ISO 6974-3:2018

Natural gas - Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography - Part 3: Precision and bias

This document describes the precision that can be expected from the gas chromatographic method that is set up in accordance with ISO 6974-1. The stated precision provides values for the magnitude of variability that can be expected between test results when the method described in ISO 6974-1 is applied in one or more competent laboratories. This document also gives guidance on the assessment of bias.

Gaz naturel — Détermination de la composition et de l'incertitude associée par chromatographie en phase gazeuse — Partie 3: Fidélité et biais

Le présent document décrit la fidélité que l'on peut attendre d'une méthode par chromatographie en phase gazeuse, mise en place conformément à l'ISO 6974-1. La fidélité déterminée permet d'évaluer l'étendue de la variabilité envisageable entre les résultats des essais, lorsque la méthode décrite dans l'ISO 6974-1 est appliquée dans un ou plusieurs laboratoires compétents. Le présent document donne également des recommandations quant à l'évaluation du biais.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 15-Oct-2018
• ICS: 75.060 - Natural gas
• Technical Committee: ISO/TC 193/SC 1 - Analysis of natural gas
• Drafting Committee: ISO/TC 193/SC 1/WG 17 - Analysis with Associated Uncertainty
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 21-Jun-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO/IEC 13818-1:2013/Amd 4:2014 - Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information - Part 1: Systems - Amendment 4: Support for event signalling in Transport Stream in MPEG-2 systems
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 6974-3:2000 - Natural gas - Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography - Part 3: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C8 using two packed columns
• Effective Date: 04-Nov-2015

Overview

ISO 6974-3:2018 - "Natural gas - Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography - Part 3: Precision and bias" defines the expected precision and gives guidance on bias assessment for gas chromatographic analysis of natural gas when performed in accordance with ISO 6974-1. Based on statistical evaluation of 14 proficiency testing (PT) exercises (2012–2014), the standard provides repeatability and reproducibility estimates for methane and non‑methane components and describes how laboratories should compare their internal performance to these reference values.

Key topics

• Precision definitions: clear definitions for repeatability, reproducibility, measurement precision, random and systematic error, and laboratory bias (aligned with ISO/IEC/JCGM terminology).
• Reference precision values:
  • Methane (normalized results): repeatability s_r = 0.038% (relative); reproducibility s_R = 0.09% (relative).
  • Non‑methane components: precision expressed by empirical relationships:
    • ln(s_r) = −5.64 + 0.58 × ln(x)
    • ln(s_R) = −4.28 + 0.715 × ln(x) (where x is the mole fraction)
  • Typical example values for non‑methane components provided for mole fractions 0.01, 0.1, 1 and 10%.
• Statistical practice and tests:
  • Use of normalized mole fraction data for comparisons.
  • Recommended number of repeat measurements: 10 (minimum 5 if necessary).
  • Checks for normal distribution (e.g., Anderson–Darling) before reproducibility analysis.
  • Use of chi‑squared tests to compare site precision with reference reproducibility.
• Bias assessment:
  • Bias may be estimated by comparing average measurements to a certified reference material or assigned PT value.
  • Frequent participation in PT and use of certified reference materials are recommended for bias control.

Applications

ISO 6974-3:2018 is practical for:

• Analytical laboratories performing natural gas and LNG composition analysis to validate method performance and confirm competence.
• Quality assurance managers implementing Statistical Quality Control (SQC) and working measurement standard programs.
• Acceptance testing of newly installed gas chromatographs and routine performance checks.
• Proficiency test providers and accreditation bodies (ISO/IEC 17025) assessing laboratory bias and reproducibility.
• Instrument manufacturers benchmarking chromatograph performance against industry reference precision.

Related standards

• ISO 6974-1 (setup and measurement method) - normative reference.
• ISO/IEC 17025 - laboratory competence.
• ISO 5725 - precision (repeatability/reproducibility) of measurement methods.
• ISO 17043 - proficiency testing guidance.

Keywords: ISO 6974-3:2018, natural gas, gas chromatography, precision and bias, repeatability, reproducibility, measurement uncertainty, proficiency testing, laboratory quality control.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6974-3
Second edition
2018-10
Natural gas — Determination
of composition and associated
uncertainty by gas chromatography —
Part 3:
Precision and bias
Gaz naturel — Détermination de la composition et de l'incertitude
associée par chromatographie en phase gazeuse —
Partie 3: Fidélité et biais
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Fax: [phone]
Email: [e-mail]
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 4
5 Principle . 4
6 Reference precision values . 4
7 Practical applications . 5
8 Bias . 6
Annex A (informative) Proficiency scheme data evaluation . 7
Bibliography .11
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 193, Natural gas, Subcommittee SC 1,
Analysis of natural gas.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6974-3:2000), which has been technically
revised.
A list of all parts in the ISO 6974 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6974-3:2018(E)
Natural gas — Determination of composition and
associated uncertainty by gas chromatography —
Part 3:
Precision and bias
1 Scope
This document describes the precision that can be expected from the gas chromatographic method
that is set up in accordance with ISO 6974-1. The stated precision provides values for the magnitude
of variability that can be expected between test results when the method described in ISO 6974-1 is
applied in one or more competent laboratories. This document also gives guidance on the assessment
of bias.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at: http: //www .electropedia .org/
3.1
measurement precision
closeness of agreement between indications or measured quantity values obtained by replicate
measurements on the same or similar objects under specified conditions
Note 1 to entry: Measurement precision is usually expressed numerically by measures of imprecision, such as
standard deviation, variance, or coefficient of variation under the specified conditions of measurement.
Note 2 to entry: The ‘specified conditions’ can be, for example, repeatability conditions of measurement,
intermediate precision conditions of measurement, or reproducibility conditions of measurement (see
ISO 5725-1).
Note 3 to entry: Measurement precision is used to define measurement repeatability, intermediate measurement
precision, and measurement reproducibility.
Note 4 to entry: Sometimes “measurement precision” is erroneously used to mean measurement accuracy.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.15]
3.2
error of measurement
measured quantity value minus a reference quantity value
Note 1 to entry: The concept of ‘measurement error’ can be used both
a) when there is a single reference quantity value to refer to, which occurs if a calibration is made by means of
a measurement standard with a measured quantity value having a negligible measurement uncertainty or if
a conventional quantity value is given, in which case the measurement error is known, and
b) if a measurand is supposed to be represented by a unique true quantity value of a set of true quantity values
of negligible range in which case the measurement error is not known
Note 2 to entry: Measurement error should not be confused with production error or mistake.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.16]
3.3
systematic measurement error
component of measurement error that in replicate measurements remains constant or varies in a
predictable manner
Note 1 to entry: A reference quantity value for a systematic measurement error is a true quantity value, or a
measured quantity value of a measurement standard of negligible measurement uncertainty, or a conventional
quantity value.
Note 2 to entry: Systematic measurement error, and its causes, can be known or unknown. A correction can be
applied to compensate for a known systematic measurement error.
Note 3 to entry: Systematic measurement error equals measurement error minus random measurement error.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.17]
3.4
measurement bias
estimate of a systematic measurement error
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.18]
3.5
laboratory bias
difference between the expectation of the test results from a particular laboratory and an accepted
reference value
[SOURCE: ISO 5725-1:1994, 3.9]
3.6
random measurement error
component of measurement error that in replicate measurements varies in an unpredictable manner
Note 1 to entry: A reference quantity value for a random measurement error is the average that would ensue
from an infinite number of replicate measurements of the same measurand.
Note 2 to entry: Random measurement errors of a set of replicate measurements form a distribution that can be
summarized by its expectation, which is generally assumed to be zero, and its variance.
Note 3 to entry: Random measurement error equals measurement error minus systematic measurement error.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.19]
2 © ISO 2018 – All rights reserved

3.7
repeatability condition of measurement
condition of measurement, out of a set of conditions that includes the same measurement procedure,
same operators, same measuring system, same operating conditions and same location, and replicate
measurements on the same or similar objects over a short period of time
Note 1 to entry: A condition of measurement is a repeatability condition only with respect to a specified set of
repeatability conditions.
Note 2 to entry: In chemistry, the term “intra-serial precision condition of measurement” is sometimes used to
designate this concept.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.20]
3.8
measurement repeatability
measurement precision under a set of repeatability conditions of measurement
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.21]
3.9
reproducibility condition of measurement
condition of measurement, out of a set of conditions that includes different locations, operators,
measuring systems, and replicate
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6974-3
Deuxième édition
2018-10
Gaz naturel — Détermination de
la composition et de l'incertitude
associée par chromatographie en
phase gazeuse —
Partie 3:
Fidélité et biais
Natural gas — Determination of composition and associated
uncertainty by gas chromatography —
Part 3: Precision and bias
Numéro de référence
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ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 4
5 Principe . 4
6 Valeurs de référence concernant la fidélité . 5
7 Applications pratiques . 5
8 Biais . 6
Annexe A (informative) Évaluation des données du programme d'essais d'aptitude .7
Bibliographie .11
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO, participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (Voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir: https:
//www .iso .org/fr/foreword -supplementary -information .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 193, Gaz naturel, sous-comité SC 1,
Analyse du gaz naturel.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6974-3:2000) qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6974 peut être consultée sur le site Web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 6974-3:2018(F)
Gaz naturel — Détermination de la composition et de
l'incertitude associée par chromatographie en phase
gazeuse —
Partie 3:
Fidélité et biais
1 Domaine d'application
Le présent document décrit la fidélité que l'on peut attendre d’une méthode par chromatographie en
phase gazeuse, mise en place conformément à l’ISO 6974-1. La fidélité déterminée permet d’évaluer
l’étendue de la variabilité envisageable entre les résultats des essais, lorsque la méthode décrite dans
l’ISO 6974-1 est appliquée dans un ou plusieurs laboratoires compétents. Le présent document donne
également des recommandations quant à l’évaluation du biais.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
fidélité de mesure
étroitesse de l'accord entre les indications ou les valeurs mesurées obtenues par des mesurages répétés
du même objet ou d'objets similaires dans des conditions spécifiées
Note 1 à l'article: La fidélité est en général exprimée numériquement par des caractéristiques telles que l'écart-
type, la variance ou le coefficient de variation dans les conditions spécifiées.
Note 2 à l'article: Les conditions spécifiées peuvent être, par exemple, des conditions de répétabilité, des
conditions de fidélité intermédiaire, ou des conditions de reproductibilité (voir l’ISO 5725-1).
Note 3 à l'article: La fidélité sert à définir la répétabilité de mesure, la fidélité intermédiaire de mesure et la
reproductibilité de mesure.
Note 4 à l'article: Le terme «fidélité de la mesure» est quelquefois utilisé improprement pour désigner l'exactitude
de mesure.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.15]
3.2
erreur de mesure
différence entre la valeur mesurée d'une grandeur et une valeur de référence
Note 1 à l'article: Le concept d'erreur peut être utilisé:
a) lorsqu'il existe une valeur de référence unique à laquelle se rapporter, ce qui a lieu si on effectue un
étalonnage au moyen d'un étalon dont la valeur mesurée a une incertitude de mesure négligeable ou si on
prend une valeur conventionnelle, l'erreur étant alors connue;
b) si on suppose le mesurande représenté par une valeur vraie unique d’un ensemble de valeurs vraies
d'étendue négligeable, l'erreur étant alors inconnue.
Note 2 à l'article: Il convient de ne pas confondre l'erreur de mesure avec une erreur de production ou une erreur
humaine.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.16]
3.3
erreur systématique
composante de l'erreur de mesure qui, dans des mesurages répétés, demeure constante ou varie de
façon prévisible
Note 1 à l'article: La valeur de référence pour une erreur systématique est une valeur vraie, une valeur mesurée
d'un étalon dont l'incertitude de mesure est négligeable, ou une valeur conventionnelle.
Note 2 à l'article: L'erreur systématique et ses causes peuvent être connues ou inconnues. Une correction peut
être appliquée pour compenser une erreur systématique connue.
Note 3 à l'article: L'erreur systématique est égale à la différence entre l'erreur de mesure et l'erreur aléatoire.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.17]
3.4
biais de mesure
estimation d'une erreur de mesure systématique
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.18]
3.5
biais du laboratoire
différence entre l'espérance mathématique des résultats d'essai d'un laboratoire particulier et une
valeur de référence acceptée
[SOURCE: ISO 5725-1:1994, 3.9]
3.6
erreur aléatoire
composante de l'erreur de mesure qui, dans des mesurages répétés, varie de façon imprévisible
Note 1 à l'article: La valeur de référence pour une erreur aléatoire est la moyenne qui résulterait d'un nombre
infini de mesurages répétés du même mesurande.
Note 2 à l'article: Les erreurs aléatoires d'un ensemble de mesurages répétés forment une distribution qui peut
être résumée par son espérance mathématique, généralement supposée nulle, et par sa variance.
Note 3 à l'article: L'erreur aléatoire est égale à la différence entre l'erreur de mesure et l'erreur systématique.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.19]
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés

3.7
condition de répétabilité
condition de mesure, dans un ensemble de conditions qui comprennent la même procédure de mesure,
les mêmes opérateurs, le même système de mesure, les mêmes conditions de fonctionnement et le même
lieu, ainsi que des mesurages répétés sur le même objet ou des objets similaires pendant une courte
période de temps
Note 1 à l'article: Une condition de mesure n'est une condition de répétabilité que par rapport à un ensemble
donné de conditions de répétabilité.
Note 2 à l'article: En chimie, on utilise quelquefois le terme «condition de fidélité intra-série» pour désigner ce
concept.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.20]
3.8
répétabilité de mesure
fidélité de la mesure selon un ensemble de conditions de répétabilité
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.21]
3.9
condition de reproductibilité
condition de mesure, dans un ensemble de conditions qui comprennent des lieux, des opérateurs et
des systèmes de mesure différents, ainsi que des mesurages répétés sur le même objet ou des objets
similaires
Note 1 à l'article: Les différents systèmes de mesure peuvent utiliser des procédures de mesure différentes.
Note 2 à l'article: Il convient qu'une spécification relative aux conditions contienne, dans la mesure du possible,
les conditions que l'on fait varier et celles qui restent inchangées.
[SOURCE: JCGM 200:2012, 2.20]
Note 3 à l'article
...