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1/11中海油能源發(fā)展股份有限公司天然氣分析設備及智能技術研究服務采購技術要求書編制：審核：批準：2/11一、項目概況及總體要求1、項目概況：海上平臺作為海洋資源開發(fā)的前沿陣地與核心場所，其配備的實驗室承擔著天然氣等多方面的重要分析檢測任務。目前，天然氣分析設備長期依賴進口、空間適配性差、難以適應惡劣環(huán)境以及自動化水平不足等問題，根據(jù)該項目的需要，需要乙方協(xié)助開展微流路進樣模塊設計與優(yōu)化、氣相色譜法測定微量水含量研究、水含量-水露點換算邏輯研究及驗證、組成與烴露點換算方法研究、色譜法測定硫化物方法研究、天然氣分析設備的硬件設計、試制及測試，以及防爆性能的認證，形成一臺天然氣組成、物性參數(shù)、硫化物、烴露點、水露點等多項檢測項目整合于一體的分析設備。2、總體要求（1）保質(zhì)保量在規(guī)定時間內(nèi)完成合同規(guī)定所有相關工作；（2）對工作涉及內(nèi)容保密。二、服務內(nèi)容和范圍1、服務內(nèi)容配合甲方開展專業(yè)技術支持內(nèi)容研究，具體內(nèi)容如下：（1）設備智能化關鍵技術研究：開展微流路進樣模塊設計與優(yōu)化、氣相色譜法測定微量水含量研究、水含量-水露點換算邏輯研究及驗證、組成與烴露點換算方法研究和色譜法測定硫化物方法研究。（2）天然氣分析設備試制：開展天然氣分析設備系統(tǒng)設計及試制，具體包括正壓防爆外殼系統(tǒng)設計制造，核心色譜系統(tǒng)設計制造，主板PCB清洗敷形涂覆、防爆電氣元件選用及控制軟件開發(fā)，以及高精度智能化自動校準模塊開發(fā)，實現(xiàn)自動化校準流程、數(shù)據(jù)采集比對修正及校準數(shù)據(jù)存儲追溯。3/11（3）天然氣分析設備性能測試：對集成的分析儀器開展系統(tǒng)性測試，含工廠驗收測試、環(huán)境適應性驗證、穩(wěn)定性與可靠性測試，以及現(xiàn)場安裝調(diào)試驗收。2、工作量清單服務項目服務內(nèi)容具體內(nèi)容單位數(shù)量設備智能化關鍵技術研究1、微流路進樣模塊設計與優(yōu)化a流路設計及驗證：根據(jù)應用需求及分析流程設計流路，分析進樣系統(tǒng)的進樣邏輯，確定進樣體積，伴熱溫度，進樣壓力以及柱切換等功能需求，并通過傳統(tǒng)膜閥+不銹鋼管的實現(xiàn)方式進行初步驗證。b微流路進樣模塊設計及加工：利用微流路技術根據(jù)流路方案進行進樣模塊的設計，考察開關閥，加熱棒等核心部件選型，研究加工材料，加工工藝，表面惰性話處理等核心技術，并進行加工制造。c驗證對比及優(yōu)化：分別測試傳統(tǒng)模式下與微流路進樣模塊對天然氣樣品檢測的性能參數(shù)，如定量重復性，切閥波動等參數(shù)，并根據(jù)結果進一步優(yōu)化。項12、氣相色譜法測定微量水含量研究a色譜方案設計：根據(jù)目標樣品組成設計微量水檢測色譜方案，并進行初步驗證，綜合考慮水分子具有強極性、易吸附、在常規(guī)色譜柱上峰形差、且對許多檢測器響應弱等特點，確定閥切方案，色譜柱選型及溫度流量等條件。b檢測器開發(fā)及優(yōu)化：利用增強型等離子放電技術針對微量水檢測優(yōu)化性能，并根據(jù)結果進行優(yōu)化。c方法驗證：搭建平臺對水含量檢測進行驗證，分別通過標準樣品與實際樣品進行研究。對共存干擾物如CO2，硫化物以及輕烴對水峰分離、檢測的干擾問題，通過優(yōu)化色譜條件、柱系統(tǒng)或檢測器參數(shù)來實現(xiàn)選擇性測定。并有效消除系統(tǒng)的記憶效應，建立合理的系統(tǒng)清潔和平衡流程。d系統(tǒng)測試及軟件開發(fā)：研究樣品引入與傳輸系統(tǒng)的惰性化，采用特殊惰性化處理的不銹鋼，減少水吸附，死體積吸附和記憶效應。采用高精度、穩(wěn)定的痕量水標準氣體的制備方法。系統(tǒng)的考察方法的檢出限、定量限、線性范圍、精密度（重復性、重現(xiàn)性）、準確度（加標回收率、與標準方法比對）?？疾旆蛛x效果，檢出限，重復性等性能。并根據(jù)系統(tǒng)需求開發(fā)定制化軟件。項13、水含量-水露點換算邏輯研究及驗證a研讀國內(nèi)外水露點相關標準及文獻（如GB/T22634-2008，ASTMD1142-95及ISO18453:2004），對比不同標準間差異，找到與檢測對象更適配的標準；b根據(jù)天然氣實際樣品中水含量與水露點儀測定結果構建模型，并進行驗證；c將得到的換算模型嵌入色譜控制軟件，形成進樣后自動積分得到水含量并換算至水露點值；d根據(jù)系統(tǒng)檢測實際樣品得到的水含量范圍，與水露點儀結果對比，分析誤差來源，如測定水含量本身帶來的誤差，換算公式/模型的局限性，露點儀測量本身的誤差或其他組分帶來的不確定性，根據(jù)誤差來源優(yōu)化該換算模型。項14/11服務項目服務內(nèi)容具體內(nèi)容單位數(shù)量4、組成與烴露點換算方法研究a全組分分析方案優(yōu)化：研究多閥多柱切換系統(tǒng)（如中心切割、反吹、并聯(lián)/串聯(lián)柱），確保從永久氣體（H2，O2，N2，CO2，CO）到C1-C5輕烴，直至C6+重組分（包括正構烷烴、異構烷烴、環(huán)烷烴、芳烴）的完整分離和定量。分析TCD與FID的最佳分析流程，確保永久氣體和烴類的信號的準確采集與檢測。b烴露點熱力學計算模型：系統(tǒng)比較不同狀態(tài)方程在預測天然氣烴露點上的精度和適用范圍，確定最適用模型；c將模型嵌入色譜軟件：實現(xiàn)進樣-各組分含量-烴露點全自動計算。d誤差分析及性能驗證：使用露點儀或壓電石英晶體法露點儀在可控壓力、溫度下測量已知組成樣品的真實烴露點，與GC分析結果進行對比，分析誤差影響，綜合不確定度評估，評估烴露點預測值的置信區(qū)間。項15、色譜法測定硫化物方法研究a檢測方案確定：篩選與優(yōu)化色譜柱，對比PLOT柱、多孔聚合物柱等對H?S/COS/甲硫醇/乙硫醇的分離效果，優(yōu)化柱溫程序?qū)崿F(xiàn)基線分離。設計閥切換系統(tǒng)（如中心切割+反吹）；參考GB/T1106010中推薦的檢測器根據(jù)需求確定檢測器類型；b根據(jù)實際應用需求優(yōu)化檢測器性能，如FPD火焰穩(wěn)定性，優(yōu)化研究氫氣/空氣流速比、優(yōu)化濾光片透射率，消除烴類產(chǎn)生的干擾。如優(yōu)化SCD臭氧反應效率：開發(fā)自清潔電極或惰性涂層（如石英），減少信號衰減。評估高濃度甲烷、CO?對發(fā)光反應的淬滅作用；c系統(tǒng)性設計：流路惰性化設計：研究不同表面涂層對硫化物吸附的抑制效果，評估取樣閥、管線材質(zhì)對H?S回收率的影響。研究不同碳數(shù)組分（C1~C6）對FPD/SCD響應的修正模型，排除水分與氧氣影響?？疾彀闊釡囟葘α蚧锢淠蛭揭种谱饔?。d系統(tǒng)驗證：性能參數(shù)驗證，按標準要求測試：檢出限，重復性，回收率等性能參數(shù)，對比FPD與SCD在相同基質(zhì)下的靈敏度差異。標準物質(zhì)互認研究：參與國際比對，驗證實驗室間一致性。項1天然氣分析設備的試制6、天然氣分析設備的試制1）核心色譜系統(tǒng)試制：a微流路進樣系統(tǒng)進行耐腐蝕設計、高密封性設計，優(yōu)化流路布局以減少死體積。管路、接頭需選用316L不銹鋼或更高等級耐蝕合金。b設計高精度、穩(wěn)定的柱溫箱、檢測器加熱塊溫控系統(tǒng)，滿足程序升溫需求。加熱元件、傳感器、保溫材料需結合防爆要求；c檢測器設計與制造：將涉及到的TCD，F(xiàn)ID等檢測器進行隔爆設計處理，并優(yōu)化空間布局。信號相關電子器件進行三防處理，金屬表面進行高質(zhì)量防腐處理。d根據(jù)分析需求選擇合適的固定相和色譜柱類型，進行精密裝填與安裝，綜合考慮高濕度環(huán)境，設計色譜柱保護措施。保證樣品流路全流程伴熱，避免樣品冷凝和吸附損失。2）自動校準模塊試制設計一套高精度、智能化的自動校準模塊，構建自動化的校準流程。系統(tǒng)能夠根據(jù)預設的時間間隔或檢測任務量，自動啟動校準程序。在數(shù)據(jù)處理方面，色譜系統(tǒng)自動采集不同濃度標準樣品氣的檢測數(shù)據(jù)，并與標準值進行比對分析，對檢測數(shù)據(jù)進行校準和修正，自動計算并更新儀器的校準系數(shù)。同時，系統(tǒng)將校準數(shù)據(jù)進行存儲和記錄，形成詳細的校準報告，方便用戶隨時查看和追溯儀器的校準歷史。3）正壓防爆外殼系統(tǒng)試制a殼體設計與材料：設計符合防爆標準的堅固殼體，結構需能承受內(nèi)部爆炸壓力，并防止火焰?zhèn)鞑サ酵獠课ｋU環(huán)境。使用高精度法蘭、密封面加工。b設計多重密封（如硅橡膠、氟橡膠O型圈），確保殼體在所有門、蓋板、電纜引入裝置、氣路接口處的長期有效密封。c正壓吹掃系統(tǒng)確保吹掃氣（通常為儀表空氣或惰性氣體）清潔、干燥、壓力穩(wěn)定，設計精密流量計/開關對流量進行控制與監(jiān)測，確保維持所需的最小吹掃流量。集成壓力傳感器和控制器，監(jiān)控并維持殼體內(nèi)所需的最小正壓（通常高于外部環(huán)境50Pa以上）。d設計可靠的聯(lián)鎖系統(tǒng)，吹掃未完成/壓力未建立前不能通電且運行中項1