Medição da humidade residual em gases combustíveis da 2ª família de gases

A 2ª família de gases inclui os gases combustíveis Gás Natural e Hidrogénio, bem como gases naturais como o gás de esgoto ou Biogás.

A folha de cálculo DVGW G260 define os valores-limite para os componentes de gás que podem estar contidos nos gases combustíveis, a fim de os alimentar na rede pública de gás. A fim de evitar possíveis problemas técnicos posteriores e discrepâncias na faturação na fronteira da entidade jurídica, a alimentação da rede de gás deve ser interrompida se estes requisitos não forem cumpridos.

Para além das especificações de valores-limite para impurezas como o enxofre, o amoníaco ou o silício, etc., existem também especificações para os requisitos relativos ao teor de água, uma vez que este desempenha um papel significativo na determinação da capacidade de combustão dos gases combustíveis.

Os valores-limite para o teor de água durante a alimentação são definidos do seguinte modo

Designação

Unidade

Valor-limite

Teor de águamg/m3

200 (pressão máxima ≤ 10 bar)

50 (Pressão máxima > 10 bar)

Tabela 1: Valores-limite para componentes de gás - teor de água em mg/m3

Se estes valores forem convertidos para a temperatura do ponto de orvalho, ou seja, a temperatura abaixo da qual o vapor de água se precipita como condensado, obtêm-se os seguintes resultados

Designação

Unidade

Valor-limite

Temperatura do ponto de orvalho°Ctd

-33° (pressão máxima ≤ 10 bar)

-46° (pressão máxima > 10 bar)

Tabela 2: Valores-limite para componentes de gás - teor de água em °Ctd, 1013,25 mbar, 0°C

O teor de humidade residual é definido com base na temperatura mais fria alguma vez medida, devendo também ser tidas em conta eventuais flutuações de Pressão e Temperatura, de modo a evitar a condensação.

Ao alimentar qualquer gás combustível, é necessário garantir que o teor de água não é ultrapassado. Este pode ser medido e monitorizado com Dispositivos de medição adequados.

Especialmente no inverno ou em tempo frio, os componentes críticos podem ser danificados pela formação de gelo e, no pior dos casos, isto pode levar a uma paragem do fornecimento de gás, uma vez que o Gases já não pode fluir através das tubagens devido a reparações.

Para além dos problemas técnicos, um teor de água demasiado elevado reflecte-se num volume de gás padrão reduzido e também na potência do queimador, uma vez que esta é especificada por metro cúbico padrão e quanto mais água estiver contida num metro cúbico padrão, menor será a potência do queimador, uma vez que é necessária mais energia para a evaporação da água. As flutuações de temperatura adicionais agravam o problema.

Por exemplo, o volume padrão medido a 1013,25 mbar e 0°C, com um teor de água de 0% RH (0°C), é calculado como 1000 Nm3. No entanto, se este volume padrão for convertido para as condições reais, por exemplo, para 20°C e 970 mbar abs. com um teor de água de 60% RH, o resultado é apenas 880 m3 de gás combustível em vez de 1000 Nm3.

Uma vez que os Medidores de fluxo convencionais para gases combustíveis não são compensados em termos de pressão e temperatura e, por conseguinte, não medem o fluxo volumétrico padronizado a 1013,25 mbar e 0°C, mas apenas o fluxo volumétrico passado nas Condições ambientais actuais, se o teor de água for demasiado elevado ou se as temperaturas flutuarem demasiado entre a medição do fluxo volumétrico padronizado e a medição do fluxo volumétrico real, é frequentemente deduzido mais do que seria de esperar.