ГОСТ EN 15470-2022
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГАЗЫ УГЛЕВОДОРОДНЫЕ СЖИЖЕННЫЕ
Определение растворенного остатка методом высокотемпературной газовой хроматографии
Liquefied petroleum gases. Determination of dissolved residues by high-temperature gas chromatographic method
МКС 75.160.20
Дата введения 2023-05-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены 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 Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5
2 ВНЕСЕН Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по результатам голосования в АИС МГС (протокол от 8 июня 2022 г. N 152-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Институт стандартизации Молдовы |
Россия | RU | Росстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 апреля 2023 г. N 203-ст межгосударственный стандарт ГОСТ EN 15470-2022 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 мая 2023 г.
5 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 15470:2017* "Газы углеводородные сжиженные. Определение растворенных остатков. Метод высокотемпературной газовой хроматографии" ("Liquefied petroleum gases - Determination of dissolved residues - High-temperature gas chromatographic method", IDT).
Европейский стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации CEN/TC 19 "Газовые и жидкие топлива, смазочные материалы и относящиеся к ним нефтепродукты биологического или синтетического происхождения" Европейского комитета по стандартизации (CEN).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочного европейского стандарта соответствующий ему межгосударственный стандарт, сведения о котором приведены в дополнительном приложении ДА
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
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"
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения содержания растворенного остатка сжиженных углеводородных газов (СУГ) в диапазоне концентраций от 20 до 100 мг/кг. Более высокое содержание остатка может определяться путем подбора массы пробы.
Растворенный остаток - количество органических соединений, определяемое методом газовой хроматографии после испарения пробы при комнатной температуре и затем выпаривания ее в сушильном шкафу при 105°C.
Настоящий стандарт не распространяется на определение остатков в виде твердых веществ или полимеров с высокой молекулярной массой (>1000 г/моль).
Преимущество данного метода заключается в том, что для испытания требуется небольшое количество СУГ (от 50 до 75 г), а качественные показатели могут характеризовать происхождение остатка (углеводородный сжиженный газ, смазочные материалы, пластификаторы и т.д.).
Прецизионность данного метода установлена при содержании остатка от 20 до 100 мг/кг. Для более высокого содержания остатка прецизионность не установлена.
Примечание - Применяемый в качестве альтернативного EN 15471 [1] устанавливает требования к гравиметрическому методу.
Предупреждение - При применении настоящего стандарта могут использоваться опасные вещества, операции и оборудование. Пользователи стандарта несут ответственность за принятие соответствующих мер по обеспечению безопасности и здоровья персонала до применения стандарта и выполнение законодательных и нормативных требований.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированной ссылки применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированной - последнее издание (включая все изменения):
EN ISO 4257, Liquefied petroleum gas - Method of sampling (ISO 4257:2001) (Газы углеводородные сжиженные. Метод отбора проб)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:
3.1 сжиженный углеводородный газ; СУГ (liquefied petroleum gas; LPG): Углеводородный газ, который может храниться и/или транспортироваться в жидкой фазе при умеренном давлении и температуре окружающей среды и который состоит преимущественно из пропана и бутанов с незначительным содержанием пропена, бутенов и пентанов/пентенов.
4 Сущность метода
Отбирают пробу углеводородного сжиженного газа массой 50-75 г и подвергают ее испарению в стандартной колбе небольшой вместимости. Полученный остаток нагревают в сушильном шкафу в течение 1 ч при температуре 105°C. Затем его разбавляют растворителем и добавляют внутренний стандарт. Полученную смесь анализируют методом капиллярной газовой хроматографии и проводят количественное определение, используя метод внутреннего стандарта.
5 Реактивы*
_______________
* Допускается применять оборудование и средства измерения с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками, а также реактивы квалификации не ниже, чем указано в настоящем стандарте.
5.1 2-пропанол, чистый для анализа.
5.2 Твердый диоксид углерода для охлаждения.
5.3 Сероуглерод, чистый для анализа (не менее 99,9%).
5.4 Нормальный октан, чистый для анализа (не менее 99,9%), для использования в качестве внутреннего стандарта.
5.5 Пентан, чистый для анализа (не менее 99,5%).
6 Оборудование*
_______________
* Допускается применять оборудование и средства измерения с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками, а также реактивы квалификации не ниже, чем указано в настоящем стандарте.
6.1 Контейнер для пробы, масса которого соответствует диапазону измерений используемых весов, предпочтительно из нержавеющей стали, с двумя не содержащими масел вентилями из нержавеющей стали, соответствующий требованиям EN ISO 4257.
6.3 Устройство для отбора проб - в соответствии с приложением А.
6.4 Весы для взвешивания контейнера для пробы с наибольшим пределом взвешивания, соответствующим массе контейнера для пробы с пробой (например, от 16 до 30 кг), с дискретностью взвешивания (ценой деления) не более 1 г.
6.5 Аналитические весы с дискретностью взвешивания (ценой деления) не более 0,1 мг.
6.6 Газоотводная трубка - в соответствии с приложением А. Газоотводная трубка должна иметь подходящий внутренний диаметр, чтобы не ограничивать испаряющийся объем СУГ; трубка диаметром 1/8 дюйма считается пригодной для использования.
6.8 Прокладка, подходящая для колбы, политетрафторэтилен (ПТФЭ)/силикон.
6.9 Газовый хроматограф.
6.10 Капиллярная колонка с возможностью использования в режиме программирования до 400°C и со следующими характеристиками: слабополярная колонка, высокотемпературная (неподвижная фаза: 5%-ный фенилполикарборансилоксан) (тип НТ5), внутренний диаметр 0,53 мм, толщина 0,15 мкм, длина 10 м.
6.11 Сушильный шкаф статического типа (без принудительной циркуляции), во взрывобезопасном исполнении, с возможностью нагрева до (105±5)°C.
6.12 Эксикатор (использование осушителя не рекомендуется).
7 Отбор проб
Отбор проб осуществляют по EN ISO 4257 и/или в соответствии с требованиями других стандартов или правилами отбора проб СУГ.
8 Проведение испытания
8.1 Требования безопасности
Предупреждение - Работы необходимо проводить в вытяжном шкафу взрывобезопасного исполнения. При удалении паров СУГ и сероуглерода необходимо соблюдать необходимые меры безопасности, в частности следует заземлить оборудование с целью устранения рисков, связанных со статическим электричеством.
8.2 Процедура отбора пробы
a) Помещают контейнер для пробы (см. 6.1) на весы (см. 6.4).
b) Собирают оборудование, как показано в приложении А и на рисунке А.1, подключая вентиль контейнера для пробы с жидкостью к пробоотборной линии, включающей:
- ПТФЭ-трубку;
- игольчатый вентиль;
- трубку из нержавеющей стали для ввода пробы диаметром 1,6 мм.
c) ПТФЭ-трубку закрепляют в держателе, чтобы процедура отбора пробы не оказывала влияние на процесс взвешивания.
d) Подготавливают охлаждающую баню (см. 6.2), заполняя твердым диоксидом углерода и изо-пропиловым спиртом химический стакан или небольшой сосуд Дьюара.
e) Промывают стеклянную колбу (см. 6.7) пентаном, чистым для анализа (см. 5.5), и сушат.
f) Помещают чистую и сухую колбу в охлаждающую баню не менее чем на 1 мин перед началом отбора пробы.
Примечание - Это способствует более эффективному введению пробы в стеклянную колбу.
На рисунке А.1 представлен один пример устройства для количественного переноса материала из контейнера для пробы в колбу, которая включает в себя завинчивающуюся крышку (см. 6.7) и прокладку (см. 6.8) с двумя небольшими отверстиями, через которые проходят трубка для ввода пробы и газоотводная трубка (см. А.2).
g) Закрывают игольчатый вентиль.
h) Осторожно открывают контейнер для пробы и заполняют/прочищают пробоотборную линию, постепенно открывая игольчатый вентиль.
i) После установления постоянного потока СУГ игольчатый вентиль закрывают.
j) Вводят конец трубки для ввода пробы в колбу.
I) Медленно переносят пробу СУГ, открывая игольчатый вентиль.
m) Закрывают игольчатый вентиль, когда будет отобрано приблизительно 75 г продукта.
o) Массу СУГ m, г, вычисляют по формуле:
8.3 Процедура выпаривания
Отсоединяют пробоотборную линию и позволяют испаряющемуся газу выходить через газоотводную трубку.
Предупреждение - Нижний конец газоотводной трубки, как показано на рисунке 1, не следует помещать в испаряющуюся жидкую фазу.
Испарение пробы начинается, как только начинается ее отбор; колбу оставляют при температуре окружающей среды.
Испаряющийся газ удаляют через вытяжную систему.
Когда испарение пробы из колбы в естественных условиях завершено (в колбе нет видимой жидкости), колбу открывают и остаток дополнительно выпаривают в сушильном шкафу в течение 1 ч при температуре 105°C. Затем колбу охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин, после чего закрывают крышкой с прокладкой.
Предупреждение - Закрывают колбу крышкой с прокладкой из ПТФЭ. Колбу хранят в вертикальном положении.
8.4 Газохроматографический анализ остатка
8.4.1 Приготовление раствора А внутреннего стандарта
Рекомендуемые условия проведения испытаний представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Рекомендуемые условия проведения испытания
Газ-носитель | Тип | Гелий |
Расход | 4 см /мин | |
Инжектор | Тип | Без деления потока пробы |
Температура | 380°C | |
Ввод пробы | Объем | 2 мкл |
Детектор | Тип | Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) |
Температура | 400°C | |
Расход водорода | 30 см /мин | |
Расход воздуха | 350 см /мин | |
Расход вспомогательного газа | 30 см /мин | |
Термостат | Начальная температура | 10°C в течение 1 мин |
Конечная температура | 400°C | |
Скорость нагрева | 15°C/мин |
8.4.2 Холостое определение
Необходимо убедиться, что аналитическая система не загрязнена, выполняя холостое определение по температурной программе метода.
Анализируют раствор внутреннего стандарта (см. 8.4.1) и интегрируют площадь пиков между нормальным октаном и окончанием анализа (см. пример на рисунке В.1).
Площадь этого участка хроматограммы (Sb) должна составлять менее 2% от площади пика нормального октана и учитываться (путем применения корректировки на данную площадь) при вычислении остатка проб.
8.4.3 Испытания пробы
Взвешивают колбу (см. 8.3) с округлением результата до 10 мг.
9 Вычисления
Количество растворенного остатка ER, выраженное в мг/кг, вычисляют, используя следующую формулу:
m - масса испытываемой пробы, г.
10 Выражение результатов
Результат записывают с точностью до 1 мг/кг.
11 Прецизионность
11.1 Общие положения
Прецизионность настоящего метода, которая была установлена в ходе статистической обработки данных межлабораторных испытаний проб СУГ с содержанием растворенного (маслянистого) остатка от 20 до 100 мг/кг и определена на основе статистического исследования результатов межлабораторных испытаний [2], выглядит следующим образом:
11.2 Повторяемость r
Расхождение между результатами испытаний, полученными одним и тем же оператором на одном и том же оборудовании при одинаковых условиях испытания на идентичной пробе в течение продолжительного периода времени при обычном и правильном выполнении метода испытаний, только в одном случае из 20 может превышать значения, указанные в таблице 2 (см. таблицу 3 для дополнительной информации).
11.3 Воспроизводимость R
Расхождение между двумя отдельными и независимыми результатами испытаний, полученными разными операторами в разных лабораториях на идентичной пробе в течение продолжительного периода времени при правильном выполнении метода испытаний, только в одном случае из 20 может превышать значения, указанные в таблице 2 (см. таблицу 3 для дополнительной информации).
Таблица 2 - Повторяемость и воспроизводимость
r, мг/кг | R, мг/кг |
r =0,054 X +3,51 | R =0,14 X +9,06 |
X - масса остатка, мг/кг. |
Таблица 3 - Вычисленная прецизионность для разных значений содержания остатка
Уровень, мг/кг | r, мг/кг | R, мг/кг |
20 | 5 | 12 |
50 | 6 | 16 |
75 | 8 | 20 |
100 | 9 | 23 |
Приложение А
(справочное)
Оборудование для отбора и выпаривания проб
А.1 Устройство для отбора проб
- ПТФЭ-трубка или трубка из другого устойчивого к СУГ материала с наружным диаметром 1,6 мм и длиной около 1 м, не выделяющая каких-либо веществ, которые могли бы попасть в остаток пробы и совместимы с максимальным давлением;
- подходящий соединительный элемент одного конца данной трубки с вентилем контейнера для пробы (например, быстроразъемное соединение под приварку к гайке вентиля);
- подходящий соединительный элемент другого конца трубки к игольчатому вентилю, присоединенному к трубке для ввода пробы;
- игольчатый вентиль из нержавеющей стали с соответствующими соединениями, позволяющий регулировать поток (оборудование, подходящее для хроматографии);
- трубка для ввода пробы из нержавеющей стали с наружным диаметром 1,6 мм, длиной около 15 см с заостренным концом для прохождения через прокладку колбы.
А.2 Газоотводные трубки
Трубка из нержавеющей стали с наружным диаметром 3,2 мм, длиной около 15 см с заостренным концом для прохождения через прокладку колбы, присоединенная к газоотводной трубке через вытяжную систему.
1 - контейнер для пробы; 2 - весы; 3 - гибкая ПТФЭ-трубка; | 4 - охлаждающая баня (сосуд Дьюара или химический стакан); 5 - колба для выпаривания; 6 - газоотводная трубка |
Рисунок А.1 - Оборудование для отбора проб сжиженного углеводородного газа
Приложение В
(справочное)
Примеры газовых хроматограмм
2 - н-октан;
Рисунок В.1 - Пример холостого определения
2 - н-октан;
Рисунок В.2 - Пример при определении остатка
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочного европейского стандарта межгосударственному стандарту
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного европейского стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
EN ISO 4257 (ISO 4257:2001) | IDT | ГОСТ ISO 4257-2013 "Газы углеводородные сжиженные. Метод отбора проб" |
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта: - IDT- идентичный стандарт. |
Библиография
[1] | EN 15471, Liquefied petroleum gases - Determination of dissolved residues - High-temperature gravimetric method (Газы углеводородные сжиженные. Определение растворенного остатка методом высокотемпературной гравиметрии) |
[2] | EN ISO 4259, Petroleum products - Determination and application of precision data in relation to methods of test (Нефтепродукты. Определение и применение данных прецизионности в отношении методов испытания (ISO 4259)) |
УДК 662.767.7:006.352 | МКС 75.160.20 | IDT |
Ключевые слова: газы углеводородные сжиженные, определение растворенного остатка, высокотемпературная газовая хроматография |