Материал: 4407

8. В каких странах мира наиболее развито приминение биотоплива?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ОТБОР ПРОБ ТВЕРДОГО БИОТОПЛИВА И ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ПОДГОТОВКИ ПРОБ

1. Цель работы

На основании существующих нормативных документов изучить способы отбора проб твердого биотоплива, а также методы подготовки проб.

2.Общие положения

Внастоящее время на территории Российской Федерации действуют следующие ГОСТы нормирующие методы отбора и подготовки проб:

ГОСТ Р 542217-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть1. Методы отбора проб.

ГОСТ Р 54218-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Методы отбора проб зернистых материалов, перевозимых грузовыми автомобилями.

ГОСТ Р 54212-2010 Биотопливо твердое. Методы подготовки проб.

. ГОСТ Р 54187-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Общие требования.

При выполнении лабораторной работы используются следующие термины и определения:

-объединенная проба: проба, состоящая из требуемого количества точечных проб, отобранная от партии или части партии;

-общая проба: проба, отобранная для проведения более чем одного предполагаемого испытания;

аналитическая проба: часть лабораторной пробы, измельченная до размера частиц 1 мм и менее, используемая для определения показателей химического и физического анализа;

-точечная проба: количество топлива, одновременно извлеченное в процессе однократного движения устройства для отбора проб;

- лабораторная проба: объединенная проба или ее часть, точечная проба или ее часть, а также любая другая проба, отправленная в лабораторию для испытаний;

-партия: определенное количество топлива, для которого установлены показатели качества;

-сокращение пробы: уменьшение массы пробы или части пробы.

Принцип отбора проб

Основной принцип отбора проб заключается в получении представительной пробы от партии. Каждая частица материала партии или подпартии должна иметь возможность попасть в отбираемую пробу с равной вероятностью. Если этот принцип не может быть реализован, то это нарушение фиксируется документально в плане отбора проб.

Отбор проб из контейнеров или складских помещений при помощи щупа

Партией считается весь материал в контейнере. Щуп для отбора проб применяют для отбора сыпучих материалов с номинальным верхним размером 25 мм, которые свободно текут ( такие как древесные гранулы – пеллеты). Длина щупа должна быть достаточна для свободного доступа к любому месту в контейнере. Длина отверстий в щупе должна быть больше, чем номинальный верхний размер отбираемого материала. Отверстия должшы открываться одно за другим, начиная с отверстия, ближнего к вершине щупа.

Для отбора точечной пробы щуп погружают в материал под углом 30о – 75о. Щуп погружают в материал полностью, перед тем как открыть отверстия. Затем щуп встряхивают для его наполнения. Проба из щупа должна быть извлечена полностью.

Отбор проб из упаковок

Партией считается весь материал из одной поставки.

Упаковки от партии отбирают случайным образом. Это достигается выбором упаковок в произвольные моменты времени при их подходе к точке отбора или нумерацией всех упаковок и выбором произвольных номеров. Минимальное число отобранных упаковок вычисляют следующим образом:

5 + 0,025М,

Где М – масса упаковки,т.

Каждая упаковка представляет собой точесную пробу. Если необходимо уменьшить массу пробы, то ее сокращают. Для топлива с мелким размером частиц ( пеллеты ) можно использовать щуп.

Отбор проб из малого штабеля (обьем < 100 м3)

Партией считается материал всего штабеля.

Для отбора пробы используют совок, лопату, вилы или щуп.

Если материал в штабеле может быть сегрегирован, то его перемещают в новый штабель и точечную пробу отбирают во время этого перемещения.

Штабель материала визуально разделяют на три горизонтальных слоя и из каждого слоя отбирают точечные пробы пропорционально обьему слоя. Точечные пробы берутся по окружности из точек с одинаковым интервалом. Точечные пробы не должны отбираться из самой нижней части штабеля, т. е. не ниже 300 мм от его подошвы. На рисунке показано возможное расположение точек отбора проб из штабеля.

Рисунок 2 - Вид сбоку точек отбора проб из малого штабеля

Объединенная и лабораторные пробы

Объединенную и лабораторную пробу получают одним из следующих методов.

А) Все точечные пробы помещают непосредственно в контейнер для образования общей пробы, которая передается в лабораторию. В этом случае объединенная проба также является лабораторной.

Б) Точечные пробы смешивают вместе и образуют общую пробу, которая затем делится на две или более навески для проведения одного из испытаний. Каждая навеска помещается в контейнер и отправляется в лаборатории в качестве лабораторной пробы.

В) Каждая точечная проба помещается в отдельный контейнер и отправляется в лабораторию. В лаборатории смешиваются точечные пробы и получают лабораторную пробу.

Г) Каждая точечная проба делится на две и более навесок с использованием одного из методов по делению проб (см. ниже). Все точечные пробы делятся одинаково. При соединении по одной навеске каждой точечной пробы получается одна или более объединенных проб. Каждая объединенная проба помещается в контейнер и отправляется в лабораторию в качестве лабораторной.

Принципы обработки проб

Главная задача подготовки проб заключается в делении ее на одну или несколько частей, каждая из которых меньше, чем первоначальная проба.

Главный принцип состоит в сохранении исходного состава отобранной пробы на всех этапах пробоподготовки.

Каждая часть пробы должна быть представлена по отношению к исходной пробе. Для этого каждая частица пробы до сокращения должна иметь равную вероятность попасть в подпартию в ходе сокращения.

Для сокращения проб предусмотрено использования специального оборудования, таких как сократитель и вращающийся делитель. Возможно и ручное сокращение проб.

Принципы сокращения проб

При каждой стадии сокращения должна быть сохранена требуемая масса пробы, в противном случае проведенная выборка не будет характеризовать исходную пробу материала. В таблице 4 приведены минимально необходимые массы пробы, которые определяются после каждой стадии сокращения в зависимости от номинального верхнего размера частиц и

насыпной плотности материала. Требуется, чтобы масса пробы после стадии сокращения должна быть значительно больше, чем требуется для испытаний.

Таблица 4 – Минимальная масса сокращенной пробы

Дополнительные требования к массе испытываемой пробы приведены в стандартах на методы испытаний твердого биотоплива.

Методы сокрашения общих проб

А) Придание пробе конической формы и кватование

Метод используется для опилок и древесная щепа. Метод подходит длч сокращения проб из этих материалов массой до 1 кг. Все общие пробы размещают на твердой поверхности, с образованием конуса, размещая каждую следующую порцию на поверхности предыдущей. Биотопливо должно ссыпаться со всех сторон конуса и случайно распределяться, в результате чего, различные по размеру частицы оказываются хорошо перемешаны. Прцесс формирования конуса повторяется три раза. Третий конус разравнивается совком или лопатой, заглубляемыми вертикально в верх конуса для формирования плоского навала, который должен иметь форму круга и толщину не более чем на лопасть лопаты. Плоский навал квартуется ( делится на 4 части) вдоль двух диагоналей, расположенных под прямым углом. Пару противоположных четвертей отбрасывают. Повторяют формирование конуса и процесс квартования до получения пробы требуемой массы.

Б) Ручное сокращение

Метод используется для опилок и другого биотоплива с частицами малого размера, которые могут быть отобраны с помощью совак. Общую пробу размещают на чистой твердой поверхности и гомогенизируют ее, перемешивая совком. Совком формируют общую пробу в прямоугольник толщиной, на превышающий более чем в три раза номинальный верхний