ISO 6974-1:2000
(Main)Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography — Part 1: Guidelines for tailored analysis
Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography — Part 1: Guidelines for tailored analysis
Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse — Partie 1: Lignes directrices pour l'analyse sur mesure
L'ISO 6974-1:2000 donne les lignes directrices pour l'analyse quantitative des constituants du gaz naturel dans les limites des gammes d'application indiquées au Tableau 1 de l'ISO 6974-1:2000.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6974-1
First edition
2000-04-01
Natural gas — Determination of
composition with defined uncertainty by
gas chromatography —
Part 1:
Guidelines for tailored analysis
Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude
définie par chromatographie en phase gazeuse —
Partie 1: Lignes directrices pour l'analyse spéciale
Reference number
ISO 6974-1:2000(E)
©
ISO 2000
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but shall not
be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In downloading this
file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat accepts no liability in this
area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation parameters
were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In the unlikely event
that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2000
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO's member body
in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 � CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 734 10 79
E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
Printed in Switzerland
ii © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols and subscripts .4
5 Principles of analysis .4
6 Materials .5
7 Apparatus .5
8 Required characteristics.6
9 Sampling.6
10 Analytical procedure .6
11 Methods of test .8
12 Control chart .10
13 Uncertainty in the mole fraction of the normalized components .10
14 Test report .10
Annex A (informative) Comparative characteristics of typical analytical methods, as described in parts
3 to 6 of ISO 6974.12
Annex B (informative) Use of control charts .13
Bibliography.16
© ISO 2000 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 6974 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 6974-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 193, Natural gas, Subcommittee
SC 1, Analysis of natural gas.
This part as well as the other five parts of ISO 6974 cancel and replace ISO 6974:1984 which specified only one
method.
ISO 6974 consists of the following parts, under the general title Natural gas — Determination of composition with
defined uncertainty by gas chromatography :
— Part 1: Guidelines for tailored analysis
— Part 2: Measuring-system characteristics and statistics for data treatment
— Part 3: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C using
8
two packed columns
— Part 4: Determination of nitrogen, carbon dioxide and C to C and C hydrocarbons for a laboratory and on-
1 5 6+
line measuring system using two columns
— Part 5: Determination of nitrogen, carbon dioxide and C to C and C hydrocarbons for a laboratory and on-
1 5 6+
line process application using three columns
— Part 6: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C using
8
three capillary columns
Annexes A and B of this part of ISO 6974 are for information only.
iv © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
Introduction
This part of ISO 6974 gives guidelines for the "tailored" analysis of natural gas with the aim of determining the mole
fractions of the principal components.
ISO 6974 (all parts) describes methods of analysis of natural gas with definable levels of uncertainty. The approach
is suitable for the calculation of calorific value and other additive physical properties of the gas, again with a
definable uncertainty.
Part 2 of ISO 6974 describes the determination of the measuring system characteristics and the statistical
approach to data handling and error calculation with the aim of defining the uncertainties in the component mole
fractions.
Part 3 and subsequent parts of ISO 6974 describe different possible methodologies for tailored analyses, which
can only be applied in conjunction with parts 1 and 2 of ISO 6974.
Parts 1 and 2 represent the body of ISO 6974. The method chosen from Part 3 and subsequent parts or from any
other source requires compliance with parts 1 and 2 of ISO 6974.
Informative annex A gives a comparison of the characteristics of typical analytical methods as described in part 3
and subsequent parts of ISO 6974.
ISO 6974 (all parts) is designed for the measurement of H ,He, O ,N ,CO , individual hydrocarbons and/or a
2 2 2 2
total figure for hydrocarbons for example above C defined as C �. It is not applicable to other minor components
5 6
where their contribution to physical properties is not significant or can be regarded as constant. Among these are
potentially natural components such as Ar, H O and sulfur compounds, and components arising from gas treatment
2
such as methanol, glycols and amines.
The described method allows air contamination in the sample to be recognized and measured in the case of spot
sampling and laboratory analysis, but not necessarily for on-line analysis.
Although "tailored" analysis itself is relatively simple, it can produce an analysis with high accuracy, provided that
elaborate preparations are carried out. These include outlining the structure of the analysis, defining the working
ranges and establishing the analytical procedure. However, in practice, only a limited number of steps are
necessary for setting up the method to meet the requirements for specific application. The amount of work and
calculations necessary will then be relatively restricted.
This part of ISO 6974 describes all the essential steps for setting up a "tailored" analysis.
Assuming that the analytical results follow the normal distribution, control charts give an indication as to whether
the measuring system and the established method is working satisfactorily. For this reason the use of control charts
is described in informative annex B of this part of ISO 6974.
ISO 6974 (all parts) can be used in daily practice in a laboratory and for on-line field applications and covers the
following options or alternatives.
� Straight-line or polynomial calibration plots.
� Single-point or multi-level calibration.
� Recombination of components by backflushing to vent, recombination of components by backflushing to
measure, or forward elution of all components.
� Calibration one-to-one, or by relative response factors to a reference component.
© ISO 2000 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
� The use of a thermal conductivity detector (TCD) is necessary and in certain cases a flame ionisation detector
(FID) may be used in addition.
When setting up a tailored analysis, a series of choices are to be made from these options. The consequences of
the combination chosen should be assessed. The procedure for this assessment is described in this part of
ISO 6974. If the assessment shows that the performance is poorer than desired, another combination can be
chosen, in which case the assessment is to be repeated in full.
vi © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6974-1:2000(E)
Natural gas — Determination of composition with defined
uncertainty by gas chromatography —
Part 1:
Guidelines for tailored analysis
1 Scope
This part of ISO 6974 gives guidelines for the quantitative analysis of natural-gas-containing constituents within the
application ranges given in Table 1.
Individual methods, as described in part 3 and subsequent parts of ISO 6974, may have more restricted application
ranges than those in Table 1, but in all cases they will fall within this overall scope of the ranges given.
Table 1 — Application ranges
Mole fraction range
Component
%
Hydrogen 0,001 to 0,5
Helium 0,001 to 0,5
Oxygen 0,001 to 5
Nitrogen 0,001 to 60
Carbon dioxide 0,001 to 35
Methane 40 to 100
Ethane 0,02 to 15
Propane 0,001 to 25
Butanes 0,000 1 to 5
Pentanes 0,000 1 to 1
Hexanes and heavier 0,000 1 to 0,5
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 6974. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 6974 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 6974-2, Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography —
Part 2: Measuring-system characteristics and statistics for data treatment.
ISO 6974-3, Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography —
Part 3: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C using two
8
packed columns.
© ISO 2000 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
ISO 6974-4, Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography —
Part 4: Determination of nitrogen, carbon dioxide and C to C and C hydrocarbons for a laboratory and on-line
1 5 6+
measuring system using two columns.
ISO 6974-5, Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography —
Part 5: Determination of nitrogen, carbon dioxide and C to C and C hydrocarbons for a laboratory and on-line
1 5 6+
process application using three columns.
ISO 6974-6, Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography —
Part 6: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C using three
8
capillary columns.
ISO 6975, Natural gas — Extended analysis — Gas-chromatographic method.
ISO 10715, Natural gas — Sampling guidelines.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 6974, the following terms and definitions apply.
3.1
response
output signal of the measuring system for a component that is measured as peak area or peak height, expressed in
counts
3.2
reference component
component present in a working-reference gas mixture (WRM) (see 3.9), which is used to calibrate the analyser
response to other, similar components in the sample which are not themselves present in the working-reference
gas mixture
NOTE For example, if the WRM contains hydrocarbons up to and including n-butane, but no pentanes or higher, then
n-butane contained in the WRM can be used as a reference component for the quantification of pentanes and heavier
components in the sample. The reference component should have a response function which normally is a first-order
polynomial with zero intercept, i.e. a straight line through the origin.
3.3
relative response factor
K
j
ratio of the molar amount of component j to the molar amount of reference component which gives an equal
detector response
3.3.1
relative response factor for flame ionisation detector (FID)
calculated as the ratio of the carbon number of the reference component to the carbon number of the sample
component
NOTE The values of the relative response factors are described in ISO 6974-2.
3.3.2
relative response factor for thermal conductivity detector (TCD)
determined using reference gas mixtures as described in ISO 6974-2
3.4
other components
components in the gas sample which are not measured by tailored analysis in accordance with ISO 6974 (all parts)
and/or can be regarded as being present at a constant mole fraction
2 © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
NOTE The mole fraction of these components, except methanol and sulfur, can be determined by extended analysis in
accordance with ISO 6975.
3.5
group of components
components with mole fractions so low that their measurement as individuals would be difficult or require excessive
time, and which are measured as a group
NOTE This can be achieved by particular chromatographic techniques, such as backflushing, or by data handling, such as
integrating a succession of components as if they were a single component.
3.6
accuracy
closeness of agreement between a measurement result and the true value of the measurand
NOTE The term accuracy, when applied to a set of measurement results, describes a combination of random components
and a common systematic error or bias component.
3.7
uncertainty
estimate attached to a measurement result which characterizes the range of values within which the true value is
asserted to lie
NOTE In general, the uncertainty of measurements comprises many components. Some of these components may be
estimated on the basis of statistical distribution of the results of series of measurements and can be characterized by
experimental standard deviation (SD). The estimates of other components can only be based on experience or other
information.
3.8
certified-reference gas mixtures
CRM
mixtures which are used for the determination of the response curves of the measuring system
[1] [2]
NOTE Certified-reference gas mixtures may be prepared gravimetrically in accordance with ISO 6142 or ISO 13275 or
certified and validated by comparison with primary standard gas mixtures of closely related composition in accordance with
[3] [4]
ISO 6143 (see ISO 14111 ).
3.9
working-reference gas mixtures
WRM
mixtures which are used as working standards for regular calibration of the measuring system
[1]
NOTE Working-reference gas mixtures may be prepared by a gravimetric method in accordance with ISO 6142 or
[3]
certified and validated by comparison with CRM of closely related composition in accordance with ISO 6143 .
3.10
direct measurement
measurement by which individual components and/or groups of components are determined by comparison with
identical components in the working-reference gas mixture
3.11
indirect measurement
measurement by which individual components and/or groups of components which are themselves not present in
the working-reference gas mixture are determined using relative response factors to a reference component in the
working-reference gas mixture
3.12
repeatability
value below which the absolute difference between two single measurement results obtained using the same
method, on identical measurement material, by the same operator, using the same apparatus, in the same
© ISO 2000 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 6974-1:2000(E)
laboratory, within a short interval of time, (repeatability conditions), may be expected to lie with a specified
probability; in absence of other indication the probability is 95 %
3.13
control gas
high-pressure gas mixture of known composition containing all the components present in the working-reference
gas mixture
[3]
NOTE 1 A control gas can be either a gas sample with a composition determined in accordance with ISO 6143 or a
[1] [2]
multicomponent mixture prepared in accordance with ISO 6142 or ISO 13275 . A control gas is used to calculate the mean
(�� and the standard deviation (�) of component mole fractions detected for the preparation of the relevant control charts.
NOTE 2 For on-line analysis the working-reference gas mixture may be used as a control gas.
3.14
working range
restricted mole fraction range within the application range of Table 1, that is specific for methods of tailored
analysis
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
a ,b ,c ,d polynomial constants of component j
j j j j
K ratio of the response factor of component j to the response factor of the reference component
j
R response expressed as the number of counts
x normalized mole fraction
*
x non-normalized mole fraction
4.2 Subscripts
c air contamination
j component j
mc main components to be analysed using direct measurement
oc components which are not measured and/or can be regarded as being present at a constant mole
fraction
rcwrm reference component of the working-reference gas mixtures
rrf components or groups of components to be analysed using indirect measurement
ssample
wrm working-reference gas mixture
5Principlesofanalysis
All significant components or groups of components to be determined in a gaseous sample are physically
separated by means of gas chromatography and measure
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6974-1
Première édition
2000-04-01
Gaz naturel — Détermination de la
composition avec une incertitude définie
par chromatographie en phase
gazeuse —
Partie 1:
Lignes directrices pour l'analyse sur
mesure
Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by
gas chromatography —
Part 1: Guidelines for tailored analysis
Numéro de référence
ISO 6974-1:2000(F)
©
ISO 2000
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2000
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2003
Publié en Suisse
ii © ISO 2000 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et indices. 4
4.1 Symboles. 4
4.2 Indices. 4
5 Principes d'analyse. 5
6 Matériels. 5
7 Appareillage. 5
8 Caractéristiques requises. 6
9 Échantillonnage. 6
10 Méthode d'analyse. 6
11 Méthodes d'essai. 8
12 Graphes de contrôle . 10
13 Incertitude associée à la concentration des constituants normalisés. 10
14 Rapport d’essai. 10
Annexe A (informative) Caractéristiques comparatives des méthodes d'analyse types décrites
dans les Parties 3 à 6 de l'ISO 6974 . 12
Annexe B (informative) Utilisation de graphes de contrôle . 13
Bibliographie . 16
© ISO 2000 — Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres
pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 6974 peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 6974-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 193, Gaz naturel,
sous-comité SC 1, Analyse du gaz naturel.
La présente partie de l’ISO 6974 ainsi que les cinq suivantes annulent et remplacent l’ISO 6974:1984 qui ne
spécifiait qu’une seule méthode.
L'ISO 6974 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Gaz naturel — Détermination de
la composition avec une incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse:
Partie 1: Lignes directrices pour l'analyse sur mesure
Partie 2: Caractéristiques du système de mesure et statistiques pour le traitement des données
Partie 3: Détermination de l’hydrogène, de l’hélium, de l’oxygène, de l’azote, du dioxyde de carbone et
des hydrocarbures jusqu’à C à l’aide de deux colonnes remplies
8
Partie 4: Détermination de l’azote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C à C et C pour un
1 5 6+
système de mesurage en laboratoire et en continu employant deux colonnes
Partie 5: Détermination de l’azote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C à C et C pour
1 5 6+
l’application de processus en laboratoire et en continu employant trois colonnes
Partie 6: Détermination de l’hydrogène, de l’hélium, de l’oxygène, de l’azote, du dioxyde de carbone et
des hydrocarbures C à C en utilisant trois colonnes capillaires
1 8
Les annexes A et B de la présente partie de l’ISO 6974 sont données uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2000 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
Introduction
La présente partie de l’ISO 6974 donne les lignes directrices pour l’analyse «sur mesure» du gaz naturel avec
pour objectif la détermination des fractions molaires des principaux constituants.
L’ISO 6974 (toutes les parties) décrit des méthodes d’analyse du gaz naturel avec des niveaux d’incertitude
définissables. Cette approche est adaptée au calcul du pouvoir calorifique et d’autres propriétés physiques
supplémentaires du gaz, toujours avec une incertitude définissable.
La Partie 2 de l’ISO 6974 décrit la détermination des caractéristiques du système de mesurage ainsi que
l’approche statistique pour le traitement des données et le calcul des erreurs, avec pour objectif la définition
des incertitudes des fractions molaires des constituants.
La Partie 3 et les parties suivantes de l’ISO 6974 décrivent, pour les analyses sur mesure, les différentes
méthodologies possibles qui ne peuvent être appliquées que conjointement avec les Parties 1 et 2.
Les Parties 1 et 2 représentent le corps de l’ISO 6974. La méthode choisie à partir de la Partie 3 et des
parties suivantes ou de toute autre source, requiert la conformité aux Parties 1 et 2 de l’ISO 6974.
L’annexe informative A compare les caractéristiques des méthodes types d’analyse telles qu’elles sont
définies dans la Partie 3 et dans les parties suivantes de l’ISO 6974.
L’ISO 6974 (toutes les parties) est destinée au mesurage de H , He, O , N , CO et à celui d’hydrocarbures
2 2 2 2
isolés et/ou regroupés, par exemple au-delà de C et définis comme étant C +. L’ISO 6974 ne s’applique pas
5 6
aux constituants mineurs dont la contribution aux propriétés physiques n’est pas significative ou peut être
considérée comme constante. On compte parmi eux des constituants potentiellement naturels comme l’argon,
l’eau et les composés sulfurés, ainsi que des constituants provenant du traitement du gaz comme le méthanol,
les glycols et les amines.
La méthode décrite permet de reconnaître et de mesurer la contamination par l’air de l’échantillon en cas
d’échantillonnage ponctuel et d’analyse en laboratoire, mais pas nécessairement en cas d’analyse en continu.
Bien que l’analyse «sur mesure» soit en elle-même relativement simple, elle peut produire une analyse de
très haute précision si les préparations sont réalisées minutieusement, entre autres la présentation de la
structure de l’analyse, la définition des gammes de travail et la mise en place de la procédure d’analyse.
Toutefois, en pratique, un nombre restreint d’étapes suffit pour mettre en place la méthode répondant aux
exigences d’une application spécifique. La quantité de travail et les calculs nécessaires seront donc
relativement limités.
La présente partie de l’ISO 6974 décrit toutes les étapes essentielles pour mettre en place une analyse «sur
mesure».
Si l’on suppose que les résultats d’analyse suivent la distribution normale, les graphes de contrôle indiquent si
le système de mesurage et la méthode établie fonctionnent de manière satisfaisante. C’est pour cette raison
que l’utilisation de graphes de contrôle est décrite dans l’annexe informative B de la présente partie de
l’ISO 6974.
L’ISO 6974 (toutes les parties) peut être utilisée quotidiennement en laboratoire et pour les applications en
continu sur le terrain et couvre les options ou autres solutions possibles suivantes.
Courbes d’étalonnage linéaires ou polynomiales.
Étalonnage en un point ou multiniveau.
© ISO 2000 — Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
Recombinaison de constituants par rétrobalayage vers l’évent, recombinaison de constituants par
rétrobalayage vers le mesurage ou élution directe de tous les constituants.
Étalonnage composé par composé ou par des facteurs de réponse relatifs à un constituant de référence.
Nécessité d’utiliser un détecteur à conductibilité thermique (TCD) complété dans certains cas par un
détecteur à ionisation de flamme (FID).
Des choix sont à faire à partir de ces options lors de la mise en place d’une analyse sur mesure. Il convient
d’évaluer les conséquences de la combinaison choisie. La procédure de cette évaluation est décrite dans la
présente partie de l’ISO 6974. Si l’évaluation révèle que les performances sont moins bonnes que prévu, une
autre combinaison peut être choisie et, dans ce cas, l’évaluation doit être répétée dans son ensemble.
vi © ISO 2000 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 6974-1:2000(F)
Gaz naturel — Détermination de la composition avec une
incertitude définie par chromatographie en phase gazeuse —
Partie 1:
Lignes directrices pour l'analyse sur mesure
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 6974 donne les lignes directrices pour l’analyse quantitative des constituants du
gaz naturel dans les limites des gammes d’application indiquées au Tableau 1.
Les différentes méthodes décrites dans la Partie 3 et dans les parties suivantes de l’ISO 6974 peuvent avoir
des gammes d’application plus restreintes que celles du Tableau 1, mais elles ne dépasseront, en aucun cas,
les limites des gammes indiquées ci-après.
Tableau 1 — Gammes d'application
Gamme de fraction molaire
Constituant
% (mole)
Hydrogène 0,001à0,5
Hélium 0,001à0,5
Oxygène 0,001à5
Azote 0,001à60
Dioxyde de carbone 0,001 à 35
Méthane 40à100
Éthane 0,02à15
Propane 0,001à25
Butanes 0,000 1à5
Pentanes 0,000 1à1
Hexanes et plus lourds 0,000 1 à 0,5
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 6974. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties
prenantes aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 6974 sont invitées à rechercher la possibilité
d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non
datées, la dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI
possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
ISO 6974-2, Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie
en phase gazeuse — Partie 2: Caractéristiques du système de mesure et statistiques pour le traitement des
données.
© ISO 2000 — Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
ISO 6974-3, Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie
en phase gazeuse — Partie 3: Détermination de l’hydrogène, de l’hélium, de l’oxygène, de l’azote, du dioxyde
de carbone et des hydrocarbures jusqu’à C à l’aide de deux colonnes remplies.
8
ISO 6974-4, Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie
en phase gazeuse — Partie 4: Détermination de l’azote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C à C
1 5
et C pour un système de mesurage en laboratoire et en continu employant deux colonnes.
6+
ISO 6974-5, Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie
en phase gazeuse — Partie 5: Détermination de l’azote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C à C
1 5
et C pour l’application de processus en laboratoire et en continu employant trois colonnes.
6+
ISO 6974-6, Gaz naturel — Détermination de la composition avec une incertitude définie par chromatographie
en phase gazeuse — Partie 6: Détermination de l’hydrogène, de l’hélium, de l’oxygène, de l’azote, du dioxyde
de carbone et des hydrocarbures C à C en utilisant trois colonnes capillaires.
1 8
ISO 6975, Gaz naturel — Analyse étendue — Méthode par chromatographie en phase gazeuse.
ISO 10175, Gaz naturel — Lignes directrices pour l’échantillonnage.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 6974, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
réponse
signal de sortie généré par le système de mesurage correspondant à un constituant, mesuré sous la forme
d’une aire ou d’une hauteur de pic et exprimé en nombre d’impulsions
3.2
constituant de référence
constituant présent dans un mélange gazeux de référence de travail (WRM) (voir 3.9), employé pour
étalonner la réponse de l’analyseur pour d’autres constituants similaires de l’échantillon non présents dans le
mélange gazeux de référence de travail
NOTE Par exemple, si le mélange gazeux de référence de travail contient des hydrocarbures jusqu’au n-butane
inclus, mais pas de pentanes ni d’hydrocarbures supérieurs, le n-butane contenu dans le mélange gazeux de référence de
travail peut être utilisé comme constituant de référence pour la quantification des pentanes et des constituants plus lourds
dans l’échantillon. Il convient que le constituant de référence ait une fonction de réponse qui soit normalement un
polynôme de premier ordre passant par zéro, c’est-à-dire une droite passant par l’origine.
3.3
facteur de réponse relatif
K
j
rapport de la quantité molaire du constituant j à la quantité molaire du constituant de référence qui donne une
réponse identique au détecteur
3.3.1
facteur de réponse relatif pour le détecteur à ionisation de flamme (FID)
rapport de l’indice de carbone du constituant de référence à l’indice de carbone du constituant de l’échantillon
NOTE Les valeurs des facteurs de réponse relatifs sont décrites dans l’ISO 6974-2.
3.3.2
facteur de réponse relatif pour le détecteur à conductibilité thermique (TCD)
facteur de réponse relatif déterminé au moyen des mélanges gazeux de référence tels qu’ils sont décrits dans
l’ISO 6974-2
2 © ISO 2000 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
3.4
autres constituants
constituants de l’échantillon de gaz qui ne sont pas mesurés par l’analyse sur mesure conformément à
l’ISO 6974 (toutes les parties) et/ou qui peuvent être considérés comme étant présents avec une fraction
molaire constante
NOTE La fraction molaire de ces constituants, à l’exception du méthanol et du soufre, peut être déterminée par
l’analyse étendue conformément à l’ISO 6975.
3.5
groupe de constituants
constituants ayant une fraction molaire si faible qu’il serait difficile de les mesurer individuellement ou que ce
mesurage nécessiterait trop de temps, et qui sont donc mesurés en tant que groupe
NOTE Ceci peut être réalisé par des techniques particulières de chromatographie telles que le rétrobalayage, ou par
le traitement de données, en intégrant une succession de constituants comme s’il s’agissait d’un seul constituant.
3.6
exactitude
étroitesse de l’accord entre le résultat d’un mesurage et la valeur vraie du mesurande
NOTE Appliqué à une série de résultats de mesurages, le terme «exactitude» englobe un ensemble d’éléments
aléatoires et une erreur systématique commune, dite erreur de justesse ou biais.
3.7
incertitude
estimation associée à un résultat de mesurage, caractérisant l’étendue de valeurs dans laquelle est déclarée
se trouver la valeur vraie de ce résultat
NOTE L’incertitude de mesure comprend, en général, plusieurs composantes. Certaines peuvent être estimées en
se fondant sur la distribution statistique des résultats de séries de mesurages et peuvent être caractérisées par un écart-
type expérimental. L’estimation des autres composantes ne peut être fondée que sur l’expérience acquise ou sur d’autres
informations.
3.8
mélanges gazeux de référence certifiés
CRM
mélanges utilisés pour déterminer les courbes de réponse du système de mesurage
NOTE Les mélanges gazeux de référence certifiés peuvent être préparés selon une méthode gravimétrique
[1] [2]
conformément à l’ISO 6142 ou à l’ISO 13275 , ou certifiés et validés par comparaison aux mélanges de gaz étalons
[3] [4]
primaires de composition proche, conformément à l’ISO 6143 (voir l'ISO 14111 ).
3.9
mélanges gazeux de référence de travail
WRM
mélanges utilisés comme étalons de travail pour l’étalonnage régulier du système de mesurage
NOTE Les mélanges gazeux de référence de travail peuvent être préparés par méthode gravimétrique
[1]
conformément à l’ISO 6142 ou certifiés et validés par comparaison aux mélanges gazeux de référence certifiés de
[3]
composition proche, conformément à l’ISO 6143 .
3.10
mesurage direct
mesurage où les différents constituants et/ou groupes de constituants sont déterminés par comparaison avec
des constituants identiques du mélange gazeux de référence de travail
© ISO 2000 — Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
3.11
mesurage indirect
mesurage où les différents constituants et/ou groupes de constituants eux-mêmes absents du mélange
gazeux de référence de travail sont déterminés au moyen de facteurs de réponse relatifs à un constituant de
référence du mélange gazeux de référence de travail
3.12
répétabilité
valeur en dessous de laquelle on peut s’attendre à trouver, avec une probabilité spécifiée, la différence
absolue entre deux résultats de mesure distincts obtenus suivant la même méthode, sur un matériel de
mesurage identique, par le même opérateur avec le même appareillage dans le même laboratoire sur une
courte période de temps (conditions de répétabilité); en l’absence d’autres indications, la probabilité est de
95 %
3.13
gaz de contrôle
mélange gazeux sous haute pression, de composition connue et contenant tous les constituants présents
dans le mélange gazeux de référence de travail
NOTE 1 Un gaz de contrôle peut être soit un échantillon de gaz de composition déterminée conformément à
[3] [1] [2]
l’ISO 6143 , soit un mélange à plusieurs constituants préparé conformément à l’ISO 6142 et à l’ISO 13275 . Un gaz
de contrôle est utilisé pour calculer la moyenne (µ) et l’écart-type (σ) des fractions molaires des constituants pour la
préparation de graphes de contrôle pertinents.
NOTE 2 Pour l’analyse en continu, le mélange gazeux de référence de travail peut être utilisé comme gaz de contrôle.
3.14
gamme de travail
gamme restreinte des fractions molaires à l’intérieur de la gamme d’application indiquée au Tableau 1,
spécifique des méthodes d’analyse sur mesure
4 Symboles et indices
4.1 Symboles
a , b , c , d constantes polynomiales du constituant j
j j j j
K rapport du facteur de réponse du constituant j au facteur de réponse du constituant de référence
j
R réponse exprimée en nombre d’impulsions
x fraction molaire normalisée
x* fraction molaire non normalisée
4.2 Indices
c contamination par l’air
j constituant j
mc constituants principaux à analyser par mesurage direct
oc constituants qui ne sont pas mesurés et/ou qui peuvent être considérés comme présents avec
une fraction molaire constante
rcwrm constituant de référence des mélanges gazeux de référence de travail
4 © ISO 2000 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
rrf constituants ou groupes de constituants à analyser par mesurage indirect
s échantillon
wrm mélange gazeux de référence de travail
5 Principes d'analyse
Tous les constituants ou groupes de constituants significatifs à déterminer dans un échantillon de gaz sont
séparés physiquement par chromatographie en phase gazeuse et comparés aux données d'étalonnage
obtenues dans les mêmes conditions. Par conséquent, le (les) gaz d'étalonnage et l'échantillon de gaz
doivent être analysés avec le même système de mesurage dans les mêmes conditions. La fraction molaire de
constituants non mesurés peut influencer l’exactitude de la méthode et doit donc être connue.
Une fois que les gammes de travail de tous les constituants ont été définies, une évaluation doit être réalisée
pour définir les constituants qu'il faut considérer
comme constituants ou groupes de constituants à analyser par mesurage direct par rapport aux
constituants ou groupes identiques dans les mélanges gazeux de référence de travail (x ),
mc
comme constituants ou groupes de constituants à analyser par mesurage indirect par rapport à un
constituant de référence différent dans le mélange gazeux de référence de travail (x ), et
rrf
comme autres constituants qui ne sont pas à mesurer et dont la fraction molaire peut être supposée
constante (x ).
oc
La somme des fractions molaires des constituants mesurées directement et indirectement, ainsi que celles
d'autres constituants, est égale à 1 conformément à ce qui suit:
x +x +x = 1
mc rrf oc
6 Matériels
6.1 Mélange gazeux de référence certifié (CRM), composé de constituants dont les fractions molaires
couvrent la gamme de travail (voir 10.2.1, étape 1) et qui sont utilisés pour déterminer la courbe de réponse
du système de mesurage.
Plus d'un mélange gazeux de référence certifié peut être nécessaire en fonction de la gamme de travail et de
l’exactitude requise.
La gamme de travail ne doit pas nécessairement couvrir l'ensemble de la gamme d'application de la présente
partie de l'ISO 6974.
6.2 Mélange gazeux de référence de travail (WRM), composé de constituants dont les fractions molaires
ont une valeur se situant dans la gamme de travail à laquelle s'applique la référence de travail.
Le mélange gazeux de référence de travail doit comprendre tous les constituants mesurés par comparaison
directe.
7 Appareillage
7.1 Système de mesurage, composé d'une unité d'introduction et de transfert d'échantillon, d'une unité de
séparation, d'une unité de détection, d'un intégrateur et d'un système de compression de données.
© ISO 2000 — Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
La Partie 3 et les parties suivantes de l'ISO 6974 décrivent différentes configurations du système de
mesurage en laboratoire et en continu qui se sont avérées adaptées.
NOTE L'annexe A résume les caractéristiques comparatives des Parties 3 à 6 de l'ISO 6974.
8 Caractéristiques requises
Pour que l'échantillon de gaz soit analysé avec un niveau d'incertitude définissable, la procédure d'analyse
doit présenter les caractéristiques suivantes:
le gaz à analyser ne doit pas contenir de condensat d'hydrocarbures, d'eau à l'état liquide ni de fluides de
traitement tels que le méthanol ou les glycols;
la méthode décrite n'est pas destinée à des gaz en phase dense dont la pression dépasse le
1)
cricondenbar ;
la gamme de travail est à établir et doit se situer dans les limites de la gamme d'application de la
présente partie de l'ISO 6974 (voir Tableau 1);
tous les constituants ou groupes de constituants du gaz à analyser, dont on peut s’attendre à ce que la
fraction molaire maximale dépasse 0,1 %, doivent être mesurés;
tous les constituants pour lesquels la limite supérieure de la gamme de travail établie est inférieure à une
fraction molaire de 1 % peuvent être analysés par un mesurage indirect comme alternative au mesurage
direct. Le constituant de référence doit être présent dans le mélange gazeux de référence de travail. Les
fonctions de réponse du constituant de référence et des constituants de l'échantillon qui sont mesurés
par rapport à ce dernier, doivent être linéaires et passer par l'origine, c'est-à-dire qu'il doit s'agir d'un
polynôme du premier ordre passant par zéro. Le mode de détermination des fonctions de réponse est
décrit dans l'ISO 6974-2.
9 Échantillonnage
Procéder à un échantillonnage représentatif de telle sorte que l'échantillon représente le mélange de gaz
existant au moment de l'échantillonnage. L'échantillonnage et le transfert des échantillons doivent être
réalisés conformément à l'ISO 10715.
10 Méthode d'analyse
10.1 Généralités
La méthode d'analyse se compose des 12 étapes séquentielles présentées ci-après. Cependant, ces
12 étapes ne doivent être conduites normalement dans leur totalité que dans des cas spécifiques tels que
l'installation de nouveaux systèmes de mesurage. Dans les autres cas, on peut négliger certaines étapes s'il a
été prouvé que ceci n'influence pas le résultat du mesurage.
1) Le cricondenbar est la pression maximale pour laquelle deux phases sont en présence.
6 © ISO 2000 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 6974-1:2000(F)
10.2 Étapes séquentielles
10.2.1 Étape 1 — Gamme de travail
La gamme de travail peut être définie au moyen de l'évaluation de données d'archives éventuellement
disponibles. Il convient que celle-ci soit basée sur l'expérience.
La gamme de travail peut également être déterminée au moyen de l'analyse étendue d’un certain nombre
d'échantillons représentatifs du gaz à analyser, réalisée conformément à l'ISO 6975. La gamme de travail doit
donc être déterminée par rapport aux variations probables de la composition du gaz à analyser.
10.2.2 Étape 2 — Présentation de l'analyse sur mesure
Présenter la méthode d'essai en procédant comme suit.
Définir les constituants à mesurer directement.
Définir les constituants à mesurer indirec
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.