IP 501 Определяне на алуминий, силиций, ванадий, никел, желязо, натрий, калций, цинк и фосфор в мазут чрез опепеляване, термоядрен синтез и емисионна спектрометрия с индуктивно свързана плазма

Стандартът „IP 501 Определяне на алуминий, силиций, ванадий, никел, желязо, натрий, калций, цинк и фосфор в остатъчно гориво чрез емисионна спектрометрия с пепел, термоядрен синтез и индуктивно свързана плазма“, публикуван от Енергийния институт като част от методите за изпитване на IP, описва процедура за определяне на алуминий, силиций, ванадий, никел, желязо, натрий, калций, цинк и фосфор в остатъчно гориво на нивата, посочени в този стандарт, чрез използване на емисионна спектрометрия с индуктивно свързана плазма. Диапазоните, базирани на елементи, изброени в таблицата, са следните:

• Алуминий: от 5 до 150 мг/кг
• Силиций: 10 до 250 мг/кг
• Натрий: 1 до 100 мг/кг
• Ванадий: от 1 до 400 мг/кг
• Никел: от 1 до 100 мг/кг
• Желязо: 2 до 60 мг/кг
• Калций: 3 до 100 мг/кг
• Цинк: 1 до 70 мг/кг
• Фосфор: 1 до 60 мг/кг

Горивните масла със съдържание на сяра по-високо от 0,3% m/m не изискват помощно средство за отстраняване на пепел. Данните за точност са базирани на горивни масла със съдържание на сяра по-високо от 0,3% m/m.

Алуминият и силицийът често се срещат заедно в остатъчните горива и съдържанието им в катализаторните прахове може да се оцени поотделно или заедно.

Стандартът IP 501 е от решаващо значение за контрола на качеството на горивата, особено за корабни и тежкотоварни горивни масла.

Основната цел на този стандарт е количествено да се определят металните елементи, присъстващи в остатъчните горива. Посочените елементи обикновено се намират в следови количества (на ниво mg/kg).

Описаният метод на изпитване се състои от няколко аналитични стъпки:

• Стъпка 1 Опепеляване: Пробата от гориво се нагрява, за да се отстранят органичните компоненти. Остават само неорганични остатъци (метали).
• Стъпка 2 Топене: Остатъкът се топи с флюс (напр. литиев борат). Това превръща твърдия остатък в разтворима форма.
• Стъпка 3 Киселинно разграждане: Разтопеният материал се разтваря с помощта на киселини.
• Стъпка 4. Анализ с индуктивно свързана плазмена оптична емисионна спектрометрия (ICP-OES): Разтворът се подава в инструмент с индуктивно свързана плазма (ICP). Всеки елемент излъчва характерно лъчение. Концентрациите се определят чрез калибровъчни криви.

ICP-OES е една от най-популярните техники, използвани днес за едновременен анализ на микроелементи и компоненти, открити в много видове проби. Тя включва измерване на емисиите на атоми, които се възбуждат чрез преминаване в газова фаза, след като пробата се впръска във високотемпературна плазма.

Стандартът IP 501 се използва най-често в следните области:

• Корабоплавателни горива: Стандартът ISO 8217 се използва като отправна точка за контрол на качеството на бункерните горива. Той помага за откриване на замърсяване и осигуряване на съответствие.
• Рафинерии и лаборатории за изпитване на горива:
• Мониторинг на катализаторни прахове (алуминий и силиций)
• Оценка на чистотата на горивото.
• Откриване на замърсяване със смазочни материали: Открива използвано смазочно масло (чрез нива на калций, цинк и олово).

Измерваните елементи са важни поради следните причини:

• Алуминий и силиций:
• Показва катализаторни прахове.
• Това може да причини абразивно износване в двигателите.
• Ванадий и натрий:
• Това причинява корозия и образуване на отлагания в турбините и двигателите.
• Калций, цинк, фосфор:
• Индикатори за замърсяване с използвано смазочно масло.

Предимствата на метода, дефиниран в стандарта IP 501, са следните:

• Висока прецизност и точност (ICP-OES)
• Многоелементен анализ в една сесия
• Той е широко приет в международните стандарти.

Този стандарт обаче има някои ограничения:

• Изисква специализирано лабораторно оборудване (ICP спектрометър)
• Подготовката на пробите е сравнително времеемка.
• Необходими са квалифицирани оператори.

Стандартът IP 501 е важен, защото директно защитава двигателите, гарантира качеството на горивото и поддържа безопасна и ефективна работа, особено в индустрии, които разчитат на тежки горива, като например морския сектор и сектора за производство на електроенергия. Основните причини, поради които този стандарт е важен, са следните:

• Предотвратява сериозни повреди на двигателя: Остатъчните горива често съдържат метални замърсители като алуминий, силиций, ванадий и натрий. Алуминият и силицийът (катализаторен прах) действат като абразивни частици. Те могат да причинят:
• Износване на цилиндрови втулки
• Повреда на буталото
• Запушване на инжектора за гориво

Стандартът IP 501 позволява ранно откриване на тези елементи преди употреба на горивото.

• Осигурява защита от корозия: Някои метали са химически агресивни при високи температури. Например, ванадий и натрий образуват корозивни съединения и могат да повредят:
• Изпускателни клапани
• Турбокомпресори
• Котли и турбини

Този стандарт помага за предотвратяване на скъпоструващи повреди, причинени от корозия, чрез измерване на тези елементи.

• Осигурява съответствие с качеството на горивото: Този стандарт се използва широко във връзка със стандарта ISO 8217, който определя ограниченията за корабните горива. Това позволява...
• Това гарантира, че горивата отговарят на международните спецификации.
• Това помага на купувачите да проверят качеството на горивото преди употреба.
• Това предотвратява спорове между доставчици и клиенти.
• Открива замърсяване: Този стандарт помага за идентифициране на нежелани вещества в горивото. Той показва замърсяване с калций, цинк, фосфор и използвано смазочно масло. Може също да покаже желязо, ръжда или износване на системата. Това прави стандарта IP 501 мощен диагностичен инструмент.
• Подобрява оперативната ефективност: Чистото гориво води до по-добро горене, по-малко остатъци и по-рядка поддръжка. Това от своя страна се изразява в:
• по-ниски оперативни разходи
• По-висока надеждност на оборудването.
• Подпомага опазването на околната среда: Замърсените горива могат да увеличат емисиите на твърди частици и токсични метали. Стандартът IP 501 помага за намаляване на въздействието върху околната среда чрез контролиране на съдържанието на метали.

Накратко, този метод е широко приет и надежден. Той използва ICP-OES, високочувствителна многоелементна техника. Той е световно приет в лабораториите за изпитване на горива. Той осигурява постоянни и възпроизводими резултати.

В заключение, стандартът IP 501 е критичен аналитичен стандарт в петролната индустрия, който позволява точното идентифициране на метални замърсители в остатъчните горива. Чрез идентифициране на вредни елементи, като катализаторен прах и корозивни метали, той играе жизненоважна роля в следните области:

• Защита на двигателя
• Осигуряване на качеството на горивото.
• Подкрепа за световните стандарти за горива.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме на бизнеса услуги за тестване, съответстващи на стандарта IP 501.