ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГАЗЫ

ПИКНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ГОСТ 17310-86

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 543.27.001.4 : 006.354    Гр|тша    Л19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

Пикнометрический метод определения плотности

Gases. Picknometric method for determination of density

ОКСТУ 0209

Срок действия с 01.07.87

до 0107,95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает пикнометрический метод определения плотности (р) и относительной плотности (d) газов.

Стандарт распространяется на газы и газовые смеси, которые в условиях опыта не изменяют своего состава.

Стандарт не распространяется на газы, насыщенные влагой, температура которых превышает 40 °С.

Сущность метода заключается во взвешивании стеклянного пикнометра последовательно с осушенным воздухом и осушенным газом при одинаковых температуре и давлении.

1. ОТБОР ПРОБ

1.1.    Для определения плотности пробу газа из газопровода, аппарата или другой емкости отбирают непосредственно в пикнометр способом сухой продувки. При удалении газопровода более чем на 1 км от лабораторного помещения допускается отбирать пробы газа в двухвентильные пробоотборники (контейнеры) по ГОСТ 18917—82 с учетом следующих дополнений.

1.1.1.    Пробы в пикнометр отбирают из пробоотборной линии, соединяющей установку для заполнения пикнометра (см. черт.) с газопроводом.

1.1.2.    Пробоотборные линии должны быть возможно короткими, изготовленными из стальных, медных или латунных трубок внутренним диаметром 2—4 мм.

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

© Издательство стандартов, 1987

С. 19 ГОСТ 17310-86

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством газовой промышленности и Министерством энергетики и электрификации СССР

2.    ИСПОЛНИТЕЛИ

А. И. Гриценко, А. К. Карпов (рук. темы), В. П. Булычев, Л. Н. Зайцева, Г. С. Павлова, В. С. Вдовченко, В. Н. Сухова

3.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 ноября 1986 г. MS 3581

4.    ВЗАМЕН ГОСТ 17310-81.

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Редактор Н. П. Щукина Технический редактор М. И. Максимова Корректор М. С. Кабашова

Сдано о наб. 15.12.86 Подп. в печ, 05.03.87 1,25 уел. п. л. 1,25 уел. кр.-отт. 1,23 уч.-изд. л. Тир. 10 000    Цена    5    коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 42

ГОСТ 17310-86 С. 2

1.1.3.    Перед отбором пробы пробоотбориые линии продувают испытуемым газом через тройник, к одному отводу которого присоединяют резиновыми или полиэтиленовыми трубками установку для отбора газа в пикнометр. Давление в пробоотборной линии должно превышать атмосферное не более чем на 9807 Па (1000 мм вод. ст.).

1.1.4.    При отборе температура газа в пробоотборных линиях не должна быть ниже температуры газа в газопроводе. При необходимости пробоотборную линию теплоизолируют или подогревают.

1.1.5.    Пробы в контейнеры отбирают способом сухой продувки под давлением, соответствующим давлению газа в месте отбора.

1.1.6.    Контейнеры для отбора проб должны быть испытаны на давление, превышающее рабочее в 1,25 раза.

1.1.7.    Для отбора пробы газа в контейнер пробоотборную линию продувают газом в течение 1—2 мин до полного удаления остаточного газа.

1.1.8.    Пробоотборную линию присоединяют к входному вентилю контейнера, установленного вертикально. При закрытых вентилях контейнера открывают вентиль пробоотборной линии и плавно открывают входной вентиль контейнера так, чтобы контейнер заполнялся газом постепенно. Когда давление газа в контейнере и в месте отбора пробы будет одинаково, постепенно открывают выходной вентиль контейнера и продувают его газом так, чтобы давление в контейнере поддерживалось на уровне полного давления газа в газопроводе. В процессе отбора пробы через контейнер необходимо пропустить газ в объеме, в 10—15 раз превышающем количество газа, находящегося в полностью заполненном контейнере. После окончания пропускания газа через контейнер закрывают его выходной вентиль, затем — входной и вентиль на пробоотборной линии. Контейнер отсоединяют от пробоотборной линии и проверяют на герметичность погружением его в воду или обмы-ливанием.

1.1.9.    Контейнер транспортируют в лабораторию, соблюдая правила безопасности.

1.1.10.    Пробы хранят в утепленном помещении. Перед отбором пробы газа в пикнометр температура контейнера с газом не должна быть ниже температуры газа при отборе проб в контейнер.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Пикнометры стеклянные газовые типа ПГ вместимостью 100 или 200 см³ по ГОСТ 22524-77 или другие вместимостью от 100

до 200 см³.

Весы аналитические не ниже 2-го класса точности.

Весы лабораторные технические типа ВЛТ-1 по ГОСТ 24104—-

80.

2—42

U-образные трубки типа TX-U по ГОСТ 25336-82.

Микрокомпрессоры типа ВК-1, МК-Л2 или другой источник, обеспечивающий подачу воздуха, не загрязненного посторонними примесями.

Счетчик газовый (с жидкостным затвором) вместимостью 2— 5 дм³ типа ГСБ-400.

Цилиндр (для маностата) по ГОСТ 1770-74 высотой 250— 300 мм.

Склянка для промывания газов по ГОСТ 25336-82 вместимостью 25—100 см³.

Барометр-анероид типа БАММ или ртутный чашечный типа СРА по нормативно-технической документации.

Термометр ртутный по ГОСТ 215-73 со шкалой от 0 до 50 °С с ценой деления 0,1 °С.

Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

Кальций хлористый по ГОСТ 4161-77.

Смазка вакуумная по ГОСТ 9433-80.

Масло трансформаторное по ГОСТ 982-80 или вазелиновое медицинское по ГОСТ 3164-78.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72.

Смесь хромовая (5 г кристаллического двухромовокислого калия по ГОСТ 4220-75 добавляют к 100 г концентрированной серной кислоты по ГОСТ 4204-77 и осторожно нагревают в фарфоровой чашке на водяной бане до растворения).

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Чашка фарфоровая.

Печь муфельная.

Противень металлический.

Эксикатор по ГОСТ 25336-82.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Подготовка пикнометра

Пикнометр проверяют на герметичность погружением его в воду, создавая в нем избыточное давление путем нагнетания воздуха при закрытом выходном кране.

Пикнометр промывают хромовой смесью, водой, ополаскивают дистиллированной водой, этиловым спиртом и высушивают продувкой сухим воздухом.

Муфты и пробки кранов пикнометра протирают ватным тампоном, смоченным в ацетоне, и смазывают тонким слоем вакуумной смазки, краны притирают.

ГОСТ <7310—86 С. 4

3.2.    Подготовка хлористого кальция

Хлористый кальций помещают в металлический противень, нагревают до расплавления, выпаривают досуха. Затем переносят в фарфоровую термостойкую чашку, помещают в муфельную печь и прокаливают в течение 2—Зч при температуре 500—600 °С. Прокаленный хлористый кальций хранят в эксикаторе.

3.3.    Подготовка установки для заполнения пикнометра газом (воздухом)

Для заполнения пикнометра осушенным газом (воздухом) собирают установку по схеме, представленной на чертеже, с помощью резиновых или полиэтиленовых муфт.

U-образные трубки заполняют прокаленным хлористым кальцием (допускается применять другие поглотители влаги, обеспечивающие полноту осушки, не реагирующие с отдельными компонентами газа и не обладающие по отношению к ним абсорбционной способностью).

Маностат, представляющий собой цилиндр с капиллярной трубкой (диаметром 2—4 мм), заполняют вазелиновым или трансформаторным маслом на 150—200 мм его высоты. Склянку для промывания газа (счетчик пузырьков) заполняют вазелиновым или трансформаторным маслом так, чтобы капиллярная трубка была погружена в масло на 1 мм.

На входе к установке подсоединяют U-образную или прямую трубку, заполненную гигроскопической ватой.

3.4.    Определение вместимости пикнометра

3.4.1. Определение массы пикнометра с осушенным воздухом

Пикнометр продувают воздухом через установку в течение 10— 15 мин с объемной скоростью 100—200 см³/мин, которую предварительно устанавливают по газовому счетчику. Поток регулируют винтовым зажимом. Воздух должен быть чистым, не загрязненным примесями масла, газов, пыли. Затем в пикнометре создают избыточное давление, закрывая сначала кран на выходе, а затем — на входе. Отсоединяют пикнометр от U-образных трубок и счетчика пузырьков и переносят к аналитическим весам. U-образные трубки изолируют от воздуха.

При всех операциях пикнометры берут за концы отводных трубок (кранов).

Пикнометр выдерживают около весов 20—30 мин, соединяют со склянкой для промывания газов (счетчик пузырьков), открывают кран и выравнивают давление внутри пикнометра с атмосферным (до прекращения выделения пузырьков). Затем кран закрывают, отсоединяют пикнометр от счетчика пузырьков, взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,0001 г и запи-

2*

сывают температуру и барометрическое давление окружающей среды (около весов).

Примечание. При наличии влаги в первом отводе U-образной трубки хлористый кальций заменяют свежепрокаленным.

3.4.2. Определение массы пикнометра с дистиллированной водой

Пикнометр заполняют свежепрокипяченной и охлажденной до комнатной температуры дистиллированной водой. Следят за тем, чтобы на стенках внутри пикнометра, в отводных трубках (кранах) и каналах кранов не оставалось пузырьков воздуха. Заполненный пикнометр оставляют с открытыми кранами около весов на 20—30 мин. Затем краны закрывают, излишки воды из отводов кранов удаляют фильтровальной бумагой, взвешивают пикнометр с водой на технических весах с погрешностью не более 0,01 г и записывают температуру и барометрическое давление окружающей среды (около весов).

3.4.3. Вместимость (V) пикнометра в кубических дециметрах вычисляют по формуле

П~т_ь

р—1,205-/С ’

где т — масса пикнометра с дистиллированной водой, г; т_в — масса пикнометра с сухим воздухом, г;

р — плотность дистиллированной воды при температуре опыта, кг/м³ (см. приложение 1);

1,205 — плотность сухого воздуха при температуре 20°С и давлении 101,325 кПа (760 мм рт. ст.), кг/м³;

ГОСТ 17310-86 С. 6

К— коэффициент для приведения плотности сухого воздуха к условиям опыта (р, t); находят по таблице приложения 2 или вычисляют по формуле

(273+0 -101,325 ’

где t — температура окружающей среды (около весов) при взвешивании пикнометра с сухим воздухом, °С;

Р — барометрическое давление, кПа.

За результат определения вместимости пикнометра принимают среднее арифметическое результатов двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,001 дм³.

3.4.4. Вместимость пикнометра проверяют периодически не реже одного раза в шесть месяцев.

4.    ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1.    Определение плотности газа

При каждом определении плотности газа измеряют массу осушенного газа и воздуха в объеме пикнометра при одних и тех же температуре и барометрическом давлении.

4.1.1.    Определение массы пикнометра с воздухом Определение проводят, как указано в п. 3.4.1.

4.1.2.    Определение массы пикнометра с газом

Определение проводят, как указано в п. 3.4.1, с учетом следующих изменений:

источник воздуха заменяют источником газа; используют другие U-образные трубки с прокаленным хлористым кальцием, предназначенные только для осушки газа;

газы с плотностью, меньшей плотности воздуха, направляют в пикнометр через короткую отводную трубку, а газы плотностью, большей плотности воздуха, — через длинную отводную трубку;

газ от источника подается в установку под давлением выше атмосферного не более чем на 9807 Па (1000 мм вод. ст.); не допускается применение вытесняющих жидкостей для перевода газа из пробоотборника в пикнометр;

газ на выходе из счетчика пузырьков направляют в вытяжной шкаф или за пределы помещения.

5.    ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Плотность газа (р₂о) при температуре 20 °С и давлении 101,325 кПа в килограммах на кубический метр вычисляют по формуле

_ пг_Г—т_в

Рзо

где т_т — масса пикнометра с газом, г;

т_в — масса пикнометра с сухим воздухом;

V — вместимость пикнометра, дм³;

К — коэффициент для приведения объема газа (воздуха) к температуре 20°С и давлению 101,325 кПа (760 мм рт. ст.); находят по таблице приложения 2 или вычисляют, как указано в п. 3.4.3.

Результаты отдельных определений округляют до 0,001 кг/м³.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

5.2.    Плотность газа, определенная при температуре 20 °С и давлении 101,325 кПа, пересчитывается на температуру 0 и 15 °С и давление 101,325 кПа по формулам:

Ро=Р2о’Ь073,

Рл⁼⁼р2о' 1,0174.

5.3.    Относительную плотность газа определяют по найденным значениям плотности газа для соответствующих условий (температура 0, 15, 20 °С и давление 101,325 кПа) по формулам:

4,=р₀:1,293, d,₅=_Pl5:1,226,

<^<>~р2о • 1 ,Д)з,

где 1,293; 1,226 и 1,205 — плотность сухого воздуха соответственно при температуре 0, 15 и 20°С и давлении 101,325 кПа, кг/м³.

6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА

6.1.    Сходимость метода

Два результата определений, полученные одним исполнителем в одной лаборатории, признаются достоверными (с 95 °/о*ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,004 кг/м³.

6.2.    Воспроизводимость метода

Два результата испытания, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 0,005 кг/м³.

ГОСТ 17310-36 С. 8

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

ость дистиллированной воды р, кг/м³, при (101,325 кПа) и температуре от 0

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное