ГОСТ Р 53203-2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НЕФТЕПРОДУКТЫ

Определение серы методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии с дисперсией по длине волны

Petroleum products. Determination of sulfur by wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry method

ОКС 75.080

Дата введения 2023-02-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ"), Техническим комитетом по стандартизации ТК 031 "Нефтяные топлива и смазочные материалы" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 031 "Нефтяные топлива и смазочные материалы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 октября 2022 г. N 1117-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Д2622-16* "Стандартный метод определения серы в нефтепродуктах рентгенофлуоресцентной спектрометрией с дисперсией по длине волны" (ASTM D2622-16 "Standard test method for sulfur in petroleum products by wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, ссылок, обозначений), которые выделены в тексте курсивом**, а также исключения ссылок на стандарты АСТМ.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие" и 4 "Применение" приводятся обычным шрифтом, отмеченные в этих разделах знаком "**" и  остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Стандарт АСТМ разработан подкомитетом Д02.03 "Элементный анализ" комитета Д02 "Нефтепродукты и смазочные материалы" Американского общества по испытаниям и материалам (АСТМ).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 53203-2008

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод определения содержания общей серы в нефти и нефтепродуктах, которые являются однофазными и жидкими при условиях окружающей среды, переходящими в жидкое состояние при умеренном нагревании или растворимыми в углеводородных растворителях. К таким продуктам относятся дизельные топлива, топлива для реактивных двигателей, керосин, другие дистиллятные топлива, нафта, топочный мазут, базовые смазочные масла, гидравлические масла, нефть, неэтилированный бензин, смеси бензина и этанола и биодизельное топливо.

1.2 Диапазон определяемых концентраций по настоящему стандарту составляет от 3 мг/кг общей серы [значение объединенного предела количественного определения (PLOQ)] до 4,6% масс.* (наивысшее значение содержания общей серы в образцах, используемых при проведении межлабораторных испытаний).

_________________

* Соответствует значению 46·10 мг/кг.

Примечание 1 - Оборудование, используемое в настоящем методе испытаний, может отличаться по чувствительности. Возможность применения данного метода при содержании серы менее 3 мг/кг следует определять в каждом конкретном случае для волнодисперсионных рентгенофлуоресцентных приборов (WDXRF), позволяющих измерять более низкие значения, однако прецизионность настоящего метода в таком случае неприменима.

1.2.1 Значения предела количественного определения (LOQ) и прецизионность метода для испытательного оборудования конкретной лаборатории зависят от мощности источника прибора (низкая или высокая мощность), типа пробы и практики, установленной в лаборатории, для испытаний по настоящему стандарту.

1.3 Пробы с содержанием серы более 4,6% масс. разбавляют, чтобы содержание серы было в диапазоне определяемых концентраций настоящего метода. Прецизионность результатов испытаний разбавленных проб может отличаться от указанной в разделе 14.

1.4 Результаты испытания летучих проб (например, для бензинов с высоким значением давления насыщенных паров или легких углеводородов) могут не соответствовать установленной прецизионности из-за частичной потери некоторых легколетучих соединений при проведении испытания.

1.5 Основное предположение настоящего метода испытания заключается в том, что матрицы стандартного и испытуемого образцов наиболее близки друг к другу или учтены различия матриц (см. 12.2). Несоответствие матриц калибровочного раствора и испытуемого образца может быть обусловлено различным соотношением С/Н в пробах и калибровочных растворах или присутствием других мешающих гетероатомов или соединений (см. таблицу 1).

Таблица 1 - Концентрации мешающих элементов (веществ)

1.6 Значения, приведенные в единицах системы СИ, являются стандартными.

1.7 Применение настоящего стандарта связано с использованием опасных реактивов, материалов, операций и оборудования. В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил безопасности и охраны труда, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2517 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 31873 Нефть и нефтепродукты. Методы ручного отбора проб

ГОСТ 32139 Нефть и нефтепродукты. Определение содержания серы методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Сущность метода

Помещают образец в пучок рентгеновского излучения и измеряют пиковую интенсивность -линии серы при длине волны 0,5373 нм. Значение фоновой интенсивности, измеренной при рекомендуемой длине волны 0,5190 нм (0,5437 нм - для лучевой трубки с родиевым анодом), вычитают из значения пиковой интенсивности. Сравнивают полученную чистую скорость счета импульсов с предварительно построенной калибровочной кривой или формулой вычисления содержания серы в миллиграммах на килограмм или процентах по массе (см. раздел 12).

     4 Применение

4.1 Настоящий метод позволяет быстро и точно определить общее содержание серы в нефти и нефтепродуктах с минимальной подготовкой пробы. Продолжительность анализа одного образца обычно составляет от 1 до 2 мин.

4.2 Качество многих нефтепродуктов зависит от содержания в них серы. Информация о содержании серы необходима для организации процессов переработки. Ограничения содержания серы в некоторых видах топлива установлены в нормативных правовых актах, принятых федеральными, государственными или местными органами управления*.

_________________

* На территории государств - членов Евразийского экономического союза действует Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 013/2011 "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту".

4.3 Настоящим методом определяют соответствие содержания серы в нефти или нефтепродукте техническим требованиям или предельным значениям, регламентируемым нормативными правовыми актами.

4.4 Если метод применяют для испытания нефтепродуктов с матрицами, значительно отличающимися от матриц калибровочных растворов на основе белого масла, процедуры приготовления которых установлены в настоящем стандарте, то при интерпретации результатов следует учитывать рекомендации, приведенные в разделе 5.

Примечание 2 - В Российской Федерации действуют также альтернативные методы определения содержания серы, например ГОСТ 32139**.

     5 Помехи

5.1 Если элементный состав пробы (за исключением серы) значительно отличается от состава калибровочных растворов, можно получить ошибочные результаты содержания серы. Например, различие в соотношении углерода и водорода в пробе и в калибровочных растворах вносит ошибки в результаты определения. Некоторые мешающие элементы (соединения) и концентрации, при которых проявляется их влияние, приведены в таблице 1. Если из описания пробы или по результатам испытания установлено, что она содержит элементы (соединения), указанные в таблице 1, концентрация которых равна или превышает значения в таблице 1, такую пробу следует разбавить растворителем, не содержащим серу, для снижения влияния данного элемента (соединения).

Примечание 3 - Концентрации первых семи элементов, указанных в таблице 1, определены вычислением суммы массовых коэффициентов поглощения каждого присутствующего элемента, умноженных на массовую долю данного элемента. Вычисления проводили для разбавленных представительных проб, содержащих приблизительно 3% мешающих веществ и 0,5% серы.

5.2 Топлива с большим содержанием метиловых эфиров жирных кислот (FAME), этанола и метанола (см. таблицу 1) имеют высокое содержание кислорода, что приводит к значительному поглощению -излучения серы и получению заниженных значений содержания серы. Такие топлива можно испытывать по настоящему стандарту с использованием поправочных коэффициентов (при калибровке с применением белого масла) или калибровочные растворы готовят таким образом, чтобы они соответствовали матрице испытуемой пробы (см. 11.5).

5.3 Нефтепродукты, состав которых отличается от состава белого масла, указанного в 7.5, можно испытывать при использовании калибровочных растворов, приготовленных из базовых веществ с таким же или аналогичным составом. Например, бензин можно моделировать смешением изооктана и толуола в соотношении, приблизительно соответствующем фактическому содержанию ароматических углеводородов в испытуемых пробах. Использование калибровочных растворов, приготовленных с использованием такого смоделированного бензина, может привести к получению более точных результатов по сравнению с результатами, получаемыми при использовании калибровочных растворов на основе белого масла.

5.4 Для определения содержания серы предположительно более 100 мг/кг в смазочных маслах и присадках к ним рекомендуется использовать другой метод испытания, предусматривающий применение межэлементных поправочных коэффициентов.

     6 Аппаратура

6.1 Спектрометр рентгенофлуоресцентный с волновой дисперсией (WDXRF), оснащенный оборудованием для детектирования рентгеновского излучения в диапазоне длин волн приблизительно от 0,52 до 0,55 нм (в частности, при длине волны 0,537 нм). Для обеспечения оптимальной чувствительности по сере прибор должен включать следующие элементы.

6.1.1 Оптический путь, соответствующий требованиям изготовителя прибора, предпочтительно продуваемый гелием; использование воздуха или азота менее предпочтительно.

6.1.2 Дискриминатор импульсов по амплитуде или по энергии.

6.1.3 Детектор, обеспечивающий детектирование рентгеновского излучения с длиной волны в заявленном диапазоне (приблизительно от 0,52 до 0,55 нм).

6.1.4 Кристалл-анализатор, обеспечивающий дисперсию -излучения серы и фонового рентгеновского излучения в пределах диапазона углов используемого спектрометра. Обычно применяют германий или пентаэритрит (PET). Допускается по согласованию с изготовителем прибора использовать другие материалы.

6.1.5 Рентгеновская трубка, обеспечивающая возбуждение -излучения серы. Применяют трубки с родиевым, хромовым или скандиевым анодом. Допускается использовать трубки с другими анодами.

Примечание 4 - Облучение избыточным высокоэнергетическим излучением, генерируемым рентгенофлуоресцентным спектрометром, опасно для здоровья. Оператор должен принимать соответствующие меры для предотвращения облучения не только прямыми рентгеновскими лучами, но также и вторичным или рассеянным излучением. Рентгенофлуоресцентный спектрометр следует эксплуатировать в соответствии с нормативными правовыми актами, регулирующими использование ионизирующего излучения.