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
Введение
Методика выполнения измерений содержания свободной соды в
глинопорошках для буровых растворов разработана в соответствии с
ГОСТ Р 8.563 и аттестована Государственным научным метрологическим
центром Федерального агентства по техническому регулированию и
метрологии – ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт
метрологии» (свидетельство об аттестации № 85-223-2004).
СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА “ГАЗПРОМ”
БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОЙ СОДЫ В
ГЛИНОПОРОШКАХ
Дата введения 2005-08-01
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на глинопорошки и
устанавливает методику
выполнения измерений (МВИ) содержания (массовой доли) свободной
соды (Na2CO3)
в диапазоне измерений определяемого параметра от 0,00 % до 4,00
%.
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. Едини-
цы 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 4919.1-77 Реактивы и особо чистые вещества. Методы
приготовления растворов индикаторов
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические
условия ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные
стеклянные. Типы, основные
параметры и размеры
ГОСТ 25795-83 Сырье глинистое в производстве глинопорошков для
буровых растворов. Технические условия
ГОСТ 25796.0-83 Сырье глинистое в производстве глинопорошков для
буровых растворов. Общие технические требования к методам
испытаний
ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная.
Пипетки с одной отметкой
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная.
Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная.
Бюретки. Часть 1.
Общие требования
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 Шухарта
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 свободной соды заключается в
титровании карбоната натрия в водной вытяжке глинопорошка
раствором серной кислоты в присутствии индикатора метилоранжа.
Требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию,
материалам
5.1 Весы электронные прецизионные 3 класса точности, обеспечивающие
дискретность отсчета 0,01 г и предел допускаемой погрешности ± 0,03 г
(например, весы фирмы
Ареометры общего назначения АОН – 1 (набор) по ГОСТ 18481,
диапазон измерений от 700 до 1780 кг/м3,
цена деления 1 кг/м3.
Кислота серная по ГОСТ 4204.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Стаканчик для взвешивания СВ-34/14 40Ч65 ХС по ГОСТ 25336.
Стакан В-1-200 ТХС по ГОСТ 25336.
Мешалка магнитная, обеспечивающая скорость перемешивания от 400
до 1200 об/мин (например, ММ-5 по ТУ 25-11.834-80 [2]).
Секундомер механический 2 класса точности, обеспечивающий предел
допуска-
емой погрешности за 60 мин 1,8сек
(например, СОС пр-2б-010 «АГАТ» по ТУ 25-184.00390 [3]).
Центрифуга лабораторная, обеспечивающая частоту вращения ротора
1500 об/мин, 3000 об/мин (например, ЦЛ 1/3 по ТУ
9444-018-17214768-00 [4]).
Пипетка 2-2-5 по ГОСТ 29169.
Колба Кн-3-250-34 ТС по ГОСТ 25336.
Метиловый оранжевый квалификации ч.д.а. по ГОСТ 4919.1.
Бюретка 1-2-50 по ГОСТ 29251.
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 свободной соды в
глинопорошках 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
Приготовление 0,02 N раствора серной кислоты.
В мерную колбу вместимостью 1 дм3наливают
100 см3дистиллированной
воды, пипеткой помещают 0,56 см3серной
кислоты плотностью 1,84 г/см3,
перемешивают, охлаждают и доводят объем раствора до метки
дистиллированной водой. Плотность серной кислоты контролируют
ареометром.
Отбор и подготовка пробы глинопорошка.
Пробу глинопорошка отбирают в соответствии с требованиями ГОСТ
25795. Подготовку пробы проводят в соответствии с требованиями
ГОСТ 25796.0. Из подготовленной пробы отбирают две навески
массой (4,00±0,01) г каждая.
Выполнение измерений
Навеску глинопорошка массой 4,00 г, взвешенную с погрешностью не
более 0,01 г, помещают в стакан вместимостью 200 см3,
приливают 96 см3дистиллированной
воды и перемешивают на магнитной мешалке в течение 30 минут.
Приготовленную глинистую суспензию помещают в центрифугу и
центрифугируют 15-30 минут при скорости вращения ротора 3000
об/мин.
Осветленную часть раствора (фугат) сливают в стакан, отбирают
пипеткой 5 см3,
переносят в колбу для титрования. Добавляют в колбу 2-3 капли
метилоранжа, перемешивают и титруют 0,02 N раствором серной
кислоты до перехода окраски индикатора от желтой до оранжевой.
Измеряют количество раствора серной кислоты, пошедшего на
титрование с точностью до 0,01 см3.
Для i-й исследуемой пробы глинопорошка проводят по два
параллельных определения массовой доли свободной соды согласно
операций 10.1 – 10.3, используя на каждое измерение отдельную
навеску глинопорошка.
Обработка результатов измерений
Массовую долю свободной соды, [Na CO ], % рассчитывают по
формуле
2 3
, (1)
где N – концентрация раствора серной кислоты, г-экв/дм3;
V – объем серной кислоты, пошедший на титрование, см3;
а – объем взятого для титрования фугата, см3;
127,2 – коэффициент пересчета.
Проводят проверку приемлемости результатов двух параллельных
определений массовой доли свободной соды в i-й исследуемой пробе
глинопорошка, полученных в условии повторяемости.
Вычисляют среднее арифметическое значение результатов двух
параллельных определений массовой доли свободной соды в i-й
исследуемой пробе по формуле
,
(2)
где [Na2CO3]il,
[Na2CO3]i2–
результаты двух параллельных определений массовой доли
свободной соды в i-й исследуемой пробе глинопорошка, %.
i
Вычисляют относительное расхождение результатов двух
параллельных определений массовой доли свободной соды в i-й
исследуемой пробе глинопорошка r , %,
по формуле
где [Na CO ]
,
(3)
максимальный результат определяемого параметра для i-й
исследуе-
2 3 imax
мой пробы глинопорошка, выбранный из [Na2CO3]i1и
[Na2CO3]i2,
%;
[Na CO ]
– минимальный результат определяемого параметра для i-й
исследуемой
2 3 imin
пробы глинопорошка, выбранный из [Na2CO3]i1и
[Na2CO3]i2,
%.
i
Если значение r для двух параллельных определений не
превышает значение
относительного предела повторяемости ri отн. (для
n=2), указанного в таблице 3.2, то результаты параллельных
определений признаются приемлемыми и за окончательный
результат при-
нимают среднее арифметическое значение, полученное по
формуле (2).
i
Если значение r для двух параллельных определений превышает
значение от-
носительного 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 свободной соды для i-й исследуемой
пробы глинопорошка.
i
Рассчитывают r
как указано в 11.2.2 для четырех параллельных определений
массовой доли свободной соды для i-й исследуемой пробы
глинопорошка.
i
Если значение r
для четырех параллельных определений не превышает значения
кри-
тического 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 свободной соды для i-й исследуемой пробы
глинопорошка, определяемое по формуле
,
(4)
где [Na2CO3]in–
результат n-го параллельного определения массовой доли
свободной соды для i-й исследуемой пробы глинопорошка, %;
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
, (5)
где [Na CO ]
второй наименьший результат определения массовой доли
свободной
2 3 i2
соды для i-й исследуемой пробы глинопорошка, %;
[Na CO ]
третий наименьший результат определения массовой доли
свободной соды
2 3 i3
для i-й исследуемой пробы глинопорошка, %.
Оформление результатов измерений
Результат измерения массовой доли свободной соды для i-й исследуемой
пробы глинопорошка округляют до первого десятичного знака и
представляют в виде
[Na CO ] , %, ± , %; Р = 0,95; n=2 (n=4),
2 3 i
где –
границы допускаемой относительной погрешности измерений массовой
доли свободной соды , %, 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 свободной соды для i-й исследуемой пробы глинопорошка вычисляют
по формуле (6) и округляют до десятых долей
,
(6)
где [Na CO ]
– результат измерений массовой доли свободной соды для i-й
исследуемой пробы
2 3 i
глинопорошка, %;
Δi–
границы абсолютной погрешности измерений массовой доли свободной
соды для i-й исследуемой пробы глинопорошка, %.
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) – первич-
ный и повторный результаты ([Na2CO3]i1и
[Na2CO3]i2).
Результаты заносят в соответствующую графу КК.
i
Рассчитывают относительное расхождение между результатами
измерений определяемого параметра R ,
%, по формуле (7) и наносят на КК.
.
(7)
Параметры КК:
а) средняя линия CL= d2 ;
в) пределы действия:
верхний UCL = D2 ;
нижний LCL – отсутствует;
с) пределы предупреждения:
верхний UWL = D2(2) ;
нижний LWL – отсутствует.
Значение показателя воспроизводимости – ,
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, предела предупреждения
i
Если очередная точка R
находится внутри предела предупреждения, то внутри-
лабораторную прецизионность результатов анализа признают
удовлетворительной.
i
Если очередная точка R
попадает 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 си-
туации процесс анализа приостанавливают, выясняют и
устраняют причины появления неудовлетворительных результатов
контроля.
После нанесения очередной точки Riпроверяют
структуру КК на особые причины 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 массовой доли свободной соды
Библиография
[1]
Sartorius Master proSeries
LP Models Electronic Precision Balances
Operating Instructions Status January 2001,
Sartorius A.G., Goettingen, Germany, page 98.
[2]
Технические условия
Мешалка магнитная ММ 5.
ТУ 25-11.834-73
Технические условия. Ужгород. – 11 с.
[3]
Технические условия
Секундомеры механические.
ТУ 25-184.003-90
Технические условия. – Златоуст, 1990. – 32 с.
[4]
Технические условия
Центрифуги лабораторные.
ТУ 9444-018-17214768-00
Технические условия. – М.: 2000. – 39 с.
ОКС 17.020
Ключевые слова: раствор буровой, глинопорошки, содержание свободной
соды, методика выполнения измерений, контроль точности