CAC-Đánh giá hiệu suất thiết bị theo ISO 107231

Một trong những câu hỏi thường gặp nhất mà EffecTech nhận được là  đánh giá hiệu suất ISO 10723 là gì  và tại sao nó lại cần thiết? Bài viết kỹ thuật ngắn này đã được chuẩn bị để trả lời những câu hỏi này và cho phép khách hàng tiềm năng đưa ra quyết định sáng suốt.

Mô tả

ISO 10723  Khí tự nhiên – Đánh giá hiệu suất cho hệ thống phân tích là tiêu chuẩn quốc tế xác định phương pháp đánh giá các công cụ phân tích hiệu suất được sử dụng để phân tích khí tự nhiên. Tiêu chuẩn này không quy định tiêu chí đạt hay không đạt nhưng cho phép thực hiện đánh giá định lượng đối với công cụ được đánh giá. Dựa trên các tiêu chuẩn định lượng này, người sử dụng/vận hành thiết bị có thể quyết định xem thiết bị có phù hợp với mục đích đã định hay không. Ngoài ra,  ISO 6974 ²  Khí tự nhiên – Xác định thành phần và độ không đảm bảo liên quan bằng sắc ký khí  yêu cầu đánh giá hiệu suất theo ISO 10723:2012 đối với máy phân tích hoạt động ở cả chế độ loại 1 và loại 2.

Khí tự nhiên được giao dịch dựa trên tổng năng lượng được cung cấp, là sản phẩm của lưu lượng thể tích và chất lượng khí (năng lượng trên một đơn vị thể tích hoặc khối lượng). Do đó, các lỗi và độ không đảm bảo trong phép đo lưu lượng thể tích hoặc chất lượng khí sẽ ảnh hưởng đến việc tính toán tổng năng lượng. Do khối lượng lớn khí đốt tự nhiên chảy qua các điểm chuyển giao quyền giám sát tài chính, ngay cả một lỗi rất nhỏ về lưu lượng hoặc chất lượng khí cũng sẽ dẫn đến sự khác biệt lớn về mặt tài chính. 

Nhiều khách hàng của chúng tôi đã phản hồi điều này bằng cách nói rằng đôi khi với một công cụ cụ thể, bạn thắng và đôi khi với một công cụ khác, bạn thua. Tuy nhiên, mặc dù điều này là đúng nhưng hiện nay đã có những công nghệ có thể loại bỏ hầu hết các lỗi trong phép đo chất lượng khí. Cho đến khi thực hiện đánh giá về hiệu suất của thiết bị được sử dụng để đo chất lượng khí, khách hàng không biết liệu có bất kỳ lỗi nào tồn tại hay không và chúng có thể nằm ở hướng nào. Việc chỉ mua thiết bị tiêu chuẩn công nghiệp sẽ không đảm bảo cho bạn trước khả năng xảy ra chênh lệch tài chính lớn do đo lường sai.

Đánh giá, xác nhận và hiệu chuẩn

Đánh giá hiệu suất thiết bị ISO 10723 được sử dụng cho một số ứng dụng khác nhau.

Kiểm tra chấp nhận của nhà máy (FAT)

Kiểm tra chấp nhận tại nhà máy cho phép người mua một thiết bị đánh giá sự phù hợp với mục đích sử dụng của thiết bị đó trước khi nó rời khỏi nhà máy. Máy sắc ký khí là thiết bị phức tạp và trong một số trường hợp được gửi đến địa điểm trong tình trạng không đáp ứng được yêu cầu của khách hàng. 

Việc xác định các vấn đề ở giai đoạn này thường có nghĩa là chúng có thể được khắc phục nhanh chóng, ngăn chặn thời gian vận hành kéo dài hoặc, trong một số trường hợp, vận chuyển thiết bị trở lại nhà máy của nhà cung cấp. Trong hầu hết các trường hợp, các vấn đề được xác định với thiết bị sẽ chỉ trở nên rõ ràng sau khi đánh giá hiệu suất theo tiêu chuẩn ISO 10723. Việc kiểm tra trực quan hoặc các phép đo đơn giản về khí hiệu chuẩn địa điểm được đề xuất là không đủ.

Kiểm tra chấp nhận trang web (SAT)

Kiểm tra nghiệm thu tại hiện trường cho phép khách hàng tin tưởng rằng thiết bị đã được vận chuyển, lắp đặt và vận hành thỏa đáng. Thông thường, các thiết bị sẽ được đóng gói để vận chuyển trong nhiều tháng sau khi lắp ráp và trước khi vận chuyển. Hoạt động chính xác và hiệu suất của thiết bị có thể bị suy giảm do việc sản xuất phụ thuộc vào điều kiện vận chuyển và bảo quản. Trong quá trình vận hành thử, thiết bị có thể bị lỗi khi vận hành, ví dụ như không cung cấp khí mang chính xác dẫn đến hỏng máy dò. Lỗi này và các lỗi vận hành khác có thể làm suy giảm thêm hiệu suất của thiết bị được quan sát thấy trong nhà máy.

Kinh doanh Khí thải (EU/ETS ³)

Bất kỳ cơ sở công nghiệp nào ở EU thải ra lượng carbon dioxide đáng kể (loại B & C) đều phải tuân theo các yêu cầu giám sát và báo cáo như được nêu trong “Quy định giám sát và báo cáo” của Ủy ban về Chương trình mua bán phát thải của EU (EU/ETS). MRR cung cấp thông tin về việc sử dụng máy sắc ký khí xử lý và các yêu cầu của ISO 17025 ⁴  về kiểm tra hiệu suất của khí hiệu chuẩn và thiết bị theo ISO 10723. Tài liệu MRR đặt ra các yêu cầu về hiệu suất đối với các thiết bị được sử dụng tại các địa điểm này và tần suất hiệu chuẩn. Đây là luật pháp châu Âu. Công việc này phải được thực hiện bởi một tổ chức được công nhận có phạm vi hiệu chuẩn phù hợp.

Xác nhận và kiểm tra hàng năm

Việc xác nhận và kiểm tra thường xuyên sau khi lắp đặt và vận hành máy phân tích cho thấy một cách khách quan rằng máy phân tích và hệ thống giảm áp suất đang duy trì (hoặc nói cách khác) hiệu suất của nó. Điều này đảm bảo độ chính xác liên tục của phép đo chất lượng khí của bạn.

• Đo lường chuyển giao tài chính/quyền giám hộ: Khi phát hiện ra lỗi đo lường, việc phân bổ lại thường quay trở lại phép đo đã được xác thực gần đây nhất. Rõ ràng, rủi ro tài chính càng lớn thì khoảng thời gian giữa các lần đánh giá càng dài. Chi phí đánh giá hiệu suất là rất nhỏ so với rủi ro tài chính tiềm ẩn do đo sai lượng khí đi qua đồng hồ đo tài chính
• Yêu cầu về an toàn: Các nhà lập pháp về an toàn luôn đặt trách nhiệm lên người vận hành phải áp dụng các tiêu chuẩn tốt nhất trong ngành và phải có bằng chứng cho thấy thực hành tốt đang được thực hiện.
• EU/ETS: Việc xác nhận hàng năm là bắt buộc theo luật của EU đối với chương trình mua bán phát thải carbon dioxide.

Có giá trị gia tăng nào từ việc đánh giá hiệu suất ISO 10723?

Đánh giá hiệu suất ISO 10723 sẽ không chỉ giúp bạn tự tin vào thiết bị phân tích của mình mà còn có thể mang lại cho bạn:

Các tham số chức năng phân tích để giảm sai lệch phân tích (lỗi).

Các tham số chức năng phân tích được tính toán trong quá trình xử lý dữ liệu theo đánh giá ISO 10723. ISO 6974:2012 đề cập đến các thiết bị này sử dụng các tham số chức năng phân tích hoạt động ở chế độ loại 1. Giả sử thiết bị có khả năng hoạt động ở chế độ loại 1, các thông số này có thể được lập trình trong thiết bị để giảm sai lệch phân tích. Các thiết bị loại 2 như được xác định bởi ISO 6974 hoạt động với hiệu chuẩn một điểm duy nhất và phải được đánh giá theo ISO 10723 để thiết lập bất kỳ tính phi tuyến tính vốn có nào trong phản hồi của máy dò đối với từng thành phần.

Hình 1 bên dưới hiển thị tập dữ liệu đánh giá hiệu suất điển hình chứa 30.000 thành phần khí mô phỏng. Các điểm đánh dấu màu đỏ biểu thị mức độ phân tán của kết quả giả sử thiết bị được vận hành ở chế độ loại 2 và có chức năng phản hồi tuyến tính cho tất cả các thành phần. Các điểm đánh dấu màu xanh hiển thị cùng một thiết bị được vận hành ở chế độ loại 1, cho thấy kết quả có độ chênh lệch ít hơn đáng kể và gần như không có lỗi.

Tại sao theo tiêu chuẩn ISO 10723

Ưu điểm của khí hiệu chuẩn

Sau khi vận hành GC ở chế độ loại 1; tức là các tham số chức năng phân tích đã được bao gồm trong phần sụn của thiết bị, có thể sử dụng thành phần khí hiệu chuẩn có thể không gần với thành phần khí dòng. Điều này có tác động lớn khi dòng khí hydrocacbon ướt và cần có khí hiệu chuẩn áp suất nạp thấp để ngăn chặn sự ngưng tụ hydrocacbon nghịch hành. Một ví dụ điển hình về điều này là khi khách hàng phản chiếu khí hiệu chuẩn thành khí dòng và chỉ có thể đạt được áp suất nạp 4 bar trong bình chứa khí hiệu chuẩn. 

Sau khi thay đổi chế độ hoạt động từ loại 2 sang loại 1, bằng cách thực hiện các chức năng phân tích, một thành phần khí hiệu chuẩn mới đã được thiết kế có thể nạp đến áp suất 45 bar mà không sợ ngưng tụ. Điều này làm tăng tuổi thọ của khí hiệu chuẩn lên hơn 10 lần. Thành phần khí hiệu chuẩn mới đã được sử dụng trong quá trình xử lý dữ liệu ISO 10723 và cho thấy độ lệch tương tự như khi sử dụng với thành phần ướt hydrocarbon.

Thông thường, máy phân tích khí có khí hiệu chuẩn dành riêng cho từng dòng cụ thể. Khi GC đã được thay đổi từ chế độ hoạt động loại 2 sang loại 1, thiết bị có thể đạt được phạm vi đo rộng hơn nhiều. Một ví dụ về điều này là một khách hàng vận hành một số nền tảng ngoài khơi, mỗi nền tảng nhận được hai hoặc ba luồng khác nhau. 

Khí sau đó được đưa vào đất liền và được phân tích lại tại trạm trên bờ. Khách hàng đã đánh giá từng thiết bị theo ISO10723 và các thông số chức năng phân tích được cập nhật trong chương trình cơ sở của thiết bị. Sau đó, một thành phần khí duy nhất được đề xuất cho tất cả các máy sắc ký ngoài khơi và thiết bị đầu cuối. Điều này đã làm giảm tính hậu cần của việc có nhiều bố cục khác nhau. Ví dụ: Hiện tại có thể dự trữ khí hiệu chuẩn có thành phần giống hệt nhau, nhờ đó đã giảm đáng kể thời gian mua khí hiệu chuẩn.

Các thành phần khí dòng thay đổi từ quá trình trộn hoặc các khí từ các nguồn khác nhau có thể được đo bằng một máy phân tích duy nhất sử dụng một loại khí hiệu chuẩn thích hợp nếu GC được vận hành ở chế độ loại 1.

---

1. ISO 10723: 2012 Khí tự nhiên – Đánh giá hiệu suất của hệ thống phân tích
2. ISO 6974: 2012 Khí tự nhiên – Xác định thành phần và độ không đảm bảo liên quan bằng sắc ký khí
3. QUYẾT ĐỊNH CỦA Ủy ban ngày 18/VII/2007 thiết lập các hướng dẫn giám sát và báo cáo phát thải khí nhà kính theo Chỉ thị 2003/87/EC của Nghị viện Châu Âu và của Hội đồng Brussels, 18/VII/2007 C (2007) 3416 cuối cùng.
4. ISO/IEC 17025:2005 Yêu cầu chung về năng lực của phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

---