La norma ASTM D189, Método de Prueba Estándar para Residuos de Carbono Conradson de Productos de Petróleo, desarrollada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM), describe un método de prueba para determinar la cantidad de residuos de carbono que quedan tras la evaporación y pirólisis de un aceite. Esta norma también busca proporcionar una indicación de la tendencia relativa a la formación de coque.
Este método de prueba se aplica generalmente a productos petrolíferos relativamente no volátiles que se descomponen parcialmente durante la destilación a presión atmosférica. Los productos petrolíferos que contienen componentes formadores de cenizas, según lo determinado por el método de prueba estándar ASTM D482 o el método IP 4, presentarán un residuo de carbono incorrectamente alto, basado en la cantidad de cenizas formadas.
El término "residuo de carbono" se utiliza en este método de prueba para referirse al residuo carbonoso formado tras la vaporización y pirólisis de un producto derivado del petróleo en las condiciones especificadas. El residuo no es exclusivamente carbono, sino coque que puede modificarse posteriormente mediante pirólisis. El término "residuo de carbono" se mantiene en este método de prueba únicamente de acuerdo con su uso habitual.
Los valores obtenidos con este método de prueba no son numéricamente idénticos a los obtenidos con el método de prueba estándar ASTM D524. Se han obtenido correlaciones aproximadas, pero dado que la prueba de residuos de carbono es aplicable a una amplia variedad de productos derivados del petróleo, estas no necesariamente se aplican a todos los materiales que pueden analizarse.
Los resultados de la prueba son equivalentes al método de prueba estándar ASTM D4530.
La presencia de nitratos de alquilo, como el nitrato de amilo, el nitrato de hexilo o el nitrato de octilo, en el combustible diésel produce un valor de residuo más alto que el observado en el combustible virgen, lo que puede llevar a conclusiones erróneas sobre la tendencia del combustible a formar coque. La presencia de nitratos de alquilo en el combustible se puede determinar mediante el método de prueba estándar ASTM D4046.
El valor de residuo de carbono del combustible del quemador sirve como una estimación aproximada de su tendencia a formar depósitos en quemadores de copa evaporativa y de camisa. De igual manera, el residuo de carbono del combustible diésel se correlaciona aproximadamente con los depósitos en la cámara de combustión cuando no hay nitratos de alquilo (o, si los hay, al realizar pruebas en el combustible base sin aditivos).
Considerado antiguamente un indicador de la cantidad de depósitos carbonosos que un aceite de motor forma en la cámara de combustión, el valor de residuos de carbono de un aceite de motor ahora se considera de importancia cuestionable debido a la presencia de aditivos en muchos aceites. Por ejemplo, un aditivo detergente que forma cenizas puede aumentar el valor de residuos de carbono de un aceite, pero generalmente reduce su tendencia a formar depósitos.
El valor de carbono residual del gasóleo sirve como guía para la producción de gas a partir de gasóleo. Los valores de carbono residual de los residuos de petróleo crudo, cilindros y materias primas brillantes son útiles para la producción de lubricantes.
En resumen, el residuo de carbono Conradson mide la cantidad de residuo carbonoso que queda después de que un producto petrolífero se evapora y se descompone térmicamente en ausencia de aire. Se expresa como porcentaje en peso de la muestra original y se determina de acuerdo con la norma ASTM D189. El valor de residuo de carbono Conradson indica la tendencia de un combustible o aceite a formar depósitos de carbono (como coque u hollín) al exponerse a altas temperaturas. Un valor más alto indica una mayor probabilidad de formación de depósitos, lo que puede provocar incrustaciones en el motor, obstrucción de inyectores u otros problemas operativos.
Para la medición según la norma ASTM D189, se coloca una muestra pesada del producto de petróleo en un crisol. Este se calienta vigorosamente en un ambiente controlado (generalmente dentro de una campana cónica para limitar la exposición al aire). La muestra se somete a vaporización, pirólisis y descomposición térmica. El residuo de carbono restante después de la prueba se pesa. El resultado se expresa como porcentaje en masa de la muestra original.
En resumen, los residuos de carbón son un indicador clave de la tendencia del producto a formar depósitos en condiciones de alta temperatura.
La norma ASTM D189 se considera importante por las siguientes razones:
Las aplicaciones comunes de este método incluyen:
En resumen, esta norma juega un papel vital en la evaluación de la estabilidad térmica y la limpieza de los productos derivados del petróleo, garantizando la confiabilidad operativa y la protección del sistema de combustible.
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