Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10150:2013 (ASTM D 6377-10) về Dầu thô - Xác định áp suất hơi: VPCRx (Phương pháp giãn nở)
DẦU THÔ - XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT HƠI: VPCRx (PHƯƠNG PHÁP GIÃN NỞ)
Standard test method for determination of vapor pressure of crude oil: VPCRx (Expansion method)
Lời nói đầu
TCVN 10150:2013 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 6377-10 Standard test method for determination of vapor pressure of crude oil: VPCRx (Expansion method) với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 6377-10 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.
TCVN 10150:2013 do Tiểu ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
DẦU THÔ - XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT HƠI: VPCRx (PHƯƠNG PHÁP GIÃN NỞ)
Standard test method for determination of vapor pressure of crude oil: VPCRx (Expansion method)
1.1. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định áp suất hơi của dầu thô trong chân không, sử dụng thiết bị tự động. Phương pháp này phù hợp để thử nghiệm các mẫu có áp suất hơi từ 25 kPa đến 180 kPa tại 37,8 °C với các tỷ lệ hơi – lỏng từ 4:1 đến 0,02:1 (X= 4 đến 0,02).
CHÚ THÍCH 1: Phương pháp này cũng phù hợp để xác định áp suất hơi của dầu thô tại các nhiệt độ từ 0°C đến 100 °C và áp suất lên đến 500 kPa, tuy nhiên các quy định về độ chụm và độ chệch (xem Điều 14) không áp dụng được.
1.2. Phương pháp này cho phép xác định áp suất hơi cho các mẫu dầu thô có điểm đông đặc trên 0 °C.
1.3. Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Trong tiêu chuẩn này không quy định các đơn vị đo khác.
1.4. Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khoẻ cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. Xem các Điều từ 7.2.1 đến 7.3.2 về các cảnh báo cụ thể.
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).
TCVN 5731 (ASTM D 323), Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định áp suất hơi (Phương pháp Reid).
TCVN 6777 (ASTM D 4057), Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu thủ công.
TCVN 9783 (ASTM D 5853), Dầu thô - Phương pháp xác định điểm đông đặc.
ASTM D 2892, Test Method for distillation of crude petroleum (15-Theoretical plate column) [Phương pháp xác định thành phần cất của dầu mỏ (Cột có 15 đĩa lý thuyết)].
ASTM D 3700, Practice for obtaining LPG samples using a floating piston cylinder (Phương pháp lấy mẫu khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) sử dụng xylanh piston nổi).
ASTM D 4177, Practice for automatic sampling of petroleum and petroleum products (Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp lấy mẫu tự động).
ASTM D 5191, Test Method for vapor pressure of petroleum products (Mini method) (Phương pháp xác định áp suất hơi của các sản phẩm dầu mỏ (Phương pháp mini)).
ASTM D 6708, Practice for statistical assessment and improvement of expected agreement between two test methods that purport to measure the same property of a material (Phương pháp đánh giá thống kê và cải thiện sự phù hợp dự kiến giữa hai phương pháp thử nghiệm dùng để đo cùng một tính chất của một loại vật liệu).
3.1. Định nghĩa các thuật ngữ chung
3.1.1. Nhiệt kế điện trở platin (platinum resistance thermometer)
Dụng cụ đo nhiệt độ được chế tạo bằng dây platin có điện trở thay đổi theo nhiệt độ.
3.1.2. Tỷ lệ hơi - lỏng (V/L) (vapor-liquid ratio (V/L))
Tỷ lệ mà thể tích hơi trên thể tích lỏng của mẫu ở trạng thái cân bằng trong các điều kiện quy định.
3.2. Định nghĩa các thuật ngữ cụ thể của tiêu chuẩn này
3.2.1. Dầu thô chết (dead crude oil)
Thuật ngữ này thường dùng cho các dầu thô không gây ra hiện tượng sôi thực của mẫu trong điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất thường.
3.2.1.1. Giải thích
Thông thường có thể lấy mẫu và bảo quản mẫu dầu thô chết trong các vật chứa bình thường, không chịu áp, như các can hoặc vật chứa tương tự. v.v....
3.2.2. Dầu thô sống (live crude oil)
Thuật ngữ này thường dùng cho dầu thô chứa trong các hệ thống có áp suất mà khi đưa về áp suất khí quyển thường, tại nhiệt độ phòng thì gây ra hiện tượng sôi thực của mẫu.
3.2.2.1. Giải thích
Khi thực hiện việc lấy mẫu và bảo quản mẫu dầu thô sống thì cần phải sử dụng các bình chịu áp và không sử dụng các vật chứa mẫu thông thường, như các can, v.v....
3.2.3. Áp suất hơi Reid tương đương (RVPE) [Reid vapor pressure equivalent (RVPE)]
Giá trị được tính theo phương trình tương quan xác định (xem 14.3) từ VPCR4, để so sánh với giá trị áp suất hơi nhận được theo TCVN 5731 (ASTM D 323).
3.2.4. Áp suất hơi của dầu thô (RVCRx) [vapor pressure of crude oil (RVCRx)]
Áp suất trong một khoang chân không với tỷ lệ hơi – lỏng là X:1 sinh ra bởi dầu thô đã ổn định hoặc chưa ổn định có thể chứa khí, không khí hoặc nước, hoặc tổ hợp các chất đó, trong khi X có thể thay đổi từ 4 đến 0,02.
3.3. Viết tắt
3.3.1. ARV (Accepted Reference Value): Giá trị chuẩn được chấp nhận.
3.3.2. RVPE (Reid Vapor Pressure equivalent): Áp suất hơi Reid tương đương
3.3.3. V/L (Vapor Liquid ratio): Tỷ lệ hơi - lỏng.
3.3.4. VPCRX (Vapor Pressure of Crude oil at x vapor liquid ratio): Áp suất hơi của dầu thô tại tỷ lệ hơi - lỏng x
4.1. Sử dụng khoang đo có lắp piston, lấy một thể tích mẫu xác định từ vật chứa mẫu nạp vào khoang có nhiệt độ kiểm soát tại 20 °C hoặc cao hơn. Sau khi khoang này được gắn kín, thể tích được giãn nở cùng với chuyển động của piston cho đến khi thể tích cuối cùng có giá trị V/L như mong muốn. Sau đó điều chỉnh nhiệt độ khoang đo về nhiệt độ đo.
4.2. Sau khi đạt cân bằng về nhiệt độ và áp suất, ghi lại áp suất đo được là áp suất hơi của mẫu dầu thô tại tỷ lệ hơi - lỏng bằng x (VPCRx). Mẫu thử được trộn trong quá trình đo bằng cách lắc khoang đo để đạt sự cân bằng áp suất trong khoảng thời gian phù hợp từ 5 min đến 30 min.
4.3. Đối với các kết quả liên quan đến TCVN 5731 (ASTM D 323), thể tích cuối cùng của khoang đo phải gấp năm lần thể tích mẫu thử và nhiệt độ đo phải là 37,8 °C.
5.1. Áp suất hơi của dầu thô tại các tỷ lệ V/L khác nhau là một tính chất vật lý có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình vận chuyển và bảo quản.
CHÚ THÍCH 2: Tỷ lệ hơi - lỏng bằng 0,02:1 (X = 0,02) là tình huống rất giống với điều kiện thực tế của dầu thô được chuyên chở trên một tàu chở dầu.
5.2. Áp suất hơi của dầu thô có ý nghĩa quan trọng đối với các nhà sản xuất dầu thô và các nhà máy lọc dầu trong quá trình bảo quản và xử lý ban đầu của nhà máy lọc dầu.
5.3. Áp suất hơi của dầu thô đo được tại tỷ lệ hơi – lỏng bằng 4:1 (VPCR4) ở 37,8 ºC theo phương pháp này có thể liên hệ với giá trị áp suất hơi được xác định trên cùng một loại dầu thô khi tiến hành thử nghiệm theo TCVN 5731 (ASTM D 323) (xem Phụ lục A.1).
5.4. Không yêu cầu làm lạnh và bão hòa không khí trước khi tiến hành phép đo áp suất hơi.
5.5. Có thể áp dụng phương pháp này trong các ứng dụng trực tuyến trong đó không thể thực hiện được quy trình bão hòa không khí trước khi tiến hành phép đo.
6.1. Thiết bị phù hợp cho phép thử này sử dụng một khoang đo hình trụ có thể tích nhỏ kết hợp với thiết bị kiểm soát nhiệt độ của khoang trong khoảng từ 0 °C đến 100 °C. Khoang đo chứa một piston di động với thể tích chết tối thiểu nhỏ hơn 1 % tổng thể tích tại vị trí piston thấp nhất để đưa mẫu vào khoang đo và giãn nở đến tỷ lệ V/L mong muốn. Bộ chuyển đổi áp suất tĩnh được lắp tại piston. Khoang đo chứa một tổ hợp van đầu vào/ra để đưa mẫu vào và để mẫu giãn nở. Tổ hợp van và piston phải có cùng nhiệt độ như khoang đo để tránh sự ngưng tụ hoặc bay hơi quá mức.
6.1.1. Khoang đo được thiết kế để có tổng thể tích bằng từ 5 mL đến 15 mL và có khả năng duy trì tỷ lệ V/L bằng từ 4:1 đến 0,02:1. Tỷ lệ V/L được điều chỉnh chính xác đến 0,01.
CHÚ THÍCH 3: Các khoang đo dùng trong các thiết bị được sử dụng để xác định độ chụm và độ chệch được chế tạo bằng nhôm mạ niken, thép không gỉ và đồng thau với tổng thể tích bằng 5 mL. Có thể sử dụng các khoang đo có thể tích lớn hơn 5 mL và có thiết kế khác, nhưng không áp dụng được các quy định về độ chụm và độ chệch (xem Điều 14).
6.1.2. Bộ chuyển đổi áp suất phải có dải hoạt động tối thiểu từ 0 kPa đến 500 kPa với độ phân giải bằng 0,1 kPa và độ chính xác tối thiểu bằng ± 0,5 kPa. Hệ thống thiết bị đo áp suất phải có các thiết bị điện tử liên quan và thiết bị hiển thị các số đọc kết quả áp suất.
6.1.3. Sử dụng bộ kiểm soát nhiệt độ điện tử để duy trì khoang đo tại nhiệt độ quy định trong khoảng ± 0,1 °C trong suốt quá trình tiến hành phép thử.
6.1.4. Sử dụng nhiệt kế điện trở platin để đo nhiệt độ của khoang đo. Dải nhiệt độ tối thiểu của thiết bị đo bằng từ 0 °C đến 100 °C, với độ phân giải bằng 0,1 °C và độ chính xác bằng ± 0,1 °C.
6.1.5. Thiết bị đo áp suất hơi phải có phương tiện cho việc thực hiện súc rửa khoang đo bằng mẫu thử tiếp theo hoặc bằng dung môi có áp suất hơi thấp.
6.1.6. Thiết bị đo áp suất hơi phải có phương tiện lắc mẫu trong quá trình đo với tần số tối thiểu bằng 1,5 chu kỳ trên giây.
6.2. Bơm chân không dùng để hiệu chuẩn, có khả năng làm giảm áp suất tuyệt đối trong khoang đo đến nhỏ hơn 0,01 kPa.
6.3. Đồng hồ đo chân không McLeod hoặc thiết bị đo chân không điện tử đã được hiệu chuẩn dùng để hiệu chuẩn, có dải áp suất ít nhất từ 0,01 kPa đến 0,67 kPa. Việc hiệu chuẩn thiết bị đo điện tử phải được kiểm tra lại thường xuyên theo quy định tại Phụ lục A của ASTM D 2892.
6.4. Thiết bị đo áp suất dùng để hiệu chuẩn, có khả năng đo áp suất tại chỗ với độ chính xác và độ phân giải bằng 0,01 kPa hoặc tốt hơn, tại cùng độ cao tương đối so với mực nước biển như đối với thiết bị trong phòng thử nghiệm.
CHÚ THÍCH 4: Tiêu chuẩn này không đưa ra các chi tiết về thiết bị sử dụng cho phép thử này. Các chi tiết về lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng đối với từng thiết bị có thể xem Hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất.
7.1. Độ tinh khiết của thuốc thử - Sử dụng các hóa chất có độ tinh khiết ít nhất bằng 99 % để kiểm tra hiệu suất của thiết bị (xem Điều 11). Nếu không có các quy định khác; trong tất cả các phép thử đều dùng các hóa chất tinh khiết cấp phân tích, phù hợp các quy định hiện hành. Nếu sử dụng các cấp khác thì điều kiện tiên quyết là phải đảm bảo đủ độ tinh khiết, và khi sử dụng không làm giảm độ chính xác của phép xác định.
7.1.1. Các hóa chất nêu tại 7.2.1, 7.2.2 và 7.2.3 được khuyên dùng để kiểm tra hiệu suất của thiết bị (xem Điều 11), dựa trên các nhiên liệu chuẩn bão hòa không khí đã được phân tích tại Chương trình thử nghiệm liên phòng năm 2003 đối với ASTM D 5191 (ILS)4 (xem Bảng 1). Ptot sử dụng trong ASTM D 5191 là tương đương với VPCR4 đã sử dụng trong phương pháp này. Các nhiên liệu chuẩn này không sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị. Bảng 1 đưa ra giá trị chuẩn được chấp nhận (ARV) và các giới hạn độ không đảm bảo đo, cũng như phạm vi thử nghiệm có thể chấp nhận đối với từng nhiên liệu chuẩn được liệt kê.
7.1.2. Nên sử dụng các hóa chất nêu tại 7.3.1 và 7.3.2 làm các dung môi rửa có khả năng làm sạch khoang đo, các van và các ống đầu vào, ra.
7.2. Các hóa chất lỏng dùng để kiểm tra xác nhận
7.2.1. 2,2-Dimethylbutan, (Cảnh báo - 2,2-dimelthybutan dễ bắt lửa và có hại cho sức khỏe).
7.2.2. 2,3-Dimethytbutan, (Cảnh báo - 2,3-dimelthybutan dễ bắt lửa và có hại cho sức khỏe).
7.2.3. Pentan, (Cảnh báo - Pentan dễ bắt lửa và có hại cho sức khỏe).
7.3. Dung môi
7.3.1. Toluen, (Cảnh báo - Toluen dễ bắt lửa và có hại cho sức khỏe).
7.3.2. Aceton, (Cảnh báo - Aceton dễ bắt lửa và có hại cho sức khỏe).
Bảng 1 - Giá trị chuẩn được chấp nhận (ARV) và phạm vi thử nghiệm có thể chấp nhận đối với các chất lỏng chuẩn bão hòa không khí
| Chất lỏng chuẩn | ARV [Ptot] ± độ không đảm bảo đo, kPa | Dung sai khuyến cáo của nhà sản xuất thiết bị, kPa | Phạm vi thử nghiệm có thể chấp nhận đối với nhiên liệu chuẩn [Ptot], kPa |
| Pentan | 112,8 ± 0,2 | ± 1,0 | 112,8 ± 1,2 (111,6 đến 114,0) |
| 2,2 Dimetylbutan | 74,1 ± 0,2 | ± 1,0 | 74,1 ± 1,2 (72,9 đến 75,3) |
| 2,3 Dimetylbutan | 57,1 ± 0,2 | ± 1,0 | 57,1 ± 1,2 (55,9 đến 58,3) |
8.1. Các yêu cầu chung
8.1.1. Độ nhạy của các phép đo áp suất hơi phụ thuộc nhiều vào sự thất thoát do bay hơi và những thay đổi về thành phần sinh ra do thất thoát, vì vậy yêu cầu hết sức cẩn thận trong việc lấy mẫu và bảo quản các mẫu. Thực hiện quy trình lấy mẫu dầu thô sống theo ASTM D 3700. Quy trình lấy mẫu dầu thô chết theo TCVN 6777 (ASTM D 4057) nếu ASTM D 3700 không phù hợp.
CHÚ THÍCH 5: Việc lấy mẫu áp dụng theo ASTM D 4177 cũng có thể áp dụng thay thế TCVN 6777 (ASTM D 4057).
8.1.2. Khi tiến hành lấy mẫu theo ASTM D 3700, nếu tổng thể tích mẫu cần dùng cho phép xác định áp suất hơi tính cả lượng dùng cho quy trình súc rửa không lớn hơn 20 mL thì sử dụng xylanh piston nổi có thể tích mẫu tối thiểu bằng 200 mL. Có thể sử dụng các xylanh piston nổi lớn hơn. Áp suất ngược tối thiểu của piston sẽ cao hơn áp suất hơi của mẫu ở nhiệt độ nạp mẫu của khoang đo cộng thêm 100 kPa cho sự dịch chuyển của piston. Áp suất ngược lớn nhất không được vượt quá áp suất đo lớn nhất của bộ chuyển đổi áp suất của thiết bị. Có thể sử dụng không khí nén hoặc khí nén không cháy khác làm tác nhân áp suất ngược. Xylanh piston nổi phải có các điều kiện để khuấy trộn mẫu theo phương pháp cơ học và có van thứ cấp tại đầu vào để súc rửa.
8.1.3. Trong quá trình lấy mẫu và bảo quản mẫu không để các mẫu tiếp xúc với nhiệt độ trên 30 °C khi không cần thiết. Khi bảo quản mẫu trong thời gian dài, thì cần bảo quản tại nơi phù hợp hoặc trong tủ lạnh.
8.1.4. Tiến hành xác định áp suất hơi ngay đối với mẫu đầu tiên lấy từ xylanh sau quá trình súc rửa theo 9.3. Không sử dụng phần mẫu còn lại trong xylanh piston nổi cho quá ba phép xác định lại áp suất hơi.
8.1.5. Trong trường hợp tiến hành kiểm tra kiểm soát chất lượng bằng các hợp chất tinh khiết (xem 11.1), có thể sử dụng các vật chứa mẫu nhỏ hơn không có áp suất.
8.2. Quy trình lấy mẫu
8.2.1. Nếu mẫu được chứa trong nguồn chứa có áp suất như đường ống, thì sử dụng xylanh piston nổi và lấy mẫu trực tiếp từ nguồn có áp. Súc rửa xylanh bằng cách mở van súc rửa cho đến khi dầu thô xuất hiện tại đầu vào thứ hai. Đóng van súc rửa và để piston từ từ chuyển động cho đến khi có ít nhất 200 mL mẫu chảy vào xylanh. Đóng van cấp và sử dụng áp suất ngược ngay. Kiểm tra độ đày của xylanh để có ít nhất 200 mL.
CHÚ THÍCH 6: Các quy định hiện hành về độ chụm được rút ra từ Chương trình thử nghiệm liên phòng (ILS) năm 2005, sử dụng các mẫu trong các xylanh piston nổi dung tích 250 mL (xem 14.3).
8.2.2. Nếu các mẫu được lấy từ các nguồn chứa không có áp suất như bồn chứa, tầu dầu, phuy hoặc vật chứa khác, thì lấy mẫu và mẫu thử theo TCVN 6777 (ASTM D 4057). Có thể sử dụng các vật chứa có thể tích 250 mL hoặc 1 L, các bình này được nạp mẫu đầy từ 70 % thể tích đến 80 % thể tích. Để có được độ chụm tốt nhất (độ tái lập), khuyến cáo nên sử dụng vật chứa có dung tích 1 L.
CHÚ THÍCH 7: Các quy định hiện hành về độ chụm được rút ra từ Chương trình thử nghiệm liên phòng (ILS) năm 2005, sử dụng các mẫu trong các vật chứa bằng thủy tinh màu hổ phách có dung tích 1 L. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng các vật chứa có kích cỡ khác như nêu tại TCVN 6777 (ASTM D 4057) với cùng yêu cầu về thể tích mẫu nạp vào, nếu chấp nhận rằng độ chụm có thể bị ảnh hưởng.
8.3. Chuyển mẫu
8.3.1. Chuyển mẫu từ vật chứa mẫu vào bình đo tại nhiệt độ phòng, đảm bảo nhiệt độ của mẫu cao hơn 5 °C so với điểm đông đặc của mẫu [như xác định theo TCVN 9783 (ASTM D 5853)].
8.3.2. Nếu mẫu được chứa trong xylanh piston nổi có áp suất, áp dụng áp suất ngược cao hơn áp suất hơi của mẫu tại nhiệt độ nạp mẫu cộng thêm tối thiểu 100 kPa cho chuyển động của piston. Áp suất ngược áp dụng không được vượt quá giới hạn lớn nhất của bộ chuyển đổi áp suất sử dụng trong thiết bị xác định áp suất hơi.
8.3.3. Nếu mẫu được chứa trong vật chứa không có áp suất, thì sử dụng ống truyền hoặc ống tiêm để chuyển mẫu vào bình đo.
9.1. Chuẩn bị thiết bị để vận hành theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
9.2. Súc rửa khoang đo, nếu cần thì dùng dung môi. Toluen có áp suất hơi thấp và có thể sử dụng tốt. Thực hiện việc súc rửa bằng cách dùng piston hút dung môi vào khoang và đẩy dung môi vào thùng chứa chất thải.
9.3. Để tránh nhiễm bẩn cho mẫu thử từ mẫu trước đó hoặc dung môi, súc rửa khoang đo ít nhất ba lần bằng mẫu sẽ đem thử. Mỗi lần súc rửa, cho mẫu vào khoang đo đầy ít nhất đến nửa tổng thể tích khoang đo. Luôn luôn thực hiện quy trình súc rửa này ngay trước khi thực hiện quy trình đo (xem Điều 12).
10.1. Bộ chuyển đổi áp suất
10.1.1. Thực hiện phép kiểm tra hiệu chuẩn thiết bị chuyển đổi như đối với các phép kiểm tra kiểm soát chất lượng (xem Điều 11). Sử dụng hai điểm tham chiếu để kiểm tra bộ chuyển đổi, áp suất bằng zero (< 0,1 kPa) và áp suất khí quyển xung quanh.
CHÚ THÍCH 8: Tần suất hiệu chuẩn bộ chuyển đổi áp suất có thể khác nhau tùy theo loại thiết bị và tần suất sử dụng. Nên ít nhất sáu tháng một lần thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn bộ chuyển đổi áp suất.
10.2. Nối đồng hồ đo McLeod hoặc dụng cụ điện tử đo chân không đã được hiệu chuẩn với nguồn chân không nối với khoang đo (xem Chú thích 7). Tạo chân không cho khoang đo (xem Chú thích 9). Khi dụng cụ đo chân không ghi áp suất nhỏ hơn 0,1 kPa, điều chỉnh núm kiểm soát của bộ chuyển đổi về zero hoặc về số đọc thực tế trên dụng cụ đo chân không theo yêu cầu thiết kế của thiết bị hoặc hướng dẫn của nhà sản xuất.
CHÚ THÍCH 9: Xem Phụ lục A.6.3 của ASTM D 2892 về các chi tiết liên quan đến hiệu chuẩn các dụng cụ điện tử đo chân không và bảo dưỡng đúng đối với đồng hồ đo McLeod.
10.1.3. Mở khoang đo của thiết bị đến áp suất khí quyển, và quan sát giá trị áp suất tương ứng của bộ chuyển đổi. Đảm bảo rằng thiết bị được cài đặt để hiển thị áp suất tổng chứ không phải giá trị được tính toán hoặc hiệu chính. So sánh giá trị áp suất này với giá trị áp suất thu được từ dụng cụ đo áp suất (xem 6.4), là áp suất đối chứng tiêu chuẩn. Dụng cụ đo áp suất sẽ đo áp suất tại chỗ tại cùng độ cao so với mặt biển như thiết bị trong phòng thử nghiệm tại thời điểm so sánh áp suất. Khi thiết bị sử dụng trên toàn bộ dải áp suất, thì thực hiện hiệu chuẩn với sự cân bằng khối lượng chết.
(Cảnh báo - Nhiều khí áp kế hộp, chẳng hạn như các khí áp kế sử dụng tại các trạm khí tượng và sân bay, đã được hiệu chính trước để có các số đọc theo mực nước biển; các loại này không sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị).
10.1.4. Lặp lại 10.1.2 và 10.1.3 cho đến khi đọc chính xác zero và áp suất khí áp kế mà không cần điều chỉnh gì hơn.
10.2. Bộ cảm biến nhiệt độ, ít nhất sáu tháng một lần nhiệt kế điện trở platin dùng để kiểm soát nhiệt độ khoang đo phải kiểm tra hiệu chuẩn theo nhiệt kế dẫn suất với Viện Đo lường Quốc gia hoặc cơ quan nhà nước có thẩm quyền.
11. Kiểm tra kiểm soát chất lượng
11.1. Dùng chất lỏng kiểm tra (xem 7.2) biết trước độ bay hơi làm chất kiểm tra độc lập để hiệu chuẩn thiết bị hàng ngày khi sử dụng thiết bị. Đối với các hợp chất tinh khiết, có thể lấy nhiều mẫu thử từ cùng một vật chứa theo thời gian. Bão hòa chất lỏng kiểm tra bằng không khí tại nhiệt độ từ 0 °C đến 1 °C như quy định tại ASTM D 5191 (xem 8.4). Dùng ống truyền hoặc bơm tiêm chuyển chất lỏng kiểm tra vào bình đo. Trong quá trình nạp mẫu, nhiệt độ của chất lỏng kiểm tra bằng từ 0 °C đến 3 °C, và thực hiện quy trình đo theo Điều 12 với tỷ lệ V/L bằng 4:1 và nhiệt độ đo bằng 37,8 °C.
11.2. Bảng 1 cung cấp giá trị chuẩn được chấp nhận (ARV) đối với VPCR4 (37,8 °C) và các giới hạn độ không đảm bảo đo (ít nhất bằng 95 % khoảng tin cậy) của các chất lỏng chuẩn được thử nghiệm tại Chương trình thử nghiệm liên phòng năm 2003 đối với ASTM D 5191. Thông tin này, kết hợp với giá trị dung sai được khuyến cáo bởi các nhà sản xuất thiết bị, đã được sử dụng để thiết lập phạm vi thử nghiệm chấp nhận được đối với các nhiên liệu chuẩn để kiểm tra hiệu suất của thiết bị.
11.3. Các giá trị thu được trong khoảng phạm vi thử nghiệm chấp nhận được dẫn ra bảng 1 cho thấy rằng thiết bị được thực hiện tại mức có thể chấp nhận được theo tiêu chuẩn này. Nếu nhận được các giá trị nằm ngoài các khoảng phạm vi thử nghiệm chấp nhận được, thì cần kiểm tra chất lượng của (các) hợp chất tinh khiết và tiến hành kiểm tra lại phép hiệu chuẩn thiết bị (xem Điều 10). (Cảnh báo - Việc sử dụng các chất kiểm tra có thành phần đơn chất như nêu tại Bảng 1 thì chỉ chứng tỏ thiết bị được hiệu chuẩn. Cách đó không kiểm tra được độ chính xác của toàn bộ phương pháp thử gồm cả bảo quản mẫu, vì sự thất thoát do bay hơi không làm giảm áp suất hơi của mẫu như xảy ra đối với thất thoát các thành phần nhẹ trong các hỗn hợp nhiều thành phần. Quá trình đo áp suất hơi (bao gồm cả kỹ năng của thí nghiệm viên) có thể phải kiểm tra định kỳ bằng cách thực hiện phép thử này trên các mẫu đã chuẩn bị trước từ cùng một lô sản phẩm theo quy trình nêu tại 8.1.2. Các mẫu phải được bảo quản trong môi trường phù hợp với việc bảo quản lâu dài đảm bảo mẫu không bị xuống cấp. Các kết quả đo các mẫu kiểm soát chất lượng có thể được phân tích bằng kỹ thuật biểu đồ chất lượng (xem tài liệu trích dẫn MNL 7, Manual on presentation of data control chart analysis, “section 3: Control for individuals” 6th edition, ASTM International, W. Conshohocken, PA).
CHÚ THÍCH 10: Nên có ít nhất một loại chất lỏng kiểm tra xác nhận sử dụng tại 11.1 có áp suất hơi mang tính đại diện cho (các) dầu thô thường xuyên được thử bằng thiết bị này.
12.1. Đặt nhiệt độ nạp mẫu tại khoang đo trong khoảng từ 20 °C đến 37,8 °C. Đối với các mẫu dầu thô có điểm đông đặc cao hơn 15 °C, thì đặt nhiệt độ bơm mẫu vào cao hơn nhiệt độ điểm đông đặc của mẫu ít nhất là 5 °C.
12.2. Đặt tỷ lệ V/L đến giá trị mong muốn X:1 đặt tỷ lệ V/L đến 4:1 khi các kết quả thử liên quan đến TCVN 5731 (ASTM D 323).
12.3. Nếu mẫu được chứa trong xylanh piston nổi có áp suất, thì dùng máy khuấy cơ học khuấy trộn mạnh, nếu không thì lắc vật chứa cùng với mẫu không có áp suất để đảm bảo mẫu được đồng nhất.
12.4. Nạp mẫu thử vào khoang đo theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Thể tích của mẫu thử phải đủ để sau khi giãn nở đến thể tích cuối cùng thì đạt được V/L theo lập trình.
12.5. Sau khi đóng van đầu vào, làm giãn nở thể tích của khoang đo đến thể tích cuối cùng.
12.6. Cho máy lắc hoạt động trong suốt quá trình đo.
12.7. Điều chỉnh nhiệt độ về nhiệt độ đo [điều chỉnh đến 37,8 °C đối với các kết quả liên quan đến TCVN 5731 (ASTM D 323)]. Nhiệt độ đo không được thấp hơn nhiệt độ điểm đông đặc của mẫu. Ít nhất là 10 °C.
12.8. Đợi đến khi đạt cân bằng nhiệt độ giữa khoang đo và mẫu thử, tiến hành kiểm tra áp suất hơi tổng sau mỗi khoảng thời gian 30 s ± 5 s. Khi ba số đọc liên tiếp không chênh nhau quá 0,3 kPa, thì ghi lại kết quả áp suất hơi là VPCRx (Tm °C)
13.1. Báo cáo các kết quả chính xác đến 0,1 kPa và xác định nhiệt độ phép thử và tỷ lệ hơi-lỏng.
VPCRx(Tm °C) = # #.# kPa (1)
trong đó
X là tỷ lệ hơi-lỏng,
Tm là nhiệt độ đo.
14.1. Độ chụm
Độ chụm của phương pháp thử này được xác định theo phương pháp thống kê các kết quả thử nghiệm liên phòng, như sau:
14.1.1. Độ lặp lại
Sự chênh lệch giữa các kết quả thử liên tiếp thu được do cùng một thí nghiệm viên tiến hành trên cùng một thiết bị trong điều kiện vận hành không đổi, với mẫu thử giống nhau, trong một thời gian dài, với thao tác bình thường và chính xác của phương pháp thử, chỉ một trong hai mươi trường hợp được vượt các giá trị sau:
14.1.1.1. Đối với các mẫu được chứa trong các xylanh piston nổi có áp suất:
V/L = 4 và Tm = 37,8 °C; độ lặp lại = 2,48 kPa (37,8 °C) (2)
V/L = 0,02 và Tm = 37,8 °C; độ lặp lại = 5,61 kPa (37,8 °C) (3)
14.1.1.2. Đối với các mẫu chứa trong các vật chứa mẫu không có áp suất:
V/L = 4 và Tm = 37,8 °C; độ lặp lại = 2,29 kPa (37,8 °C) (4)
14.1.2. Độ tái lập
Sự chênh lệch giữa hai kết quả đơn lẻ và độc lập thu được do các thí nghiệm viên khác nhau tiến hành ở những phòng thí nghiệm khác nhau, với mẫu thử giống nhau, trong một thời gian dài, với thao tác bình thường và chính xác theo phương pháp thử, chỉ một trong hai mươi trường hợp được vượt các giá trị sau:
14.1.2.1. Đối với các mẫu được chứa trong các xylanh piston nổi có áp suất:
V/L = 4 và Tm = 37,8 °C; độ lặp lại = 4,26 kPa (37,8 °C) (5)
V/L = 0,02 và Tm = 37,8 °C; độ lặp lại = 20,3 kPa (37,8 °C) (6)
14.1.2.2. Đối với các mẫu chứa trong các vật chứa mẫu không có áp suất:
V/L = 4 và Tm = 37,8 °C; độ lặp lại = 5,26 kPa (37,8 °C) (7)
14.2. Độ chệch
Vì không có chất chuẩn được chấp nhận để xác định độ chệch cho quy trình của phương pháp thử này, nên không xác định được độ chệch.
14.3. Độ chệch tương đối so với TCVN 5731 (ASTM D 323)
Độ chệch tương đối có nghĩa về mặt thống kê đã được theo dõi, xem xét đối với dầu thô tại chương trình thử nghiệm liên phòng hẹp năm 2005 giữa VPCR4 (37,8 °C) thu được khi áp dụng phương pháp này và áp suất hơi thu được khi áp dụng TCVN 5731 (ASTM D 323) (xem Phụ lục A.1).
14.4. Quy định về độ chụm được rút ra từ chương trình hợp tác thử nghiệm liên phòng năm 2005 trong đó có 7 phòng thử nghiệm tham gia và thực hiện trên 6 mẫu dầu thô trong dải áp suất hơi bằng từ 34 kPa đến 117 kPa.
(tham khảo)
A.1 Độ chệch tương đối so với TCVN 5731 (ASTM D 323)
A.1.1 Mức thống nhất dự kiến giữa các kết quả VPCR4 (37,8 °C) đo bằng phương pháp này đối với các mẫu được chứa trong các xylanh piston nổi có áp hoặc các vật chứa không áp loại 1 L và các kết quả áp suất hơi Reid (RPV) đo bằng phương pháp TCVN 5731 (ASTM D 323) dùng cho các vật chứa không áp loại 1 L đã được đánh giá theo ASTM D6708. Các độ chệch riêng của mẫu đã được theo dõi. Độ tái lập của TCVN 5731 (ASTM D 323) đối với các mẫu dầu thô sử dụng trong chương trình thử nghiệm liên phòng năm 2005 đã quy định là R = 9 kPa. Vì sử dụng số lượng mẫu dầu thô ít trong chương trình thử nghiệm liên phòng, nên sự so sánh trực tiếp giữa các kết quả của phương pháp này và TCVN 5731 (ASTM D 323) là chỉ mang tính gợi ý.
A.1.2 Các kết quả áp suất hơi Reid, dựa trên các kết quả VPCR4 (37,8 °C) thu được theo phương pháp này, có thể dự tính theo phương trình A.1.1.
RVPE = A x VPCR4 (37,8 °C) (A.1.1)
trong đó
A = 0,834 (đối với các mẫu chứa trong các xylanh piston nổi có áp);
A = 0,915 (đối với các mẫu chứa trong các vật chứa không áp loại 1 L).
A.2 Áp suất hơi của dầu thô theo nhiệt độ
A.2.1 Đối với một số mục đích, ví dụ, vận chuyển và bảo quản, có thể là hữu ích khi đo diễn biến áp suất hơi của dầu thô theo nhiệt độ. Để nhận được các thông tin như vậy tiến hành như sau:
A.2.1.1 Theo các hướng dẫn nêu tại 12.1 - 12.8. Nhiệt độ đo ban đầu được lập trình về nhiệt độ thấp nhất đang quan tâm, nhưng không thấp hơn nhiệt độ nêu tại 12.7.
A.2.1.2 Tăng nhiệt độ đo từng bước đến nhiệt độ cao nhất đang quan tâm, nhưng không cao hơn 100 °C. Mỗi bước được đo theo 12.7 và 12.8.
A.2.1.3 Kết quả được ghi thành dãy các giá trị, hoặc được vẽ log (VPCRx) theo 1/T, trong đó T là nhiệt độ đo tuyệt đối tính theo °K (°C + 273,2).
CHÚ THÍCH A.2.1: Không có các số liệu về độ chụm đối với các nhiệt độ khác 37,8 °C.
Ý kiến bạn đọc
