ГОСТ 34193-2017 Нефть и нефтепродукты. Определения содержания золы

ГОСТ 34193-2017

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ

Определение содержания золы

Petroleum and petroleum products. Determination of ash content

МКС 75.040
75.080

Дата введения 2019-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 9-2023).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2017 г. N 1898-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34193-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен стандарту ASTM D 482-13* "Стандартный метод определения золы в нефтепродуктах" ("Standard test method for ash from petroleum products", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ASTM D 02 "Нефтепродукты и смазочные материалы", и непосредственную ответственность за него несет Подкомитет D 02.03 "Элементный анализ".

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов ASTM соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 9, 2023 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает определение содержания золы в дистиллятных и остаточных топливах, газотурбинных топливах, сырой нефти, смазочных маслах, парафинах и других нефтепродуктах в диапазоне 0,001% масс.-0,180% масс., присутствие золообразующих материалов в которых, как правило, считается нежелательной примесью или загрязняющим веществом (см. примечание 1). Метод по настоящему стандарту применяют только для нефтепродуктов, не содержащих золообразующих присадок, включая некоторые соединения фосфора (см. примечание 2).

Примечание 1 - В некоторых типах образцов не все металлы, образующие золу, количественно в нее превращаются. Особенно это относится к дистиллятным маслам, для которых требуется специальная процедура сжигания для количественного определения золы.

Примечание 2 - Настоящий стандарт не предназначен для определения содержания золы в неиспользованных смазочных маслах, содержащих присадки; для таких образцов следует использовать метод по ASTM D 874. Настоящий стандарт не предназначен также для анализа смазочных масел, содержащих свинец, и отработанных моторных масел.

1.2 Значения, установленные в единицах СИ, считают стандартными. Значения в скобках приведены только для информации. Содержание золы следует выражать в процентах по массе или массовых процентах (% масс.).

1.3 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его использованием. Пользователь стандарта несет ответственность за обеспечение соответствующих мер безопасности и охраны здоровья и определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

2 Нормативные ссылки

2.1 В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты ASTM :

_______________

Уточнить ссылки на стандарты ASTM можно на сайте ASTM: www.astm.org или в службе поддержки клиентов ASTM service@astm.org. В информационном томе ежегодного сборника стандартов (Annual Book of ASTM Standards) следует обращаться к сводке стандартов ежегодного сборника стандартов на странице сайта.

ASTM D 874, Test method for sulfated ash from lubricating oils and additives (Метод определения сульфатной золы в смазочных маслах и присадках)

ASTM D 4057, Practice for manual sampling of petroleum and petroleum products (Практика ручного отбора проб нефти и нефтепродуктов)

ASTM D 4177, Practice for automatic sampling of petroleum and petroleum products (Практика автоматического отбора проб нефти и нефтепродуктов)

ASTM D 4928, Test method for water in crude oils by coulometric Karl Fischer titration (Метод определение воды в нефтях кулонометрическим титрованием по Карлу Фишеру)

ASTM D 6299, Practice for applying statistical quality assurance and control charting techniques to evaluate analytical measurement system performance (Практика применения статистических методов контроля качества и контрольных графиков для оценки качества системы аналитических измерений)

ASTM D 6792, Practice for quality system in petroleum products and lubricants testing laboratories (Практическое руководство по системе обеспечения качества в испытательных лабораториях нефтепродуктов и смазочных материалов)

3 Сущность метода

3.1 Образец поджигают в подходящем сосуде и сжигают до тех пор, пока не останутся только зола и углеродистый остаток. Углеродистый остаток превращается в золу при нагревании в муфельной печи при температуре 775°С, затем его охлаждают и взвешивают.

4 Назначение и применение

4.1 Данные о количестве несгораемых веществ, присутствующих в продукте, могут свидетельствовать о пригодности продукта для его практического применения. Зола может образоваться от присутствия в нефти водорастворимых соединений металлов или посторонних твердых веществ, таких как грязь и ржавчина.

5 Аппаратура

5.1 Чашка для выпаривания или тигель

Чашка для выпаривания или тигель, изготовленные из платины, кварцевого стекла или фарфора, вместимостью от 50 до 150 см.

Примечание 3 - При необходимости можно использовать сосуды из корунда. Сосуды, изготовленные не из платины, могут загрязнять золу.

5.2 Электрическая муфельная печь

Электрическая муфельная печь, обеспечивающая поддержание температуры (775±25)°С, по возможности снабженная отверстиями в передней и задней стенках для обеспечения медленного естественного тока воздуха; можно использовать печь с программируемым контролем температуры и воздушного потока.

5.3 Газовая горелка Мекера или равноценная.

5.4 Механический шейкер.

5.5 Беззольная фильтровальная бумага.

6 Реактивы

6.1 Пропанол-2

Предупреждение - Легковоспламеняющийся, может быть взрывоопасным при перегонке досуха.

6.2 Толуол

Предупреждение - Легковоспламеняющийся, токсичный.

6.3 Образцы контроля качества (QC), являющиеся предпочтительно порциями одного или нескольких жидких нефтепродуктов, стабильных и представительных для представляющих интерес образцов. Образцы QC можно использовать для проверки правильности процедуры испытаний (см. раздел 11).

7 Отбор проб

7.1 Отбор проб - по ASTM D 4057 или ASTM D 4177. Перед отбором аликвоты пробы в чашку для выпаривания или тигель для озоления особое внимание следует обращать на обеспечение представительности образца. При необходимости образец энергично встряхивают.

8 Проведение испытаний

8.1 Нагревают чашку для выпаривания или тигель, который будут использовать для испытания, при температуре 700-800°С не менее 10 мин. Затем охлаждают в подходящем контейнере до температуры окружающей среды и взвешивают с точностью до 0,1 мг.

Примечание 4 - В качестве контейнера для охлаждения чашки или тигля можно использовать эксикатор, не содержащий осушающего вещества. Взвешивание тиглей можно выполнять только после их охлаждения. Если необходимо, чтобы тигель оставался в эксикаторе более длительное время, все последующие взвешивания должны быть проведены после выдерживания тиглей с содержимым в эксикаторе в течение такого же промежутка времени.

8.2 Если образец достаточно подвижный, то перед взвешиванием его тщательно перемешивают. Перемешивание необходимо для равномерного распределения частиц катализатора и других веществ в образце. Удовлетворительного перемешивания можно достичь встряхиванием вручную или с помощью механического шейкера в течение 10 мин. Перед продолжением испытания по 8.3 проверяют гомогенность образца. Если образец негомогенный, продолжают перемешивание.

8.2.1 Если после повторного перемешивания видно, что образец негомогенный или есть обоснованное сомнение, то можно использовать неаэрирующий высокоскоростной смеситель с высоким напряжением сдвига. Такое устройство приведено в ASTM D 4928, приложение А1.

8.2.2 Если невозможно достичь удовлетворительной однородности образца, его бракуют и берут новый.

8.2.3 Если образец вязкий или твердый при температуре окружающей среды, осторожно нагревают сосуд, пока образец не станет полностью жидким, затем его тщательно перемешивают. Можно использовать термостат или сушильный шкаф при соответствующей температуре.

8.2.4 Образец может содержать воду. После нагревания в термостате вода может закипеть, вызывая разбрызгивание или вспенивание. Исполнитель должен выполнять нагревание осторожно, в защитных очках и перчатках. Следует осторожно перемешивать образец такого типа. Вместо встряхивания применяют перемешивание.

8.3 Количество образца для испытания зависит от предполагаемого содержания золы (см. таблицу 1). Процедура взвешивания зависит от того, требуется ли нагревание образца или нет и сколько порций необходимо взвесить.

Таблица 1 - Масса испытуемого образца в зависимости от содержания золы

8.4 Взвешивают образец для испытания в чашке или тигле с точностью до 0,1 г в количестве, достаточном для получения не более 20 мг золы, используя весы с верхней загрузкой. Определяют массу испытуемого образца при температуре окружающей среды. Для этого можно вычислить разность между начальной и конечной массами контейнера с пробой, взвешенного при температуре окружающей среды. Если достаточно одного взвешивания, как установлено в таблице 1 или опытным путем, то переходят к процедурам по 8.6-8.11.

8.5 Если требуется более одного добавления испытуемого образца, проводят определение только по 8.6 (принимая во внимание 8.6.1 и 8.7) и охлаждают чашку или тигель до температуры окружающей среды перед добавлением следующей порции образца, как указано в 8.4. Проводят испытание по 8.6-8.11.

8.6 Аккуратно нагревают чашку или тигель горелкой Мекера или аналогичного типа до тех пор, пока содержимое чашки не воспламенится. Поддерживают чашку или тигель при такой температуре, чтобы образец продолжал гореть с постоянной и умеренной скоростью. Горение прекратится, когда образец превратится в углеродистый остаток. Далее можно использовать нагреватель.

8.6.1 Вода, содержащаяся в испытуемом образце, при нагревании может привести к разбрызгиванию. Оператор должен нагревать образец осторожно, пользуясь защитными очками и перчатками. Если разбрызгивание настолько сильное, что продукт выплескивается из чашки или тигля, образец бракуют. Если первая испытуемая порция забракована, добавляют ко второй порции испытуемого образца при перемешивании стеклянной палочкой (2±1) см пропанола-2 (Предупреждение - Воспламеняем) и осторожно нагревают до жидкого состояния, если образец твердый или почти твердый. Проводят процедуры по 8.6. Если это не приносит желаемого результата, повторяют испытание на третьей порции образца, добавляя (10±1) см смеси, состоящей из (50±5)% об. толуола (Предупреждение - Воспламеняем. Пары вредны) и (50±5)% об. пропанола-2. Если испытуемый образец налипает на стеклянную палочку, его возвращают в чашку, используя полоску беззольной фильтровальной бумаги, затем сжигают по 8.6.

8.7 Исполнитель должен быть внимательным; не допускается оставлять сжигаемые образцы без присмотра.

8.8 Некоторые испытуемые образцы требуют дополнительного нагревания после прекращения сжигания, особенно образцы тяжелых продуктов, таких как топлива для морских судов, образующие корки над несожженным продуктом. Корку можно разрушить стеклянной палочкой. Корку, прилипшую к стеклянной палочке, следует вернуть в чашку, пользуясь полоской беззольной фильтровальной бумаги. Сжигают остатки испытуемого образца.

8.9 Тяжелые продукты склонны к вспениванию, поэтому исполнитель должен проявлять особую внимательность. Следует избегать перегрева, чтобы ни испытуемый продукт, ни чашка не были нагреты до появления красного каления, так как это может привести к потере золы. Пламя не должно быть выше ободка чашки, чтобы избежать перегрева корки, так как при этом образуются искры, что может привести к потере значительного количества золы.

8.10 Нагревают остаток в муфельной печи при температуре (775±25)°С до исчезновения всех углеродистых веществ. Охлаждают чашку до температуры окружающей среды в подходящем контейнере (см. примечание 4) и взвешивают с точностью до 0,1 мг.

8.11 Повторяют нагревание чашки при температуре (775±25)°С в течение 20 мин, охлаждают в подходящем контейнере (см. примечание 4) и повторно взвешивают. Повторяют нагревание и взвешивание до тех пор, пока последовательные взвешивания не будут отличаться друг от друга более чем на 0,5 мг.

9 Оформление результатов

9.1 Вычисляют содержание золы в образце, % масс., по формуле

, (1)

где w - масса золы, г;

W - масса образца, г.

10 Протокол испытаний

10.1 Записывают результаты следующим образом:

10.2 Записывают полученное значение как зольность по настоящему стандарту, указывают массу взятого образца.

11 Контроль качества

11.1 Работу оборудования или правильность выполнения процедуры испытания подтверждают путем анализа образца QC (см. 6.3).

11.1.1 Если протоколы контроля качества/обеспечения качества QC/QA в испытательной лаборатории уже установлены, они могут быть использованы для подтверждения достоверности результатов испытаний.

11.1.2 Если в испытательной лаборатории не установлены протоколы QC/QA, то в качестве системы QA/QC можно использовать приложение Х1.

12 Прецизионность и смещение

_______________

Исследовательский отчет ASTM по настоящему стандарту недоступен.

12.1 Прецизионность метода установлена статистической обработкой результатов межлабораторных испытаний.

12.1.1 Повторяемость

Расхождение результатов двух последовательных испытаний, полученных одним и тем же оператором на одной и той же аппаратуре при постоянных рабочих условиях на идентичном испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении метода, может превышать следующие значения только в одном случае из 20:

12.1.2 Воспроизводимость

Расхождение результатов двух единичных и независимых испытаний, полученных разными операторами в разных лабораториях на идентичном испытуемом материале в течение длительного времени при нормальном и правильном выполнении метода, может превышать следующие значения только в одном случае из 20:

12.2 Смещение

Смещение для настоящего метода не может быть определено, так как отсутствуют стандартные образцы с известным содержанием золы в жидком нефтепродукте.

Приложение Х1
(рекомендуемое)

Контроль качества

Х1.1 Анализируя образец QC, убеждаются в правильности работы прибора или выполнения процедуры испытания.

Х1.2 Перед проведением контроля качества процесса измерения пользователю метода необходимо определить среднее значение определяемой величины и граничные значения контрольного образца QC (см. ASTM D 6299 и ASTM MNL 7).

_______________

ASTM MNL 7 Руководство по представлению данных анализа в виде контрольных карт, шестое издание, ASTM International, W.Conshohocken, PA.

Х1.3 Регистрируют результаты QC и анализируют их с помощью контрольных карт или других статистически эквивалентных методов для установления состояния статистического контроля всего процесса испытания (см. ASTM D 6299 и ASTM MNL 7). Исследуют причины получения любых выпадающих данных.

Х1.4 При отсутствии конкретных требований, приведенных в стандарте на метод испытаний, частота проведения испытания образца QC определяется значимостью качества проводимого измерения, а также стабильностью процесса испытания и требованиями потребителя. Обычно образец QC анализируют каждый день наряду с испытанием образцов. Увеличивают частоту анализа образцов QC, если ежедневно анализируется большое количество образцов. Однако если доказано, что испытание находится под статистическим контролем, можно уменьшить частоту испытания образца QC. Чтобы убедиться в качестве получаемых данных, следует периодически проверять точность результатов испытания образца QC на соответствие прецизионности настоящего метода.

Х1.5 Рекомендуется по возможности выбирать тип образца QC, представительный по отношению к обычно анализируемым продуктам. На период проведения испытаний должен быть обеспечен достаточный запас гомогенного и стабильного в условия* хранения образца QC. Подробное руководство по работе с образцами QC и построению контрольных карт приведено в ASTM D 6299, ASTM D 6792 и ASTM MNL 7.

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - .

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных стандартов ASTM межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена