Méthode d'essai standard ASTM D189 pour les résidus de carbone Conradson des produits pétroliers

Méthode d'essai standard ASTM D189 pour les résidus de carbone Conradson des produits pétroliers

La norme ASTM D189 « Méthode d'essai standard pour les résidus de carbone Conradson des produits pétroliers », élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai permettant de déterminer la quantité de résidus de carbone restant après l'évaporation et la pyrolyse d'une huile. Cette norme vise également à fournir des indications sur les tendances relatives à la formation de coke.

Méthode d'essai standard ASTM D189 pour les résidus de carbone Conradson des produits pétroliers

Cette méthode d'essai s'applique généralement aux produits pétroliers relativement non volatils qui se décomposent partiellement lors de la distillation à pression atmosphérique. Les produits pétroliers contenant des composants formant des cendres, tels que déterminés par la méthode d'essai standard ASTM D482 ou la méthode IP 4, présenteront un résidu de carbone inexactement élevé en fonction de la quantité de cendres formées.

Le terme « résidu de carbone » est utilisé dans cette méthode d'essai pour désigner le résidu carboné formé après la vaporisation et la pyrolyse d'un produit pétrolier dans les conditions spécifiées. Ce résidu n'est pas entièrement constitué de carbone, mais plutôt d'un coke pouvant être modifié ultérieurement par pyrolyse. Le terme « résidu de carbone » est conservé dans cette méthode d'essai uniquement conformément à son usage courant.

Les valeurs obtenues avec cette méthode d'essai ne sont pas numériquement identiques à celles obtenues avec la méthode d'essai standard ASTM D524. Des corrélations approximatives ont été établies, mais comme l'essai de résidus de carbone est applicable à une grande variété de produits pétroliers, elles ne s'appliquent pas nécessairement à tous les matériaux pouvant être testés.

Les résultats des tests sont équivalents à la méthode d’essai standard ASTM D4530.

La présence de nitrates d'alkyle, tels que le nitrate d'amyle, le nitrate d'hexyle ou le nitrate d'octyle, dans le carburant diesel entraîne une valeur résiduelle supérieure à celle observée dans le carburant vierge, ce qui peut induire en erreur quant à la tendance du carburant à former du coke. La présence de nitrates d'alkyle dans le carburant peut être déterminée à l'aide de la méthode d'essai standard ASTM D4046.

La valeur du résidu de carbone du combustible du brûleur permet d'estimer approximativement sa tendance à former des dépôts dans les brûleurs à coupelles et à manchons évaporatifs. De même, la valeur du résidu de carbone du gazole est approximativement corrélée aux dépôts dans la chambre de combustion en l'absence de nitrates d'alkyle (ou, en présence de nitrates d'alkyle, lorsque les essais sont effectués sur le combustible de base sans additifs).

Autrefois considéré comme un indicateur de la quantité de dépôts carbonés qu'une huile moteur formera dans la chambre de combustion, le taux de résidus carbonés d'une huile moteur est aujourd'hui considéré comme d'une importance douteuse en raison de la présence d'additifs dans de nombreuses huiles. Par exemple, un additif détergent formant des cendres peut augmenter le taux de résidus carbonés d'une huile, mais réduit généralement sa tendance à la formation de dépôts.

L'indice de carbone résiduel du gazole est utile pour la production de gaz à partir de gazole. Les indices de carbone résiduel des résidus de pétrole brut, des bouteilles et des brightstocks sont utiles pour la production de lubrifiants.

En résumé, le résidu de carbone Conradson mesure la quantité de résidu carboné restant après l'évaporation et la décomposition thermique d'un produit pétrolier en l'absence d'air. Il est exprimé en pourcentage massique de l'échantillon initial et déterminé conformément à la norme ASTM D189. La valeur du résidu de carbone Conradson indique la tendance d'un carburant ou d'une huile à former des dépôts de carbone (tels que du coke ou de la suie) lorsqu'il est exposé à des températures élevées. Une valeur élevée indique une probabilité accrue de dépôts, ce qui peut entraîner l'encrassement du moteur, le colmatage des injecteurs ou d'autres problèmes de fonctionnement.

Lors d'une mesure selon la norme ASTM D189, un échantillon pesé du produit pétrolier est placé dans un creuset. Le creuset est chauffé vigoureusement dans un environnement contrôlé (généralement sous une hotte conique pour limiter l'exposition à l'air). L'échantillon subit une vaporisation, une pyrolyse et une décomposition thermique. Le résidu de carbone restant après l'essai est pesé. Le résultat est exprimé en pourcentage massique de l'échantillon initial.

En bref, les résidus de carbone sont un indicateur clé de la tendance du produit à former des dépôts dans des conditions de température élevée.

La norme ASTM D189 est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

  • Indique la tendance à la formation de dépôts : permet de prédire la probabilité de formation de coke ou de dépôts de carbone dans les moteurs, les brûleurs ou autres équipements à haute température. Indispensable pour l'évaluation des carburants tels que le diesel, le fioul et les huiles lubrifiantes.
  • Guide le contrôle qualité des carburants et des huiles : utilisé par les raffineries et les fabricants pour garantir la constance et la qualité des produits. Des valeurs de résidus élevées peuvent indiquer la nécessité d'un raffinage ou d'un mélange supplémentaire.
  • Favorise la longévité des équipements : les carburants ou huiles contenant trop de résidus de carbone peuvent entraîner une contamination, une réduction de l'efficacité et des dommages aux systèmes de combustion. Aide à choisir les carburants appropriés pour les systèmes sensibles.
  • Normalisation sectorielle : Fournit une procédure d'essai uniforme et reconnue dans tous les secteurs, notamment la pétrochimie, l'automobile et l'aérospatiale. Facilite le commerce international et la conformité grâce à l'harmonisation avec d'autres spécifications (par exemple, la norme ASTM D975 pour le carburant diesel).
  • Référence pour les méthodes d'essai alternatives : sert de référence par rapport à laquelle d'autres méthodes de résidus de carbone (par exemple, résidus de microcarbone) peuvent être comparées.

Les applications courantes de cette méthode incluent :

  • Tests de carburants diesel, fiouls lourds, lubrifiants et pétroles bruts.
  • Soutenir la conformité des spécifications pour les carburants marins, les carburants pour turbines d'aviation et les lubrifiants industriels.

En résumé, cette norme joue un rôle essentiel dans l’évaluation de la stabilité thermique et de la propreté des produits pétroliers, garantissant ainsi la fiabilité opérationnelle et la protection du système de carburant.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluations, dispose d'une équipe solide qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de tests conformes à la méthode d'essai standard ASTM D189 pour les résidus de carbone Conradson des produits pétroliers.

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