СТО Газпром 2-3.2-007-2005

  Главная      Учебники Газпром     

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

содержание   .. 139   140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  ..

 

 

 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ”


 


 

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ


 

БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ АКТИВНОСТИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ (рН)


 

СТО Газпром 2-3.2-007-2005


 

Издание официальное


 


 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ”


 

Общество с ограниченной ответственностью “ТюменНИИгипрогаз”


 

Общество с ограниченной ответственностью “Информационно-рекламный центр газовой промышленности”


 

Москва 2005

Предисловие


 

  1. РАЗРАБОТАН


     

  2. ВНЕСЕН


     

  3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ


     

  4. ВВОДИТСЯ ВЗАМЕН

Обществом с ограниченной ответственностью «ТюменНИИгипрогаз»


 

Управлением по бурению газовых и газоконденсатных скважин Департамента по добыче газа, газового конденсата, нефти ОАО «Газпром»


 

Распоряжением ОАО «Газпром» от 12 апреля 2005 г. № 58 с 1 августа 2005 г.


 

РД 00158758-07-98


 


 

© ОАО «Газпром», 2005

© Разработка ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2004

© Оформление ООО «ИРЦ Газпром», 2005


 

Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО «Газпром»

Содержание

Введение IV

  1. Область применения 1

  2. Нормативные ссылки 1

  3. Нормы погрешности измерений 2

  4. Метод измерений 3

  5. Требования к средствам измерений, вспомогательному

    оборудованию, материалам 3

  6. Требования безопасности 4

  7. Требования к квалификации операторов 4

  8. Условия выполнения измерений 4

  9. Подготовка к выполнению измерений 4

  10. Выполнение измерений 5

  11. Обработка результатов измерений 6

  12. Оформление результатов измерений 7

  13. Контроль точности получаемых результатов измерений 8

    Приложение А (рекомендуемое). Форма записи результатов измерений 10

    Библиография 11

    Введение

    Методика выполнения измерений активности водородных ионов (рН) 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 № 68-223-2004).

    СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА

    “ГАЗПРОМ”


     

    image


     

    БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ АКТИВНОСТИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ (рН)


     

    image

    Дата введения 2005-08-01


     

    1. Область применения

      Настоящий стандарт распространяется на буровые растворы и устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) активности водородных ионов на рН-метре-милливольтметре в диапазоне от 6,00 до 10,00 ед. рН.

      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.

    2. Нормативные ссылки

      В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 8.135-74 Государственная система обеспечения единства измерений. рН-мет-

      рия. Стандарт-титры для приготовления образцовых буферных растворов 2-го разряда 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 защит

      ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

      ГОСТ 4234 – 77 Калий хлористый. Технические условия ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия


       

      image


       

      Издание официальное

      ГОСТ 12026 – 76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

      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

    3. 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.

      Таблица 3.1 – Диапазон измерений, показатели точности, повторяемости, воспроизводимости

      image


       

      image

      Таблица 3.2 – Относительные пределы повторяемости, воспроизводимости, критический диапазон

      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.

    4. Метод измерений

      Измерение рН бурового раствора осуществляется потенциометрическим методом. Используется система, состоящая из измерительного и вспомогательного электродов. В качестве измерительного электрода используется стеклянный электрод, а в качестве вспомогательного – хлорсеребряный электрод. Электродная система при погружении в буровой раствор развивает Э.Д.С., линейно зависящую от активности ионов водорода и температуры раствора.

    5. Требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию, материалам

      1. рН-метр-милливольтметр, обеспечивающий диапазон измерений рН – от минус 1 до 14 ед. рН и предел допускаемой абсолютной погрешности ± 0,05 ед. рН (например, рН-150 по ТУ РБ 14694395.003-96 [1]).

      2. Электрод вспомогательный лабораторный типа ЭВЛ-1М4 по ТУ 25-05 (IЕ 2.840.517)-78 [2] .

      3. Электрод стеклянный лабораторный типа ЭСЛ-15-11 по ТУ 25-05 (IЕ 2.840.516)-

        78 [3].


         

      4. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

      5. Калий хлористый по ГОСТ 4234.

      6. Стандарт-титр (кислота соляная 0,1 н раствор) по ГОСТ 8.135.

      7. Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026.

      8. Весы электронные прецизионные 3 класса точности, дискретность отсчета 0,01 г,

        обеспечивающие предел допускаемой погрешности ± 0,03 г (например, фирмы

        «SARTORIUS», Германия, LP 4200 S [4]).

        Средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке (калибровке) и клейма. Допускается применение других средств измерений с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.

    6. Требования безопасности

      1. Требования электробезопасности при работе с электроустановками согласно ГОСТ 12.1.019.

      2. Помещение должно соответствовать правилам пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004, иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

      3. Организация обучения операторов безопасности труда должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.0.004.

    7. Требования к квалификации операторов

      Для выполнения измерений активности водородных ионов в буровых растворах допускаются операторы, владеющие техникой проведения химического анализа, изучившие руководство по эксплуатации рН-метра рН-150, настоящую методику выполнения измерений, прошедшие инструктаж и сдавшие экзамен по безопасности труда.

    8. Условия выполнения измерений

      При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

      температура окружающего воздуха ......................... плюс (20±5) оС;

      атмосферное давление ............................................. от 84,0 до 106,7 кПа;

      относительная влажность воздуха .......................... (60±20) %;

      напряжение питающей сети ................................... (220±22) В;

      частота питающей сети ............................................ (50,0±0,5) %.


       

    9. Подготовка к выполнению измерений

      1. Подготовка растворов

        1. Для приготовления насыщенного раствора хлористого калия для заполнения электрода сравнения взвешивают (37,0 ± 0,1) г хлористого калия, растворяют при нагревании в 100 см3дистиллированной воды и охлаждают. Выпавшие кристаллы свидетельствуют о насыщенности раствора.

        2. 0,1 н раствор соляной кислоты готовится из стандарт-титра для рН-метрии, который растворяется в 1000 см3 дистиллированной воды.

    1. Подготовка электродов

      1. Электрод ЭСЛ-15-11 вымачивают в 0,1 н растворе соляной кислоты не менее 8 ч.

      2. Электрод ЭВЛ-1М4 промывают изнутри дистиллированной водой, сдвинув вниз резиновое кольцо, заливают насыщенный при 20 °С раствор хлористого калия, выдержива-

        ют электрод в насыщенном растворе хлористого калия 48 ч. Если исследуемый буровой раствор можно разместить рядом с преобразователем, то электроды устанавливают в штатив.

    2. Подготовка прибора к работе со штативом и электродами

      1. Прибор подготавливают к работе, как указано в инструкции по эксплуатации.

      2. Извлекают из чехла элементы штатива, стойку, столик, держатель.

      3. Устанавливают в держатель измерительный и вспомогательный электроды и автоматический термокомпенсатор.

      4. Заливают во вспомогательный электрод насыщенный раствор КСl. Проверяют сопротивление вспомогательного электрода.

      5. Регулируют положение держателя таким образом, чтобы электроды при погружении в раствор не доходили до дна 4-5 мм, и закрепляют держатель винтом.

      6. Отводят столик в сторону, подводят под электроды стакан с исследуемым буровым раствором.

      7. Вставляют вилку в гнездо «вход» преобразователя, а розетку термокомпенсатора в вилку «R».

    1. Подготовка к работе преобразователя

      1. Извлекают из футляра ножку и закрепляют ее в корпусе преобразователя. Устанавливают преобразователь на рабочем месте.

      2. Нажимают кнопку «ВКЛ».

      3. Проверяют электрический нуль преобразователя, для чего: подключают к гнезду

«ВХОД» перемычку, нажимают кнопку «mV». Не более, чем через 1 мин на индикаторе должно установиться любое число до плюс «001».

  1. Выполнение измерений

    1. Промывают электроды дистиллированной водой и погружают их в исследуемый буровой раствор. Отсчет показаний производят по индикатору. Обычно время установления не превышает 3 мин.

    2. Для установки температуры раствора при ручной термокомпенсации нажимают кнопку «Tu», вращая ручку «РУЧН. ТЕМП.», устанавливают на индикаторе необходимое значение температуры раствора, а при автоматической термокомпенсации подсоединяют к вилке

      1

       

      «R » на лицевой панели преобразователя автоматический термокомпенсатор, повернув ручку «РУЧН. ТЕМП.» до упора против часовой стрелки.

    3. Для i-го исследуемого бурового раствора проводят два параллельных определе-

      ния активности водородных ионов (рН) рНi1 и рНi2 согласно операциям 10.1 – 10.2, используя на каждое измерение отдельную пробу исследуемого раствора.

      Результаты определения активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого раствора рНi1 и рНi2 заносят в журнал по форме таблицы А.1 (приложение А).

  2. Обработка результатов измерений

    1. Проводят проверку приемлемости результатов двух параллельных определений активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора, полученных в условии повторяемости.

      image

      1. Вычисляют среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора по формуле


         

        image

        image

        image , (1)


         

        i1

         

        где рН

        i2

         

        , рН

        • результаты двух параллельных определений активности ионов водорода

          (рН) i-го исследуемого бурового раствора, ед. рН.

      2. Вычисляют относительное расхождение результатов двух параллельных опре-

        делений активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора ri, %, по формуле

        image

        image , (2)

        где pHimax – максимальный результат определяемого параметра для i-го исследуемого бу-

        i1

         

        рового раствора, выбранный из pH

        i2

         

        и pH

        , ед. рН;

        pHimin – минимальный результат определяемого параметра для i-го исследуемого бу-

        i1

         

        рового раствора, выбранный из pH

        i2

         

        и pH

        , ед. рН.

      3. Если значение ri для двух параллельных определений не превышает значение

        относительного предела повторяемости r


         

        i отн.

        (для n = 2), указанного в таблице 3.2, то резуль-

        таты параллельных определений признаются приемлемыми и за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение, полученное по формуле (1).

      4. Если значение ri для двух параллельных определений превышает значение отно-

        сительного предела повторяемости r


         

        i отн.

        (для n = 2), указанного в таблице 3.2, измерения

        (включая подготовку к ним) повторяют и получают дополнительно еще два параллельных определения активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора.

      5. Рассчитывают ri, как указано в 11.1.2, для четырех параллельных определений активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора.

        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 активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора, определяемое по формуле


         


         

        image

        image

        image

        , (3)


         

        image


         

        где pHin – результат n-го параллельного определения активности ионов водорода i-го исследуемого бурового раствора, ед. рН;

        N – количество параллельных определений (n = 1, … N).

      6. Если значение ri для четырех параллельных определений превышает значение критического диапазона СR0.95 (для n = 4), то окончательный результат рассчитывают как медиану четырех параллельных определений согласно формуле


         

        image

        image , (4)


         

        i2

         

        где рН

        • второй наименьший результат определения активности водородных ионов (рН)

        i-го исследуемого бурового раствора, ед. рН;

        рН

         

        i3

         

        – третий наименьший результат определения активности водородных ионов (рН)

        i-го исследуемого бурового раствора, ед. рН.


         

  3. Оформление результатов измерений

    Результат измерений активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора округляют до второго десятичного знака и представляют в виде

    image

    pHi, ед. рН, ± , %; Р = 0,95; n = 2 (n = 4),

    image

    где – границы допускаемой относительной погрешности измерений активности водородных ионов (рН) бурового раствора, %, 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 активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора вычисляют по формуле (5) и округляют до второго десятичного знака


     

    image

    image (5)


     

    i

     

    где pH – результат измерений активности водородных ионов (рН) i-го исследуемого бурового раствора, ед. рН;

    Δi– границы абсолютной погрешности измерений активности водородных ионов (рН) i-го иссле-

    дуемого бурового раствора, ед. рН.


     

  4. Контроль точности получаемых результатов измерений

    1. Контроль прецизионности результатов измерений осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 6).

    2. Контроль стабильности показателя внутрилабораторной прецизионности проводят с использованием контрольных карт (КК) Шухарта по ГОСТ Р 50779.42.

    3. Контроль стабильности показателя внутрилабораторной прецизионности результатов измерений проводят в следующей последовательности.

      1. Периодичность контроля – не реже одного раза в год и после каждой калибровки рН-метра. Образцами для контроля являются образцы 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 (рНi1 и рНi2). Результаты заносят в соответствующую графу КК.

      2. Рассчитывают относительное расхождение между результатами измерений определяемого параметра Ri, %, по формуле (6) и наносят на КК.

        image

        image

        image . (6)

      3. Параметры КК:

        image

        а) средняя линия CL = d2  RX; в) пределы действия:

        image

        • верхний UCL = D2  RX;

        • нижний LCL – отсутствует с) пределы предупреждения:

          image

          ;

           

        • верхний UWL = D2(2)  RX

        • нижний LWL – отсутствует.

          image

          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, пределов предупреждения


           

          image


           

      4. Если очередная точка Ri находится внутри предела предупреждения, то внутрилабораторную прецизионность результатов анализа признают удовлетворительной.

      5. Если очередная точка Ri 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.

        i

         

      6. Если очередная точка R

        попадает 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.

        i

         

      7. После нанесения очередной точки R

проверяют структуру КК на особые при-

чины в соответствии с ГОСТ Р 50779.42 (раздел 7). Если устанавливают наличие особой причины, то управление процессом осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 50779.42 (раздел 8).

Приложение А (рекомендуемое)


 

Форма записи результатов измерений


 

А.1 Результаты измерений активности водородных ионов (рН) бурового раствора


 


 

 

Библиография


 

[1]

Технические условия

Преобразователи потенциометрические.
 

ТУ РБ 14694395.003-96

Технические условия. – Гомель: 1996. – 45 с.

[2]

Технические условия

Электроды вспомогательные лабораторные.
 

ТУ 25-05 (IE 2.840.517)-78

Технические условия. – Гомель: 1978.

[3]

Технические условия

Электроды стеклянные лабораторные.
 

ТУ 25-05 (IE 2.840.516)-78

Технические условия. – Гомель: 1978.

[4]

Sartorius Master pro Series

LP Models Electronic Precision Balances Operating
   

Instructions Status January 2001, Sartorius A.G.,
   

Goettingen, Germany, page 98.

[5]

Паспорт

рН-метр-милливольтметр типа рН-150. –
   

Гомель. – 44 с.


 


 

image


 

ОКС 17.020


 

Ключевые слова: Растворы буровые, активность водородных ионов (рН), результаты измерений, контроль точности, методика выполнения измерений


 

image


 

Корректоры Т.Е. Алексеева, В.И. Кортикова

Компьютерная верстка Н.П. Архиповой


 

image


 

ИД № 01886. Подписано в печать 00.00.2005 г. Формат 60х84/8. Гарнитура “Ньютон”.

Усл. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,6. Тираж 50 экз. Заказ 000.


 

image

ООО “ИРЦ Газпром” 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2. Тел. (095) 719-64-75, факс (095) 411-58-30


 

Отпечатано в