ASTM D4953-20 Standardtestmethode für den Dampfdruck von Benzin und Benzin-Sauerstoff-Gemischen (Trockenmethode)

In der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) veröffentlichten „ASTM D4953-20 Standardtestmethode für den Dampfdruck von Benzin und Benzin-Oxygenat-Mischungen (Trockenmethode)“ liegt der Dampfdruckbereich bei 35 kPa bis 100 kPa (5 psi bis 15 psi) Es wird eine Testmethode zur Bestimmung von Benzinen und Benzin-Oxygenat-Gemischen beschrieben.

Die betreffende Norm ist eine Modifikation der in der Norm „ASTM D323-20 Standardtestmethode für den Dampfdruck von Erdölprodukten (Reid-Methode)“ beschriebenen Methode und umfasst zwei Verfahren zur Bestimmung des Dampfdrucks von Benzin und Benzin-Oxygenat-Gemischen.

Da der äußere Atmosphärendruck zunächst durch den in der Luftkammer herrschenden Atmosphärendruck ausgeglichen wird, beträgt dieser Dampfdruck einen absoluten Druck von 37,8 Grad in Kilopascal. Dieser Dampfdruck unterscheidet sich vom tatsächlichen Dampfdruck der Probe aufgrund einer gewissen Verdampfung der Probe und der Luft im geschlossenen Raum.

Der Dampfdruck von Benzin oder Benzin-Oxygenat-Gemischen unter 35 kPa (5 psi) oder über 100 kPa (15 psi) kann mit dieser Testmethode bestimmt werden, Präzision und Voreingenommenheit werden jedoch nicht angewendet. Für Materialien mit einem Dampfdruck von mehr als 100 kPa (15 psi) wird ein Messgerät von 323 kPa bis 20 kPa (0 psi bis 200 psi) verwendet, wie im Anhang der Norm ASTM D0-30 angegeben.

Einige Benzin-Sauerstoff-Gemische können beim Abkühlen auf 0 bis 1 Grad trüb erscheinen. Wenn eine Trübung beobachtet wird, sollte dies bei der Ergebnisberichterstattung vermerkt werden. Sensitivitäts- und Bias-Aussagen für trübe Proben wurden nicht ermittelt.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Definitionen:

• Ein Bourdon-Federmessgerät ist ein Druckmessgerät, das eine mit einem Manometer verbundene Bourdon-Röhre verwendet.
• Eine Bourdon-Röhre ist ein flaches Metallrohr, das zu einer Kurve gebogen ist und sich unter Innendruck abflacht.
• Die Trockenmethode ist eine spezielle empirische Testmethode bei Dampfdruckmethoden zur Messung des Dampfdrucks von Benzin und anderen flüchtigen Produkten, bei der die Testprobe nicht mit Wasser in Kontakt kommen darf.
• Das Trockendampfdruckäquivalent ist der durch eine definierte Korrelationsgleichung berechnete Wert, der voraussichtlich mit dem Dampfdruckwert vergleichbar ist, der durch Verfahren A gemäß Definition in dieser Norm ermittelt wird.
• Oxygenat ist eine aschefreie organische Verbindung, die Sauerstoff enthält, wie z. B. Alkohol oder Ether, die als Kraftstoff oder Kraftstoffzusatz verwendet werden kann.
• Der Dampfdruck ist der Druckwert, den der Dampf der Flüssigkeit ausübt, wenn er mit der Flüssigkeit im Gleichgewicht ist.

Während des Tests wird die Flüssigkeitskammer des Dampfdruckgeräts mit der gekühlten Probe gefüllt und mit der Dampfkammer bei 37,8 Grad verbunden. Das Gerät wird in ein 37,8 Grad warmes Bad getaucht, bis ein konstanter Druck beobachtet wird. Der entsprechend korrigierte Druckwert wird als Dampfdruck angegeben.

Verfahren A verwendet die gleiche Vorrichtung und im Wesentlichen das gleiche Verfahren wie in ASTM D323-20 beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Innenflächen der Flüssigkeits- und Dampfkammern vollständig wasserfrei sind. Bei Verfahren B wird ein halbautomatisches Gerät verwendet, bei dem die Flüssigkeits- und Dampfkammern das gleiche Volumen haben wie bei Verfahren A. Das Gerät wird in einem horizontalen Bad aufgehängt und gedreht, bis das Gleichgewicht erreicht ist. Bei diesem Verfahren kann ein Bourdon-Manometer oder ein Druckwandler verwendet werden. Die Innenflächen der Flüssigkeits- und Dampfkammern werden wasserfrei gehalten.

Der Dampfdruck ist eine wichtige physikalische Eigenschaft flüchtiger Flüssigkeiten. Mit dieser Prüfmethode wird der Dampfdruck von Erdölprodukten und Rohöl bei 0 Grad und einem anfänglichen Siedepunkt über 37,8 Grad bestimmt.

Der Dampfdruck ist sowohl für Automobil- als auch für Flugbenzine von entscheidender Bedeutung und beeinflusst das Starten, Aufwärmen und die Dampfblasenneigung bei hohen Betriebstemperaturen oder großen Höhen. Als Maßnahme zur Luftreinhaltung sind in manchen Gegenden Grenzwerte für den maximalen Dampfdruck von Benzin gesetzlich vorgeschrieben.

Der Dampfdruck von Rohöl ist für den Rohölproduzenten und die Raffinerie für die gesamte Handhabung und den anfänglichen Raffinierungsprozess wichtig. Der Dampfdruck wird auch als indirektes Maß für die Verdampfungsgeschwindigkeit flüchtiger Erdöllösungsmittel verwendet.

Der Dampfdruck ist eine wichtige physikalische Eigenschaft flüssiger Kraftstoffe für Ottomotoren. Es gibt einen Hinweis darauf, wie sich ein Kraftstoff unter verschiedenen Betriebsbedingungen verhält. Beispielsweise ist der Dampfdruck ein Faktor, der bestimmt, ob ein Kraftstoff bei hoher Umgebungstemperatur oder großer Höhe eine Dampfsperre bildet oder bei niedriger Umgebungstemperatur ein einfaches Starten ermöglicht. Spezifikationen für Erdölprodukte enthalten häufig Dampfdruckgrenzwerte, um sicherzustellen, dass die Produkte eine angemessene Flüchtigkeitsleistung aufweisen.

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