Metodo di prova standard ASTM D4953-20 per la pressione di vapore di benzina e miscele di benzina-ossigenato (metodo a secco)

Nel "Metodo di prova standard ASTM D4953-20 per la pressione di vapore di benzina e miscele di benzina-ossigenato (metodo a secco)" pubblicato dall'American Society for Testing and Materials (ASTM), ha un intervallo di pressione di vapore compreso tra 35 kPa e 100 kPa (da 5 psi a 15 psi). Viene descritto un metodo di prova per la determinazione di benzine e miscele di benzina-ossigenato.

La norma in questione è una modifica del metodo descritto nella norma “ASTM D323-20 Metodo di prova standard per la tensione di vapore dei prodotti petroliferi (metodo Reid)” e prevede due procedure per la determinazione della tensione di vapore della benzina e delle miscele benzina-ossigenato.

Poiché la pressione atmosferica esterna è inizialmente bilanciata dalla pressione atmosferica contenuta nella camera d'aria, questa pressione di vapore corrisponde ad una pressione assoluta di 37,8 gradi in kilopascal. Questa pressione di vapore differisce dalla pressione di vapore effettiva del campione a causa della vaporizzazione del campione e dell'aria nello spazio confinato.

Con questo metodo di prova è possibile determinare la pressione di vapore della benzina o delle miscele benzina-ossigenato inferiore a 35 kPa (5 psi) o superiore a 100 kPa (15 psi), ma non vengono applicati precisione e deviazione. Per i materiali con una pressione di vapore superiore a 100 kPa (15 psi), viene utilizzato un manometro da 323 kPa a 20 kPa (da 0 psi a 200 psi) come specificato nell'allegato allo standard ASTM D0-30.

Alcune miscele di benzina e ossigeno possono apparire torbide se raffreddate da 0 a 1 grado. Se si osserva torbidità, è necessario annotarlo nel riportare i risultati. Non sono state determinate le dichiarazioni di sensibilità e bias per i campioni nebulosi.

Ai fini della presente norma, si applicano le seguenti definizioni:

• Un manometro a molla Bourdon è un dispositivo di misurazione della pressione che utilizza una molla Bourdon collegata ad un manometro.
• Una tubo Bourdon è un tubo metallico piatto piegato in una curva che si appiattisce sotto pressione interna.
• Il metodo a secco è uno speciale metodo di prova empirico nei metodi a tensione di vapore per misurare la pressione di vapore della benzina e di altri prodotti volatili in cui il campione di prova non può entrare in contatto con l'acqua.
• L'equivalente della pressione di vapore secco è il valore calcolato mediante un'equazione di correlazione definita che dovrebbe essere paragonabile al valore della pressione di vapore ottenuto dalla Procedura A come definita nella presente norma.
• L'ossigenato è un composto organico senza ceneri contenente ossigeno, come alcol o etere, che può essere utilizzato come carburante o integratore di carburante.
• La tensione di vapore è il valore di pressione esercitato dal vapore del liquido quando è in equilibrio con il liquido.

Durante il test, la camera del liquido del dispositivo a pressione di vapore viene riempita con il campione raffreddato e collegata alla camera di vapore a 37,8 gradi. Il dispositivo viene immerso in un bagno a 37,8 gradi fino a quando non si osserva una pressione costante. La lettura della pressione opportunamente corretta viene riportata come pressione di vapore.

La procedura A utilizza lo stesso apparato e essenzialmente la stessa procedura descritta in ASTM D323-20, tranne per il fatto che le superfici interne delle camere del liquido e del vapore sono completamente prive di acqua. La Procedura B utilizza un dispositivo semiautomatico in cui le camere del liquido e del vapore hanno lo stesso volume di quelle della Procedura A. Il dispositivo viene sospeso in una vasca orizzontale e ruotato fino a raggiungere l'equilibrio. In questa procedura è possibile utilizzare un manometro Bourdon o un trasduttore di pressione. Le superfici interne delle camere a liquido e a vapore sono mantenute prive di acqua.

La pressione del vapore è un'importante proprietà fisica dei liquidi volatili. Questo metodo di prova viene utilizzato per determinare la tensione di vapore dei prodotti petroliferi e del petrolio greggio a 0 gradi con un punto di ebollizione iniziale superiore a 37,8 gradi.

La pressione del vapore è fondamentale sia per le benzine automobilistiche che per quelle aeronautiche e influisce sull'avviamento, sul riscaldamento e sulla tendenza al blocco del vapore a temperature di esercizio elevate o ad altitudini elevate. I limiti massimi di pressione del vapore per la benzina sono richiesti dalla legge in alcune aree come misura di controllo dell'inquinamento atmosferico.

La tensione di vapore del petrolio greggio è importante per il produttore di petrolio greggio e per la raffineria per la movimentazione complessiva e il processo di raffinazione iniziale. La tensione di vapore viene utilizzata anche come misura indiretta della velocità di evaporazione dei solventi volatili del petrolio.

La pressione del vapore è un'importante proprietà fisica dei carburanti liquidi per motori ad accensione comandata. Fornisce un'indicazione di come si comporterà un carburante in diverse condizioni operative. Ad esempio, la pressione del vapore è un fattore nel determinare se un carburante formerà un blocco di vapore ad alta temperatura ambiente o ad alta quota, o fornirà un facile avviamento a bassa temperatura ambiente. Le specifiche dei prodotti petroliferi spesso includono limiti di tensione di vapore per garantire prodotti con prestazioni di volatilità adeguate.

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