DLT1151.22-2012火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法第22部分：X-射线荧光光谱和X-射线衍射分析.pdf 9页

'ⅡCs27,"00F24备案号:37θ引-20"2中华人民共和国电力行业标准DL`T""5",22——20"2代替sD202-19陌火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法第”部分:X射线荧光光谱和射线衍射分析A△aΠy"caⅡE=iet⒒od§of§caIea⒒dcorrogiO1iproducts二△poWerpIantsPart22:§talldardte§tmethod§ofX-ray■uore§cellce§pectrometrya△dX-rayd二ⅢiamoⅡ20"2-08-23发布20"2-"2-0"实施国家能源局发布 DLrT""5"22-20"2∷次l范围l"∷⒉2规范性引用文仵⋯屮⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯1伲3名诃和术语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨¨¨¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1辊4方法概要屮¨¨⋯⋯¨⋯⋯¨⋯¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯:⋯⋯⋯¨¨¨¨¨⋯⋯¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1铝5试样的采集与处理⋯⋯¨¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨¨¨¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1436化学咸分分析⋯⋯⋯⋯¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨¨¨¨¨⋯⋯⋯⋯⋯1437物相分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1458分析结果的校核·⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·¨¨¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1479试验报眚⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨⋯¨¨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14710o DL`T】15122-2012刚亠曰DL/Tll⒌-⒛12《火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法》分为彡个部分:第1部分:通则第2部分:试样的采集与处理第3部分:水分的测定第4部分:灼烧减(增〉量的测定第5部分:三氧化二铁的测定第6部分:三氧化二铝的测定——第7部分:铜的测定分光光度法——第8部分:铜的测定碘量法第9部分:氧化钙和氧化镁的测定第10部分:二氧化硅的测定第I1部分;氧化锌的测定第12部分:磷酸酐的测定——第13部分:硫酸酐的测定硫酸钡光度法第14部分:硫酸酐的测定-—铬酸钡光度法第15部分;水溶性垢待测试液的制备第16部分:水溶性垢中碱、碳酸盐及重碳酸盐的测定第17部分:水溶性垢样中氯化物的测定第18部分:水溶性垢样中氧化钠的测定第19部分:水溶性垢样中其他成分的测定第20部分:碳酸盐垢中二氧化碳的测定——第21部分:金属元素的测定等离子发射光谱法第⒛部分:X一射线荧光光谱和X一射线衍射分析本部分为DL/T1151-2012的第″部分。本部分由中国电力企业联合会提出。本部分由电力行业电厂化学标准化技术委员会归口。本部分起草单位:西安热工研究院有限公司.本部分主要起草人:孙巍伟、田利、戴鑫、史庆琳、王广珠。本部分自实施之日起代替sD⒛2-19⒗《火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法》。本部分在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心叫匕京市白广路二条一号,lO0761)。 DL`T""5122-2012火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法第”部分:X一射线荧光光谱和X一射线衍射分析1苑围本部分规定了便用X垢和腐蚀产物的化学成分(C~U)和物相组成进行定性、定冖厶。、本部分适用于使用X法、Ⅹ射线衍射法对火力蚀产物的化学咸分(C~U)利物相组成进行定2规范性引用文件下列文件对于应用是必不可少的。凡是注日期适用于本文件。凡是不注日期的引其最新版本(包括所有的修改单于本文件。CBZ115XGBW(E)CBW(E)准物质DuTl1512:试样的采JJC810JJG629彐,ΓF/TO09-—l多晶体X3名词和术语g1Ⅱuoreσce△ce叩oC"01110"aⅡnly。、原子内层轨道电子X射线激发丿跃迁至外层轨道,产子外层轨道电子跃入内层空轨道时放出能量,X射线(也称作荧光XX射线由一系列不连续的、表示发射元素特征分析试样的荧光X射线及其强度,可进行试样中各种化学成分的定性、定析)。32分析线a。alyte△△eo用于判定某待测元素是否存在,并根据其相对强度确定待测元素含量的特征谱线。θ3背底backgrouⅡd叠加在分析线上的连续谱,主要来自试料对入射辐射的散射,也叫作本底、背景。34物相分析p△臼000Ⅱaly茁o对物质存在的状态、形态、价态进行确定的分析过程。35X射线衍射分析Xoray山mmHt.llaⅡ砷曲X射线照射到晶体上发生散射,散射波中与入射波波长相同的相干散射波互相干涉,产生衍射图谱142 DL`T1朽{⒛-2012(X-raydl脱otioⅡpattom,也称作X射线衍射花样或XRD图谱〉.不同物相的化学成分和晶体结构不同,肜成不同的衍射图谱。当试样为多晶体(即晶体粉末)时,得到粉末衍射图谱。分析试样的XRD图谱中各衍射线的位置及相对强度,可进行试样中各种物相的定性、定量分析,称为X射线衍射分析(Ⅺ●分析)。ao粉未衍射丈件powderdifFrao乱Ⅱih已知物质的粉末XRD图谱,用作与待测样品的XRD图谱比对以确定该物质是否存.“国际衍射数”(1CDD〉据中心出版的粉末衍射文件(简称PDF卡片)是便用最广泛的标准粉末衍射图谱。37全谱拟合分析who】epa竹erⅡⅡmⅡga△a】yoi◆以X射线与晶体相互作用的理论、晶体结构模型和晶体结构参数为基础,利用各种峰型函数,计算多晶体的X射线衍射谱图,通过调整晶体结构模型及其参数、峰型函数及其参数,使计算的多晶体衍射谱图与实验衍射谱图相符合,从而获得试样的晶体结构参数和组成的试验数据处理方法。4方法概要本部分利用X射线荧光分析法分析试样中的化学成分的含量;利用X射线衍射分析法分析试样中所含有的物相;利用全谱拟合软件处理X射线粉未衍射实验数据,确定试样中各种物相的含量。5试样的采集与处理51试样的采集511试样采集的方法根据DL/T"512进行。5{2根据分析目的、试样的形态不同,可以采集粉末(颗粒)试样或揸块固体试样。如果为粉末(颗粒〉试样,采样量应不少于15g。特定区域、微区分析的整块固体试样在取样时应保证分析的区域有适宜的平面部分可用于XRF分析或XRD分析。52试样预处理521粉末(颗粒〉试样应按DL/TH51,2的规定逐级粉碎、缩分至粒度小于15Ⅱ咂(即全部通过1θo目筛)。522取lθg~15g试样(本部分521〉,粉碎至粒度小于γ呷(即全部通过⒛0目筛)。如有专用的制样设备,可直接粉碎至粒度小于筋jlm(即全部通过330目筛〉,用于XRF分析。523取2g~3g试样(本部分52⒛,粉碎至粒度小于筋um(如果有专用的制样设备可将试样粉碎后粒度控制在01+om~lOuml之间,将有助于改善分析结果的不确定度),用于XRD分析。524将粉碎好的试样(本部分522和523)在lO5℃~11θ℃烘干2h,放入干燥器内保存。525进行特定区域分析、微区分析的试样,应采用适当方法将试样切割至分析仪器允许的形状和大小,将待分析区域根据分析要求进行处理后,放入干燥器内保存待测。本部分未规定此类试样的化学成分及物相分析方法,可参照本部分中粉末试样的定性和定量分析方法及相关仪器对试样的要求进行分析。G化学成分分析o1试剂硼酸,XRF分析专用,用作难成型试样压片时的黏合剂,mO℃灼烧2h,放入干燥器内备用。θ2有证标准样品准物质有证标准样晶/标准`标物质用于绘制校准曲线和对仪器进行校正。oθ仪器及设备θ31X射线荧光光谱仪,符合JJG810的要求,应配备相应软件,可进行定性分析、无标定量分析、143 DL`T115122-20丬2定量分析等。不同型号或不同配置的仪器可分析的元素范围不同,如果试样中含有C元素,应优先选择可分析C~U元素的仪器。根据仪器设计和检测方法的不同,常见的X射线荧光光谱仪可分为波长色散型荧光光谱仪(WavelcigthDispers~°ⅪrayF】lloresocnooAoalysis,WDXRF)和能量色散型荧光光谱仅(EilcrgyDlspoovcX-rayFlllorcsocllce`ualys。,EDXRF),推荐采用波长色散型荧光光谱仪。注:X射线荧光光谱仪应由专职人员操作,防护设施应符合CBz115的规定。6g2X射线荧光分析制样用粉未压片机,可以控制压片的时间及压力。oaθ玛瑙研钵或试样粉碎机。o4化学成分定性及无标定量分析G4{试样压片θ4""称取约40g试样(本部分⒌2ω,放入粉末压片模具内拨平,用硼酸(本部分61I)镶边垫底5N下,用粉未压片机(本部分632)在固定的压力宜选择2叨×10,N~3侣×1θ,保持lOs~3θs,压制成试样圆片(制备所有有证标准样晶/标准物质、试样等压片的时间和压力应保持一致),放于干燥器内保存待测。θ4{2如果试样的黏合性不好导致压片成型困难,可在试样中加入20%~佃%的硼酸(本部分611)作为黏合剂,混合均匀后,按本部分641】压片后分析。此情况下的分析结果应根据加入硼酸(本部分611)的量进行校正。o42定性及无标定量分析θ421按照操作规程将仪器(本部分631)设置到工作状态,稳定30血Ⅱ以上。θ422选择无标定性一定量分析软件,输入试样基本信息,试样状态可选择为氧化物、粉末压片。θ423根据试样来源情况,选定待分析的元素。碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物及各种金属氧化物是凝汽器、锅炉管道、汽轮机叶片等系统(设备)垢和腐蚀产物主要的存在形式,应予重点考虑。如果不能确定待分析元素的范围,应选择仪器能够分析的全部元素进行分析(如果使用的仪器不能分析C元素,则应通过其他的分析试验确定试样中是否含有C元素及其含量)。θ424根据待分析的元素,选择测量条件。θ425测量试样压片(本部分⒍41)的XRF光谱,通过无标定量软件确定试样的成分及含量,结果以元素的形式表示。o5化学成分定量分析θ51校准曲线θ51{选择有一定浓度和梯度范围的系列有证标准样晶/标准物质(本部分62)作为标准校准样品,并确保每个测量元素的有证浓度的数量应大于或等于该元素校准曲线系数个数的3倍。如果选用的系列有证标准样品/标准物质未能覆盖待测试样的含量范围,可使用系列有证标准样品/标准物质的混合物或加入高纯试剂配制成合成标样。θ512将系列有证标准样品/标准物质按本部分6411压片。θ51g确定各元素的分析条件。o5,14对系列有证标准样品/标准物质的压片(本部分6512)进行分析。G515根据实际情况选择合适的校准方程,如理论α影响系数法、基本参数法、经验α系数法等。但必须注意校准方程系数的个数,每增加一个系数,须增加3个标准样晶以确倮该系数的可靠性。θ52试样的测定6521按照仪器说明书将仪器(本部分63~1)设置到工作状态,稳定30而n以上。θ522选择相应的分析方法开始测量。6523为补偿背景和灵敏度漂移,需先进行漂移校正。漂移校正试样对每个元素均应包括-个零含量和一个高含量标准试样,高含量点应大于待测元素最高含量的06倍。漂移校正试样按本部分⒍411压片后测量。1口04 DL`T115122-2012G524试样(本部分522〉按本部分6411压片后测量,每个待测试样平行测定两次。o525计算各种成分的含量,以元素的形式、质量百分数表示。652θ用平均值表示结果,结果倮留到小数点后一位。θ53精密度在重复性条件下,含量不大于Iθ%的咸分,绝对差值不大于这两个测定值的算术平均值的10%,以大于lO%的情况不超过5%为前提;含量大于lO%的待测成分,绝对差值不大于这两个测定值的算术平均值的5%,以大于5%的情况不超过5叼为前提。7物相分析7】试剂7{1α-A玷oJ,光谱纯,粒度为θlum~48um,放于铂金1llL中,在1200℃~1300℃灼烧⒉h,干燥器内倮存待用,相分析用参考物质。712cBw(E)130017,ⅡslO2标准物质,相分析用参考物质。72有证标准样品”际准物质721有证标准样品/标准物质用于对仪器迸行校正或加入试样中作参考物质。722cBw(E〉130014,硅标准物质,用于仪器校正。73仪罱及设备731X射线衍射仅应满足JJC够9巾B级的要求,并定期使用有证标准样品/标准物质(本部分72ω对仪器角度和衍射线强度进行校正。注:X射线衍射仪应由专职人员操作,防护设施符合CBzl15的要求。732仪器使用计算机控制,配备晶体粉末数据库检索软件、PDF数据库文件、X射线衍射图谱全谱拟合处理软件。检索软件应可进行全自动检索,或针对特定衍射峰出现的位置、试样的化学成分等条件进行定性检索。74测定74{按照操作规程将仪器(本部分731)设置到工作状态,稳定⒛血o以上。742取04g试样(本部分523),平铺于试样载玻片上,用毛玻璃片从垂直方向压平,置于X射线衍射仪(本部分73.1)的试样架上待测。743输入试样信息,设定测量条件。一般情况下测量参数可设定如下(也可先采用扫描速度2ε不小于屮加iⅡ丿对样品进行一次快速扫描,根据扫描结果设定参数):a)发散狭缝和散射狭缝不大于l·。b)接受狭缝不大于02【lm。c)扫描方式:步进扫描(如果采用连续扫描,则扫描速度2矽不大于0罗/min〉。d)扫描步长不大于0~⒓°,每步停留时间不小于2s。ω扫描范围:15°~⒛°。744测定试样的XRD图谱。试样的XRD图谱最强衍射峰强度应不小于l×104,如果小于此计数值,应增加每步停留时间。745每个待测试样平行测定两次,保存测定结果。75物相定性分析751用物相检索软件打开试样的XRD图谱(本部分74ω。752如果试样的XRD图谱由多个尖锐的峰和连续的背底组成,且背底基本为一水平线丿可判断试样组成物相为晶态物质。753如果试样的XRD图谱为一条只有1个、2个弥散峰的散射曲线或无任何特征的散射线,可判断该试样组成为非晶态物质。145 DL`T1】5122—2012754如果试样的XRD图谱表现为在尖锐峰衍射下有弥散峰的散射曲线,可判断该试样含有非晶态物质。含有非晶态物质的试样可对其所含的晶态物质进行分析。755便用软件对试样的XRD图谱进行凡,谱线分离、平滑、扣除背底(上述对图谱的修正视仪器操作条件、图谱质量而定,可选择全部或部分项目进行,也可不进行〉等操作。75θ采用软件自动或手动寻峰。如采用软件自动寻峰,应进行检查,防止漏峰。757根据化学成分分析结果(本部分653〉,按照元素含量的大小顺序,依次选定检索的元素组合(每次选择检索的元素组合应符合基本阴、阳离子提高检索的准确度。758由计算机进行检索,对检索结卡片数据进行选择,确定试样中存在的物相。由于PDF卡片数量丿确定物相时应注意结合具体试样的XRD图谱进行比选,同75θ重复本部分757、7的物相及其组合能够图谱中所有的衍射峰及相对强度,也能够分分析结果且在误差范围之内有非晶态物质,则应注意s1Φ等易形可能会有部分以非晶态形)。7510确认,准备进行物相定量分析75ii如果在物相时发现XRD图谱表现明显与PDF卡片中相—应峰的相对强度有等现象,则应按照1Y/TO⒆71、72的分析。7G物相定量分701不含非定屋7011运行析软件,调入7θ12调入(本部分7,⒌7θ13进行全析,分步修正7014当RW10%以下,7θ2含有非晶7021称取相参考物质如果试样中含有α-A】2O3,选用均匀。7G22取0,4g混部分76215制样并7C23运行全谱拟件,调入(本部分⒎45)调入试样中各物相(本部分7.5~10)和晶体结构模型数据,重复本部分7θ24对全谱拟合结进行修正,得到各物相犭=五×1θ0%(1〉式中:——j(j亩∴试样中晶态物质1、2i际含量,w%;——珥Ψ拟合出的试样与参考物质的混合物中晶态物质i的含量,w%;——‰拟合出的试样与参考物质的混合物中参考物质r的含量,w%。7θ25试样中各种非晶态物质的总含量按式(”进行计算,即凡=〔1-】E珥〕×100%(2)式中:——凡试样中各种非晶态物质的实际含量的总种,″%。762G用平均值表示结果,结果用整数表示。703精密度在重复性条仵下,两次独立测定结果的绝对差值不大于10%丿以大于10%的情况不超过5%为前提。146 D△/T"15122-20"28分析结杲的校核XRF化学成分分祈结果和XRD物相分析结果的一致性应进行校核。校核时将XRD物相分析结果转交成化学成分(即元素含量〉的形式表示,将同种元素的含量相加,与XRF化学成分分析结果比较。两项测定结果〈即元素含量〉的绝对差值不大于lO%,以大于10%的情况不超过5%为前提。物相分析中未出现的元素不参与校核。9试验报告试验报告应至少包括下面的内容:a)试样信息,包括试样名称、来源、取样日期、取样位置(部位〉、前处理过程等。b)使用的标准及出版年号。ωXRF仪器型号、辐射类型、仪器操作条件、定性分析方法、定量分析方法等。d)XRD仪器型号、辐射类型、仪器操作条件、定性分析方法、定量分析方法等。ω试样的化学成分分析结果:以元素形式、质量百分数表示,微量成分(含量小于01%)除特别要求的j可不报告。D试样的物相成分分析结果:以物相形式、质量百分数表示。g〉试验日期。'