Méthode d'essai standard ASTM D323-20 pour la pression de vapeur des produits pétroliers (méthode Reid)

Dans la norme « ASTM D323-20 Standard test Method for Vapor Pressure of Petroleum Products (Reid Method) » publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), les méthodes d'essai suivantes pour déterminer la pression de vapeur de l'essence, du pétrole brut volatil et autres produits pétroliers volatils sont décrits :

• La procédure A s'applique à l'essence et aux autres produits pétroliers dont la pression de vapeur est inférieure à 180 kPa (26 psi).
• La procédure B peut également s'appliquer à d'autres matériaux, mais seule l'essence a été incluse dans le programme d'essais interlaboratoires pour déterminer la sensibilité de cette méthode d'essai.
• La procédure C concerne les matériaux dont la pression de vapeur est supérieure à 180 kPa (26 psi).
• La procédure D concerne l'essence d'aviation avec une pression de vapeur d'environ 50 kPa (7 psi).

Étant donné que la pression atmosphérique externe est initialement équilibrée par la pression atmosphérique présente dans la chambre à vapeur, la pression de vapeur de Reid est une pression absolue de 37,8 degrés en kilopascals. La pression de vapeur de Reid diffère de la pression de vapeur réelle de l'échantillon en raison de la présence de vapeur d'eau et d'air dans l'espace limité et d'une légère évaporation de l'échantillon.

Cette méthode d'essai n'est pas applicable aux carburants contenant des composés oxygénés autres que les gaz de pétrole liquéfiés (GPL) ou l'éther méthylique de tert-butyle (MTE). Pour la détermination de la pression de vapeur des GPL, les méthodes d'essai décrites dans les normes ASTM D1267-18 ou ASTM D6897-16 sont applicables. Pour la détermination de la pression de vapeur des mélanges essence-oxygénants, la norme ASTM D4953-20 est applicable. La sensibilité du pétrole brut n'a pas été déterminée depuis de nombreuses années. La norme ASTM D6377-20 décrit une méthode d'essai pour la détermination de la pression de vapeur du pétrole brut. La norme IP 481 est une méthode d'essai pour la détermination de la pression de vapeur du pétrole brut saturé en air.

Lors de l'application de la méthode Reid, la chambre à liquide du dispositif à pression de vapeur est remplie de l'échantillon refroidi et reliée à la chambre à vapeur chauffée à 37,8 degrés dans un bain. L'appareil assemblé est immergé dans un bain à 37,8 degrés jusqu'à ce qu'une pression constante soit observée. La lecture correctement corrigée est indiquée sous la forme de pression de vapeur Reid.

Les quatre procédures décrites utilisent des chambres à liquide et à vapeur avec le même volume interne. La procédure B utilise un dispositif semi-automatique qui est immergé dans un bain horizontal et mis en rotation tout en atteignant l'équilibre. Un manomètre Bourdon ou un transducteur de pression peut être utilisé dans cette procédure. La procédure C utilise un réservoir de fluide avec deux ouvertures de vanne. La procédure D exige des limites plus strictes pour le rapport des chambres à liquide et à vapeur.

La pression de vapeur est une propriété physique importante des liquides volatils. Cette méthode de test est utilisée pour déterminer la pression de vapeur des produits pétroliers et du pétrole brut à 0 degrés avec un point d'ébullition initial supérieur à 37,8 degrés. La pression de vapeur est critique pour les essences automobiles et aéronautiques et affecte la tendance au démarrage, à l'échauffement et au blocage de vapeur à des températures de fonctionnement élevées ou à des altitudes élevées. Des limites maximales de pression de vapeur pour l'essence sont légalement requises dans certaines régions à titre de mesure de contrôle de la pollution atmosphérique.

La pression de vapeur du pétrole brut est importante pour le producteur de pétrole brut et la raffinerie pour le processus global de manutention et de raffinage initial. La pression de vapeur est également utilisée comme mesure indirecte du taux d’évaporation des solvants pétroliers volatils.

Des erreurs importantes dans les mesures de pression de vapeur peuvent se produire si la procédure n'est pas suivie attentivement. La liste suivante souligne l’importance de respecter scrupuleusement les précautions données lors de la procédure :

• Vérification du manomètre : Après chaque test, tous ses indicateurs sont vérifiés par rapport à un manomètre pour garantir une plus grande précision des résultats. Le compteur est lu lorsqu'il est en position verticale et après avoir été tapoté.
• Contrôle des fuites : Avant et pendant chaque test, tous les appareils sont vérifiés pour détecter les fuites de liquide et de vapeur.
• Échantillonnage : étant donné que l'échantillonnage initial et le traitement des échantillons affecteront grandement les résultats finaux, un maximum de précautions sont prises pour éviter les pertes dues à l'évaporation et aux changements mineurs de composition. En aucun cas, une partie de l’appareil Reid ne doit être utilisée comme récipient d’échantillon avant que le test ne soit effectué.
• Nettoyage de l'appareil : Le manomètre, la chambre à liquide et la chambre à vapeur sont soigneusement nettoyés pour garantir qu'aucun résidu ne reste dans l'échantillon.
• Assemblage de l'appareil : Les exigences de cette norme sont soigneusement respectées.
• Secouer l'appareil : Secouez vigoureusement l'appareil selon les instructions pour garantir l'équilibre.

L'extrême sensibilité des mesures de pression de vapeur aux pertes dues à l'évaporation et aux changements de composition qui en résultent nécessite la plus grande précaution et le plus grand soin lors de la manipulation des échantillons. Ces directives s'appliquent à tous les échantillons destinés aux déterminations de la pression de vapeur, à l'exception de ceux spécifiquement exclus pour les échantillons dont la pression de vapeur est supérieure à 180 kPa (26 psi).

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