫn, phân phối và kinh doanh khí thiên nhiên. Phương pháp này được thiết kế đặc biệt để xác định hàm lượng nước trong khí thiên nhiên ở áp suất lên đến 15 MPa (150 bar). Giới hạn xác định của phương pháp dao động từ hàm lượng nước cực thấp là 5 mg/m³ cho đến mức cao là 5000 mg/m³. Phương pháp này không áp dụng trực tiếp cho các nguồn khí có chứa hàm lượng đáng kể các chất phân cực hoặc dung môi như glycol, methanol và các hợp chất amin, trừ khi có các biện pháp kỹ thuật loại bỏ các chất gây nhiễu này trước khi tiến hành phân tích.

Nội dung cốt lõi của các điều khoản đầu (Từ Điều 1 đến Điều 4)

• Điều 1: Phạm vi áp dụng (Scope)
  • Quy định chi tiết về giới hạn áp suất vận hành tối đa là 15 MPa và dải đo hàm lượng nước từ 5 mg/m³ đến 5000 mg/m³.
  • Nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác định nước ở áp suất cao nhằm tránh hiện tượng ngưng tụ nước tự do hoặc hình thành hydrat chất rắn trong đường ống dẫn khí, gây tắc nghẽn và ăn mòn thiết bị.
  • Lưu ý về các chất gây nhiễu có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo và yêu cầu quy trình xử lý sơ bộ mẫu khí nếu cần thiết.
• Điều 2: Tài liệu viện dẫn (Normative references)
  • Tiêu chuẩn này viện dẫn trực tiếp đến TCVN 12548 (ISO 10715) về Khí thiên nhiên - Hướng dẫn lấy mẫu. Đây là tài liệu bắt buộc phải áp dụng song song để đảm bảo mẫu khí được lấy đúng kỹ thuật, không bị tổn thất hàm lượng nước hoặc bị nhiễm ẩm từ môi trường bên ngoài trong quá trình lấy mẫu và chuyển vào hệ thống phân tích.
  • Các tài liệu viện dẫn được áp dụng theo phiên bản mới nhất nhằm đảm bảo tính cập nhật và đồng bộ về mặt kỹ thuật pháp lý.
• Điều 3: Nguyên tắc xác định (Principle)
  • Phương pháp dựa trên nguyên tắc hấp thụ hoàn toàn lượng nước có trong một thể tích khí thiên nhiên xác định đi qua hệ thống.
  • Khí thiên nhiên được dẫn qua một ống hấp thụ chuyên dụng chịu được áp suất cao, bên trong chứa chất làm khô có hoạt tính mạnh (thường là diphốt pho pentaoxit - P2O5 được phân tán đều trên một chất mang trơ về mặt hóa học).
  • Quá trình hấp thụ được thực hiện ở áp suất của nguồn khí hoặc áp suất quy định cụ thể của phép thử.
  • Hàm lượng nước được tính toán một cách chính xác bằng cách cân khối lượng tăng thêm của ống hấp thụ sau khi kết thúc quá trình cho khí đi qua, kết hợp với việc đo thể tích khí thực tế đã chảy qua hệ thống (thể tích khí này sau đó được quy đổi về điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn).
• Điều 4: Thuốc thử và vật liệu (Reagents and materials)
  • Quy định nghiêm ngặt về chất lượng của chất hấp thụ nước: Diphốt pho pentaoxit (P2O5) phải là loại tinh khiết hóa học, có khả năng ngậm nước cực mạnh và không phản ứng hóa học với các thành phần hydrocacbon có trong khí thiên nhiên.
  • Chất mang trơ: Phải sử dụng các vật liệu không có tính hấp thụ nước riêng biệt và không phản ứng với axit photphoric sinh ra trong quá trình hấp thụ nước.
  • Khí phụ trợ: Yêu cầu sử dụng khí nitơ khô hoặc khí trơ có độ tinh khiết cao để làm sạch, thổi rửa toàn bộ đường ống và thiết bị trước cũng như sau khi tiến hành phép đo nhằm loại bỏ hoàn toàn hơi ẩm tàn dư từ không khí xung quanh, tránh gây sai số dương cho kết quả thử nghiệm.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12547:2018 có hiệu lực kể từ ngày ban hành. Việc áp dụng tiêu chuẩn này giúp thống nhất phương pháp thử nghiệm trọng lượng tại áp suất cao, nâng cao độ tin cậy của các kết quả phân tích chất lượng khí thiên nhiên thương phẩm tại Việt Nam, tiệm cận hoàn toàn với các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế hiện hành.