РД 34.37.523.10-88. Руководящий документ. Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения окисляемости воды

Министерство энергетики и электрификации СССР · № РД 34.37.523.10-88Действующий акт

(утв. Минэнерго СССР 15.12.1988)

(ред. от 30.09.1994)

Примечание

Документ включен в Указатель действующих в электроэнергетике нормативных документов на 01.03.2010, составленный на основе Реестра действующих в электроэнергетике нормативно-технических документов, приложение № 1 к Приказу РАО «ЕЭС России» от 14.08.2003 № 422 (М.: ООО «Тексус», 2010). Изменение № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994, введено в действие с 1 января 1995 года. Взамен Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979 г.) в части определения органических веществ (раздел 7).

Утвержден Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 15 декабря 1988 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОДЫ

РД 34.37.523.10-88

Срок действия с 1 апреля 1989 года до 1 апреля 1999 года

1. Разработан Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом им. Ф.Э. Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского).

2. Исполнители: Ю.М. Кострикин, докт. техн. наук; Н.М. Калинина; О.М. Штерн; С.Ю. Петрова; Г.К. Корицкий; Л.Н. Федешева.

3. Утвержден Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 15.12.88.

Заместитель начальника А.П. Берсенев.

4. Срок первой проверки — 1994 г., периодичность проверки — 5 лет.

5. Взамен Инструкции по эксплуатационному анализу воды и пара на тепловых электростанциях (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979 г.) в части определения органических веществ (раздел 7).

Настоящий руководящий документ распространяется на производственные воды тепловых электростанций и устанавливает методы определения окисляемости питательной воды и ее составляющих (конденсатов и добавочной воды), исходной, теплофикационной (сетевой), известково-коагулированной, обессоленной и котловых вод.

Документ регламентирует два метода — бихроматный и перманганатный, различающиеся применяемыми окислителями, а также условиями окисления. Бихромат окисляет органические примеси в сильно сернокислой среде при длительном кипячении. Перманганат окисляет в гораздо более мягких условиях, при меньшей кислотности и нагревании до кипения только в течение десяти минут. Вследствие этого результаты, получаемые тем и другим методом, существенно различны и несопоставимы. Бихроматная окисляемость всегда намного выше перманганатной и более объективно характеризует степень загрязненности воды органическими примесями.

Абзац исключен с 1 января 1995 года. - Изменение № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994.

1. ОТБОР ПРОБ

Отбор проб — по ОСТ 34-70-953.1-88.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Весы лабораторные общего назначения 2 класса точности с пределом взвешивания 200 г;

абзац исключен с 1 января 1995 года. - Изменение № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994;

бюретки по ГОСТ 29251-91;

колбы конические вместимостью 250, 300 см3 — по ГОСТ 25336-82;

колбы круглодонные с обратным холодильником;

колбы мерные первого или второго класса вместимостью 100, 200, 250, 500 и 1000 см3 — по ГОСТ 1770-74;

пипетки градуированные по ГОСТ 29227-91;

бусинки стеклянные мелкие;

капилляры с запаянными концами;

воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82;

калий марганцовокислый (перманганат калия) х.ч. — по ГОСТ 20490-75;

калий двухромовокислый (бихромат калия) х.ч. — по ГОСТ 4220-75;

кислота серная х.ч. — по ГОСТ 4204-77;

кислота щавелевая х.ч. — по ГОСТ 22180-76;

натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839-77;

кислота фенилантраниловая ч.д.а. — по ТУ 6-09-3592-87;

двойная соль сернокислого железа II и аммония (соль Мора) — по ГОСТ 4208-72;

кобальт сернокислый семиводный ч.д.а. — по ГОСТ 4462-78;

медь сернокислая пятиводная х.ч. — по ГОСТ 4165-78;

ртуть сернокислая ч.д.а.;

вода дистиллированная — по ГОСТ 6709-72.

Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудование с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже указанных в настоящем нормативном документе.

3. БИХРОМАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОД

3.1. Сущность метода заключается в измерении избытка окислителя (бихромата калия) после окисления им веществ, присутствующих в пробе исследуемой воды, в сильно сернокислой среде и при длительном кипячении. Метод применим в двух вариантах.

3.1.1. Метод определения для вод, окисляемость которых превышает 100 мг кислорода на 1 дм3.

3.1.2. Метод определения для вод, окисляемость которых меньше 100 мг кислорода на 1 дм3.

3.2 Приготовление рабочих растворов.

3.2.1. Раствор бихромата калия концентрации с (1/6 K₂Cr₂O₇) = 0,25 моль/дм3. Растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в дистиллированной воде 12,258 г K2Cr2O7, высушенного в течение двух часов при 110 °C в сушильном шкафу. После полного растворения доливают объем до метки дистиллированной водой и хорошо перемешивают. Реактив устойчив, его хранят в склянке с пришлифованной пробкой.

Разбавлением точно в десять раз готовят раствор бихромата калия концентрации с (1/6 K₂Cr₂O₇) = 0,025 моль/дм3 (отбирают пипеткой 100 см3 раствора концентрации с (1/6 K2Cr2O7) = 0,25 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки дистиллированной водой, раствор хорошо перемешивают). Разбавленный раствор также хранят в склянке с хорошо пришлифованной пробкой. Раствор устойчив.

3.2.2. Раствор соли Мора примерной концентрации с (Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O) = 0,25 моль/дм3. Растворяют 100 г Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O в мерной колбе вместимостью 1 дм3, после полного растворения приливают 25 см3 концентрированной серной кислоты и охлажденный раствор доливают до метки дистиллированной водой. Хорошо перемешав раствор, устанавливают его титр. Для этого в несколько конических колб помещают отмеренные количества бихроматного раствора (5,0 и 10,0 см3), вливают по 5 см3 концентрированной серной кислоты и дистиллированной воды до 50 — 60 см3, добавляют по несколько капель раствора фенилантраниловой кислоты и титруют окрашенные в буро-красный цвет растворы до чисто зеленого цвета. Титр раствора соли Мора вычисляют по формуле

T = \frac{0,25 \cdot a_{1}}{a_{2}} , (1)

где a₁ и a₂ - соответственно объемы бихроматного раствора, см3, и раствора соли Мора, см3;

0,25 — титр бихроматного раствора.

Из полученных результатов для титра раствора соли Мора, если эти значения расходятся не более чем на 1%, вычисляют среднее арифметическое, которым в дальнейшем и пользуются для расчетов.

Из приготовленного раствора соли Мора готовят точно раствор концентрации с (Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O) = 0,25 моль/дм3. Для этого объем x (см3) этого раствора вводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки дистиллированной водой. Хорошо перемешав полученный точно (Fe(NH4)2·(SO4)2·6H2O) = 0,25 моль/дм3, переливают в склянку с хорошо пришлифованной пробкой. Раствор устойчив. Объем x = 25 : Т, где Т — титр раствора соли Мора.

3.2.3. Раствор фенилантраниловой кислоты с массовой долей 0,1%. Растворяют 0,2 г реактива в 15 — 20 см3 раствора щелочи концентрации с (NaOH) = 0,1 моль/дм3 и после растворения разбавляют дистиллированной водой до 200 см3. Реактив устойчив, его хранят в склянке темного стекла, отливая по мере надобности в капельницу.

3.2.4. Раствор катализатора. Растворяют 60 г сернокислой меди пятиводной и 75 г семиводного сернокислого кобальта в 1 дм3 дистиллированной воды.

Раствор устойчив, его хранят в склянке с пришлифованной пробкой.

3.3 Проведение анализа.

В круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, помещают отмеренное количество анализируемой воды, но не более 20 см3, дистиллированной водой доливают до 20 см3, приливают 10 см3 раствора бихромата калия концентрации с (1/6 K2Cr2O7) = 0,25 моль/дм3 для п. 3.1.1 и 10 см3 раствора катализатора или 10 см3 раствора бихромата калия с (1/6 K2Cr2O7) = 0,025 моль/дм3 концентрации для п. 3.1.2, при содержании хлоридов в отобранном объеме более 50 мг всыпают примерно 0,4 г сульфата ртути. Смесь перемешивают и осторожно вводят 35 см3 концентрированной серной кислоты. После этого присоединяют обратный холодильник и кипятят жидкость в течение двух часов. После охлаждения холодильник отсоединяют, обмывают его внутреннюю поверхность дистиллированной водой, сливая ее в колбу, приливают в колбу 100 см3 дистиллированной воды, жидкость вновь охлаждают, приливают несколько капель индикатора фенилантраниловой кислоты и титруют избыток окислителя — бихромата калия — раствором соли Мора концентрации с (Fe(NH4)2·(SO4)2·6H2O) = 0,25 моль/дм3 по п. 3.1.1 или 0,025 моль/дм3 по п. 3.1.2. Определение окисляемости проводят в 2 — 3 параллельных пробах.

Одновременно проводят холостой опыт с 20 см3 дистиллированной воды и всеми реактивами, указанными выше.

3.4 Обработка результатов анализа.

3.4.1. Бихроматную окисляемость (Об) для п. 3.1.1 вычисляют в миллиграммах окислителя кислорода, расходуемых на кубический дециметр воды, по формуле

(\text{О}_{\text{б}}) = \frac{(a_{1} - a_{2}) \cdot K \cdot 0,25 \cdot 8 \cdot 1000}{V} = \frac{200 \cdot (a_{1} - a_{2}) \cdot K}{V} , (2)

где a1 — количество раствора соли Мора, израсходованное на титрование холостой пробы, см3;

a2 — количество раствора соли Мора, израсходованное на титрование пробы, см3;

K — поправочный коэффициент к точному раствору соли Мора концентрации 0,25 моль/дм3;

V — объем воды, взятый для определения, см3;

0,25 — раствор соли Мора;

8 — количество кислорода, эквивалентное 1 см3 точного раствора концентрации соли Мора = 1 моль/дм3.

Среднеарифметические расхождения между параллельными определениями (a₁ - a₂) не должны превышать 0,25 см3, что соответствует 0,5 мг кислорода.

3.4.2. Бихроматную окисляемость (Об) для п. 3.1.2 вычисляют в миллиграммах окислителя кислорода, расходуемых на кубический дециметр воды, по формуле:

(\text{О}_{\text{б}}) = \frac{(a_{1} - a_{2}) \cdot 0,025 \cdot 8 \cdot 1000}{V} = \frac{200(a_{1} - a_{2})}{V} . (3)

Все обозначения в этой формуле те же, что и в формуле 2, но K = 1, так как раствор соли Мора здесь точно равен 0,025 моль/дм3. Среднеарифметические расхождения между параллельными определениями (a1 — a2) не должны превышать 0,25 см3, что соответствует 0,05 мг кислорода.

3.4.3. Форма журнала записи результатов анализа приведена в приложении 6 ОСТ 34-70-953.3-88.

3.4.4 Допустимая погрешность контроля по разделу 5.

4. ПЕРМАНГАНАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛЯЕМОСТИ (ПРИМЕНИМ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО ОРИЕНТИРОВОЧНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ)

4.1. Сущность метода заключается в измерении избытка окислителя (перманганата калия) после окисления им веществ, присутствующих в пробе исследуемой воды в сернокислой или щелочной среде при кипячении.

Метод можно использовать только для проб, окисляемость которых ниже 100 мг 0/дм3.

4.2 Приготовление рабочих растворов.

4.2.1. Калий марганцовокислый, раствор концентрации с (1/5 KMnO4) = 0,1 моль/дм3 готовят из фиксанала, а в случае его отсутствия — из марганцовокислого калия. В плоскодонную колбу вместимостью 4 — 5 дм3 вливают 3 дм3 дистиллированной воды, всыпают 10 г марганцовокислого калия и, нагрев до кипения, кипятят 2 — 3 ч. Прекратив кипячение, закрывают колбу пробкой с отверстием, в которое вставлена хлоркальциевая трубка, заполненная ватным тампоном для задержания пыли из проникающего в колбу при охлаждении воздуха. Через 2 — 3 суток осторожно сливают отстоявшийся от мелких частиц оксидов марганца раствор в чистую склянку с хорошо пришлифованной пробкой.

Для установления титра приготовленного раствора в несколько чистых конических колб отмеривают из бюретки вместимостью 50 см3 со стеклянным краном различные объемы этого раствора (например, по 5 и 7 см3). Затем в каждую колбу вливают дистиллированную воду примерно до 50 см3, по 10 см3 раствора серной кислоты и по 10 см3 титрованного раствора щавелевой кислоты концентрации с (1/2 H2C2O4·2H2O) = 0,1 моль/дм3 или щавелевокислого натрия. После полного обесцвечивания жидкостей в колбах избыток оксалат-ионов оттитровывают раствором перманганата калия из упомянутой бюретки до появления весьма слабого, но не исчезающего розового окрашивания.

Поправочный коэффициент К раствора калия марганцовокислого концентрации точно с (1/5 KMnO4) = 0,1 моль/дм3 вычисляют по формуле

K = \frac{a_{\text{щ}}}{V} , (4)

где aщ — количество раствора щавелевой кислоты или щавелево-кислого натрия, введенное в колбу, см3;

V — общий объем раствора перманганата, израсходованный на титрование, см3.

Раствор устойчив длительное время, его хранят в защищенном от света месте в хорошо закупоренной склянке.

Этим раствором пользуются для приготовления рабочего раствора концентрации с (1/5 KMnO4) = 0,01 моль/дм3. Для этого отбирают пипеткой объем x (см3) этого раствора в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают. Рабочий раствор пригоден в течение недели. Объем x (см3) определяют по формуле

x = \frac{100}{K} . (5)

Его отмеривают из бюретки вместимостью 100 см3.

4.2.2. Раствор щавелевой кислоты концентрации с (1/2 H₂C₂O₄·2H₂O) = 0,1 моль/дм3 или щавелевокислого натрия. Раствор щавелевой кислоты готовят из фиксанала, а в случае его отсутствия — из щавелевокислого натрия. Для этого отвешивают точно 6,701 г щавелевокислого натрия, выдержанного в течение 1 ч в сушильном шкафу при 110 °C, и растворяют это количество в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в дистиллированной воде. После полного растворения доливают жидкость в колбе до метки дистиллированной водой и хорошо перемешивают.

Растворы щавелевой кислоты и щавелевокислого натрия устойчивы, их хранят в хорошо закупоренной склянке в защищенном от света месте. Этими растворами пользуются для проверки титра раствора калия марганцовокислого концентрации с (1/5 KMnO4) = 0,1 моль/дм3.

Рабочий раствор концентрации с (1/2 H₂SO₄) = 0,01 моль/дм3 готовят разбавлением точно в десять раз. Рабочие растворы неустойчивы, их следует готовить на срок не более 10 суток.

4.2.3. Раствор серной кислоты концентрации с (1/2 KMnO4) = 10 моль/дм3. К 1 дм3 дистиллированной воды малыми порциями осторожно приливают 400 см3 концентрированной химически чистой серной кислоты. После полного остывания жидкости ее переливают в склянку с хорошо пригнанной пришлифованной пробкой. Реактив устойчив.

4.3 Проведение анализа.

В коническую колбу вместимостью 250, 300 см3 отбирают измеренный объем анализируемой воды, отфильтрованной от взвешенных веществ. Если предполагают, что вода сильно загрязнена органическими примесями, то отбирают не более 5 см3; если воды менее загрязнены — до 20 см3, а малозагрязненные воды — 100 см3. Объем жидкости в колбе доливают дистиллированной водой до 100 см3, приливают 10 см3 серной кислоты (по п. 4.2.3), нагревают до начинающегося кипения и приливают точно 10 см3 раствора перманганата калия (по п. 4.2.1). Кипятят точно 10 мин., после чего вводят точно 10 см3 раствора щавелевой кислоты или щавелевокислого натрия (по п. 4.2.2). Для равномерного и спокойного кипения в колбу помещают тонкие запаянные с одного конца капилляры или мелкие стеклянные шарики. Обесцветившуюся жидкость титруют из бюретки раствором калия марганцовокислого концентрации с (1/5 KMnO4) = 0,01 моль/дм3 (по п. 4.2.1) до слабой, но не исчезающей розовой окраски. Если при кипячении жидкость приобрела бурую окраску или в ней образовался коричневый осадок, то определение повторяют, отобрав меньший объем анализируемой воды. Одновременно проводят определение со 100 см3 дистиллированной воды таким же порядком. Определение окисляемости проводят в 2 — 3 параллельных пробах, расхождения между которыми не должны превышать 0,25 мг кислорода.

4.4 Обработка результатов анализа.

Перманганатная окисляемость (Об) определяется в миллиграммах окислителя (кислорода), расходуемых на кубический дециметр воды, по формуле:

(\text{О}_{\text{п}}) = \frac{(a_{1} - a_{2}) \cdot 0,08 \cdot K \cdot 1000}{V} , (6)

где a1 — расход раствора перманганата калия на титрование пробы анализируемой воды, см3;

a2 — расход раствора перманганата калия на титрование пробы дистиллированной воды, см3;

V — объем анализируемой воды, отобранный для определения, см3;

K — поправочный коэффициент раствора калия марганцовокислого концентрации точно с (1/5 KMnO4) = 0,01 моль/дм3;

0,08 — количество кислорода, отвечающее 1 см3 этого раствора, мг;

1000 — пересчет расхода окислителя (кислорода) к 1 дм3.

Среднеарифметические расхождения между параллельными определениями а не должны превышать 0,25 см3, что соответствует 0,02 мг кислорода.

Форма журнала записи результатов анализа приведена в приложении Б ОСТ 34-70-953.3-88.

Допустимая погрешность контроля по разделу 5.

5. ДОПУСТИМАЯ ПОГРЕШНОСТЬ КОНТРОЛЯ

(раздел 5 введен Изменением № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994)

5.1 Повторяемость

Два результата определений, полученные в одной лаборатории одним исполнителем, на одном оборудовании, на одной пробе, признаются достоверными (с доверительной вероятностью (P = 0,95)), если расхождение между ними не превышает 0,25 см3 титранта.

5.2 Воспроизводимость

Два результата испытаний, полученные в разных лабораториях с использованием одних и тех же методов и одной и той же пробы, признаются достоверными (с доверительной вероятностью (P = 0,95)), если расхождение между ними не превышает 0,5 см3 титранта.

Приложение Справочное

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначения НТД, на которые дана ссылка	Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
ГОСТ 1770-74	2
ГОСТ 4165-78	2
ГОСТ 4204-77	2
ГОСТ 4208-72	2
ГОСТ 4220-75	2
ГОСТ 4462-78	2
ГОСТ 5839-77
2	(ссылка введена Изменением № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994)
ГОСТ 6709-72	2
ГОСТ 20490-75	2
ГОСТ 22180-76
2
Ссылка исключена с 1 января 1995 года. - Изменение № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994.	ГОСТ 25336-82
2	ГОСТ 29227-91
2
(ссылка введена Изменением № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994)	ГОСТ 29251-91
2
(ссылка введена Изменением № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994)	ОСТ 34-70-953.1-88
1	ОСТ 34-70-953.3-88
3.4.3, 4.3
(ссылка введена Изменением № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994)	ТУ 6-09-3592-87
2 (в ред. Изменения № 1, утв. РАО «ЕЭС России» 30.09.1994)