JIS K 2301:2011 燃料ガス及び天然ガス―分析・試験方法 | ページ 4

                                                                                             13
                                                                                   K 2301 : 2011
                                 表3−水の飽和水蒸気圧(続き)
                                                                                     単位 kPa
 温度    0.0      0.1      0.2      0.3      0.4      0.5     0.6      0.7      0.8      0.9
 (℃)
  36    5.948 1 5.980 8  6.013 7  6.046 8  6.080 0  6.113 3  6.146 9  6.180 5 6.214 4  6.248 4
  37    6.282 5 6.316 9  6.351 3  6.386 0  6.420 8  6.455 8  6.490 9  6.526 2 6.561 7  6.597 3
  38    6.633 1 6.669 1  6.705 2  6.741 5  6.778 0  6.814 7  6.851 5  6.888 5 6.925 6  6.963 0
  39    7.000 5 7.038 2  7.076 0  7.114 1  7.152 3  7.190 7  7.229 2  7.268 0 7.306 9  7.346 0
  40    7.385 3 7.424 8  7.464 4  7.504 2  7.544 3  7.584 5  7.624 8  7.665 4 7.706 2  7.747 1
  41    7.788 2 7.829 6  7.871 1  7.912 8  7.954 6  7.996 7  8.039 0  8.081 5 8.124 1  8.167 0
  42    8.210 0 8.253 2  8.296 7  8.340 3  8.384 1  8.428 2  8.472 4  8.516 8 8.561 5  8.606 3
  43    8.651 3 8.696 5  8.742 0  8.787 6  8.833 5  8.879 5  8.925 8  8.972 3 9.018 9  9.065 8
  44    9.112 9 9.160 2  9.207 7  9.255 5  9.303 4  9.351 6  9.399 9  9.448 5 9.497 3  9.546 3
  45    9.595 6 9.645 0  9.694 7  9.744 6  9.794 7  9.845 0  9.895 6  9.946 4 9.997 4 10.049
  46   10.100   10.152  10.204   10.256   10.308   10.361   10.414   10.467   10.520  10.573
  47   10.627   10.681  10.735   10.790   10.845   10.899   10.955   11.010   11.066  11.122
  48   11.178   11.234   11.291  11.348   11.405   11.462   11.520   11.578   11.636  11.694
  49   11.753   11.812   11.871  11.930   11.990   12.049   12.110   12.170   12.231  12.292
  50   12.353   12.414  12.476   12.538   12.600   12.663   12.725   12.788   12.852  12.915
 注記 JIS Z 8806 [2]から引用。
       この表の数値をこの規格に示す計算に用いるときは,小数点以下2桁に丸める。
                                273.15    1
                       表4−                 の値(P0=101.32 kPaの場合)
                              tg  273.15 P0
                                                                                    単位 kPa−1
  温度    0.0      0.1      0.2      0.3     0.4      0.5      0.6      0.7     0.8      0.9
 (℃)
    0   0.009 870 0.009 866 0.009 862 0.009 859 0.009 855 0.009 852 0.009 848 0.009 844 0.009 841 0.009 837
    1   0.009834 0.0098300.009827 0.0098230.009819 0.009816 0.0098120.009809 0.009805 0.009802
    2   0.009798 0.0097940.009791 0.0097870.009784 0.009780 0.0097770.009773 0.009770 0.009766
    3   0.009762 0.0097590.009755 0.0097520.009748 0.009745 0.0097410.009738 0.009734 0.009731
    4   0.009727 0.0097240.009720 0.0097170.009713 0.009710 0.0097060.009703 0.009699 0.009696
    5   0.009692 0.0096890.009685 0.0096820.009678 0.009675 0.0096710.009668 0.009665 0.009661
    6   0.009658 0.0096540.009651 0.0096470.009644 0.009640 0.0096370.009633 0.009630 0.009627
    7   0.009623 0.0096200.009616 0.0096130.009609 0.009606 0.0096030.009599 0.009596 0.009592
    8   0.009589 0.0095850.009582 0.0095790.009575 0.009572 0.0095680.009565 0.009562 0.009558
    9   0.009555 0.0095520.009548 0.0095450.009541 0.009538 0.0095350.009531 0.009528 0.009525
   10   0.009521 0.0095180.009514 0.0095110.009508 0.009504 0.0095010.009498 0.009494 0.009491
   11   0.009488 0.0094840.009481 0.0094780.009474 0.009471 0.0094680.009464 0.009461 0.009458
   12   0.009454 0.0094510.009448 0.0094440.009441 0.009438 0.0094350.009431 0.009428 0.009425
   13   0.009421 0.0094180.009415 0.0094110.009408 0.009405 0.0094020.009398 0.009395 0.009392
   14   0.009389 0.0093850.009382 0.0093790.009375 0.009372 0.0093690.009366 0.009362 0.009359
   15   0.009356 0.0093530.009349 0.0093460.009343 0.009340 0.0093360.009333 0.009330 0.009327

――――― [JIS K 2301 pdf 16] ―――――

14
K 2301 : 2011
                            273.15    1
                   表4−                 の値(P0=101.32 kPaの場合)(続き)
                          tg  273.15 P0
                                                                                    単位 kPa−1
  温度    0.0      0.1      0.2      0.3     0.4      0.5      0.6      0.7     0.8      0.9
 (℃)
   16   0.009324 0.0093200.009317 0.0093140.009311 0.009307 0.0093040.009301 0.009298 0.009295
   17   0.009291 0.0092880.009285 0.0092820.009279 0.009275 0.0092720.009269 0.009266 0.009263
   18   0.009260 0.0092560.009253 0.0092500.009247 0.009244 0.0092400.009237 0.009234 0.009231
   19   0.009228 0.0092250.009222 0.0092180.009215 0.009212 0.0092090.009206 0.009203 0.009200
   20   0.009196 0.0091930.009190 0.0091870.009184 0.009181 0.0091780.009174 0.009171 0.009168
   21   0.009165 0.0091620.009159 0.0091560.009153 0.009150 0.0091460.009143 0.009140 0.009137
   22   0.009134 0.0091310.009128 0.0091250.009122 0.009119 0.0091160.009112 0.009109 0.009106
   23   0.009103 0.0091000.009097 0.0090940.009091 0.009088 0.0090850.009082 0.009079 0.009076
   24   0.009073 0.0090700.009066 0.0090630.009060 0.009057 0.0090540.009051 0.009048 0.009045
   25   0.009042 0.0090390.009036 0.0090330.009030 0.009027 0.0090240.009021 0.009018 0.009015
   26   0.009012 0.0090090.009006 0.0090030.009000 0.008997 0.0089940.008991 0.008988 0.008985
   27   0.008982 0.0089790.008976 0.0089730.008970 0.008967 0.0089640.008961 0.008958 0.008955
   28   0.008952 0.0089490.008946 0.0089430.008940 0.008937 0.0089340.008931 0.008928 0.008925
   29   0.008922 0.0089190.008917 0.0089140.008911 0.008908 0.0089050.008902 0.008899 0.008896
   30   0.008893 0.0088900.008887 0.0088840.008881 0.008878 0.0088750.008873 0.008870 0.008867
   31   0.008864 0.0088610.008858 0.0088550.008852 0.008849 0.0088460.008843 0.008841 0.008838
   32   0.008835 0.0088320.008829 0.0088260.008823 0.008820 0.0088170.008814 0.008812 0.008809
   33   0.008806 0.0088030.008800 0.0087970.008794 0.008792 0.0087890.008786 0.008783 0.008780
   34   0.008777 0.0087740.008771 0.0087690.008766 0.008763 0.0087600.008757 0.008754 0.008752
   35   0.008749 0.0087460.008743 0.0087400.008737 0.008735 0.0087320.008729 0.008726 0.008723
   36   0.008720 0.0087180.008715 0.0087120.008709 0.008706 0.0087040.008701 0.008698 0.008695
   37   0.008692 0.0086890.008687 0.0086840.008681 0.008678 0.0086760.008673 0.008670 0.008667
   38   0.008664 0.0086620.008659 0.0086560.008653 0.008650 0.0086480.008645 0.008642 0.008639
   39   0.008637 0.0086340.008631 0.0086280.008626 0.008623 0.0086200.008617 0.008615 0.008612
   40   0.008609 0.0086060.008604 0.0086010.008598 0.008595 0.0085930.008590 0.008587 0.008584

6 一般成分の分析方法

6.1 分析の原理

  熱伝導度検出器又は水素炎イオン化検出器を備えたガスクロマトグラフを用い,試料ガスの全成分を数
種のカラムによって分離する。記録されたクロマトグラムのそれぞれのピークの面積を,同一条件下で得
られた混合標準ガスのピーク面積と比較し,補正係数による補正を行って各成分を定量する。この方法の
分析対象成分は,次のとおりとする。
  分析対象成分
     水素      (H2)                         イソブタン           (i-C4H10)
    ヘリウム   (He)                         ブタン               (n-C4H10)
     酸素     (O2)                          ブテン類             (C4H8)

――――― [JIS K 2301 pdf 17] ―――――

                                                                                             15
                                                                                   K 2301 : 2011
     窒素      (N2)                         1,3-ブタジエン       (1,3-C4H6)
    一酸化炭素(CO)                          イソペンタン         (i-C5H12)
    二酸化炭素(CO2)                         ペンタン             (n-C5H12)
     メタン   (CH4)                         2,2-ジメチルプロパン (2,2-dimethyl-C3H6)
    エタン   (C2H6)                         ペンテン類           (C5H10)
    エチレン (C2H4)                         シクロペンタン       (cyclo-C5H10)
    プロパン (C3H8)                         ヘキサン類           (C6H14)
    プロピレン(C3H6)                        ベンゼン             (C6H6)
    トルエン (C6H5CH3)
  天然ガス系又は石油ガス系の試料ガスであって,水素,一酸化炭素,エチレンなどの成分を含まないこ
とが明らかな場合には,その成分について分析する必要はない。
  天然ガスなどに含まれることのあるC6以上の炭化水素類は,バックフラッシングを適用してC6以上の
成分を一括して定量し,C6+と表示する。
  試料ガス中の主成分及びその他の成分は,ガスクロマトグラフによって物理的に分離し,同じ条件下で
行われた標準ガスの分析データと比較することによって定量する。したがって,標準ガス及び試料ガスは,
同装置及び同条件で分析する。
    注記 ブテン類には1-ブテン,シス-2-ブテン,トランス-2-ブテン及びイソブテンを,ペンテン類には
          1-ペンテン,シス-2-ペンテン,トランス-2-ペンテン,2-メチル-1-ブテン,3-メチル-1-ブテン及
          び2-メチル-2-ブテンを,並びにヘキサン類にはヘキサン,イソヘキサン,3-メチルペンタン,
          2, 2-ジメチルブタン及び2, 3-ジメチルブタンを含む。ただし,天然ガスについては,ヘキサン
          類にシクロペンタンを含める。
  ブテン類,ペンテン類及びヘキサン類は,通常,個々の成分ごとに定量し,個々の値を表示する。

6.2 標準ガス,キャリヤーガス,水素及び助燃ガス

6.2.1  標準ガス
6.2.1.1  混合標準ガス
  試料ガスの組成に近似した,濃度既知の混合ガスで,標準ガス登録事業者が作製したものを用いる。
  混合標準ガスには,分析する試料ガス中に含まれる全成分を含めるとよいが,酸素又はある種の不飽和
炭化水素,高沸点炭化水素などの,一括して高圧容器へ充することが困難な成分については,複数の混
合標準ガスに分割して用いる。この方法でも不適切な場合には,混合標準ガスに含めることを省略し,省
略した成分は,混合標準ガス中に含まれる他の成分のピーク面積値,補正係数及び濃度を用いて計算する
(6.7参照)。高圧容器への充が困難な,ベンゼン又はトルエンの混合標準ガスは,JIS K 0088に準じる
方法で調製してもよい。
6.2.1.2  純ガス
  純ガスとは,単一成分で高純度のものをいう。純ガスを用いる方法は,一般に体積分率80 %以上の成分
に対して用いる。
  なお,体積分率10 %以上体積分率80 %未満の成分に対しては,ガスクロマトグラフの直線性をJIS K
0055に基づき定期的に確認し,分析する。
  試料ガスの分析に用いる純ガスの例を,次に示す。
   水素    JIS K 0512に規定する3級品(純度は体積分率99.99 %以上)相当以上のもの

――――― [JIS K 2301 pdf 18] ―――――

16
K 2301 : 2011
   窒素    JIS K 1107に規定する2級品(純度は体積分率99.995 %以上)相当以上のもの
   メタン  純度は体積分率99.99 %以上のもの
   二酸化炭素 純度は体積分率99.99 %以上のもの
   プロパン 純度は体積分率99.9 %以上のもの
6.2.2  キャリヤーガス
  キャリヤーガスは,純度が体積分率99.99 %以上のアルゴン,ヘリウム又は窒素を用いる。
6.2.3  水素
  水素炎イオン化検出器の燃料ガスには,純度が体積分率99.99 %以上であって,腐食性ガス及び有機化
合物を含まない水素を用いる。
6.2.4  助燃ガス
  水素炎イオン化検出器の助燃ガスには,不純物として炭化水素を含まない空気又は酸素を用いる。

6.3 装置

6.3.1  ガスクロマトグラフ
  ガスクロマトグラフの各主要部は,次による。
    注記 ガスクロマトグラフは,カラムの交換,分析条件の変更などの煩雑さを省き,分析時間を短縮
          するために,カラムごとに複数台を設置するか,又は複流路式ガスクロマトグラフを利用する
          と便利である。
a) 検出器は,次による。
  1) 熱伝導度検出器は,表5に示すカラム(d,e又はf)をガスクロマトグラフに接続し,ヘリウムを
      キャリヤーガスとして,表6の分析条件の下でプロパンを導入した場合には,次の式で算出するS
      値(mV)が1 500程度得られるものとする。
        ピーク面積をデータ処理装置によって測定するときは,次の式によって算出する。
                            C  F  103
                         S
                              60  Q
                      ここに,    S :  ピーク面積(mV)
                                  C :  データ処理装置によるプロパンのピーク面積(μV・s)
                                  F :  キャリヤーガス流量(mL/min)
                                  Q :  プロパン導入量(mL)
        ピーク面積を半値幅法によって測定する場合は,次の式によって算出する。
                            D  F   A
                         S
                             V   Q
                      ここに,    S :  ピーク面積(mV)
                                  D :  記録紙の目盛幅1 cm当たりの記録計感度(mV/cm)
                                  F :  キャリヤーガス流量(mL/min)
                                  A :  半値幅法によるプロパンのピーク面積(cm2)
                                  V :  記録紙の送り速度(cm/min)
                                  Q :  プロパン導入量(mL)
  2) 水素炎イオン化検出器は,表5に示すカラム(g)をガスクロマトグラフに接続し,窒素をキャリヤ
      ーガスとして,表6の分析条件の下でJIS K 8858に規定するベンゼンを導入したとき,次の式で計
      算されるρ値(C/g)が0.001程度得られるものとする。
        ピーク面積をデータ処理装置によって測定するときは,次の式によって算出する。

――――― [JIS K 2301 pdf 19] ―――――

                                                                                             17
                                                                                   K 2301 : 2011
                                   6
                            C  10
                             R  W
                      ここに,     ρ :  ピーク面積(C/g)
                                  C :  データ処理装置によるベンゼンのピーク面積(μV・s)
                                  R :  ガスクロマトグラフのダイナミックレンジ(Ω)
                                  W :  ベンゼン導入量(g)
        ピーク面積を半値幅法によって測定する場合は,次の式によって算出する。
                                          3
                            D  A  60  10
                              V   R  W
                      ここに,     ρ :  ピーク面積(C/g)
                                  D :  記録紙の目盛幅1 cm当たりの記録計感度(mV/cm)
                                  A :  半値幅法によるベンゼンのピーク面積(cm2)
                                  V :  記録紙の送り速度(cm/min)
                                  R :  ガスクロマトグラフのダイナミックレンジ(Ω)
                                  W :  ベンゼン導入量(g)
b) 感度切換装置は最大減衰比500 : 1以上で,減衰器精度は,各段につき0.5 %以内とする。
c) カラム槽は,6.4に規定するカラムを収納でき,内部を必要な温度に保持し,かつ,温度分布を均一に
    保てる加熱機構をもつものとする。また,温度制御精度は±0.5 ℃以内で,電源電圧の10 %変動に対
    する温度変化は,150 ℃付近において±0.5 ℃以内が望ましい。昇温して分析を行う場合は,昇温プ
    ログラムの再現性があることを確認しておく。
d) 流量制御機構は,キャリヤーガスの流量調節弁の圧力制御安定性が,設定圧力の1 %以内であるもの
    とする。
6.3.2  気体試料導入装置
  気体試料導入装置は,容量0.1 mL5 mLの試料計量管が取り付けることができるもので,6.8に規定す
る繰返し精度を満足しなければならない。用いるカラムによって,次に示す充カラム用とキャピラリー
カラム用とに大別される。試料計量管の体積及び導入装置は,分析対象成分の濃度,検出器の感度及び用
いるカラムによって適切なものを選択する。
a) 充カラム用試料導入部は,試料計量管,気体試料流路用ストップ弁及びキャリヤーガス流路の切替
    弁で構成する。
b) キャピラリーカラム用試料導入部は,次に示す方式に分類される。一般的には,気体試料を導入する
    場合,スプリット注入法又は直接注入法を用いる。
  1) スプリット注入法(分割導入方式)カラムに試料の一部を導入する。
  2) スプリットレス注入法(非分割導入方式)カラムに試料のほぼ全量を導入する。
  3) 直接注入法(全量導入方式)カラムに試料の全量を導入する。
6.3.3  記録計
  記録計は,次の性能をもつものを用いる。ただし,6.3.4に規定するデータ処理装置を用いるときは,こ
の限りではない。
a) フルスケール 1 mVのもの。
b) 記録紙有効幅 20 cm以上のもの。
c) ペン走行時間 フルスケールの99 %につき1秒以下のもの。
d) 記録紙送り速度 0.5 cm/min以上適宜増速できるもの。
e) 不感帯 フルスケールの0.15 %以下のもの。

――――― [JIS K 2301 pdf 20] ―――――

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