Руководящий документ РД 34.44.214-96 Топливо твердое минеральное. Определение химического состава золы рентгенофлуоресцентным методом.

     РД 34.44.214-96

 РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

 ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ

 Определение химического состава золы рентгенофлуоресцентным методом

Срок действия с 01.07.1997

до 01.07.2007*

1 РАЗРАБОТАН АООТ "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" (АООТ ВТИ)

ИСПОЛНИТЕЛЬ А.Н.Соболева

2 УТВЕРЖДЕН Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России" 26 декабря 1996 г.

Начальник А.П.Берсенев

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Периодичность проверки - 5 лет

Настоящий Руководящий документ распространяется на золу каменных и бурых углей, антрацита, лигнита, горючих сланцев и торфа (далее - твердое минеральное топливо) и устанавливает рентгенофлуоресцентный метод определения значений массовой доли элементов в диапазонах, указанных в таблице 1.

Таблица 1

Диапазон определения элементов, %		Значения
Оксид кремния		10 - 70
	"      титана	0,1 - 1,5
	"      алюминия	5 - 37,0
	"      железа	3 - 20,0
	"      кальция	0,5 - 50,0
	"      магния	0,5 - 10,0
	"      калия	0,1 - 5,0
Сера (SO )		0,3 - 30,0

Метод основан на зависимости интенсивности характеристик линий флуоресценции элемента и его массовой доли в пробе.

      1 СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Возбуждаемое первичным рентгеновским излучением характеристическое излучение элементов в пробе разлагается в спектр с последующим измерением аналитических сигналов и определением уравнений связи между интенсивностями аналитических линий и концентрацией определяемых элементов в пробе.

      2 АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

Комплекс VRA, включающий:

источник высокого напряжения, состоящий из высоковольтного трансформатора, стойки управления и рентгеновской трубки;

спектрометр;

пульт управления спектрометром;

информационно-вычислительный комплекс, включающий в себя микроЭВМ и алфавитно-цифровое печатающее устройство последовательного действия.

Весы лабораторные второго класса точности типа АДВ-200М с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

Пресс масляный с максимальной нагрузкой 120 кг/см

для изготовления образцов.

Кюветы диаметром

, равным 25, 15, 10 мм из любого материала, в состав которого не входят определяемые элементы.

Прессформа для таблетирования проб.

Аргон-метановая смесь, состоящая из 90% аргона и 10% метана по ТУ 6-16-36-03.

Ступка агатовая для истирания анализируемых проб.

Полистерол по ГОСТ 20282, используемый в качестве связующей добавки при таблетировании проб, или любой порошкообразный материал, обладающий пластичностью, не вызывающий коррозию инструмента прессования, не содержащий определяемых элементов, состоящий из элементов с порядковым номером ниже девяти, не должен реагировать с анализируемым материалом и быть гигроскопичным.

Допускается применение других типов оборудования и материалов, обеспечивающих точность анализа.

      3 ОТБОР И ПОДГОТОВКА ПРОБ К ИЗМЕРЕНИЮ

3.1 Отбор проб по ГОСТ 10742 (уголь) или ГОСТ 5396 (торф).

3.2 Пробу топлива озоляют по ГОСТ 11022.

3.3 На аналитических весах взвешивают золу и полистерол, помещают в агатовую ступку в соотношении 1:1 и тщательно растирают, добиваясь однородного смешения.

3.4 В пресс-форму помещают кювету, в которую равномерно насыпают приготовленную пробу в количестве 1-1,5 г и прессуют с помощью масляного пресса, оставляя при максимальном давлении в течение пяти минут.

      4 КАЛИБРОВКА СПЕКТРОМЕТРА

4.1 Спектрометр калибруют с помощью государственных стандартных образцов (ГСО) или проб, проанализированных аттестованными лабораториями стандартизированными методиками химического анализа.

4.2 Количество стандартных образцов, необходимых для калибровки, должно в 2-3 раза превышать число определяемых коэффициентов в калибровочных уравнениях.

4.3 Стандартные образцы для калибровки готовят по пп.3.3-3.4.

4.4 В программах <INIT>, <WAVE>, <LINE>, согласно описанию по обслуживанию и эксплуатации спектрометра, задают основные параметры прибора и проведения анализа. Условия проведения анализа приведены в приложении А.

4.5 В программе <SAMPLE> составляют инструкции сопряжения для измерения интенсивностей спектральных линий определяемых элементов.

4.6 Обрабатывают инструкции сопряжения в программах <TRANS 1> и <TRANS 2> и вводят их в программу <MEAS>.

4.7 Учет долговременного дрейфа детектора ведется по стандартному образцу, который помещается во внутреннюю тарелку спектрометра.

4.8 В программе <MEAS> проводят измерения интенсивностей стандартных образцов и создают банк данных для них по интенсивностям и концентрациям, которые хранятся на магнитном диске.

4.9 В программе <CALI> проводят обработку измеренных значений и вычисляют основные коэффициенты уравнений для расчета концентраций, которые сохраняются на магнитном диске до последующей калибровки.

Расчет концентраций всех определяемых элементов производят методом коррекции по их интенсивностям по уравнению (1)

,                                     (1)

где

- постоянный коэффициент;

,

;

…..;

- определяемые коэффициенты уравнения;

- интенсивность определяемого элемента;

- интенсивность

-го элемента в матрице образца.

      5 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

5.1 Подготовку спектрометра к выполнению измерения проводят согласно описанию по обслуживанию и эксплуатации.

5.2 В стаканы для проб, входящие в комплект прибора, помещают кюветы с пробами, приготовленными по пп.3.3-3.4, и устанавливают их на внешнюю тарелку спектрометра.

5.3 На рентгеновскую трубку подают высокое напряжение и ток (приложение А).

5.4 Включают ЭВМ, помещают в "0" дисковод рабочую дискетку, а в "1" - дискетку с программой.

5.5 В программе <MEAS> задают номера анализов и количество анализируемых проб.

5.6 Задают команду "ME" (измерение) и спектрометр самостоятельно по разработанной программе осуществляет измерение интенсивностей спектральных линий, рассчитывает концентрации определяемых элементов и распечатывает результаты анализа.

      6 ТОЧНОСТЬ МЕТОДА

6.1 Допустимая погрешность анализа приведена в абсолютных процентах в таблице 2.

Таблица 2

Определяемый элемент	Диапазон значений массовой доли, %	Максимально допустимые расхождения между результатами, %
		в одной лаборатории (повторяемость),	в разных лабораториях (воспроизводимость),
SiO	до 10	0,3	0,5
	10-20	0,4	0,8
	свыше 20	0,5	1,0
Al O	до 5	0,2	0,3
	5-10	0,2	0,4
	свыше 10	0,5	1,0
СаО	до 5	0,2	0,4
	5-10	0,3	0,5
	10-20	0,4	0,8
	свыше 20	0,5	1,0
Fe O	до 10	0,2	0,4
	10-20	0,3	0,5
	свыше 20	0,5	1,0
K O	до 0,5	0,05	0,1
	0,5-1,0	0,1	0,2
	свыше 1,0	0,2	0,3
MgO	до 1,0	0,2	0,3
	1,0-10	0,3	0,5
SO	до 5,0	0,2	0,3
	5-10	0,3	0,4
	свыше 10	0,4	0,5
TiO	до 0,5	0,03	0,1
	0,5-1,0	0,1	0,2
	свыше 1,0	0,2	0,2

6.2 Контроль за стабильностью калибровочной характеристики осуществляется программным обеспечением спектрометра по стандартному образцу, помещенному во внутреннюю тарелку спектрометра.

6.3 Воспроизводимость

6.3.1 Контроль воспроизводимости результатов рентгенофлуоресцентного анализа выполняют определением массовой доли элементов в проанализированных ранее пробах.

6.3.2 Число повторных определений должно быть не менее пятнадцати.

6.3.3 Воспроизводимость измерений считают удовлетворительной, если число расхождений результатов первичного и повторного анализа, превышающих допускаемое значение

(см. таблицу 2), составляет не более 5% от числа повторных определений.

6.4 Контроль достоверности результатов анализа

6.4.1 Контроль правильности проводят выборочным сравнением результатов рентгенофлуоресцентного анализа проб с результатами химического анализа, выполняемого стандартизированными или аттестованными методиками, или по государственному стандартному образцу.

6.4.2 Число результатов при контроле достоверности должно быть не менее пятнадцати.

6.4.3 Правильность измерений считают удовлетворительной, если число расхождений результатов рентгенофлуоресцентного и химического анализа, превышающих допускаемое значение

(см. таблицу 2), не более 5%.

      7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

По результатам испытаний составляют протокол. В протокол заносят сведения о характеристике анализируемой пробы:

заказчик (место отбора);

дата отбора;

наименование пробы;

данные анализа пробы (зольность и концентрации анализируемых элементов, %).

Протокол подписывается руководителем лаборатории и ответственным исполнителем работы.

Пример оформления протокола приведен в приложении Б.

Приложение А

(рекомендуемое)

 УСЛОВИЯ АНАЛИЗА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ РЕНТГЕНОВСКИХ СПЕКТРОМЕТРОВ

Тип рент- геновс- кого спектро- метра

Мате- риал анода  W, Cr

Параметры работы рентген. трубки

Спектраль- ная линия K

Контролируемый злемент

Экспо- зиция, с

напря-жение, кВ

сила тока, мА

Si

Al

S

K

Са

Ti

Fe

Mg

Кристалл - анализатор

VRA - 20, 30

20-60

20-50

Ре

Ре

Ре

LiF-200

LiF-200

LiF-200

LiF-200

АДР

20-80

Приложение Б

(рекомендуемое)

 ПРОТОКОЛ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

Заказчик

Метод анализа - определение химического состава золы рентгенофлуоресцентным методом

N п/п	Номер пробы	Наимено- вание пробы  и дата отбора	, %	Химический состав, %
				SiO	TiO	Al O	Fe O	СаО	MgO	K O	SO

Дата проведения анализа

Заведующий лабораторией

Руководитель работы

 Приложение В

(справочное)

 ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В РД 34.44.214-96