РД 34.43.206-94. Методика количественного химического анализа. Определение содержания производных фурана в электроизоляционных маслах методом жидкостной хроматографии

.
Наименование документа:РД 34.43.206-94
Тип документа:РД(Руководящий документ)
Статус документа:Действует
Название:Методика количественного химического анализа. Определение содержания производных фурана в электроизоляционных маслах методом жидкостной хроматографии
Название англ.:Methods for Quantitative Chemical Analysis - Determination of Content of Furane Derivatives in Electrical Insulating Oils by Liquid Chromatography
Область применения:Методика регламентирует порядок проведения количественного анализа проб электроизоляционных масел методом высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в них содержания производных фурана, устанавливает требования к используемым средствам измерений и оборудованию, алгоритму проведения анализа и обработке результатов.
Краткое содержание:

1 Сведения об объекте контроля

2 Средства измерений, вспомогательные устройства, посуда, реактивы и растворы

3 Метод определения

4 Требования безопасности

5 Требования к квалификации персонала

6 Подготовка к выполнению анализа

7 Проведение анализа

8 Расчеты результатов анализа

9 Обработка резщультатов экспериментальных исследований при определении содержания производных фурана

10 Нормы погрешности. Формы представления результатов определения содержания производных фурана

Приложение Алгоритм определения погрешности и границ доверительного интервала концентрации производных фурана

Комментарий:Исключен из Реестра действующих в электроэнергетике НТД приказом НП "ИНВЭЛ" от 25.12.2009 № 98. Действует СТО 70238424.27.100.053-2009. "Энергетические масла и маслохозяйства электрических станций и сетей. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования".
Дата добавления в базу:01.09.2013
Дата актуализации:01.12.2013
Дата введение:01.01.1995
Доступно сейчас для просмотра:100% текста. Полная версия документа.
Организации:
Связанные документы:

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 6433.5-84 Диэлектрики жидкие. Отбор проб

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

.

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

ДЕПАРТАМЕНТ НАУКИ И ТЕХНИКИ

 

МЕТОДИКА
КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ
ФУРАНА В ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАСЛАХ
МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ
ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

 

РД 34.43.206-94

 

 

ОРГРЭС Москва 1995

 

РАЗРАБОТАНО фирмой по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «ОРГРЭС» по поручению Департамента науки и техники и является собственностью РАО «ЕЭС России»

ИСПОЛНИТЕЛИ Р.Л. МЕДВЕДЕВА, С.Ю. КОСТИКОВ (ВХЦ), С.А. СПОРЫХИН, Л.В. СОЛОВЬЕВА (ЦИТМ)

УТВЕРЖДЕНО Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 25.03.94

Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

 

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ФУРАНА В ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАСЛАХ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

РД 34.43.206-94

Срок действия установлен

с 01.01.95 г.

до 01.01.2000 г.

Методика регламентирует порядок проведения количественного анализа проб электроизоляционных масел методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) для определения в них содержания производных фурана, устанавливает требования к используемым средствам измерений и оборудованию, алгоритму проведения анализа и обработке результатов.

Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности определения содержания производных фурана при принятой доверительной вероятности и способы их выражения.

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ КОНТРОЛЯ

1.1 Основой твердой изоляции маслонаполненного оборудования (силовых и измерительных трансформаторов, реакторов, высоковольтных вводов и др.) является целлюлоза. В процессе эксплуатации оборудования твердая изоляция подвержена процессам старения. Эти процессы сопровождаются химическими превращениями, в результате которых образуются вещества, характерные для процесса разрушения целлюлозы, в частности производные пятиатомного гетероциклического соединения фурана.

1.2 Производные фурана, образующиеся вследствие старения целлюлозы, частично растворяются в масле, откуда они могут быть экстрагированы и проанализированы методом ВЭЖХ.

1.3 Результаты анализа используются для диагностики состояния твердой изоляции оборудования, перечисленного в п. 1.1, без вывода его в ремонт и вскрытия.

2. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

2.1. При определении содержания производных фурана следует применять средства измерений, вспомогательные устройства (ВУ), посуду, реактивы и растворы, перечень которых приведен в табл. 1 - 3.

Таблица 1

Средства измерений

Наименование

Тип

Диапазон измерений

Класс точности или предел допустимой погрешности

Примечание

1. Весы аналитические

 

0,1 мг - 100 г

 

 

2. Жидкостный хроматограф высокого разрешения

 

 

Не ниже 0,8

 

2.1. Насосная система постоянного расхода

 

Расход элюента 0,4 - 2,0 мл/мин

 

Позволяет использовать элюенты, содержащие воду, метанол или ацетонитрил. При изменяющемся давлении обеспечивается постоянный расход

2.2. Устройство ввода пробы

 

10 - 20 мкл

 

 

10 - 40 мкл

50 - 250 мкл

2.3. Хроматографические колонки (обращенно-фазные)

 

Размер частиц 5 - 7 мкм

 

Колонки заполнены силикагелем с привитой октил- или октадецильной фазой

2.4. Ультрафиолетовый детектор

 

Длина волны 254 - 289 нм

 

Обеспечивает работу с системой

2.5. Система обработки сигнала

 

 

 

Система включает самописец (желательно с интегратором или ПЭВМ)

Таблица 2

Посуда

Наименование

Тип

НТД

1. Колбы мерные

2-1000-2

ГОСТ 1770-84

2-100-2

ГОСТ 1770-84

2-50-2

ГОСТ 1770-84

2. Стакан мерный вместимостью 50 см3

Н-1-50 ТХС

ГОСТ 25336-82

3. Пипетки

6-2-10

ГОСТ 20292-84

6-2-5

ГОСТ 20292-84

4. Градуированный стеклянный цилиндр с притертой пробкой вместимостью 25 см3

 

 

Приведенные в табл. 1 и 2 средства измерений и посуда могут быть заменены аналогичными с характеристиками не хуже указанных.

Таблица 3

Растворы и реактивы

Наименование

Классификация

НТД

Примечание

1. Вода для хроматографии

 

ГОСТ 6709-72

Воду следует предохранять от попадания паров соляной кислоты из воздуха

2. Толуол (или бензол) для хроматографии

 

 

 

3. Ацетонитрил (или метанол) для хроматографии

 

 

 

4. 5-гидроксиметилфурфурол

ч.д.а. (или выше)

 

 

5. Фурфурол

ч.д.а.

 

 

6. 2-ацетилфуран (2-фурилмет11лкетон)

ч.д.а. (или выше)

 

 

7. 5-метилфурфурол

ч.д.а. (или выше)

 

 

2.2. Вспомогательные устройства - механическая встряхивающая машина типа АВУ-6С ТУ 64-1-2451-78 (или подобная).

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3.1. Метод ВЭЖХ основан на разнице коэффициентов распределения анализируемых веществ между подвижной жидкой фазой и неподвижной фазой - твердым сорбентом.

3.2. Через хроматографическую колонку, заполненную тонкодисперсным (5 - 7 мкм) сорбентом, под высоким (до 200 кгс/см2) давлением с постоянным заданным расходом прокачивается подвижная фаза (элюент) определенного состава. Ввод пробы осуществляется в колонку дозирующим микрошприцем или специально сконструированной петлей-дозатором.

Проходя через колонку, смесь веществ, в силу их различного удерживания сорбентом, разделяется на индивидуальные вещества. Вещества, сорбируемые слабее, покидают колонку раньше. На выходе из колонки установлен детектор. Прохождение веществ через детектор регистрируется самописцем в виде пика, высота и площадь которого пропорциональны концентрации и количеству вещества в пробе.

3.3. Настоящий метод позволяет определять содержание четырех производных фурана в сравнительно свежих маслах на уровне 0,1 - 0,2 мг/кг или ниже.

В значительно окисленных образцах масел из-за наложения пиков полярных продуктов разложения этот предел не может быть достигнут без проведения специальных подготовительных операций.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. Работа с хроматографом должна проводиться в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

4.2. При работе с растворами и реактивами следует выполнять требования техники безопасности в соответствии с «Правилами техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей» (М.: Энергоатомиздат, 1985).

4.3. При приготовлении и использовании стандартных растворов следует выполнять требования техники безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

К выполнению анализа допускаются лица, имеющие среднее образование и практический опыт работы в химической лаборатории не менее 3 мес, прошедшие специальное обучение или инструктаж.

6. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА

6.1. Пробы масла из маслонаполненного электротехнического оборудования отбираются и транспортируются в соответствии с IEC 475, IEC 567, ГОСТ 6433.5-84 и ГОСТ 2517-85. Образцы должны быть защищены от прямого света.

6.2. Пробы должны маркироваться в соответствии с IEC 567 и ГОСТ 2517-85.

6.3. Взвешенная с погрешностью ± 0,1 г проба масла массой около 15 г с добавленными 5 мл ацетонитрила или метанола переносится в чистый сухой мерный цилиндр на 25 мл с притертой пробкой и встряхивается на механической встряхивающей машине в течение не менее 5 мин.

После полного разделения слоев масла и растворителя экстракт отделяется от масляной основы и анализируется в соответствии с разд. 7.

6.4. Для калибровки применяются стандартные растворы индивидуальных веществ (см. табл. 3) в свежем минеральном изоляционном масле.

6.4.1. При приготовлении запасного раствора по 0,05 г каждого из четырех компонентов растворяется в 50 мл толуола или бензола. Концентрация запасного раствора 1000 мг/л. Запасные растворы должны храниться в бутылях темного стекла, в темноте, в прохладном месте. Устойчивы в течение 6 мес.

6.4.2. При приготовлении стандартных растворов аликвота запасного раствора растворяется во взвешенном с точностью до 0,1 г количестве свежего минерального масла с таким расчетом, чтобы получить раствор с заданной концентрацией (например, 1; 5 и 10 мг/кг).

Стандартные растворы хранятся в склянке темного стекла в прохладном месте и заменяются не реже 1 раза в 2 нед. Предпочтительно применяются свежеприготовленные растворы.

Для приготовления стандартных растворов используются сорта масла, которые не содержат присадок, дающих пики в той же области, что и анализируемые вещества, и близки по составу анализируемым маслам.

7. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

7.1. Экстрагируются стандартные растворы по методике, описанной в п. 6.3 настоящей Методики.

7.2. Подготавливается к работе жидкостный хроматограф в соответствии с инструкциями изготовителя и наладочной организации и устанавливаются следующие условия анализа:

элюент - вода от 60 до 85 % и ацетонитрил или метанол от 15 до 40 %; скорость элюирования - от 0,4 до 1,6 мл/мин.

7.3. Подготавливаются к работе ультрафиолетовый детектор и самописец. Рабочая длина волны детектора 254 - 289 нм.

После выхода хроматографа и детектора на рабочий режим вводится аликвота экстракта и измеряется сигнал детектора.

7.4. После выхода последнего интересующего пика, если есть возможность, насос переключается на протекание чистого растворителя (ацетонитрила или метанола) и увеличивается скорость протекания для вымывания остатков масла.

7.5. Таким образом анализируется 4 - 5 стандартных растворов с концентрациями в пределах от 0,5 до 10 мг/кг. Сигналы детектора записываются, и по этим результатам строится калибровочный график в координатах сигнал детектора - концентрация, который при правильном проведении операций должен представлять собой прямую линию.

7.6. После калибровки в таком же установившемся режиме проводится анализ исследуемых экстрактов. Сигналы детектора измеряются, концентрации интересующих веществ находятся по калибровочному графику.

Примечания: 1. При наличии в комплекте жидкостного хроматографа электронного интегратора или персональной ЭВМ процесс обработки результатов может быть значительно ускорен и упрощен. В этом случае действия персонала обусловливаются инструкциями к используемым средствам и программным обеспечением.

2. В ряде случаев при ежедневных рутинных анализах, как показывает практика, достаточно одной калибровочной точки, например 5 мг/кг.

8. РАСЧЕТЫ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

8.1. После идентификации каждого пика полученной хроматограммы стандартной смеси по его времени удерживания и измерения его сигнала детектирования рассчитывается его характеристический фактор Fi.

где Fi - фактор ответа детектора для каждого i-го определяемого вещества (характеристический фактор);

 - ответ детектора для каждого из стандартных растворов (в виде высоты или площади пика);

 - концентрация i-го компонента стандарта, мг/кг.

8.2. Идентифицируется каждый пик полученной хроматограммы исследуемой пробы, измеряется сигнал детектора для каждого пика (по его высоте или площади пика) и рассчитывается концентрация компонента в масле:

где Ci - концентрация i-го анализируемого компонента в пробе минерального масла;

Ri - ответ детектора для каждого из детектируемых компонентов;

Fi - фактор ответа детектора для каждого из определяемых веществ (характеристический фактор).

9. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ФУРАНА

9.1. Экспериментальные исследования проводятся для диагностики состояния твердой изоляции в маслонаполненном оборудовании по результатам анализа проб масел на содержание четырех производных фурана.

9.2. Исследования и расчет погрешности определения содержания производных фурана проводятся в заданном диапазоне концентраций 0 - 10 мг/кг (см. приложение).

9.3 Доверительная вероятность при проведении экспериментальных исследований принимается равной 0,8 (P = 0,8), количество наблюдений равно 5 (n = 5).

9.3. Оценка погрешности определения R

9.3.1. Определяется среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности по формуле

где Rik - k-е значение результата наблюдений (ответ детектора - высота или площадь пика);

 - среднее значение результатов наблюдений, определяемое по формуле

9.3.2. Определяются границы, в которых с вероятностью P = 0,8 находится погрешность определения R по формуле

где Dih(l) - верхняя (нижняя) граница погрешности;

tp - коэффициент, зависящий от заданной вероятности и числа наблюдений;

при P = 0,8 и n = 5 tpi = 1,476.

9.3.3. Определяются границы, в которых с вероятностью P = 0,8 находится результат определения R по формулам:

где Ril - нижняя граница;

Rih - верхняя граница.

9.4. Строятся графики зависимости ответа детектора R (нижней и верхней границ) от концентрации стандартного раствора  = f(C),  = f(C). Полученные функции аппроксимируются прямыми вида y = а + bx. Затем находятся обратные функции ; . Полученные уравнения представлены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты определения содержания производных фурана

Диапазон измерений, мг/кг

Концентрация стандартного раствора, анализируемой пробы С

Нижняя граница (наименьшее значение)

Верхняя граница (наибольшее значение)

0 - 10

 = +0,11 + 57,58 × 10-7

 = 0,815 + 4,85 × 10-6

0 - 10

Сil = + 0,11 + 57,58 × 10-7 Ri

Cih = 0,815 + 4,85 × 10-6 Ri

10. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ФУРАНА

10.1. В нормативно-технической документации не установлены нормы погрешности определения содержания производных фурана в электроизоляционных маслах.

10.2. Результаты, согласно МИ 1317-86, представляются в следующей форме:

Сil, Сih, Р

10.3. Результат определения содержания производных фурана находится по алгоритму, приведенному в приложении.

Приложение

Справочное

АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ И ГРАНИЦ ДОВЕРИТЕЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА КОНЦЕНТРАЦИИ ПРОИЗВОДНЫХ ФУРАНА

1. Приготавливаются растворы стандартных концентраций (для данного случая 5 и 10 мг/кг) и проводится их анализ согласно разд. 6 и 7 настоящей Методики.

2. Полученные результаты наблюдений () (ответы детектора в виде высоты или площади пика) обрабатываются в соответствии с разд. 9. Результаты наблюдений представлены в табл. П1, а результаты обработки - в табл. 4 настоящей Методики.

3. Подготовка и анализ пробы производятся также в соответствии разд. 6 и 7 настоящей Методики.

4. Верхняя (Cih) и нижняя (Сil) границы концентрации компонента в анализируемой пробе определяются по формуле (2) настоящей Методики.

Таблица П.1

Результаты экспериментальных исследований (ответы детектора  для стандартных растворов )

Концентрации раствора, мг/кг

1

2

3

4

5

5

848256

859645

854997

858134

858280

10

1797078

1789336

1894857

1816050

1729449

СОДЕРЖАНИЕ

1. Сведения об объекте контроля. 1

2. Средства измерений, вспомогательные устройства, посуда, реактивы и растворы.. 2

3. Метод определения. 3

4. Требования безопасности. 3

5. Требования к квалификации персонала. 3

6. Подготовка к выполнению анализа. 3

7. Проведение анализа. 4

8. Расчеты результатов анализа. 5

9. Обработка результатов экспериментальных исследований при определении содержания производных фурана. 5

10. Нормы погрешности. Формы представления результатов определения содержания производных фурана. 6

Приложение Алгоритм определения погрешности и границ доверительного интервала концентрации производных фурана. 6

 

 

.
Помните!
Вся полученная прибыль с сайта идет на развитие проекта, оплату услуг хостинг-провайдера, еженедельные обновления базы данных СНИПов, улучшение предоставлямых сервисов и услуг портала.
Скачайте «РД 34.43.206-94. Методика количественного химического анализа. Определение содержания производных фурана в электроизоляционных маслах методом жидкостной хроматографии» и внесите свой малый вклад в развитие сайта!