Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с
действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО
“Газпром”
Содержание
Введение IV
Область применения 1
Нормативные ссылки 1
Нормы погрешности измерений 2
Метод измерений 3
Требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию,
материалам 3
Требования безопасности 4
Требования к квалификации операторов 4
Условия выполнения измерений 5
Подготовка к выполнению измерений 5
Выполнение измерений 5
Обработка результатов измерений 6
Оформление результатов измерений 7
Контроль точности получаемых результатов измерений 8
Приложение А (рекомендуемое). Форма записи результатов измерений 10
Библиография 11
III
Введение
Методика выполнения измерений массовой доли водорастворимых солей в
утяжелите; ле для буровых растворов разработана в соответствии с
ГОСТ Р 8.563 и аттестована Государ; ственным научным метрологическим
центром Федерального агентства по техническому регу; лированию и
метрологии – ФГУП “Уральский научно;исследовательский институт
метроло; гии” (свидетельство об аттестации № 88;223;2004).
СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА “ГАЗПРОМ”
БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ ДОЛИ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ В
УТЯЖЕЛИТЕЛЕ
Дата введения 2005-08-01
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на утяжелители и
устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) массовой доли
водорастворимых солей в диапазоне измерений определяемого
параметра от 0,15 % до 0,50 %.
П р и м е ч а н и е – В настоящем стандарте применены термины по
ГОСТ Р ИСО 5725-1 и единицы величин в соответствии с ГОСТ 8.417.
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на
следующие стандарты:
ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства
измерений. Единицы величин
ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда.
Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная
безопасность.
Общие требования
ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда.
Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов
защиты
ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная
техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и
обслуживание
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками.
Технические усло-
вия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые.
Технические условия
Издание официальное
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические
условия
ГОСТ 14180-80 Руды и концентраты цветных металлов. Методы отбора
и подготовка проб для химического анализа и определения влаги
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные
электрошкафы бытовые.
Общие технические условия
ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные.
Общие технические условия
ГОСТ 30240.4-95 Концентрат баритовый. Метод определения
водорастворимых солей и водорастворимого кальция
ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства
измерений. Методики выполнения измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность)
методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и
определения
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность)
методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений
точности на практике
ГОСТ Р 50779.42-99 (ИСО 8258-91) Статистические методы.
Контрольные карты Шу-
харта
Нормы погрешности измерений
Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости
и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р =
0,95 для определяемого параметра приведены в таблице 3.1.
Значения относительных пределов повторяемости (для двух
результатов параллельных определений, n = 2) и показателя
внутрилабораторной прецизионности (для двух результатов
измерений, m = 2), критический диапазон (для четырех результатов
параллельных определений, n = 4) при доверительной вероятности Р
= 0,95 для определяемого параметра приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Относительные пределы повторяемости,
воспроизводимости, критический диапазон
Метод измерений
Метод измерения массовой доли водорастворимых солей основан на
растворении их при кипячении навески утяжелителя, с последующим
отфильтровыванием нерастворимых в воде соединений.
Требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию,
материалам
Насос водоструйный по ГОСТ 25336: предельное остаточное
давление (при температуре воды 8 оС
и давлении не менее 0,29 МПа) не более 0,0013 МПа; время
создания предельного остаточного давления в сосуде
вместимостью 1000 см3–
6 минут.
Шкаф сушильный, обеспечивающий диапазон температур от 50 оС
до 320 оС
с погрешностью поддержания температуры ± 1,5 % (например,
ПЭ-4610 по ТУ 3613-020-230509632001 [1]).
Весы лабораторные электронные 1 класса точности,
обеспечивающие дискретность отсчета 0,0001 г и предел
допускаемой погрешности: при нагрузке до 50 г ± 0,0002 г,
при нагрузке до 221 г ± 0,0003 г (например, ВР 221S
“САРТОГОСМ” по ТУ 4274-004-13173535-98 [2]).
Секундомер механический 2 класса точности, обеспечивающий
предел допускаемой погрешности за 60 минут ± 1,8 с
(например, СОС пр-2б-010 “АГАТ” по ТУ 25-184.003-90 [3]).
Плитка электрическая бытовая по ГОСТ 14919.
Водяная баня ЛАБ-ТБ-6 по ТУ 3468-001-44330709-2003 [4],
диапазон температур от температуры на 5 оС
превышающей комнатную до 100 оС,
нестабильность поддержания установленной температуры ± 0,5 оС.
Фильтры обеззоленные “синяя лента” по ГОСТ 12026.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
5.9 Колба 2-500-2 по ГОСТ 1770.
Чашка выпарительная 4 по ГОСТ 9147.
Эксикатор 2-190 по ГОСТ 23932.
Стакан В-1 600 ТС по ГОСТ 25336.
Стаканчик для взвешивания СВ-34/12 4065
ХС по ГОСТ 25336.
Цилиндр 1-100 по ГОСТ 1770.
Сито лабораторное с сеткой № 0071 по ГОСТ 6613.
Воронка Бюхнера 3 по ГОСТ 9147.
Колба с тубусом 1-1000 ТС по ГОСТ 25336.
Средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке
(калибровке) и клейма. Допускается применение других средств измерений с
аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.
Требования безопасности
Требования электробезопасности при работе с электроустановками
согласно ГОСТ 12.1.019.
Помещение должно соответствовать правилам пожарной безопасности
по ГОСТ 12.1.004, иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
Организация обучения операторов безопасности труда должна
соответствовать требованиям ГОСТ 12.0.004.
Требования к квалификации операторов
Для выполнения измерений массовой доли водорастворимых солей в
утяжелителе допускаются операторы, изучившие настоящую методику
выполнения измерений, прошедшие инструктаж и сдавшие экзамен по
безопасности труда.
Условия выполнения измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
температура окружающего воздуха
........................................плюс (20±5) оС;
относительная влажность воздуха
..........................................(60±20) %;
напряжение питающей сети
....................................................(220±22) В;
частота питающей сети
............................................................(50,0±0,5)
Гц.
Подготовка к выполнению измерений
Отбор проб утяжелителя для анализа производят по ГОСТ 14180, пробы
сушат при температуре от 105 оС
до 110 оС
до постоянной массы и измельчают до размера частиц, проходящих через
сетку № 0071 сита лабораторного.
Выполнение измерений
Навеску утяжелителя массой 20,0000 г взвешивают с погрешностью
не более 0,0002 г в предварительно взвешенной с той же
погрешностью посуде и количественно переносят в стакан
вместимостью 600 см3,
приливают 300 см3дистиллированной
воды, тщательно перемешивают, нагревают до температуры кипения и
кипятят в течение 10 минут.
После охлаждения смесь количественно переносят в мерную колбу
вместимостью 500 см3,
доливают водой до метки и перемешивают.
После отстаивания и осветления содержимое колбы фильтруют через
тампон из четырех слоев фильтровальной бумаги с помощью
водоструйного насоса, через воронку Бюхнера в колбу с тубусом.
Если фильтрат остается окрашенным, его фильтруют вновь (до
получения чистого раствора).
В две предварительно высушенные до постоянной массы и взвешенные
выпарительные чашки с помощью мерного цилиндра отбирают 100 см3фильтрата.
Выпаривают фильтрат в сушильном шкафу досуха. Остаток сушат в
сушильном шкафу при 100-110 оС
до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с
погрешностью не более 0,0002 г. Первое взвешивание проводят
через два часа, последующие через 30 минут. Перед взвешиванием
выпарительную чашку охлаждают в эксикаторе.
Для i-го исследуемого утяжелителя проводят по два параллельных
определения массовой доли водорастворимых солей согласно
операциям 10.1-10.5, используя на каждое измерение отдельную
пробу утяжелителя.
Обработка результатов измерений
Массу сухого остатка, m1,
г, рассчитывают по формуле (1) с точностью до 0,0002 г
m1=
m – mч,
(1)
где m – масса чашки с осадком после сушки, г; mч–
масса чашки, г.
Массовую долю водорастворимых солей, Х, %, вычисляют по формуле
(2) с точностью до 0,01%.
1
m V 100
X ,
Vim2
(2)
где m1–
масса сухого остатка, г;
V – объем мерной колбы для разбавления, см3;
Vi–
объем аликвотной части раствора, отобранной для анализа, см3;
m2–
масса навески утяжелителя.
Проводят проверку приемлемости результатов двух параллельных
определений массовой доли водорастворимых солей в i-м
исследуемом утяжелителе, полученных в условии повторяемости.
Вычисляют среднее арифметическое значение результатов двух
параллельных определений массовой доли водорастворимых солей
в i-м исследуемом утяжелителе по формуле
X X
Xi i1
i2 , 2
(3)
где Xi1,
Xi2–
результаты двух параллельных определений массовой доли
водорастворимых солей в i-м исследуемом утяжелителе, %.
Вычисляют относительное расхождение результатов двух
параллельных определений массовой доли водорастворимых солей
в i-м исследуемом утяжелителе ri,
%, по формуле
,
r
Xi max Xi
min
i
Xi
(4)
где Xi max –
максимальный результат определяемого параметра для i-го
исследуемого утяжелителя, выбранный из Хi1 и
Хi2,
%;
Xi min –
минимальный результат определяемого параметра для i-го
исследуемого утяжелителя, выбранный из Хi1и
Хi2,
%.
Если значение riдля
двух параллельных определений не превышает значения
относительного предела повторяемости ri отн. (для
n = 2), указанного в таблице 3.2, то результаты
параллельных определений признаются приемлемыми и за
окончательный результат принимают среднее арифметическое
значение, полученное по формуле (3).
Если значение riдля
двух параллельных определений превышает значение
относительного предела повторяемости ri отн. (для
n = 2), указанного в таблице 3.2, измерения
(включая подготовку к ним) повторяют и получают
дополнительно еще два параллельных определения массовой доли
водорастворимых солей для i-го исследуемого утяжелителя.
Рассчитывают ri,
как указано в 11.3.2, для четырех параллельных определений
массовой доли водорастворимых солей в i-м исследуемом
утяжелителе.
Если значение riдля
четырех параллельных определений не превышает значения
критического диапазона СR0,95(для
n = 4), указанного в таблице 3.2, то результаты параллельных
определений признаются приемлемыми, и за окончательный
результат принимают среднее арифметическое значение четырех
параллельных определений массовой доли водораствори-
мых солей в i-м исследуемом утяжелителе, определяемое по
формуле
N
Xin
Xi
n1 , N
(5)
где Хin–
результат n-го параллельного определения массовой доли
водорастворимых солей в i-м исследуемом утяжелителе, %;
N – количество параллельных определений (n = 1, … N).
Если значение riдля
четырех параллельных определений превышает значение
критического диапазона СR0,95(для
n = 4), то окончательный результат рассчитывают как медиану
четырех параллельных определений согласно формуле
Xi
Xi2 Xi3 , 2
(6)
где Хi2–
второй наименьший результат определения массовой доли
водорастворимых солей в i-м исследуемом утяжелителе, %;
Xi3–
третий наименьший результат определения массовой доли
водорастворимых солей в i-м исследуемом утяжелителе, %.
Оформление результатов измерений
Результат измерения массовой доли водорастворимых солей в i-м
исследуемом утяжелителе округляют до первого десятичного знака и
представляют в виде
Xi,
%,
X,
%; Р = 0,95; n = 2 (n = 4),
где X
границы допускаемой относительной погрешности измерений массовой
доли водо-
растворимых солей в утяжелителе, %, приведенные в таблице 3.1;
Р – доверительная вероятность, с которой установлены границы
допускаемой относительной погрешности измерений определяемого
параметра.
П р и м е ч а н и е – В случае необходимости представления
погрешности измерений в абсолютной форме, значение абсолютной
погрешности измерений массовой доли водорастворимых солей в i-м
исследуемом утяжелителе вычисляют по формуле (7) и округляют до
десятых долей
Δi
Х
100 %
Xi,
(7)
где Xi–
результат измерений массовой доли водорастворимых солей в i-м
исследуемом утяжелителе, %;
Δi –
границы абсолютной погрешности измерений массовой доли
водорастворимых солей в i-м исследуемом утяжелителе, %.
Контроль точности получаемых результатов измерений
Контроль прецизионности результатов измерений осуществляют в
соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 6).
Контроль стабильности показателя внутрилабораторной
прецизионности проводят с использованием контрольных карт (КК)
Шухарта по ГОСТ Р 50779.42.
Контроль стабильности показателя внутрилабораторной
прецизионности результатов измерений проводят в следующей
последовательности.
Периодичность контроля – не реже одного раза в год.
Образцами для контроля являются образцы утяжелителей буровых
растворов.
В условиях внутрилабораторной прецизионности (разные
операторы) получают два результата измерений определяемого
параметра (в соответствии с разделами 9, 10) – первичный
и повторный результаты (Хi1и
Хi2).
Результаты заносят в соответствующую графу КК.
Рассчитывают относительное расхождения между результатами
измерений определяемого параметра Ri,
%, по формуле (8) и наносят на КК.
Ri
Xi1Xi2100
%.
Xi
(8)
Параметры КК:
а) cредняя линия CL = d2·
в) пределы действия:
RX ;
верхний UCL = D2·
RX ;
нижний LCL – отсутствует;
с) пределы предупреждения:
верхний UWL = D2(2)
·
RX ;
нижний LWL – отсутствует.
Значение показателя воспроизводимости –
RX
% указано в таблице 3.1.
Значения коэффициентов для расчета средней линии и пределов
действия и предупреждения приведены в таблице 13.1.
Таблица 13.1 – Коэффициенты для расчета средней линии,
предела действия и пределов предупреждения
Число параллельных
определений
Коэффициенты для расчета
Коэффициенты для расчета пределов предупреждения
средней линии
предела действия
d2
D2
d3
D1(2)
D2(2)
2
1,128
3,686
0,853
-
2,834
Если очередная точка Riнаходится
внутри предела предупреждения, то внутрилабораторную
прецизионность результатов анализа признают
удовлетворительной.
Если очередная точка Riпопадает
за границу предела действия, то это служит предупреждением о
выходе процесса анализа из состояния статистической
управляемости.
В этом случае качество внутрилабораторной прецизионности
признают неудовлетворительным, процесс анализа
приостанавливают, выясняют и устраняют причины появления
неудовлетворительных результатов контроля.
Если очередная точка Riпопадает
между пределом предупреждения и пределом
действия, то контрольную процедуру повторяют. При повторном
появлении указанной ситуации процесс анализа
приостанавливают, выясняют и устраняют причины появления
неудовлетворительных результатов контроля.
После нанесения очередной точки Riпроверяют
структуру КК на особые причи-
ны в соответствии с ГОСТ Р 50779.42 (раздел 7). Если устанавливают
наличие особой причины, то управление процессом осуществляют в
соответствии с требованиями ГОСТ Р 50779.42 (раздел 8).
Приложение А (рекомендуемое)
Форма записи результатов измерений
Таблица А.1 – Результаты измерений показателя массовой доли
водорастворимых солей в утяжелителе
Проба
Наименование утяжелителя
Номер параллельного определения
Результаты измерения массовой доли водорастворимых солей, %
Расхождения между параллельными определениями (d), %
Показатель массовой доли водорастворимых солей, %
фактическое
допустимое
1
2
Среднее арифметическое значение результатов параллельных
определений массовой доли водорастворимых солей, %