2.5.4. Проведение испытания
Включают вакуум-насос, устанавливают разряжение 100-150 Па (10-15 мм вод. ст.) и отсоединяют горелку от лампы.
Воздух подают из воздухопровода через редукционный вентиль и реометр в смеситель, где он смешивается со сжиженным газом, поступающим через второй реометр. Скорость подачи воздуха 300-400 дм3/ч и газа 12-15 дм3/ч. Зажигают смесь на выходе из горелки. Регулированием подачи воздуха достигают полного сгорания углеводородов (высота пламени 50-60 мм), далее горелку подставляют под ламповое стекло (верхний конец горелки находится на уровне расширенной части лампового стекла). Разрежение во время сжигания поддерживают 100-150 Па (10-15 мм вод. ст.), сжигание газа проводят полностью. В качестве контрольного опыта проводят сожжение этилового спирта по ГОСТ 19121 в течение времени сожжения сжиженного газа. Через 3-5 мин по окончании горения выключают насос, аппарат разбирают. Содержимое поглотителей осторожно переносят в стакан или колбу для титрования и титруют 0,01 н. раствором гидроокиси натрия на рН-метре (точку эквивалентности определяют графически или расчетным путем) или ручным способом. Контрольную пробу титруют аналогично. При отсутствии рН-метра допускается ручное титрование, для этого в колбу помещают 7-8 капель смешанного индикатора и титруют до перехода окраски раствора из фиолетовой в зеленую. Расхождение между результатами титрования контрольной пробы до и после сжигания спирта не должно превышать 0,05 см3. Более высокое расхождение свидетельствует о загрязненности воздуха серой.
2.5.5. Обработка результатов
Массовую долю общей серы в сжиженном углеводородном газе (Sобщ) в процентах вычисляют по формуле
,
где V1 - объем 0,01 н. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование раствора в рабочем опыте, см3;
V2 - объем 0,01 н. раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование раствора в контрольном опыте, см3;
К- поправочный коэффициент к титру 0,01 н. раствора гидроокиси натрия;
0,00016 - масса серы, эквивалентная 1 см3 0,01 н. раствора гидроокиси натрия;
т - масса сжиженного газа, г.
2.5.6. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать: при массовой доле серы 0,005 - 0,01 % ... 10 %, при массовой доле серы 0,01 - 0,1 % ... 5 % относительно наименьшего результата определения.
2.6. Метод испытания на медной пластинке
2.6.1. Сущность метода заключается в воздействии на медную пластинку содержащихся в сжиженных углеводородных газах активных сернистых соединений или свободной серы в условиях, установленных стандартом.
2.6.2. Аппаратура, реактивы, материалы:
аппарат (черт. 3) из нержавеющей стали, прошедший гидравлическое испытание при 7,5 МПа (75 кгс/см2);
термостат, обеспечивающий постоянную температуру при испытании;
термометр ртутный стеклянный от 0 до 100 °С по ГОСТ 28498, с ценой деления шкалы 0,1 °С;
пластинки по ГОСТ 859 из меди марки Ml к; или Ml размером (75 ± 1) ´ (12,5 ± 1) ´ (2 ± 0,5) мм с отверстием диаметром 3 мм на расстоянии 3 мм от края пластинки. Параметр шероховатости новых пластинок по ГОСТ 2789 не должен быть более Ra = 0,63;
щипцы или пинцет никелированные или из нержавеющей стали;
трубка медная соединительная по ГОСТ 617;
изооктан эталонный по ГОСТ 12433;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709;
вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 или спирт этиловый технический по ГОСТ 17299;
бумага фильтровальная по ГОСТ 12026;
шкурка шлифовальная бумажная по ГОСТ 6456 или шкурка шлифовальная тканевая по ГОСТ 5009;
чашка фарфоровая по ГОСТ 9147;
порошок шлифовальный по ГОСТ 3647.
(Измененная редакция, Изм. № 5).
2.6.3. Подготовка к испытанию
Для испытания применяют медные пластинки со свежешлифованной поверхностью. Пластинки шлифуют вдоль обрабатываемой плоскости со всех шести сторон до требуемого класса шероховатости поверхности и ополаскивают спиртом, просушивают на фильтровальной бумаге. Пластинку держат пинцетом или щипцами.
Аппарат для испытания медной пластинки на коррозию очищают металлическими щетками и промывают изооктаном.
2.6.4. Проведение испытания
В чистый аппарат через верхний вентиль вводят 1 см3 дистиллированной воды при открытом нижнем вентиле для увлажнения стенок аппарата. Снимают верхнюю крышку аппарата и на крючок подвешивают медную пластинку так, чтобы нижний конец ее отстоял от дна аппарата не менее чем на 6 мм. Устанавливают аппарат вертикально, чтобы медная пластинка не коснулась влажной стенки аппарата. Плотно завинчивают верхнюю крышку и закрывают верхний и нижний вентили. Нижний вентиль аппарата соединяют пробоотборником.
Аппарат для испытания на медную пластинку
1 - игольчатый вентиль; 2 - корпус; 3 - медная пластинка
Черт. 3
Открывают нижний вентиль и вентиль на пробоотборник со сжиженным газом и вводят в прибор сжиженный газ. Для удаления воздуха из прибора открывают верхний вентиль и после заполнения аппарата сжиженным газом последовательно закрывают верхний и нижний вентили, отключают аппарат от пробоотборника с газом. Аппарат выдерживают (60 ± 5) мин при температуре (38 ± 0,3) °С. По окончании испытания аппарат вынимают из термостата, открывают нижний вентиль, удаляют сжиженный газ, выравнивая давление с атмосферным. Сброс газа осуществляют в вытяжном шкафу. Открывают аппарат, вынимают медную пластинку, осматривают ее под углом 45 °С, сравнивают со свежешлифованной пластинкой и устанавливают изменение цвета, наличие налетов и пятен на их поверхности по табл. 2.
Сжиженный газ считается выдержавшим испытание на медную пластинку, если поверхность ее соответствует классу 1 (табл. 2).
Таблица 2
Классификация |
Поверхность пластинки |
Цвет пластинки |
1 |
Слегка тусклая |
От светло-оранжевого до темно-оранжевого |
2 |
Умеренно тусклая |
Многоцветная бледно-лилово-голубая или серебристая на латунном или золотом фоне |
3 |
Сильно тусклая |
Налет малиново-красного и зеленого цвета без серых оттенков |
4 |
Подвержена коррозии |
Черная, темно-серая или коричневая с едва проявляющимся оттенком зеленого |
Примечание. Наличие отдельных коричневых пятен на поверхности пластинки от воздействия дистиллированной воды не является браковочным признаком.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.7. Определение массовой доли метанола
2.7.1. Определение основано на разделении метанола и углеводородов методом изотермической газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием и расчетом результатов по площади пика метанола способом абсолютной градуировки.
2.7.2. Аппаратура, реактивы, материалы
2.7.2.1. Хроматограф газовый лабораторный с пламенно-ионизационным детектором. Интегратор любого типа.
Испарительная приставка по ГОСТ 10679.
Пробоотборник типа ПУ-50 по ГОСТ 14921.
Печь муфельная, обеспечивающая нагрев до 360 °С.
Вакуум-насос масляный или водоструйный.
Сита лабораторные с размером ячеек 0,25 и 0,50 мм.
Шприц медицинский типа «Рекорд» вместимостью 1-2 см3.
Иглы инъекционные размером 0,6 ´ 40; 0,5 ´ 16; 0,5 ´ 20; 0,8 ´38 мм.
Микрошприцы МШ-10.
Колба мерная вместимостью 250 см3 по ГОСТ 1770.
Носитель твердый: полихром-1, фракция 0,25-0,50 мм.
1,2,3 - Трис (бета-цианэтокси) пропан для хроматографии, ч. д. а, или бис-2-циан-этиловый эфир. Допускается применение других жидких фаз и твердых носителей, обеспечивающих аналогичное разделение.
Ацетон, ч. д. а.
Метанол-яд по ГОСТ 6995.
Вода дистиллированная (рН = 5,4-6,6) по ГОСТ 6709.
Гелий газообразный очищенный.
Водород технический сжатый по ГОСТ 3022.
Воздух сжатый по ГОСТ 17433.
Лупа измерительная по ГОСТ 25706 с ценой деления 0,1 мм.
Линейка измерительная по ГОСТ 427.
Допускается применять аппаратуру и материалы с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками, а также импортные реактивы по квалификации не ниже указанных в стандарте.
2.7.3. Подготовка к испытанию
2.7.3.1. Для ввода пробы сжиженного газа в хроматограф необходимо оборудовать хроматограф испарительной приставкой по ГОСТ 10679.
2.7.3.2. Приготовление сорбента
Для улучшения механических свойств полихрома-1 необходимо подвергнуть его термической обработке. Для этого порошок полихрома-1 насыпают слоем толщиной 5 мм на отожженный металлический лист и помещают в муфельную печь на подставку так, чтобы лист находился в середине объема печи. Предварительно муфель должен быть нагрет до 330 °С. Через отверстие в дверке в печь вводят ртутный стеклянный термометр со шкалой до 360 °С так, чтобы его шарик соприкасался со слоем порошка, и при температуре 330-332 °С выдерживают полихром-1 в течение 2-3 мин. Затем лист с порошком вынимают из печи и охлаждают на воздухе. После термообработки порошок слегка спекается и его нужно размельчить и протереть через сито 0,5 мм.
На обработанный таким образом полихром-1, смешанный с необработанным в соотношении 1:1, наносят методом испарения 1,2,3-трис(бета-цианэтокси) пропан из раствора в ацетоне в количестве 10 % мас. к весу полихрома-1. Для чего полихром-1 и раствор 1,2,3-трис(бета-цианэтокси) пропана в ацетоне помещают в круглодонную колбу (раствор должен покрывать полихром-1).
Колбу помещают в водяную баню или колбонагреватель с температурой 40-50 °С. Содержимое колбы перемешивают и одновременно отдувают испаряющийся ацетон сжатым воздухом до исчезновения запаха ацетона. Затем сорбент помещают в морозильную камеру холодильника, чтобы снизить его электризуемость, а после охлаждения просеивают на ситах 0,25-0,50 мм.
2.7.3.3. Колонку заполняют сорбентом с помощью вакуум-насоса. Колонку с сорбентом кондиционируют в термостате хроматографа в токе газа-носителя при температуре 120 °С не менее 4 ч.
2.7.3.4. Приготовление градуированного раствора
Раствор готовят в мерной колбе вместимостью 250 см3 с притертой пробкой, добавляя в дистиллированную воду при помощи микрошприца ровно 4 мм3 метанола и доводя объем раствора водой до метки. Полученный раствор после перемешивания содержит 1,264 10-8 г метанола в 1 мм3.
Допускается готовить градуировочный раствор с использованием пипеток вместо микрошприца, доводя раствор до указанной концентрации путем разбавления.
2.7.3.5. Градуировка хроматографа Градуировочный раствор хранят в герметично закрытой склянке в холодильнике. Срок хранения раствора - 1 мес.
Получают три хроматограммы градуировочного раствора при условиях, указанных в п. 2.7.4.2. Образец хроматограммы градуировочного раствора приведен на черт. 4. Вычисляют градуировочный коэффициент (К), г/мм2 а, по формуле
где 7,58´10-8 - масса метанола в 6 мм3 градуировочного раствора, г;
mгр - предел измерения электрометра, а;
Sгр - усредненная площадь пиков метанола, мм2.
Примечание. При проведении анализов градуировочный коэффициент определяют ежедневно. После ремонта хроматографа, смены колонок, изменения расходов газов градуировку проводят заново.
Хроматограмма градуировочной смеси
1 - метанол; 2 - вода
Черт. 4
2.7.4. Проведение испытания
2.7.4.1. Ввод пробы в хроматограф
Пробу газа вводят в испаритель хроматографа медицинским шприцом через испарительную приставку в соответствии с ГОСТ 10679 (п. 3.1). Расход газа через приставку устанавливают 6-12 дм3/ч.
Допускается вводить в хроматограф пробу бутана и изобутана без испарительной приставки, производя испарение жидкофазной пробы из охлажденного до температуры от 0 до минус 20°С пробоотборника непосредственно в шприц, подогретый до 30-40 °С.
2.7.4.2. На хроматографе ЛХМ-80 анализ проводят при следующих условиях:
Длина колонки, м………………….………..…….. 3
Внутренний диаметр колонки, мм……………….. 3
Сорбент…………………………………………….. 10 % (по массе) 1,2,3-трис (бета-цианэтокси) пропана на полихроме - 1 (0,25-0,50 мм)
Температура колонки, °С…………………...…….. 60-70
испарителя……………………………………….. 100-150
детектора…………………………………..…….. 150
Расход газа-носителя (гелий, азот), дм/ч……… 2,1-2,4
водорода………………………………………. 1,2
воздуха………………………………………… 12
Объем пробы, см3…………………………………. 0,3-0,5
Объем градуировочного раствора, мм3………….. 6,0
Скорость диаграммы, мм/ч……………………….. 240-600
2.7.4.3. Последовательность выхода компонентов: сумма углеводородов С1 - С5, метанол, бензол. Образец хроматограммы пробы н-бутана приведен на черт. 5. Предел измерения электрометра при записи суммы углеводородов 50× 10-8 а, при записи метанола 20× 10-12 а, Хм = 0,0020 % мас.
2.7.5. Обработка результатов
Массовую долю метанола Хм, %, в газе вычисляют по формуле
где Sm - площадь пика метанола, мм2;
m - предел измерения электрометра, а;
К - градуировочный коэффициент, г/мм2 а;
V - объем дозы газа, см3;
р - плотность газа при стандартных условиях, г/см3.
Результат вычисляют с точностью до четвертого десятичного знака. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
2.7.6. Точность метода
2.7.6.1. Сходимость метода
Два результата испытаний, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, указанного в табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля метанола, % |
Сходимость метода, % |
Массовая доля метанола, % |
Сходимость метода, % |
0,0010 |
0,0002 |
0,0050 |
0,0012 |
0,0020 |
0,0004 |
0,0070 |
0,0017 |
0,0030 |
0,0006 |
0,0100 |
0,0024 |