高含硫气田开发腐蚀控制关键技术进展与发展方向 被引量：4

1

作者 闫静 文绍牧 +5 位作者 喻智明 沈萍 莫林 徐磊 曾德智 徐婧源 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期136-148,共13页

随着四川盆地高含硫气田的持续上产,深层/超深层、特高含H2S气体等愈发恶劣的工况环境对气田腐蚀控制提出了更高要求。围绕高含硫气田腐蚀控制难点及需求,系统梳理总结了近年来高含硫气田在材料腐蚀分析与评选、缓蚀剂防腐、腐蚀监/检... 随着四川盆地高含硫气田的持续上产,深层/超深层、特高含H2S气体等愈发恶劣的工况环境对气田腐蚀控制提出了更高要求。围绕高含硫气田腐蚀控制难点及需求,系统梳理总结了近年来高含硫气田在材料腐蚀分析与评选、缓蚀剂防腐、腐蚀监/检测、腐蚀控制管理信息化4大方面取得的腐蚀控制技术最新研究进展和开发效果,提出了腐蚀控制关键技术的发展方向和建议。研究结果表明:①形成了H2S分压大于1 MPa条件下的腐蚀分析和耐蚀材料评选技术体系,建成了国内唯一高含硫气田腐蚀与防护现场试验基地,支撑了国产化双金属复合管、耐蚀合金的大规模应用;②自主研发了集输系统碳钢配套用长效膜缓蚀剂、抑泡缓蚀剂和防冻缓蚀剂新体系并实现了国产化工业应用,性能较国际同类产品提高16%,同步解决了易发泡、水合物堵塞等生产问题;③研发了钢质管道全线腐蚀风险分布定量评价技术,形成了基于腐蚀单元划分及风险排序的野外远程在线集群监/检测体系,实现了全区域、全系统、全流程覆盖;④建立了腐蚀异常数据智能识别和腐蚀地图构建技术,自主研发了具备大数据管理、腐蚀预测、风险评估及实时预警、腐蚀控制管理功能的腐蚀智能诊断与管控平台,形成了腐蚀信息化管理能力。结论认为,中国高含硫气田腐蚀控制技术已全面实现国产化,建议在金属/非金属耐蚀新材料全生命周期适应性、多因素耦合下腐蚀机理、多功能缓蚀剂研发、腐蚀智能化管控应用等方面加强技术攻关,强化科研生产一体化和生产运行腐蚀综合管理,助力中国高含硫气田开发迈上新台阶。 展开更多

关键词 高含硫 腐蚀控制 材料评选 缓蚀剂 腐蚀监/检测 信息化 腐蚀风险分布 定量评价

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基于数理统计和文本挖掘的埋地钢制燃气管道失效分析 被引量：2

2

作者 岑康 魏源 +3 位作者 黎登辉 张瀚月 罗聆溪 沈娇 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1266-1274,共9页

近年来燃气管道事故频发,严重威胁周边人民群众生命财产安全。为准确认识埋地钢制燃气管道失效特征及致因,针对性开展风险管控,以某管道燃气公司2018—2021年共计1338条埋地钢制燃气管道失效记录为分析蓝本,采用数理统计方法分析失效总... 近年来燃气管道事故频发,严重威胁周边人民群众生命财产安全。为准确认识埋地钢制燃气管道失效特征及致因,针对性开展风险管控,以某管道燃气公司2018—2021年共计1338条埋地钢制燃气管道失效记录为分析蓝本,采用数理统计方法分析失效总体趋势及管道敷设位置、压力等级、外防腐层类型、失效原因、管龄对应的失效特征;采用文本挖掘技术共计提取26项埋地钢制燃气管道潜在失效致因,通过词云可视化方式分析高频失效致因;构建失效致因共现网络探索不同致因之间的耦合关系,并根据特征向量中心性辨识主要失效致因。结果表明:中压庭院管道是风险管理的重点;腐蚀失效频次与管龄总体呈正相关,且从第4 a开始失效频次快速增长,在第19 a左右达到峰值;土壤腐蚀、防腐层破损、杂散电流、未安装阴极保护系统、管道服役年限较长、管体缺陷、防腐层老化和敷设环境发生变化是埋地钢制燃气管道失效主要致因,是风险管控的关键点。 展开更多

关键词 安全工程 埋地钢制燃气管道 失效特征 失效致因 文本挖掘 共现分析 数理统计

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基于文丘里管的天然气掺氢流动规律研究

3

作者 何银博 孙恒 +5 位作者 刘楚茹 张姝 王飞 郑国婷 王一凡 卢钰铜 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期136-144,共9页

利用现役的天然气管道掺氢混输,是实现氢气大规模、长距离和低成本储运的有效方法。开发高效便捷的掺氢设备,增大天然气和氢气的掺混均匀度,有利于提高氢气输送效率、保障管道长距离输送及下游用气安全。利用文丘里管作为掺氢设备,用甲... 利用现役的天然气管道掺氢混输,是实现氢气大规模、长距离和低成本储运的有效方法。开发高效便捷的掺氢设备,增大天然气和氢气的掺混均匀度,有利于提高氢气输送效率、保障管道长距离输送及下游用气安全。利用文丘里管作为掺氢设备,用甲烷替代天然气,将甲烷和氢气进行掺混,采用数值模拟的方法,研究了不同的掺混结构和工况对甲烷和氢气掺混流动过程及掺混均匀度的影响。结果表明,在T型管道后添加文丘里管可以增大掺混均匀度。在模拟工况下,当管喉比(文丘里管喉管段与直管段直径比)为1/3时,掺混效果最好;当掺氢比(氢气与甲烷的质量分数比)为15%时,掺混效果最好,掺混均匀度随着掺氢比的增大而增大。与静态掺混器相比,即使甲烷流速较小,添加了文丘里管的管道内仍可保持较大的掺混均匀度。运行压力越小,掺混均匀度波动越小,掺混过程更稳定。 展开更多

关键词 天然气掺氢 文丘里管 掺混均匀度 掺氢比 流体流动规律

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开放式厨房燃气泄漏爆炸定量风险评价 被引量：5

4

作者 岑康 徐浩然 +3 位作者 刘国庆 黎登辉 张瀚月 卢万 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2933-2943,共11页

各地燃气公司面临越来越多给开放式厨房通气的诉求,但依据国内现行标准规范,开放式厨房不能通气。根据典型开放式厨房的布局尺寸与居民户内燃气系统参数,分别建立了开放式厨房、有隔断厨房布局下的燃气泄漏扩散爆炸数值模型。基于相似理... 各地燃气公司面临越来越多给开放式厨房通气的诉求,但依据国内现行标准规范,开放式厨房不能通气。根据典型开放式厨房的布局尺寸与居民户内燃气系统参数,分别建立了开放式厨房、有隔断厨房布局下的燃气泄漏扩散爆炸数值模型。基于相似理论,研制了开放式厨房燃气泄漏扩散爆炸试验装置并开展了系列试验,验证了数值模型的准确性。提出了以室内爆炸危险区域占比表征事故发生概率、以室内加权平均超压表征事故后果的室内燃气泄漏爆炸定量风险评价方法,并将该方法运用于量化对比某典型户型在开放式厨房和有隔断厨房2种布局方式下的燃气泄漏爆炸风险差异。结果表明:1)开放式厨房布局由于无实体墙阻碍,燃气泄漏扩散范围相对更大,导致其事故发生概率为有隔断厨房布局的2.4倍;但开放式厨房布局具有更低的室内阻塞比,爆炸过程中的湍流强化效应相对较小,使得其事故后果影响也相对较小,仅为有隔断厨房布局的0.57倍;总体而言,开放式厨房布局方式的燃气泄漏爆炸风险更高,是有隔断厨房布局的1.37倍;2)可通过提高户内燃气管道及用气设备本质安全水平、设置燃气泄漏报警联锁停气通风等方式,有效消减和控制开放式厨房用气风险。 展开更多

关键词 安全工程 开放式厨房 有隔断厨房 燃气泄漏 爆炸 定量风险评价

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气田集输系统内腐蚀数据治理研究 被引量：1

5

作者 徐磊 汪云福 +4 位作者 刘楚茹 唐永帆 吴文莉 田源 喻鹏飞 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期79-84,92,共7页

目的 内腐蚀数据治理是实现腐蚀控制管理业务数字化转型的重要前提,在现阶段内腐蚀数据来源不一、数据入库格式不统一、数据出现异常等背景下,引入内腐蚀数据治理能够高效解决腐蚀业务管理与数据管理脱节、数据标准化程度低以及数据质... 目的 内腐蚀数据治理是实现腐蚀控制管理业务数字化转型的重要前提,在现阶段内腐蚀数据来源不一、数据入库格式不统一、数据出现异常等背景下,引入内腐蚀数据治理能够高效解决腐蚀业务管理与数据管理脱节、数据标准化程度低以及数据质量难以控制等问题。方法 分析探究了中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田)地面集输系统各生产环节的内腐蚀数据采集管理现状、数据治理流程以及数据治理成效,并基于西南油气田腐蚀数据与控制管理平台展示重点区块的内腐蚀数据入库情况。结果 (1)通过制定内腐蚀数据标准和管理办法,规范了数据入库格式,提高了数据共享能力,降低了数据沟通成本,确保了各类数据及时、准确、完整、规范入库;(2)通过箱形图对内腐蚀数据开展异常数据识别研究,识别准确率达到88.3%,实现了内腐蚀数据质量的高效校准,提高了腐蚀数据分析评价结果的可信度;(3)基于内腐蚀数据入库研究,2022年完成了205个场站以及233条管线的数据入库,有助于全面了解西南油气田各气矿场站及管线的腐蚀情况;(4)基于治理后的内腐蚀数据,围绕腐蚀预测、风险评估和整体腐蚀控制进行了腐蚀数据决策支持研究,提高了数据的有效利用率。结论 内腐蚀数据治理的持续推进能够支撑西南油气田腐蚀控制管理业务数字化转型,为西南油气田全业务链数字化一体协同模式的构建奠定坚实基础。 展开更多

关键词 内腐蚀数据 数据治理 腐蚀控制管理业务 西南油气田 地面集输系统

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高架火炬掺氢燃烧热辐射模拟研究 被引量：2

6

作者 孙恒 高小雨 +1 位作者 刘楚茹 耿金亮 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期46-53,共8页

目的天然气掺氢后燃烧特性会发生改变,因此,有必要对掺氢天然气热放空过程进行研究,以确定掺氢输送条件下原有高架火炬适用的工况条件,从而确保天然气管输系统在掺氢输送时的安全。方法结合掺氢燃烧实验和CFD数值模拟,研究掺氢(摩尔分数... 目的天然气掺氢后燃烧特性会发生改变,因此,有必要对掺氢天然气热放空过程进行研究,以确定掺氢输送条件下原有高架火炬适用的工况条件,从而确保天然气管输系统在掺氢输送时的安全。方法结合掺氢燃烧实验和CFD数值模拟,研究掺氢(摩尔分数0~20%)天然气进行扩散燃烧时燃烧特性及热辐射半径变化情况,揭示掺氢对燃烧热辐射半径的影响机理,明确API STD 521—2014《泄压和减压系统》中热辐射半径解析模型可用于掺氢天然气的计算。结果在等体积流量下,掺氢减小了热释放量从而减短了火焰长度,而在侧风作用下的火焰倾斜角几乎不变,因此缩小了热辐射半径;在等质量流量下,掺氢增加了热释放量从而增长了火焰长度,而火焰倾斜角变大,使得热辐射半径变化极小。同时,风速增大会导致热辐射半径扩大。结论在安全热辐射半径不变的前提下,按体积流量计算,掺氢条件下最多可提高19%~23%体积流量的放空量,火炬系统的排放效率有所提高;按质量流量计算,掺氢条件下高架火炬的质量流量放空量与掺氢前相比几乎保持不变。 展开更多

关键词 高架火炬 掺氢 天然气 热辐射 CFD 火焰倾斜角

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CO_(2)地质封存泄漏机理与井筒完整性研究进展 被引量：3

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作者 连威 王能昊 +1 位作者 李军 李奇璇 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第5期1-15,共15页

碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现碳减排的关键技术手段。受地层条件及长期封存特性的影响,地质封存过程中CO_(2)存在泄漏的风险。基于对国内外文献的调研,综述了CCUS封存泄漏的研究进展。在注入及封存工况下,泄漏通道可归纳为沿井筒泄... 碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现碳减排的关键技术手段。受地层条件及长期封存特性的影响,地质封存过程中CO_(2)存在泄漏的风险。基于对国内外文献的调研,综述了CCUS封存泄漏的研究进展。在注入及封存工况下,泄漏通道可归纳为沿井筒泄漏、盖层渗透与扩散、断层泄漏。注入过程中的井筒温度骤降使固井第一胶结面产生微环隙以及井筒长期服役过程中受到的化学腐蚀是井筒完整性失效的主要原因;CO_(2)由于浮力作用聚集在盖层底部引起的局部高压会导致CO_(2)沿盖层渗透及扩散;注入后储层应力状态发生改变及水岩化学反应引起的活化断层是其沿断层泄漏的主要通道。泄漏危害包括人类健康威胁及生态环境影响,泄漏监测方法分为地下、近地表及大气三类。CCUS沿井筒泄漏研究目前十分有限,尤其是针对转注井的井筒密封完整性失效机理、影响因素及控制方法的定量研究。 展开更多

关键词 CCUS CO_(2) 泄漏 井筒完整性 监测方法

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天然气科技创新战略的绿色发展路径 被引量：6

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作者 辜穗 王文婧 +5 位作者 李科峰 刘强 李幼萍 杨丹 曾玲 杨霞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期126-130,共5页

近年来,我国大力推动能源产业的绿色发展。在"创新、协调、绿色、开放、共享"的理念下,选择绿色发展路径是天然气产业实现可持续发展的必然选择。为此,总结了天然气科技创新战略绿色发展路径的内涵,即在天然气科技创新全过程... 近年来,我国大力推动能源产业的绿色发展。在"创新、协调、绿色、开放、共享"的理念下,选择绿色发展路径是天然气产业实现可持续发展的必然选择。为此,总结了天然气科技创新战略绿色发展路径的内涵,即在天然气科技创新全过程中实行绿色化、生态化管理,在"战略计划—战略实施—战略评估"的闭环管理过程中充分体现绿色发展思想。进而梳理了天然气科技创新战略绿色发展路径的实现过程:(1)实行绿色发展目标管理;(2)建立绿色技术发展体系;(3)推行绿色组织运行方式;(4)塑造绿色文化环境;(5)进行绿色绩效评估。最后,以中国石油西南油气田公司为例,验证了绿色发展路径的实践效果:(1)有效带动企业整体管理水平的提升;(2)促进企业节能减排目标的实现;(3)获得良好的社会生态效益;(4)形成生态文明建设支持技术与管理的模式及系列。 展开更多

关键词 天然气 绿色发展 路径 科技创新 战略管理 模式及系列 中国石油西南油气田公司

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浅析天然气组成分析方法标准对精密度的要求 被引量：4

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作者 曾文平 王晓琴 +1 位作者 冯韵霖 周均 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2016年第6期86-92,共7页

天然气组成分析是天然气工业中最为基础的分析项目,我国强制性标准GB 17820-2012《天然气》规定的二氧化碳浓度和高位发热量两个指标均与天然气组成分析有关,而分析结果的精密度要求是天然气组成分析方法规定的重要技术参数。比较了国... 天然气组成分析是天然气工业中最为基础的分析项目,我国强制性标准GB 17820-2012《天然气》规定的二氧化碳浓度和高位发热量两个指标均与天然气组成分析有关,而分析结果的精密度要求是天然气组成分析方法规定的重要技术参数。比较了国内外天然气常规组成分析方法标准规定的精密度值,并通过试验,验证了不同方法分析结果所能达到的精密度,对各方法标准规定精密度值的合理性进行了探讨,其结论可为使用者选择合适的方法标准分析天然气组成提供借鉴。 展开更多

关键词 天然气 组成分析 方法标准 精密度 重复性 再现性 一致性

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基于时域叠加的声学埋地PE管道定位新方法 被引量：7

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作者 葛亮 王甜 +4 位作者 肖小汀 吴佳晔 Mark Robinson 卓勇 杨国强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期111-121,共11页

聚乙烯(PE)管道凭借耐腐蚀、使用年限长等优点在城镇中、低压埋地燃气管网建设中被广泛应用,但由于管道信息系统不完善,且已有的埋地PE管道定位技术还不成熟,导致管道位置不明确,易造成施工建设中对管道的损伤和破坏。为此,基于弹性波... 聚乙烯(PE)管道凭借耐腐蚀、使用年限长等优点在城镇中、低压埋地燃气管网建设中被广泛应用,但由于管道信息系统不完善,且已有的埋地PE管道定位技术还不成熟,导致管道位置不明确,易造成施工建设中对管道的损伤和破坏。为此,基于弹性波反射原理,建立了弹性波在土壤—PE管道介质中的传播理论模型,提出了基于时域叠加的埋地PE管道定位新方法,并通过有限元仿真分析和现场管道定位测试验证了该定位方法的可行性。研究结果表明:(1)土壤中传播的声波可分为纵波和横波,其在土壤—PE管道分界面将发生反射、透射以及波形转换,其中反射回地面的弹性波含有地下管道位置信息,因此可利用反射回波信号来定位埋地PE管道;(2)使用时域叠加法对仿真得到的6路检波器信号进行处理并对定位区域成像,由成像图可较准确地定位出埋地PE管道,图中颜色最亮的单元几何中心点表示的是埋地PE管道的顶点;(3)分别进行了埋深为0.5 m、1.0 m、1.5 m的PE管道定位测试,最大定位误差依次为0.090 m、0.243 m、0.304 m,即管道埋深越大,定位误差越大。结论认为,该方法计算得到的定位精度可以满足现场定位埋地PE管道的需要,研究成果可用于指导声学埋地PE管道探测定位装备的研发。 展开更多

关键词 时域叠加 声学探测 PE管道定位 弹性波波形转换 有限元分析 成像定位 现场PE管道定位测试

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基于径向基—多层感知器神经网络联合的复杂岩相智能识别与表征 被引量：14

11

作者 姜世一 孙盼科 +7 位作者 张林 贾浪波 何太洪 徐怀民 艾贝贝 张何锋 饶华文 丁遥 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期47-62,共16页

苏里格气田东二区二叠系石盒子组盒8段(以下简称盒8段)为典型的河流相致密砂岩储层,其强非均质性及复杂的储层结构导致该区面临“甜点”储层优选困难等关键技术瓶颈。为此,在分析盒8段储层岩相类型及组合特征、岩相约束下测井数据特征... 苏里格气田东二区二叠系石盒子组盒8段(以下简称盒8段)为典型的河流相致密砂岩储层,其强非均质性及复杂的储层结构导致该区面临“甜点”储层优选困难等关键技术瓶颈。为此,在分析盒8段储层岩相类型及组合特征、岩相约束下测井数据特征的基础上,建立了一种契合岩相及其组合特征、测井数据特征、人工智能算法原理的径向基—多层感知器神经网络联合模型,并开展了储层岩相的精确识别与表征研究。研究结果表明:(1)盒8段发育块状层理砾岩相、槽状交错层理粗砂岩相、板状交错层理粗砂岩相、板状交错层理中砂岩相、平行层理中砂岩相、交错层理细砂岩相、波状层理粉砂岩相、块状层理泥岩相8种岩相类型;(2)盒8上亚段曲流河相储层岩相密度偏小、岩相频率偏高、对应测井数据分布较分散,盒8下亚段辫状河相储层岩相密度偏大、岩相频率偏低、对应测井数据分布较集中;(3)建立的径向基—多层感知器神经网络联合模型识别准确率可达89.06%,相较于单一神经网络模型、交会图、主成分分析和决策树等方法识别准确率明显提高。结论认为,建立的径向基—多层感知器神经网络联合模型不仅克服了现有岩相识别方法准确率低且难以推广的缺陷,而且对实现河流相强非均质性致密砂岩储层高效开发具有重要意义。 展开更多

关键词 苏里格气田东二区 盒8段 河流相 致密砂岩储层 岩相类型 径向基—多层感知器神经网络 智能化 岩相识别

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输气站场过滤分离器压降与除尘效率变化特性 被引量：5

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作者 敬佩瑜 郑思佳 +3 位作者 张帅 唐超 段林林 付斌 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期5480-5490,共11页

为通过压降来评价不同工况下过滤分离器的除尘效率和工作状况,指导现场过滤分离器滤芯的操作和更换,本文以输气站场典型卧式过滤分离器为研究对象,采用粉尘在线检测和计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,分析不同运行时间、运行压力下过... 为通过压降来评价不同工况下过滤分离器的除尘效率和工作状况,指导现场过滤分离器滤芯的操作和更换,本文以输气站场典型卧式过滤分离器为研究对象,采用粉尘在线检测和计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,分析不同运行时间、运行压力下过滤分离器压降和除尘效率的静态与动态特性,并通过现场实际验证。结果表明:在相同标况流量下,操作压力越低,过滤分离器初始压降越高;随着过滤分离器的运行时间增长,其压降检测值将偏离拟合的最优二次曲线,其除尘效率也将呈下降趋势,特别是在运行压力较低时下降更快,其根源在于低压下气流速度快,可携带更多已聚结的颗粒流出,致使下游粉尘浓度上升;CFD方法预测与在线检测的除尘效率误差均低于20%,现场实际除尘量证实两种方法均有较高的准确性与可靠性,且适合过滤分离器压降与除尘效率变化的预测。 展开更多

关键词 过滤分离器 压降 除尘效率 实验研究 数值模拟

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工业硫磺产品检测新技术 被引量：2

13

作者 涂振权 宋媛媛 +2 位作者 鲁春 蔡黎 唐纯洁 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期79-86,94,共9页

硫磺是一种用途广泛的重要化工原料,其产品质量依据GB/T 2449.1-2014《工业硫磺第1部分:固体产品》和GB/T 2449.2-2015《工业硫磺第2部分:液体产品》指标和检测方法进行判别。针对工业硫磺标准中检测方法的局限性,建立了光谱法测定砷含... 硫磺是一种用途广泛的重要化工原料,其产品质量依据GB/T 2449.1-2014《工业硫磺第1部分:固体产品》和GB/T 2449.2-2015《工业硫磺第2部分:液体产品》指标和检测方法进行判别。针对工业硫磺标准中检测方法的局限性,建立了光谱法测定砷含量、铁含量、硫化氢和多硫化氢含量等新方法。结果表明:原子荧光光谱法测定硫磺中砷含量,方法检出限0.005μg/g、加标回收率94%~103%、与GB/T 2449.1-2014的比对偏差<0.16μg/g;原子吸收光谱法测定硫磺中铁含量,方法检出限0.1μg/g、加标回收率91%~109%、与GB/T 2449.1-2014的比对偏差<1μg/g;红外光谱法测定硫化氢和多硫化氢含量,方法检出限5μg/g、测量范围5~500μg/g、重复性<8%;建立的方法满足检测要求。同时也探讨了光谱法测定砷含量、铁含量、硫化氢和多硫化氢含量制定成国家、行业或企业标准的可行性和适用性。 展开更多

关键词 硫磺 砷含量 铁含量 硫化氢和多硫化氢含量 微波消解 原子吸收光谱法 原子荧光光谱法 红外光谱法 标准化

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