РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ
«ЕЭС РОССИИ»

Департамент научно-технической политики и развития

ОАО «ВТИ»

Москва 2003

Разработано Открытым акционерным обществом «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт» (ОАО «ВТИ»); Электрогорским институтом нефтепереработки (ЭлИНП)

Исполнители Э.М. КОСОБОКОВА (руководитель темы, ОАО «ВТИ»), З.Т. ЮНУСОВ (ЭлИНП)

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 26 июня 2001 г.

Заместитель начальника                                                А.П. ЛИВИНСКИЙ

Срок первой проверки настоящего СО - 2005 г.,

периодичность проверки - один раз в 5 лет

Ключевые слова: топливо жидкое, газотурбинные установки, анализ, ванадий, атомно-абсорбционная спектрофотометрия

Дата введения 2002-07-01

Настоящий стандарт организации распространяется на нефтяные топлива, применяемые в стационарных газотурбинных и парогазовых энергетических установках, а также в газотурбинных установках водного транспорта, и устанавливает беспламенный метод определения ванадия в газотурбинном и дизельном топливах с применением атомно-абсорбционного спектрофотометра.

Определение ванадия непосредственно в топливе (прямое определение) при содержании ванадия в нем более 0,5×10^-4 % и наличии прибора достаточной чувствительности следует проводить по РД 34.44.216.

Положения настоящего стандарта организации подлежат применению предприятиями, организациями и объединениями предприятий, независимо от форм собственности и подчинения, поставляющими и потребляющими жидкие энергетические топлива.

1 СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Сущность метода заключается в измерении и сравнении интенсивности резонансного поглощения аналитической линии ванадия в атомных спектрах анализируемых водных растворов топлив и контрольных водных растворов. Величины поглощения измеряют на атомно-абсорбционном спектрофотометре по уменьшению интенсивности аналитической линии, испускаемой лампой полого катода для ванадия. Излучение лампы с полым катодом пропускают через атомизированные пробы раствора топлива и контрольные растворы. При этом величина поглощения атомами элемента резонансного излучения лампы пропорциональна концентрации введенного в пламя вещества.

Приготовление контрольных и анализируемых растворов, измерение абсорбции и расчет конечных результатов определения приведены для варианта атомизации в графитовой кювете (беспламенный вариант).

Чувствительность метода 1×10^-5 % ванадия.

2 ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ

Спектрофотометр атомно-абсорбционный «Сатурн» или любой другой прибор подобного типа с чувствительностью 0,1×10^-4 %;

кюветы графитовые, прилагаемые к прибору;

лампы с полым катодом для ванадия;

чашки платиновые;

весы лабораторные общего назначения с пределом взвешивания до 200 г не ниже второго класса точности по ГОСТ 24104;

электроплитка с закрытой спиралью;

эксикатор по ГОСТ 25336;

шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева [(110 - 120) ± 5] °С;

печь муфельная, обеспечивающая температуру нагрева (550 ± 5) °С;

колбы мерные вместимостью 50, 100, 200, 250, 500, 1000 см³ по ГОСТ 1770;

цилиндры измерительные вместимостью 10 и 50 см³ по ГОСТ 1770;

пипетки вместимостью 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 см³ по ГОСТ 20292;

воронки лабораторные по ГОСТ 25336;

стаканы стеклянные вместимостью 100, 200, 400 см³ по ГОСТ 25336;

фляги полиэтиленовые вместимостью 100, 200, 500, 1000 см³;

микропипетки автоматические ПМ-01 по ТУ 25.11.1560;

кислота соляная ч.д.а. по ГОСТ 3118;

кислота серная ч.д.а. по ГОСТ 4204;

аммоний ванадиевокислый ч.д.а. по ГОСТ 9336;

вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

водорода перекись ч.д.а. по ГОСТ 10929.

3 ОТБОР ПРОБ

Отбор проб - по ГОСТ 2517 или в соответствии с «Инструкцией по контролю качества дизельного топлива на ТЭС при приеме, хранении и использовании его в газотурбинных (ГТУ) и парогазовых (ПТУ) установках в качестве основного, резервного, аварийного или пуско-остановочного» РД 153-34.1-44.221.

4 ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

4.1 Приготовление основного и рабочих контрольных растворов

4.1.1 Для приготовления основного раствора (А) с содержанием ванадия 1 мг/см³ берут 2,2960 г аммония ванадиевокислого, взвешенного с точностью ±0,0001 г, растворяют в 20 см³ перекиси водорода в мерной колбе вместимостью 1000 см³. Раствор доводят до метки дистиллированной водой и используют для приготовления рабочих контрольных растворов. Основной раствор (А) можно хранить в полиэтиленовой фляге в течение 1 года.

4.1.2 Рабочие контрольные растворы с заданным содержанием ванадия (С^V, мг/дм³) готовят перед употреблением путем последовательного разбавления основного раствора (А) дистиллированной водой объемно в интервале концентраций 0,01 - 0,10 мг/дм³ по схеме, приведенной в таблице 1. Растворы хранят в стеклянных колбах, подготовленных в соответствии с разд. 4.3 настоящего стандарта и маркированных по концентрации ванадия, в течение 1 - 2 месяцев.

Таблица 1

4.1.3 За «нулевой» раствор принимают дистиллированную воду.

4.2 Приготовление проб анализируемого топлива

Для определения ванадия используют водные растворы озоленного топлива, приготовленные для определения в них натрия, калия и кальция по ГОСТ 25784, или отбирают и готовят пробы в порядке, указанном ниже.

Готовят не менее двух растворов проб топлива, используя посуду, подготовленную по разд. 4.3 настоящего стандарта.

4.2.1 Перед взятием навески пробу топлива тщательно перемешивают (застывшее топливо предварительно подогревают). Две навески топлива массой по 5 - 10 г каждая (для дизельного топлива - не менее 10 г) взвешивают в платиновой чашке на лабораторных весах с погрешностью не более ±0,0001 г.

4.2.2 Топливо выпаривают до исчезновения влаги, фиксируемого по прекращению вспенивания, затем добавляют концентрированную серную кислоту¹⁾ из расчета 0,1 см³ на 1 г топлива (для дизельного топлива 0,3 см³ на 10 г) и продолжают выпаривать до полного прекращения паров. После этого чашку с остатком переносят в муфельную печь и озоляют, а остаток прокаливают при 550 °С.

4.2.3 Золу в чашке обрабатывают 5 см³ концентрированной соляной кислоты¹⁾ из специально отведенной для этой цели чистой пипетки²⁾ и выпаривают досуха. Затем в чашку добавляют вначале 0,3 см³ (10 капель) концентрированной соляной кислоты, а затем около 15 см³ дистиллированной воды.

______________

¹⁾ При приготовлении проб топлива для определения «следовых» концентраций металлов необходимо использовать кислоты из специально отведенных только для этих анализов стеклянных банок, имеющих соответствующую маркировку.

²⁾ Пипетки должны быть маркированы для каждой кислоты и храниться отдельно.

4.2.4 Раствор нагревают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, многократно промывая чашку дистиллированной водой и переливая смывы в ту же колбу. Содержимое колбы охлаждают, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Для приготовления параллельных проб озоленного топлива используют кислоты из тех же склянок, выделенных специально для определения «следовых» концентраций металлов в жидких топливах.

4.3 Обработка посуды для приготовления и хранения контрольных и анализируемых растворов

4.3.1 Химически чистую посуду с пробками, предназначенную для приготовления и хранения контрольных и анализируемых растворов, перед употреблением многократно споласкивают дистиллированной водой.

4.3.2 Вымытые пробки кипятят в большом количестве дистиллированной воды с добавлением соляной кислоты, затем тщательно отмывают дистиллированной водой.

5 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

5.1 Приготовленные по разд. 4 рабочие контрольные растворы и пробы топлива анализируют на атомно-абсорбционном спектрофотометре при атомизации в графитовой кювете.

5.2 Оптимальные параметры измерения абсорбции при определении содержания ванадия в газотурбинных топливах на спектрофотометре «Сатурн-2» приведены в таблице 2.

Таблица 2

5.3 Подготовку и включение спектрофотометра проводят в соответствии с рабочей инструкцией. Время прогрева прибора 30 мин.

5.3.1 Аналитическую линию определяемого элемента устанавливают с помощью ручки шкалы развертки спектра по максимальному отклонению пера самописца, что соответствует 100 % пропускания.

5.3.2 Расход аргона во внутреннюю полость кюветы - 18 дм³/ч, а во внешнюю - 60 дм³/ч.

5.3.3 Графитовую кювету устанавливают в держателе точно на оптической оси и проверяют ее чистоту на отсутствие определяемого элемента (ванадия), для чего многократно прожигают ее.

5.4 Отбирают 20 мкм³ контрольного раствора или анализируемой пробы специальной автоматической микропипеткой и вносят в кювету через ее верхнее отверстие.

Атомизацию проводят в несколько стадий по программе (таблица 3).

Таблица 3

5.5 Измеряют абсорбцию «нулевого», пяти-шести контрольных растворов с последовательно нарастающим содержанием ванадия и анализируемых образцов. Каждое измерение повторяют 3 раза. Весь цикл измерений повторяют дважды.

6 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1 Записанные на ленте сигналы абсорбции для каждого контрольного раствора и анализируемых проб измеряют и усредняют. По средним величинам измеренной абсорбции контрольных растворов строят градуировочный график в координатах: абсорбция (А), мм, - по оси ординат, концентрация ванадия (C^v), мг/дм³, - по оси абсцисс.

6.2 Концентрацию ванадия в анализируемых водных растворах (, мг/дм³) находят по градуировочному графику в соответствии с их усредненными значениями.

6.3 Концентрацию ванадия в «нулевом» растворе (, мг/дм³) находят так же (по градуировочному графику).

6.4 Массовую долю ванадия в топливе (, %×10⁴) вычисляют по формуле

                                                            (1)

где  - концентрация ванадия в анализируемом водном растворе, мг/дм³;

 - концентрация ванадия в «нулевом» водном растворе, мг/дм³;

200 - величина пересчета, учитывающая объем приготовленного водного раствора пробы озоленного топлива, и соотношение размерности величин, входящих в формулу;

m - масса анализируемого топлива, г.

6.5 За результат определения ванадия в топливе принимают среднее арифметическое результатов двух циклов измерений.

6.6 Округление результатов ведут до пятого десятичного знака.

7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Результаты анализа регистрируют в специальном журнале (приложение А) и передают заказчику в виде протокола, включающего:

наименование заказчика;

наименование пробы;

место и дата отбора пробы;

обозначение методики, по которой выполнен анализ;

результаты (массовая доля ванадия в топливе);

отклонения, отмеченные при проведении анализа.

Запись в журнале подписывает исполнитель анализа.

Протокол подписывает руководитель лаборатории и исполнитель, проводивший анализ.

8 ДОПУСТИМАЯ ПОГРЕШНОСТЬ КОНТРОЛЯ

8.1 Повторяемость

Два результата определения, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,00001 % или 0,1×10^-4 %.

8.2 Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,00002 % или 0,2×10^-4 %.

Приложение А

(рекомендуемое)

ЖУРНАЛ РЕГИСТРАЦИИ
анализов жидких топлив на содержание ванадия

Результаты:

 

Подпись исполнителя, проводившего анализ

Приложение Б

(справочное)

ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В СО 34.44.202-2001 (РД 153-34.1-44.202-2001)

СОДЕРЖАНИЕ