ISO 15971 natural gas properties

ISO 15971 adalah Standar Internasional mengenai pengukuran sifat- sifat Gas alam (natural gas properties) : Nilai kalor dan indeks wobbe (calorific value and wobbe index).

Standar versi terbaru yang masih berlaku adalah terbitan tahun 2008 dengan judul berikut :

• ISO 15971:2008 Natural gas — Measurement of properties — Calorific value and Wobbe index

Peninjauan dan konfirmasi dari standar ini terakhir dilakukan pada tahun 2020, oleh karena itu versi ini masih dinyatakan tetap berlaku hingga saat ini.

Standar ISO 15971:2008

Sebagaimana tercantum dalam “Klausa Scope : Lingkup”, bahwa :

ISO 15971:2008 menyangkut pengukuran nilai kalor gas alam dan pengganti gas alam dengan metode non-separatif, yaitu metode yang tidak melibatkan penentuan komposisi gas, maupun perhitungan darinya.

ISO 15971:2008 menjelaskan prinsip-prinsip pengoperasian berbagai instrumen yang digunakan untuk tujuan ini, dan memberikan panduan untuk pemilihan, evaluasi, penilaian kinerja, pemasangan dan pengoperasiannya.

Nilai kalor dapat dinyatakan dalam basis massa, basis molar atau, lebih umum, basis volume.

Rentang kerja untuk nilai kalor superior gas alam, berdasarkan volume, biasanya antara 30 MJ/m3 dan 45 MJ/m3 pada kondisi referensi standar (lihat ISO 13443).

Kisaran yang sesuai untuk indeks Wobbe biasanya antara 40 MJ/m3 dan 60 MJ/m3.

ISO 15971:2008 tidak mendukung atau membantah klaim produsen komersial mana pun atas kinerja instrumen.

Tesis utamanya adalah bahwa kesesuaian untuk tujuan dalam aplikasi tertentu (didefinisikan dalam kerangka persyaratan operasional tertentu) dapat dinilai hanya melalui program pengujian eksperimental yang dirancang dengan baik.

Pedoman disediakan untuk konten yang tepat dari tes ini.

Penerbitan Standar ISO 15971:2008

Standar ini diterbitkan dan dipublikasikan pada Desember 2008, berupa dokumen edisi 1 dengan jumlah halaman sebanyak 50 lembar.

Disusun oleh :

• Technical Committee ISO/TC 193 Natural gas, atau : Komite Teknis ISO/TC 193 Gas alam.

ICS :

• 75.060 Natural gas, atau : 75.060 Gas alam

Standar ini berkontribusi pada Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goal berikut:

• Konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab
• Energi yang terjangkau dan bersih

Sebagaimana standar ISO lainnya, ISO 15971:2008 ini juga ditinjau setiap 5 tahun dan peninjauan sudah mencapai tahap 90.93 (dikonfirmasi).

Isi Standar ISO 15971:2008

Berikut adalah kutipan isi Standar ISO 15971:2008 yang diambil dari Online Browsing Platform (OBP) dari situs resmi iso.org.

Yang ditambah dengan berbagai keterangan dan informasi untuk mempermudah pemahaman pembaca.

Hanya bagian standar yang informatif yang tersedia untuk umum, OBP hanya menampilkan hingga klausa 3 saja.

Oleh karena itu, untuk melihat konten lengkap dari standar ini, maka pembaca harus membeli standar dari ISO ini secara resmi.

Daftar Isi Standar ISO 15971:2008

• Foreword
• Introduction
• 1 Scope
• 2 Normative references
• 3 Terms and definitions
• 3.1 Calorific value and Wobbe index
• 3.2 Water content of gas
• 3.3 Performance classification
• 3.4 Terms from metrology
• 4 Principles of measurement
• 4.1 Introduction
• 4.2 Direct combustion calorimetry
• 4.3 Indirect methods
• 4.4 Inferential methods
• 5 Performance assessment and acceptance tests
• 5.1 Performance assessment for instrument selection
• 5.2 Factory and site acceptance tests
• 6 Sampling and installation guidelines
• 6.1 Sampling
• 6.2 Installation guidelines
• 7 Calibration
• 7.1 Calibration procedures
• 7.2 Calibration gases
• 8 Verification
• 8.1 Verification procedures
• 8.2 Verification gases
• 9 Maintenance
• 9.1 Preventive maintenance
• 9.2 Corrective maintenance
• 10 Quality control
• 10.1 General
• 10.2 Environmental parameters and ancillary equipment
• 10.3 Instrumental factors
• Annex A Symbols and units
• Annex B Examples of type-approval and technical specifications
• B.1 Example of type-approval specification
• B.2 Example of technical specification
• Annex C Class 0 mass-basis calorimetry
• C.1 Principle
• C.2 General method
• C.3 Calibration
• Annex D Direct combustion calorimetry
• Annex E Stoichiometric combustion devices
• Annex F Effect of non-alkane gases on stoichiometric combustion devices
• Annex G Measurement of Wobbe index
• Bibliography

Kata pengantar

Sebagaimana tercantum dalam “Klausa 0 Foreword”, bahwa :

ISO (Organisasi Internasional untuk Standardisasi) adalah federasi dunia dari badan standar nasional (badan anggota ISO).

Pekerjaan menyiapkan Standar Internasional biasanya dilakukan melalui komite teknis ISO.

Setiap badan anggota yang tertarik pada subjek yang komite teknisnya telah dibentuk memiliki hak untuk diwakili dalam komite tersebut.

Organisasi internasional, pemerintah dan non-pemerintah, yang berhubungan dengan ISO, juga ambil bagian dalam pekerjaan tersebut.

ISO bekerja sama erat dengan International Electrotechnical Commission (IEC) dalam semua hal standardisasi elektroteknik.

Standar Internasional dirancang sesuai dengan peraturan yang diberikan dalam Arahan ISO/IEC, Bagian 2.

Tugas utama panitia teknis adalah menyiapkan Standar Internasional.

Rancangan Standar Internasional yang diadopsi oleh komite teknis diedarkan ke badan anggota untuk pemungutan suara.

Publikasi sebagai Standar Internasional membutuhkan persetujuan setidaknya 75% dari badan anggota yang memberikan suara.

Perhatian tertuju pada kemungkinan bahwa beberapa elemen dari dokumen ini dapat menjadi subjek dari hak paten.

ISO tidak bertanggung jawab untuk mengidentifikasi salah satu atau semua hak paten tersebut.

ISO 15970 disiapkan oleh :

• Technical Committee ISO/TC 193, Natural gas,
• atau : Technical Committee ISO/TC 193, Natural gas.

Mengenal ISO dan IEC

ISO (International Organization for Standardization) adalah suatu organisasi atau lembaga nirlaba internasional.

Tujuan dari ISO adalah untuk membuat dan memperkenalkan standar dan standardisasi internasional untuk berbagai tujuan.

Sebagaimana dengan ISO, IEC juga merupakan organisasi standardisasi internasional yang menyusun dan menerbitkan standar-standar internasional.

Namun ruang lingkupnya adalah untuk seluruh bidang elektrik, elektronik dan teknologi yang terkait atau bidang teknologi elektro (electrotechnology).

Lebih jelas mengenai ISO dan IEC dapat dibaca pada artikel lain dari standarku.com berikut :

• International Organization for Standardization
• Standar IEC

Pengantar Standar

Sebagaimana tercantum dalam “Klausa 0 Introduction”, bahwa :

Jumlah energi yang dialirkan oleh gas alam yang mengalir sering ditentukan sebagai produk dari volume yang dialirkan dan nilai kalor per satuan volume gas.

Oleh karena itu, penting untuk memiliki metode standar yang tersedia untuk menentukan nilai kalor.

Dalam banyak kasus, dimungkinkan untuk menghitung nilai kalor gas alam, dengan akurasi yang cukup, mengingat komposisinya (lihat ISO 6976).

Namun, juga mungkin, dan kadang-kadang alternatif yang lebih disukai, untuk mengukur nilai kalor menggunakan salah satu dari beberapa teknik yang tidak memerlukan analisis komposisi.

Metode yang saat ini digunakan, dan banyak faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan, evaluasi, penilaian kinerja, pemasangan dan pengoperasian instrumen yang sesuai, dirinci di sini.

Pengukuran indeks Wobbe, sifat yang terkait erat dengan nilai kalor, dibahas secara singkat dalam lampiran informatif, tetapi tidak dibahas secara rinci dalam bagian normatif Standar Internasional ini.

ISO 15971:2008 Klausa 1 – 3

1 Scope : Lingkup

Bagian ini sudah tercantum di bagian awal artikel ini, pada paragraf “Standar ISO 15971:2008”.

2 Normative references : Referensi normatif

Dokumen referensi berikut sangat diperlukan untuk penerapan dokumen ini. Untuk referensi bertanggal, hanya edisi yang dikutip yang berlaku.

Untuk referensi yang tidak bertanggal, berlaku edisi terbaru dari dokumen referensi (termasuk amandemen).

• ISO 6976:1995, Natural gas — Calculation of calorific values, density, relative density and Wobbe index from composition
• ISO 14532: 2001, Natural gas — Vocabulary

3 Terms and definitions :  Istilah dan definisi

Untuk tujuan dokumen ini, istilah dan definisi berikut berlaku.

3.1 Calorific value and Wobbe index  : Nilai kalori dan indeks Wobbe

3.1.1 superior calorific value : nilai kalor yang unggul

jumlah panas yang akan dilepaskan oleh pembakaran sempurna di udara dari sejumlah gas tertentu (berdasarkan molar, massa atau volume), sedemikian rupa sehingga tekanan, p, di mana reaksi berlangsung tetap konstan dan semua produk pembakaran dikembalikan ke suhu yang ditentukan sama, T, seperti pada reaktan, semua produk ini berada dalam bentuk gas, kecuali air yang dibentuk oleh pembakaran, yang terkondensasi menjadi cair pada T

[tidak ada rendering yang ditentukan untuk elemen: tbx:see ] Lihat ISO 6976.

3.1.2 inferior calorific value : nilai kalor yang lebih rendah

jumlah panas yang akan dilepaskan oleh pembakaran sempurna di udara dari jumlah gas tertentu (berdasarkan molar, massa atau volume), sedemikian rupa sehingga tekanan, p, di mana reaksi berlangsung tetap konstan, dan semua produk pembakaran dikembalikan ke suhu yang ditentukan sama, T, seperti pada reaktan, semua produk ini berada dalam keadaan gas

[tidak ada rendering yang ditentukan untuk elemen: tbx:see ] Lihat ISO 6976.

3.1.3 Wobbe index : Indeks Wobbe

nilai kalor superior berdasarkan volumetrik pada kondisi referensi tertentu, dibagi dengan akar kuadrat dari kerapatan relatif pada kondisi referensi pengukuran yang sama

[tidak ada rendering yang ditentukan untuk elemen: tbx:see ] Lihat ISO 6976.

3.1.4 standard reference conditions : kondisi referensi standar

temperatur, T = 288,15 K, dan tekanan (absolut), p = 101,325 kPa, untuk gas kering nyata

[tidak ada rendering yang ditentukan untuk elemen: tbx:see ] Lihat ISO 13443.

Catatan 1 :

• Kondisi referensi standar (atau dasar) suhu, tekanan dan kelembaban (keadaan jenuh) ditentukan untuk digunakan hanya dalam gas alam dan aplikasi serupa.
• Untuk nilai kalor berdasarkan volumetrik, kondisi ini berlaku untuk pengukuran dan pembakaran gas.
• Dalam pernyataan besaran fisik di seluruh Standar Internasional ini, kondisi referensi standar ini sebagaimana didefinisikan dalam ISO 13443 harus diterapkan.

3.2 Water content of gas  : Kandungan air gas

3.2.1 saturated gas : gas jenuh

gas alam yang, pada kondisi suhu dan tekanan tertentu, berada pada titik embun airnya

3.2.2 dry gas : gas kering

gas alam yang tidak mengandung uap air pada fraksi mol lebih besar dari 0,000 05

[tidak ada rendering yang ditentukan untuk elemen: tbx:see ] Lihat ISO 6976.

3.2.3 partially saturated or wet gas : sebagian jenuh atau gas basah

gas alam yang mengandung sejumlah uap air antara gas jenuh dan gas kering, pada kondisi suhu dan tekanan tertentu

3.3 Performance classification  : Klasifikasi kinerja

• Catatan : Skema klasifikasi berikut diadopsi untuk mengkategorikan ketidakpastian terkait dengan pengukuran nilai kalor.

Catatan terlampir adalah penjelasan, bukan bagian dari definisi. Nilai yang diberikan mengacu pada ketidakpastian yang diperluas dengan faktor cakupan 2.

3.3.1 class 0 : kelas 0

kinerja dengan batas ketidakpastian yang tidak lebih besar dari ± 0,1 % dalam nilai kalor dapat dikaitkan

Catatan 1 :

•  Performa kualitas ini saat ini hanya dapat dicapai oleh instrumen yang semua operasinya dilakukan dengan sangat sesuai dengan praktik metrologi terbaik dan yang semua pengukuran fisik yang relevan dapat ditelusuri secara langsung ke standar metrologi primer.
• Biasanya, instrumen semacam itu dibuat khusus dan dipasang di laboratorium khusus yang dikontrol lingkungan; kemungkinan besar diperlukan operator yang terlatih dan teridentifikasi secara khusus.
• Instrumen jenis ini kadang-kadang dikenal sebagai “kalorimeter referensi” dan semuanya, hingga saat ini, melakukan pengukuran secara terputus-putus pada sampel gas yang terpisah.

3.3.2 class 1 : kelas 1

kinerja dengan batas ketidakpastian tidak lebih besar dari ± 0,1 MJ/m3 pada nilai kalor berbasis volume (sekitar 0,25 %) dapat dikaitkan

Catatan 1 :

• Ini adalah tingkat ketidakpastian pengukuran terendah yang saat ini tersedia untuk segala bentuk instrumen komersial yang digunakan dalam operasi lapangan rutin (yaitu non-laboratorium).
• Bahkan untuk beberapa jenis instrumen yang secara intrinsik mampu melakukan kinerja ini, tidak mungkin tercapai kecuali pemasangannya sesuai dengan petunjuk pabrikan dan prinsip yang dijelaskan dalam Standar Internasional ini, dan pengoperasiannya sesuai dengan kalibrasi, verifikasi , pemeliharaan dan prosedur kontrol kualitas yang dijelaskan dalam Standar Internasional ini.

3.3.3 class 2 : kelas 2

kinerja dengan batas ketidakpastian yang tidak lebih besar dari ± 0,2 MJ/m3 pada nilai kalor berbasis volume (sekitar 0,5 %) dapat dikaitkan

3.3.4 class 3 : kelas 3

kinerja dengan batas ketidakpastian tidak lebih besar dari ± 0,5 MJ/m3 pada nilai kalor berbasis volume (sekitar 1,0 %) dapat dikaitkan

3.4 Terms from metrology :  Istilah dari metrologi

• Catatan : Definisi berikut, termasuk Catatan yang dilampirkan padanya (kecuali Catatan pada 3.4.6), semuanya diambil dari ISO 14111, di mana rincian penjelasan tambahan diberikan.

3.4.1 accuracy : ketepatan

kedekatan kesepakatan antara hasil pengukuran dan nilai sebenarnya dari besaran ukur

• Catatan 1 : Istilah “akurasi”, ketika diterapkan pada serangkaian hasil pengukuran, menggambarkan kombinasi komponen acak dan kesalahan sistematik umum atau komponen bias.

3.4.2 trueness : kebenaran

kedekatan kesepakatan antara nilai rata-rata yang diperoleh dari serangkaian besar hasil pengukuran dan nilai sebenarnya dari besaran ukur

• Catatan 1 : Ukuran kebenaran biasanya dinyatakan dalam bentuk bias.

3.4.3 bias : bias

perbedaan antara ekspektasi hasil pengukuran dan nilai referensi yang diterima

3.4.4 precision : presisi

kedekatan kesepakatan antara hasil pengukuran independen yang diperoleh di bawah kondisi yang ditentukan

• Catatan 1 : Presisi hanya bergantung pada distribusi kesalahan acak dan tidak berhubungan dengan nilai sebenarnya.

3.4.5 repeatability : pengulangan

presisi dalam kondisi di mana hasil pengukuran independen diperoleh dengan metode yang sama pada objek pengukuran yang identik di laboratorium yang sama oleh operator yang sama dalam interval waktu yang singkat

• Catatan 1 : Pengulangan dinyatakan secara kuantitatif berdasarkan standar deviasi hasil.

3.4.6 uncertainty : ketakpastian

perkiraan yang melekat pada hasil pengukuran yang mencirikan rentang nilai di mana nilai sebenarnya dinyatakan berada

• Catatan 1 : Definisi alternatif, tetapi ekuivalen, yang diambil dari Referensi [1] adalah sebagai berikut: parameter, terkait dengan hasil pengukuran, yang mencirikan penyebaran nilai yang secara wajar dapat dikaitkan dengan besaran ukur.

3.4.7 calibration : kalibrasi

sekumpulan operasi yang menetapkan, dalam kondisi tertentu, hubungan antara nilai besaran yang ditunjukkan oleh alat ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur atau bahan referensi, dan nilai terkait yang diwujudkan oleh standar

3.4.8 verification : verifikasi

konfirmasi dengan pemeriksaan dan pemberian bukti obyektif bahwa persyaratan yang ditentukan telah dipenuhi

Daftar Pustaka atau Bibliography

1-10

• [1] ISO/IEC Guide 98, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM)
• [2] HYDE, C.G. and JONES, M.W., Gas Calorimetry: The Determination of the Calorific Value of Gaseous Fuels, Ernest Benn Ltd (London) 2nd edition, 1960
• [3] ASTM D1826-94, Standard Test Method for Calorific (Heating) Value of Gases in Natural Gas Range by Continuous Recording Calorimeter
• [4] RIEDEL, O. and VOGL, H., Combustion Calorimetry as a Technological Service, Chapter 16 of Experimental Chemical Thermodynamics, Vol. 1: Combustion Calorimetry, eds. S. Sunner and M. Månsson, IUPAC and Pergamon Press (Oxford, etc.), 20 pp., 1979
• [5] HUMPHREYS, A.E., Le Calorimètre Enregistreur L.R.S., Mesucora Congress, Paris, session 11, pp. 95-112, Dec. 1982
• [6] PUGH, B., Fuel Calorimetry, Butterworths (London), 1966
• [7] ASTM D4891-89, Standard Test Method for Heating Value of Gases in Natural Gas Range by Stoichiometric Combustion
• [8] LEWIS, E.A., HART, R.M., and GREENFIELD, H., Design and Testing of a New Isothermal Flow Gas Calorimeter: the Hart Field-Deployable Natural Gas Energy Meter, Thermochim. Acta, Vol. 154, pp. 167-185, 1989
• [9] MACLAY, G.J., FINDLAY, M.W., YUE, C., VICKERS, W., STETTER, J.R., GREGOR, J. and KLEIN, M., A Low Cost, Precision Portable Microcalorimeter for the Measurement of Natural Gas Heat Content, Proc. 5th IGRC, Orlando 1992 (Government Institutes Inc., Rockville, MD), pp. 875-882, 1993
• [10] JAESCHKE, M. and HUMPHREYS, A.E., Standard GERG Virial Equation for Field Use — Simplification of the Input Data Requirements for the GERG Virial Equation — An Alternative Means of Compressibility Factor Calculation for Natural Gases and Similar Mixtures, GERG Technical Monograph TM5, 173 pp., 1991

11-24

• [11] General Specification for Calorimeter Rooms, British Gas Engineering Standard BGC/PS/INQ2 (1985), 21 pp.
• [12] PILCHER, G., Oxygen Flame Calorimetry, Chapter 14 of Experimental Chemical Thermodynamics, Vol. 1: Combustion Calorimetry, eds. S. Sunner and M. Månsson, IUPAC and Pergamon Press (Oxford, etc.), 25 pp., 1979
• [13] COWAN, P. and HUMPHREYS, A.E., The British Gas Reference Calorimeter, Proc. 1st Congress on Natural Gas Quality, Groningen, 1986, ed. G. J. van Rossum, Elsevier Sci. Pub. Co. (Amsterdam), pp. 169-179, 1986
• [14] DALE, A., LYTHALL, C., AUCOTT, J. and SAYER, C.F., High Precision Calorimetry to Determine the Enthalpy of Combustion of Methane, Proc 129th PTB-Seminars, Braunschweig, 1996, ed. S. M. Sarge, PTB-Bericht (Braunschweig), April 1997
• [15] ISO 5725-6:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 6: Use in practice of accuracy values
• [16] ISO 6142:2001, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Gravimetric method
• [17] ISO 10715:1997, Natural gas — Sampling guidelines
• [18] ISO 13443:1996, Natural gas — Standard reference conditions
• [19] ISO 14111:1997, Natural gas — Guidelines to traceability in analysis
• [20] ISO 6145-1:2003, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods — Part 1: Methods of calibration
• [21] IEC 61000-6-1:2005, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-1: Generic standards — Immunity for residential, commercial and light-industrial environments
• [22] IEC 61000-6-2:2005, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-2: Generic standards — Immunity for industrial environments
• [23] IEC 61000-6-3:2006, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-3: Generic standards — Emission for residential, commercial and light-industrial environments
• [24] IEC 61000-6-4:2006, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-4: Generic standards — Emission standard for industrial environments

Penutup

Demikian artikel dari standarku.com mengenai Standar ISO 15971:2008.

Mohon saran dari pembaca untuk kelengkapan isi artikel ini, silahkan saran tersebut dapat disampaikan melalui kolom komentar.

Baca artikel lain :

• International Organization for Standardization
• Memahami apa itu Standar ISO
• Memahami Standard atau Standar

Sumber referensi :

• https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:15971:ed-1:v1:en
• https://www.iso.org/standard/44867.html