UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO,GAS NATURAL Y PETRÓQUIMICA CORROSIÓN A LA LAMINA DE COBRE MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA LA DETECCIÓN DE LA CORROSIÓN DE COBRE DE PRODUCTOS DE PETROLEO POR EL ENSAYO DE CORROSIÓN A LA LÁMINA DE COBRE PRACTICA N° 3 1.
Alcance
1.1
Este método método de prueba cubre cubre la determinació determinación n de la corrosión corrosión de cobre para para gasolina gasolina de aviación, turbo combustibles, gasolina automotor, solventes limpiadores (Stoddard), kerosene, combustibles diesel, combustibles destilados de petróleo, aceites lubricantes y gasolina natural u otros hidrocarburos que tengan una presión de vapor Reid no mayor de 124 Kpa (18 psi) a 37,8 ºC. (Advertencia Algunos productos, en particular la gasolina natural, pueden tener una presión de vapor mucho más alta que las características normales normales de las gasolinas automotor ó de aviación. Por esta r azón, en la práctica, se deberá tener extremo cuidado en asegurar que la bomba de prueba usada en este método que contenga gasolina natural u otros productos de alta presión de vapor no sean colocados en el baño de 100°C (212°F). Muestras que tengan presión de vapor mayor a 124 kPa (18psi) pueden desarrollar suficiente presión a 100°C que ocasionen ruptura de la bomba de prueba. Para algunas muestras que tienen una presión de vapor por encima de 1 24kPa (18psi), usar el método de prueba D1838 .
1.2
Los valores colocados en unidades SI son considerados como estándar. Los valores en paréntesis son solo para información. información.
1.3
Esta norma no tiene el propósito de abordar todos los problemas de seguridad asociados a su utilización. Es responsabilidad del usuario del método, el establecer los procedimientos de seguridad y de salud apropiados, así como determinar determinar la aplicabilidad de los requerimientos requerimientos regulatorios antes de ser usado. usado .
2.
Documentos de Referencia
2.1
Estándares ASTM:1 D 396 Especificaciones Especificaciones de Petróleos Industriales D975 Especificaciones Especificaciones de Petróleos Diesel D 1655 Especificaciones Especificaciones para Turbo Combustibles. Combustibles. D 1838 Método de Prueba para Corrosión en Lámina de Cobre por Gas Licuado de Petróleo (GLP). D 4057 Práctica para el muestreo manual de Petróleo y Productos de Petróleo. D 4177 Práctica para el muestreo automático de Petróleo y Productos de Petróleo. E 1 Especificaciones para termómetros de vidrio ASTM.
2.2
1
ASTM ASTM adjunt adjunto: o:
Para referencia de los estándares ASTM, visitar el website del ASTM, www.astm.org o contactar con el servicio al cliente del ASTM a
[email protected].. Para información de los volúmenes anuales del ASTM referirse al resumen de los documentos del ASTM website.
[email protected]
Estándar de corrosión lámina de cobre ASTM 2
3.
Terminología
3.1
Siglas
3.1.1
Instituto de fabricantes de abrasivos recubiertos.
3.1.2
Federación europea de productores.
4.
Resumen del método
4.1
Una lámina de cobre pulida es inmersa en un volumen específico de muestra ha ser analizada y calentada calenta da bajo condiciones de temperatura y tiempo especificados especificados con las características características del producto a ser analizado. analiza do. Al término de dicho período de calentamiento se retira la lámina, se lava y el color se compara con el patrón estándar de corrosión en lámina de cobre ASTM.
5.
Significado y uso
5.1
El petróleo crudo contiene compuestos azufrados, de los cuales la mayoría se remueven en los procesos de refinación. Sin embargo, algunos algunos de los compuestos azufrados azufrados que permanecen en el producto del petróleo, pueden tener una acción corrosiva corrosiva sobre varios metales y esta corrosividad no está necesariamente relacionada relacionada directamente directamente con el contenido total de azufre. Este efecto puede variar acorde con el tipo químico de los compuestos azufrados presentes. La prueba de corrosión en lámina de cobre se ha diseñado para evaluar el grado relativo de corrosividad de un producto de petróleo.
6.
Aparatos
6.1
Bomba de prueba prueba para corrosión en lámina de cobre , , debe estar construida de acero inoxidable con las dimensiones señaladas en la figura 1. Esta bomba de prueba deberá ser capaz de soportar una presión de prueba de 700kPa (100 psi). Pueden utilizarse diseños alternos para el cabezal de la bomba y la empaquetadura de caucho sintético siempre que se mantengan inalterables las dimensiones de la bomba como se indica en la Fig. N° 1. Las dimensiones interna s de la bomba bomba de prueba son tales que un tubo de prueba de 25mm por por 150mm pueda ser ser sumergido dentro dentro de la bomba bomba de prueba.
6.2
Tubos de prueba, prueba, de vidrio borosilicato de dimensiones 25-mm por 150 mm . Las dimensiones internas pueden pueden ser ser chequead chequeadas as y aceptad aceptadas as para para ser ser usadas usadas en en la bomba bomba de prueba prueba (ver 6.3). 6.3). Cuando Cuando los 30 30 ml. del del líquido son agregados al tubo de prueba con la lámina de cobre dentro, un mínimo de 5 mm. De líquido puede puede ser ser cubierto cubierto alrededo alrededorr del del tope de la superficie superficie de la lámina lámina de cobre. cobre.
6.3
Baños Baños de prueba: prueba:
6.3.1 General — Todos Todos los baños de prueba serán capaces de mantener la temperatura de la prueba dentro de ±1ºC (2ºF) de la temperatura requerida de la prueba. 6.3.2 Baño de líquido líquido usada usada para sumergir sumergir la bomba bomba de de prueb prueba a — El El baño será lo bastante profundo para sumergir completamente completamente una o más bombas bombas de prueba (ver 5.1) durante durante el ensayo. Como medio de be utilizarse utili zarse agua a gua u otro líquido que pueda ser controlado satisfactoriamente satisfactoriamente a la temperatura especificada especificada para la prueba.
2
La forma disponible ASTM adjunto internacional de orden de s ede. Los nombres de suministradores en el Reino Unido se pueden
obtener el instituto de energía de forma, 61. Dos standars magistral es tenido por el IP para la referencia
El baño se quedará con los soportes convenientes para tener cada bomba de prueba en una posición vertical cuando sea sumergido. 6.3.3 Baño(s) usados para los tubos de prueba — El líquido del baño se quedará con apoyos convenientes para tener cada tubo (ver 5.2) en posición vertical e inmersos hasta una profundidad de 100 mm (4 pulgadas) como para medir del fondo del tubo a la superficie del baño.
Cuando el medio del líquido del baño, agua y petróleo se han encontrado satisfactorios y controlables en la temperatura especificada de la prueba. El bloque sólido del baño se encontrará a la misma temperatura y las condiciones de inmersión serán verificadas para la medida de la temperatura (transferencia calor) para cada clase de producto ensayado en los tubos con 30 ml. del producto más una tira de metal en las dimensiones nominales dadas, más un censor de la temperatura 6.4
Dispositivo sensor de temperatura (TSD), capaz de monitorear la temperatura de prueba deseada en el baño con una aproximación de ± 1ºC o mejor. El termómetro ASTM 12C (12F) (ver especificación E1) o IP 64C (64F) de inmersión total puede ser utilizado para esta prueba. Si este es usado, no más que 10mm (0,4-pulg) del mercurio debe extenderse por encima de la superficie del baño a la temperatura de prueba.
6.5
Soporte para pulido, para mantener la lámina de cobre firmemente sin dañar los bordes cuando se está puliendo. Cualquier tipo de soporte (ver apéndice X1) puede utilizarse siempre que mantenga a la lámina firme y que la superficie que está siendo pulida se encuentre sobre la superficie del soporte.
6.6
Tubos de prueba Visuales, son tubos de prueba de vidrio plano y son convenientes para proteger la lámina de cobre para inspección detallada o para almacenamiento (Ver Apéndice X1 para la descripción de un tubo de vidrio para pruebas visual). Los tubos para la prueba visual pueden ser de dimensiones tal que se puede introducir en el tubo de prueba de corrosión (ver 6.3) y hechos de vidrio libre de estrías o defectos similares.
6.7
Pinzas, con puntas de acero inoxidables o polytetrafluoroethylene (PTFE) para el uso en el manejo de las tiras de cobre, se ha encontrado conveniente para ser usadas.
6.8
Dispositivo de tiempo, electrónico o manual, capaz de medir exactamente la duración de la prueba con tolerancia admisible.
Fig. 1: Bomba de prueba de corrosión Números: 1 Sujetador 2 Compartimiento para aliviar la presión 3 Tapa con rosca para sellado 4 Once hilos por pulgada 5 Tapa protectora del anillo cuando el tubo de prueba este cerrado 6 Anillo sintético sin contenido de azufre 7 Tubo contenedor de la muestra
Material: Acero inoxidable Construcción welded Prueba de máxima presión: 700kPa Nota 1—Dimensiones en milímetros Nota 2—Todas las dimensiones con límite de tolerancia son valores nominales
7.
Reactivos y materiales
7.1
Solvente de lavado Cualquier solvente de hidrocarburo volátil, con menos de 5 mg/kg de azufre, puede utilizarse siempre que no manche en absoluto cuando se pruebe por 3 horas a 50°C (122°F). El 2,2,4 trimetilpentano (iso octano) de 99.75% de pureza como mínimo es el solvente de referencia y será usado en caso de dirimencia.(Advertencia El iso-octano es altamente inflamable. Ver Anexo A.2.1)
7.2
Preparación de la superficie/Materiales de pulido Lana fina de acero grado 0 o papel de granos de arena de carburo de silicio o tela de variado grado de fineza inclusive 65-µm (220grano grado CAMI o P220 grado FEPA); también un suministro de 105-µm (120 a 150 grano grado CAMI, o P120 a P150 grado FEPA), de lijas de carburo de silicio en grano o en polvo y algodón absorbente (algodón hidrófilo). Un grado comercial puede ser usado, pero el grado farmacéutico es más comúnmente usado y aceptado.
7.3
Especificaciones de las Láminas de cobre Utilizar láminas de 12.5 mm (1/2 pulgada) de ancho, 1.5 a 3.0 mm (1/16 a 1/8 de pulgada) de espesor, cortar 75mm (3 pulgadas) de longitud, de un cobre de + 99.9% de pureza, de superficie lisa templada, acabado en frío; las barras conductoras en patio de llaves eléctricas son adecuadas generalmente (ver Anexo A1). Las Láminas de cobre pueden utilizarse repetidas veces pero deben ser desechadas cuando las exposiciones a la superficie de la tira o los rasguños profundos no puedan ser quitados con el pulido especificado según el procedimiento, pero serán descartadas cuando la superficie se deforme por el manipuleo.
7.4
Papel de filtro de baja ceniza o guantes desechables para usarse para proteger la lámina de cobre de entrar en contacto con el an alista durante el pulido final.
8.
Estándar de corrosión Lámina de Cobre ASTM3
8.1
Estos consisten en reproducciones en color de las láminas de pruebas típicas, que representan granos crecientes de manchado y corrosión, reproducciones que han sido encerradas en plástico y en forma de placa.
8.1.1 Mantenga los patrones de corrosión de lámina de cobre ASTM, encerrados e impresos en plástico, protegidos de la luz para evitar la posibilidad de opacarse. Inspeccione por el opacado comparando dos placas diferentes, una de los cuales ha estado protegida cuidadosamente de la luz (nueva). Observe ambos juegos en luz difusa diurna (o equivalente), primero desde un punto directamente arriba y luego desde un ángulo de 45°. Cuando se observe evidencia de opacado, particularmente en el extremo izquierdo de la placa, se sugiere que, aquel que sea más opaco con respecto al otro sea descartado. 8.1.1.1Alternativamente coloque una cinta opaca de 20 mm (3/4 pulgada) de papel engomado, a través de la parte superior de la porción coloreada de la placa cuando se compre inicialmente. A intervalos retire la banda opaca y observe. Cuando hay evidencia de opacado de la porción expuesta, se recomienda reemplazar los patrones. 8.1.1.2Estas placas son reproducciones a todo color de las láminas típicas. Han sido impresas sobre películas de aluminio mediante un proceso de 4 colores y se encuentran encerradas en plástico para su protección. Las instrucciones para su uso se dan en el reverso de cada placa. 8.1.2 Si la superficie de la cubierta de plástico muestra excesivos rasguños se recomienda el reemplazo de la placa.
9.
Muestras
9.1
Acorde con D 4057 y D 4177 es particularmente importante que todos los tipos de muestras de combustibles, que pasan la clasificación de baja pérdida de color en la lámina, sean recogidos en frascos de vidrio, limpios, oscuros, envases de plástico u otros recipientes adecuados que no afecten las propiedades corrosivas del combustible. Evite el uso de los recipientes de plancha de hojalata para la toma de muestras, ya que la experiencia ha demostrado que ello pu ede contribuir a la corrosividad de la muestra.
9.2
Llene los recipientes lo más completamente que sea posible y ciérrelos inmediatamente que haya tomado la muestra, adecue un espacio libre en el contenido para una posible expansión térmica durante el transporte. Esto es recomendable en muestras volátiles con llenado entre el 70 y 80% de su capacidad. Durante el muestreo proteger las muestras de la exposición directa a la luz solar o inclusive a la luz difusa del día. Haga la prueba lo más rápido que sea posible después de recibirlo en el laboratorio e inmediatamente después de haber abierto el recipiente.
9.3
Cuando se observe agua suspendida (lechosidad) en la muestra, séquelo filtrando un volumen suficiente de muestra a través de un filtro de medio rápido, dentro del tubo de prueba seco y limpio. Conduzca esta operación en una habitación oscura o bajo una cubierta protegida de la luz.
9.3.1 El contacto de la lámina de cobre con agua antes, durante y después de la culminación de la prueba, ocasionará manchado, lo cual dificultará la evaluación de las barras.
10.
Preparación de la Lámina de Prueba
10.1
Preparación de la superficie Quitar todas las manchas de superficie de los 6 lados de la lámina obtenida del análisis previo (ver Nota 1). Una manera de alcanzar esto es usar lana fina de acero grado 0 o papel de granos de arena de carburo de silicio o tela de tal grado de fineza como sea necesario para alcanzar los resultados deseados eficientemente. Finalmente dar un acabado con lija de papel o tela de 65 m (240 grano grado CAMI o P220 grano grado FEPA) para quitar todas las marcas dejadas por los otros grados de lija utilizados anteriormente. Sumergir la lámina en el solvente de lavado del cual pueda ser retirado inmediatamente para la preparación final (pulido) o en el cual puede ser almacenado para uso futuro.
Nota 1 Solo la preparación final (10.2) es necesaria para tiras pre pulidas comprada comercialmente,
aunque si se va a analizar muestras de gasolina, las tiras pre pulidas pueden ser utilizadas tal cual (es decir sin pasar por el procedimiento de pulido final), esto basado en los resultados interlaboratorios del 2008 hechos versus tiras de cobre preparadas manualmente. No se han r ealizado hasta el momento evaluaciones estadísticas que impliquen tiras de cobre pre pulida usando otros tipos de muestras que no sean gasolinas. Ver la sección 14 para más detalles.
10.1.1 Un procedimiento práctico manual de preparación de la superficie, consiste en colocar una hoja de papel sobre una superficie plana, humedecerlo con kerosene o solvente de lavado, y frotar la lámina contra el papel con un movimiento rotatorio, protegiéndola del contacto con los dedos mediante un papel de filtro. Alternativamente, se puede preparar la superficie mediante la utilización de máquinas operadas con motor y los grados apropiados de tela ó papel seco. 10.2
Preparación de final Para las láminas preparadas en 9,1 o las láminas nuevas que se utilizan por primera vez, quitar la tira de protección de su ubicación, tal como quitándolo del solvente de lavado. Para prevenir la posible contaminación de la superficie durante la preparación final, no permitir que los dedos entren en contacto directo con las láminas de cobre, llevando guantes para cogerlo o sujetando las láminas de cobre con los dedos protegidos con papel de filtro de baja ceniza. Retirar la lámina del solvente de lavado. Sujételo en los dedos protegidos con papel de filtro (sin cenizas). Pulir primero los extremos y luego los lados con la lija de 105 m (120 a 150 de grano grado CAMI o P120 a P150 grano grado FEPA) de
carburo de silicio sacado h umedecido con solvente de lavado. Enjuagar vigorosamente con almohadillas frescas de algodón (algodón hidrófilo) y subsiguientemente manipular sin tocar la superficie de la lámina con los dedos. Colóquelo con el soporte para pulido y pulir las superficies principal es con granos de carburo de silicio sobre algodón absorbente. No pula con movimiento circular. Frote en dirección del eje longitudinal de la lámina, llevándolo, hasta el final de la lámina antes de revertir la dirección. Limpie todo polvo metálico de la lámina, frotando vigorosamente con pedazos de algodón absorbente hasta que uno de estos pedazos permanezca sin residuos. Cuando la lámina esté limpia, sumergirla de inmediato en la muestra preparada. 10.2.1 Es importante pulir la superficie total de la lámina uniformemente para obtener una lámina homogéneamente deslustrada. Si los bordes están desgastados (superficie elíptica) mostrarán mayor corrosión que en el centro. El uso del soporte de pulido (ver apéndiceX1) facilitará un pulido uniforme. 10.2.2 Es importante seguir el orden de la preparación con el tamaño correcto de carburo de silicio como se ha señalado en 9.1 y 9.2. La preparación final se realiza con granos de carburo de silicio de 105 m, el cual es un tamaño de grano mayor que el papel de 65 m utilizado en la etapa de preparación de la superficie. La razón de la utilización de granos de mayor tamaño de carburo de silicio en la preparación final es la de producir asperezas (rugosidad controlada) sobre la superficie del cobre los cuales actuarán como sitios para la iniciación de las reacciones de corrosión.
11.
Procedimiento
11.1
General Hay una variedad de condiciones de prueba, las cuales son ampliamente específicas para cada clase de producto, pero dentro de ciertas clases, más de un conjunto de condiciones de prueba de tiempo o temperatura, o ambos, puede aplicarse. En general, la gasolina de aviación se probará en una bomba de prueba a 100ºC y otros combustibles con alta presión de vapor, como gasolina natural, a 40ºC. Otros productos líquidos pueden ser probados a la temperatura de 50ºC, 100ºC o aún a altas temperaturas. Las condiciones de tiempo y temperatura dados abajo son las más utilizadas y se señalan en las especificaciones ASTM para estos productos donde tales especificaciones existen. Ellas son sin embargo solo guías. Otras condiciones pueden ser también utilizadas, cuando está requerido por las especificaciones o por acuerdo entre las partes. Estas condiciones de tiempo y temperatura serán registradas como parte del r esultado. (ver 12.1).
11.1 Procedimiento de la bomba de prueba Para usar con gasolina de aviación y muestras con alta presión de vapor. 11.2.1 Para gasolina de aviación y turbo combustibles Colocar 30 ml. de la muestra, completamente seca y libre de toda agua suspendida o enturbiada (ver 8.3), en un tubo de prueba de 25 por 150 mm seco y químicamente limpio. Dentro de 1 min. Después de completar la preparación final (pulido), deslice la lámina de cobre dentro del tubo de muestra. Deslice cuidadosamente el tubo de muestra en la bomba de prueba (Fig. 1) y ajustar entornillando la tapa. Si más de una muestra está siendo analizada esencialmente el mismo tiempo, es permisible preparar cada bomba de presión en serie sumergiendo completamente cada bomba de presión en el baño líquido a 100 ± 1ºC (212 ± 2ºF), proporcionando un lapso de tiempo mínimo entre la primera y la última muestra. Después de 2h ± 5 min. En el baño, retirar la bomba de presión y sumergir durante unos pocos minutos en agua fresca (agua tapada). Abrir la bomba de presión, retira el tubo de prueba y examinar la lámina de acuerdo a lo descrito en 10.4. 11.2.2 Para la gasolina natural Llevar a cabo la prueba exactamente como está descrito en 10.2.1 pero a 40°C (104°F) y por 3 h ± 5 m in. 11.3 Procedimiento para el tubo de prueba Para usar con la mayoría de productos líquidos 11.3.1 Para combustible diesel, petróleo industrial y gasolina automotor Colocar 30 ml. de muestra, completamente limpia y libre de toda agua suspendida o enturbiada en un tubo de prueba de 25 mm. por 150 mm seco (ver 8.3) y químicamente limpio y, dentro de un minuto después de completar la preparación final (pulido), deslice la lámina de cobre dentro del tubo de muestra. Si más de una muestra
está siendo analizada esencialmente el mismo tiempo, es permisible preparar cada bomba de presión en serie sumergiendo completamente cada bomba de presión en el baño líquido a 100 ± 1ºC (212 ± 2ºF), proporcionando un lapso de tiempo mínimo entre la primera y la última muestra. Proteger el contenido del tubo de prueba de la luz intensa durante la prueba. Después de 3 h ± 5 min. en el baño, examinar la lámina como se describe en 10.4. Para pruebas sobre Petróleo Industrial y Diesel, a especificaciones distintas a los de D 396 y D975 se utiliza a menudo la temperatura de 100°C (212°F) por 3 horas como una de las condiciones alternas. Algunas gasolinas automotor con la presión de vapor encima de 80 kPa at37,8ºC han mostrado perdidas por evaporación por en cima de 10% de su volumen, .si tales pérdidas de evaporación son aparentes, se recomienda que el procedimiento de la bomba de prueba sea utilizado (ver 10.2) 11.3.2 Para los solventes de limpieza y kerosene Llevar a cabo la prueba exactamente como está descrito en 10.3.1 pero a la temperatura de 100 ± 1°C (212 ± 2°F) 11.3.3 Para aceites lubricantes Lleve a cabo la prueba exactamente como lo descrito en 10.3.1 pero las pruebas pueden llevarse a cabo a diferentes tiempos y a temperaturas elevadas mayores que 100°C (212°F). Buscando uniformidad, se sugiere utilizar incrementos de cada 5ºC con una temperatura inicial de 150°F será usado. 11.4 Examen de la lámina: 11.4.1 Vacíe el contenido del tubo de prueba en un r ecipiente adecuado. Si el recipiente a ser usado es de vidrio, tal como un recipiente de 150-ml de altura en forma de beaker, permitir que la lámina se deslice suavemente evitando que se rompa el vaso. Inmediatamente retirar la lámina con pinzas de acero inoxidable y sumérjalo en el solvente de lavado. Retirar la lámina de inmediato, secar e inspeccionar buscando evidencias de manchado o corrosión por comparación con los patrones de corrosión de lámina de cobre ASTM. El paso del secado de la lámina puede ser hecha secando con papel de filtro, aire para secado, o por otros medios convenientes. Mantenga tanto la lámina de prueba como la placa de la lámina estándar de tal forma que la luz reflejada desde ellas sea observada a un ángulo de aproximadamente 45°.
11.4.2 En el manipuleo de la lámina de prueba durante la inspección y comparación, el peligro de marcado o manchado puede evitarse si se le inserta en un tubo de vidrio plano (ver apéndice X1) el cual puede ser tapado con algodón absorbente.
12.
Interpretación de resultados
12.1
Interprete la corrosividad de la muestra de acuerdo a como la apariencia de la lámina de prueba coincide, con una de las láminas de los patrones de Corrosión de Lámina de Cobre ASTM, como se muestra en la Tabla 1.
12.1.1 Cuando una lámina se encuentra en un estado de transición obvia entre aquella indicada por alguna de dos láminas estándares adyacentes, juzgar la muestra por la lámina estándar más manchada. Si aparece una lámina que tiene un color naranja más oscuro que la lámina estándar 1b, considere la lámina observada como clasificación 1; sin embargo, si hay una evidencia de color rojo, la lámina observada pertenece a la clasificación 2. 12.1.2 Una tira 2a se puede confundir con una tira 3a si esta está completamente enmascarada por una aureola color fucsia. Para distinguirlos sumerja la lámina en solvente de lavado una lámina 2a aparecerá como una tira 1b mientras que una tira 3a no va cambiar 12.1.3 Para distinguir una lámina 2c de una lámina 3b, poner la lámina en 25mm en un tubo de ensayo de 150mm y llevarla a una temperatura de 340+ - 30ºC por 4 a 6 min con el tubo descansando en una plancha del calentador. Ajustar la temperatura observando un termómetro de destilación de rango alto insertado en un segundo tubo de prueba, por lo tanto la lámina de 2c asumirá un color de una lámina 2d y etapas de deslumbres, una lámina de 3b tomara la apariencia de una lámina 4a.
12.1.4 Repetir la prueba, si hay manchas debido a impresiones dactilares, o si hay manchas debido a partículas de gotas de agua que hayan tocado a la lámina de prueba durante el período de calentamiento. 12.1.5 Repetir la prueba también si los bordes afilados a lo largo de las caras planas de la lámina aparecen con una clasificación más alta que la porción mayor de la lámina; en este caso es probable que los bordes han sido quemados durante la preparación (pulido).
13.
Reporte
13.1
Reportar la corrosividad de acuerdo con una de las clasificaciones listadas en la tabla 1. Indicar la duración y temperatura de la prueba en el siguiente formato: Corrosión Lámina de Cobre (Xh/YºC), Clasificación Zp Donde: X= Duración de la prueba en horas, Y= Temperatura de prueba, ºC Z= Categoría de la clasificación (como 1,.2, 3 o 4) y p= Descripción de la clasificación para el Z correspondiente (por ejemplo a, b)
14.
Precisión y desviación
14.1
En el caso de datos de pasar/fallar no hay un método general aceptado para determinar precisión o desviación que esté disponible, a excepción de tipos de muestra de gasolina (ver sección 14.1 y 14.1.2) La viabilidad no se ha determinado para este método de ensayo.
14.1.1 Basado en un estudio interlaboratorio realizado en el 2008, participaron 18 laboratorios que recibieron un conjunto de 12 muestras de gasolina, se determinó que las tiras de cobre pre pulidas estadísticamente proporcionan resultados equivalentes con respecto a tiras de cobre preparadas manualmente (es decir, el grado de desacuerdo predecible entre pre pulido y tiras de cobre manualmente pulidas no fue estadísticamente significativo). En adición, la información de la precisión en 14.1.2 fue determinada estadísticamente como parte de este estudio. 14.1.2
Puesto que los resultados de este método de prueba no son resultados numéricos e involucran múltiples categorizaciones de clasificación (por ejemplo 1, 2, 3 y 4) y las descripciones (por ejemplo a, b, c, etc), las técnicas convencionales del D02 por ejemplo la practica D 6300, no son adecuados para la determinación de la precisión. En su lugar un enfoque de simulación estadístico se utilizó para evaluar matemáticamente el “grado de desacuerdo” en condiciones de repetibilidad (r) y reproducibildad (R) para el co n juntos de datos bajo ILS. Basado en los métodos estadísticos no hay diferencias estadísticamente significativas en los porcentajes de desacuerdo entre r y R para las clasificaciones de la categoría 1,2 y 3. Para la clasificación 4. Sin embargo para la clasificación de categoría 4, las muestras resultaron dentro más dentro de la clasificación de desacuerdo. Basado en esta información se determinó estadísticamente que en un largo plazo, que la precisión de los análisis (es decir r y R) estadísticamente tiene una probabilidad de 5% de diferencia entre dos clasificaciones que excedan los criterios de la tabla 2.
15.
Palabras claves
15.1
Gasolina automotor, gasolina de aviación, turbo combustibles, lámina de corrosión, copa de corrosión, corrosividad para el cobre, gasolina natural
METODOS DE ENSAYO ESTANDAR PARA EL PUNT O DE INFLAMACION 3
CON EL PROBADOR COPA CERRADA PENSKY MARTENS ASTM D93
INTRODUCCION
Este método de ensayo “Punto de Inflamación” es un método dinámico que depende de los índices específicos de calentamiento para poder resolver con precisión este método de prueba. El promedio de calentamiento posiblemente no pueda, en todos los casos, ofrecer la precisión citada en este método debido a la baja conductividad térmica de algunos materiales. Hay métodos de ensayo de punto de inflamación con velocidades de calentamiento más lentas disponibles, como el Método de ensayo D3941 (para pinturas, resinas, y productos relacionados, y productos de alto viscosidad en el rango de 0°C a 110°C), donde las condiciones de prueba están más cercano al equilibrio. Los valores de los puntos de inflamación están en función del diseño del equipo, las condiciones de uso del equipo, y el procedimiento de la operación realizada. El punto de inflamación puede, por lo tanto, definirse como un método de prueba estándar y ninguna correlación general pueden garantizarnos los resultados obtenidos por diferentes métodos o con equipos diferentes de aquellos especificados.
1. 1.1
ALCANCE Este método de ensayo cubre la determinación del punto de inflamación de productos de petróleo en el rango de temperatura de 40 °C a 370 º C por el equipo manual Pensky-Martens Copa Cerrada y equipo automático Pensky-Martens Copa Cerrada, y la determinación del punto inflamación del Biodiesel en el rango de temperatura de 60 °C a 190 º C por el equipo automático Pensky-Martens Copa Cerrada. NOTA 1: Se puede determinar el punto de inflamación en temperaturas mayores a los 250ºC, sin embargo, las precisiones no han sido determinadas. Para el caso de combustibles residuales, no se ha determinado las precisiones para los puntos de inflamación con temperatura mayor a 100ºC. La precisión para los aceites lubricantes usados no se ha determinado. Algunas especificaciones indican un punto de inflamación mínimo D93 debajo de 40°C, sin embargo, la precisión no se ha determinado debajo de esta temperatura.
1.2
El Procedimiento A es aplicable para la destilación de combustibles (diesel, kerosene, aceite para calentamiento, turbos), aceites lubricantes nuevos y otros petróleos líquidos homogéneos no considerados en el alcance del Procedimiento B o procedimiento C.
1.3
El Procedimiento B es aplicable a residuales, residual liviano, aceites lubricantes usados, mezcla de petróleos líquidos con sólidos, líquidos derivados del petróleo que tienden a forma una
película en la superficie ante condiciones de ensayo, o son líquidos derivados del
3
Estos métodos de prueba están bajo la jurisdicción del Comité ASTM D02 sobre Productos Derivados del Petróleo y Lubricantes y son de responsabilidad directa del Subcomité D02.08 sobre Volatilidad. En el Instituto de Petróleo (IP), estos métodos están bajo la jurisdicción del Comité de Normalización. La última edición fue aprobada en Junio 1, 2016. Publicada en Julio 2016. Originalmente fue aprobada en 1921. La última edición aprobada en el 2015 como D 93 – 15a. DOI:10.1520/D0093-16.
petróleo con una viscosidad cinemática tal que no puedan ser calentados de manera uniforme ante condiciones de agitamiento y calentamiento del Procedimiento A. 1.4
El procedimiento C es aplicable al biodiesel (B100). Ya que un punto de inflamación del alcohol residual en biodiesel es difícil de observar por técnicas manuales del punto de inflamación, se han encontrado convenientes los aparatos automáticos para detectar electrónicamente el punto de inflamación.
1.5
Este método de prueba es aplicable para la detección de contaminación de materiales relativamente no-volátiles y no-inflamables con materiales volátiles e inflamables.
1.6
Los valores dados en los equipos SI deberán ser considerados estándares. Los valores que aparecen en paréntesis son sólo informativos.
1.6.1
Excepción.- Los valores dado entre paréntesis son sólo para información Nota 2- Ha sido práctica común en los estándares del punto de inflamación por muchas décadas alternativamente el uso de Termómetros de escala °C ó ºF, para medida de la temperatura. Aunque las escalas están cercanas en incrementos, no son equivalentes. Porque los termómetros en escala ºF usado en este procedimiento se gradúa en incrementos de 5°F, eso no es posible leerlo, al incremento equivalente 2°C de 3.6°F. Por lo tanto, para los propósitos del uso del procedimiento del método de la prueba para los termómetros separados de la escala de la temperatura, diversos incrementos deben ser utilizados. En esta prueba se ha adoptado el método, el protocolo siguiente: Cuando es una temperatura se prepuso ser un equivalente convertido, él aparecerá entre paréntesis después de la unidad del SI, por ejemplo 370°C (698°F). Cuando una temperatura se piensa para ser una unidad racionalizada para la escala alterna, aparecerá después “o,” de por ejemplo, 2°C o 5°F.
1.7
2. 2.1
Esta Norma no pretende controlar todos los asuntos de seguridad, que respecto a su uso pudieran existir. Es responsabilidad del usuario de la presente Norma establecer prácticas adecuadas de seguridad y salud, y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias previo a su uso. Las recomendaciones sobre riesgos específicos, aparecen en las Notas 6.4, 7.1, 9.3, 9.4, 11.1.2, 11.1.4, 11.1.8, 11.2.2 y 12.1.2.
DOCUMENTOS DE REFERENCIA: Normas ASTM4: D 56 D 3941
D 4057 D 4177 E1 E 300 E 502
4
Métodos de Prueba Flash Point con Probador Cerrado Tag Método de Ensayo para la Determinación del Punto de Inflamación mediante el Método de Equilibrio con Aparato de Copa Cerrada.
Muestreo Manual de Petróleo y Productos derivados del Petróleo Muestreo Automático de Petróleo y Productos Derivados del Petróleo Especificaciones para Termómetros ASTM Muestreo de Químicos Industriales Método de Ensayo para la Selección y Uso de las Normas ASTM para la Determinación del Punto de Inflamación de qu ímicos con los Métodos Copa Cerrada.
Para referencia de los estándares ASTM, visitar el website del ASTM, www.astm.org o contactar con el servicio al cliente del ASTM a
[email protected]. Para información de los volúmenes anuales del ASTM referirse al resumen de los documentos la página web del ASTM.
2.2
Normas ISO5: Guía 34 Guía Sistemas de Calidad para la Producción de Materiales de Referencia Guía 35 Certificación de Material de Referencia – Principios Generales y Estadísticos
3
TERMINOLOGIA:
3.1 3.1.1
Definiciones:
4.
RESUMEN DEL METODO
4.1
Se llena una copa de prueba de bronce de dimensiones específicas con la muestra de prueba hasta la señalización interna y se le pone una tapa de dimensiones específicas. Luego se calienta la muestra y se agita en regímenes específicos, en base a alguno de los tres procedimientos definidos (A, B o C). Se aplica la fuente de ignición dentro de la copa de prueba a intervalos regulares con interrupción simultánea del agitador hasta que se detecta la inflamación (Ver el punto 11.1.8). Reporte el punto de inflamación tal como se define en el punto 3.1.5.
5.
SIGNIFICADO Y USO
5.1
La temperatura del punto de inflamación es la medición de la tendencia de la muestra de prueba a formar una mezcla inflamable con aire bajo condiciones controladas de laboratorio. Esta es sólo una de las varias propiedades que deben considerar se al evaluar el riesgo total de la inflamabilidad de un material. El punto de inflamación se usa en las reglamentaciones de embarque y seguridad para definir materias inflamables y combustibles. Es necesario consultar la Norma particular pertinente para precisar definiciones de estas clasificaciones.
Biodiesel, n- Es un combustible comprendido de esteres monoalquilicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de los aceites vegetales o grasas de animales, designado B100. 3.1.2 Mezcla de Biodiesel, n- Es una mezcla del Combustible Biodiesel con el combustible Diesel a partir del Petróleo. 3.1.3 Dinámico, adj,- en productos de petróleo- en métodos de prueba de punto de inflamación de petróleo , la condición en la que el vapor sobre la muestra de prueba y la muestra de prueba no están dentro de una temperatura equilibrio en el momento en que se aplica la fuente de ignición. 3.1.3.1 Discusión – Esto es en principio originado por el calentamiento de la muestra de prueba a un régimen constante prescrito con la envoltura de vapor que retrasa la temperatura de prueba de la muestra. 3.1.4 Equilibrio, n - en productos derivados de petróleo- en métodos de prueba de punto de inflamación de petróleo, es la condición en la que el vapor sobre la muestra de prueba y la muestra de prueba están a la misma temperatura en el momento en que se aplica la fuente de ignición. 3.1.4.1 Discusión – En la práctica esta condición posiblemente no sea totalmente ejecutada ya que la temperatura podría no ser uniforme en toda la muestra de prueba, y la tapa de prueba y la cerradura/obturador del equipo podrían estar más frías. 3.1.5 Punto de Inflamación, n - en productos derivados de petróleo, es la temperatura más baja corregida a una presión barométrica de 101.3 kPa (760 mm Hg), a la que al aplicársele una fuente de ignición provoca que los vapores de la muestra se enciendan bajo condiciones de prueba específicas.
5.2
5.3
5
Estos métodos de prueba deberán ser usado para medir y describir las propiedades de materiales, de productos, o de ensamblajes en respuesta al calor y a la fuente de ignición ante condiciones
Disponible en el Instituto Nacional de Estándares Americanos (ANSI), 25W. Calle 43., cuarto piso. New York, NY 10036.
5.4
controladas de laboratorio, y no deberá ser usado para describir, o medir el peligro de ignición, o el riesgo de inflamación de los materiales, productos, o ensamblajes frente a reales condiciones de fuego. Sin embargo, los resultados de estos métodos de prueba pueden ser usados como elementos de valuación de la medición del riesgo de inflamación que toma en cuenta todos los factores pertinentes para la valuación de los riesgos de ignición de un determinado uso final. Este método de prueba ofrece los únicos procedimientos de prueba, para temperaturas de hasta 370°C (698°F), con punto de inflamación copa cerrada.
6. EQUIPOS 6.1
6.2
6.3
Equipos (manuales)Copa Cerrada Pensky-Martens – Este equipo consiste de una copa de prueba, tapa de prueba y obturador, dispositivo agitador, fuente de calentamiento, dispositivo de la fuente de ignición, baño de aire, y plancha superior descrita detalladamente en el Anexo A1. Los equipos manuales ensamblados, la copa de prueba, la tapa de la copa de prueba y el ensamblaje de la copa de prueba, se encuentran ilustrados en las Figuras A1.1A1.4, respectivamente. Las dimensiones se encuentran listadas respectivamente. Equipos (automatizados) Copa Cerrada Pensky- Martens6 – Este equipo es un instrumento automatizado para el punto de inflamación capaz de realizar la prueba conforme a la Sección 11 (Procedimiento A), Sección 12 (Procedimiento B) y 13 (Procedimien to C) de estos métodos de prueba. El equipo deberá tener la copa de prueba, tapa de prueba y obturador, dispositivo agitador, fuente de calentamiento, y dispositivo de la fuente de ignición detallados en el Anexo A1. Dispositivo para Medición de la Temperatura – Es un termómetro con valores conforme aparece en la ilustración siguiente y que concuerda con los requisitos detallados en la Especificación E1, o Anexo A3, o en un dispositivo electrónico de medición de temperatura, como por ejemplo, las termocuplas o termómetros con resistencia. El dispositivo deberá presentar la misma respuesta de temperatura que los termómetros de mercurio:
TABLA 1 Dispositivo de Medición de Temperatura Rango de Temperatura
Número de Termómetro ASTM -5°C a 110°C (20 hasta 230°F) 9C (9F) +10°C a 200°C (50 hasta 392°F) 88C (88F) +90°C a 370°C (200 hasta 700°F) 10C (10F)
Rango de temperatura -5°C a110°C +20°C a150°C +90°C a370°C
Número de Temperatura IP 15C 101C 16C
6.4
Fuente de Ignición – La llama de gas natural, la llama de gas en botella y los ignitores eléctricos (resisten cia) han sido considerados aceptables para ser usados como fuente de ignición. El dispositivo para la llama de gas que aparece detallado en la Fig. A1.4 requiere del uso de la llama piloto descrita en el Punto A1.1.2.3. Los encendedores eléctricos deberán ser del tipo resistencia, debiendo colocarse la sección calentada del encendedor en la abertura de la tapa de prueba de la m isma manera que en el dispositivo de llama de gas. (Advertencia – No debe permitirse que la presión de gas que se suministra a los equipos, exceda los 3 kPa (12 pulgadas) de presión del agua.)
6.5
Barómetro – Con la exactitud del ± 0.5 kPa Nota 3- La presión barométrica usada en este cálculo es presión ambiente para el laboratorio a la hora de la prueba. Muchos barómetros aneroides, como los usados en las estaciones meteorológicas y los aeropuertos, son pre-corregidos para dar lecturas del nivel del mar y no darían la lectura correcta para esta prueba.
6
Datos de soporte referente a los tipos de cierre de las tapas han sido archivadas en las instalaciones centrales de ASTM Internacional y
pueden ser obtenidas requiriendo el “Research Report RR: D02 -1706”.
7.
REACTIVOS Y MATERIALES
7.1
Solventes de Limpieza – Use solventes adecuados que permitan la eliminación de la muestra de la copa de prueba y secado de la copa y tapa. Los solventes más usados son el tolueno y la acetona. (Advertencia – El tolueno, la acetona y muchos solventes son inflamables y peligrosos para la salud. Utilice solventes y materiales desechables de acuerdo a las reglamentaciones locales).
8. 8.1 8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
MUESTREO Las muestras se tomarán siguiendo las instrucciones de las Normas D 4057, D 4177 ó E 300. Para cada prueba se requiere por lo menos de 75 mL de muestra. Revise la Norma D 4057. Al obtener la muestra de aceite residual, el recipiente de la muestra deberá ser llenado, por lo menos, en un 85% a 95%. Para otros tipos de muestras, se deberá seleccionar el recipiente de un tamaño que no permita un llenado mayor al 85 % o menor al 50% antes de que se tome alguna muestra alícuota. Se pueden tomar muestras para ensayo sucesivas desde el mismo recipiente. Queda demostrado que los ensayos repetidos se mantienen dentro de las precisiones del método cuando la muestra es tomada del recipiente que está llenado en un 50%. Los resultados de las determinaciones del punto de inflamación pueden verse afectados si el volumen de la muestra es menor al 50% de la capacidad del recipiente. Si no se toman las precauciones debidas para evitar la pérdida de materia volátil, se pueden obtener erróneamente puntos altos de inflamación. No abra los recipientes innecesariamente, para evitar la pérdida de materia volátil o la posible introducción de humedad o ambas. Evite el almacenaje de muestras a temperaturas mayores a los 35°C ó 95°F. las muestras para almacenaje deberán ser herméticamente cerradas con soldaduras internas. No haga transferencia a menos que la temperatura de la muestra sea equivalente en por lo menos a 18°C ó 32°F por debajo del punto de inflamación esperado. No almacene muestras en recipientes permeables al gas, ya que la materia volátil puede esparcirse a las paredes en contacto. Las muestras de recipientes maltratados son dudosas y no son una fuente de resultados válidos. Las muestras con materias muy viscosas deberán ser calentadas dentro de sus recipientes, con la tapa ligeramente abierta para evitar la emanación de presión peligrosa, a temperatura mínima adecuada como para disolver cualquier sólido, no mayor a los 28ºC ó 50ºF por debajo del punto de inflamación esperado, durante 30 min. Si la muestra no está totalmente disuelta, amplíe el tiempo de calentamiento en un tiempo adicional de 30 min. según sea necesario. Luego agite suavemente la muestra para proceder a la mezcla, colocando el recipiente en sentido horizontal, antes de transferirla a la copa para muestra. La muestra no debe ser calentada y transferida a menos que su temperatura sea mayor a los 18°C ó 32°F por debajo del punto de inflamación esperado. Cuando la muestra haya sido calentada por sobre esta temperatura, deje enfriar la muestra hasta que su temperatura sea por lo menos de 18°C ó 32°F por debajo del punto de inflamación esperado antes de transferirla. NOTA 4: Cuando el contenedor de la muestra no esté adecuadamente sellado, los vapores volátiles pueden escapar durante el calentamiento. NOTA 5: Algunas muestras viscosas no pueden ser totalmente disueltas, incluso después de períodos prolongados de calentamiento. Deberá ponerse mucho cuidado cuando se aumente la temperatura de calentamiento, a fin de evitar la pérdida innecesaria de vapores volátiles, o el calentamiento de la muestra en forma demasiado cercana al punto de inflamación.
8.7
Las muestras que contienen agua destilada, o agua libre pueden ser deshidratadas con cloruro de calcio, o mediante filtrado usando papel filtro cualitativo, o con un tapón flojo de algodón absorbente seco. Está permitido el calentamiento de la muestra, pero no deberá ser calentada por períodos prolongados, o a temperaturas mayores a los 18°C 32°F por debajo del punto de inflamación esperado. NOTA 6: Si se sospecha que la muestra tiene contaminantes volátiles, deberá omitirse el tratamiento descrito en el punto 8.6 y 8.7.
9. PREPARACION DE EQUIPOS: 9.1 9.2
Apoye los equipos manuales, o automatizados sobre superficies niveladas, como por ejemplo en una mesa. Las pruebas deben ejecutarse en un cuarto o compartimento libres de corrientes de aire. Las pruebas que se realicen en una campana de laboratorio, o en cualquier otro ambiente, con corrientes de aire, no son confiables. NOTA 7: Se recomienda, para evitar que las corrientes de aire perjudiquen los vapores sobre la copa de prueba, colocar un bloqueador con dimensiones de aproximadamente 460 mm (18 in.) y de 610 mm (24 in.) de alto, o con otras dimensiones adaptables y que tengan un frente abierto. NOTA 8: Para el caso de algunas muestras cuyos vapores, ó productos de pirólisis son objetados, está permitido colocar en el dispositivo de ventilación de los equipos un protector o bloqueador de aire de manera que los vapores puedan ser extraídos sin perjuicio de la copa de prueba por efectos de la corriente de aire durante el período de aplicación de la fuente de ignición.
9.3
9.4
Prepare el equipo manual, o el automatizado para su funcionamiento, conforme las instrucciones del fabricante, en cuanto a calibración, funcionamiento, y chequeo. (Advertencia – No debe permitirse que la presión de gas exceda los 3 kPa (12 in.) de presión de agua). Limpie y seque completamente todas las partes de la copa de prueba y sus accesorios antes de iniciar la prueba, para asegurar el retiro de cualquier solvente que haya sido usado para la limpieza del equipo. Use solventes apropiados capaces de eliminar toda muestra de la copa de prueba y secar ésta y la tapa. Los solventes que comúnmente se usan son el tolueno y la acetona. (Advertencia. El tolueno, la acetona y muchos solventes son inflamables. Peligrosos para la salud. Utilice solventes y productos desechables conforme lo establecido en las reglamentaciones locales).
10. VERIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS: 10.1 10.2 10.3
10.4
10.5
Ajuste el sistema de detección del punto de inflamación automático (cuando lo use) conforme a las instrucciones del fabricante. Verifique que el dispositivo de medición de temperatura esté de acuerdo con lo establecido en el punto 6.3 Verifique el funcionamiento del equipo manual, o automático por lo menos una vez al año por medio de la determinación del punto de inflamación de un material de referencia certificado (MRC), como los que aparecen en el Anexo 4, que se adapta razonablemente al rango de temperatura esperado en las muestras a ser ensayadas. El material deberá ser ensayado conforme al Procedimiento A de estos métodos de ensayo y el punto de inflamación observado, obtenid o en el punto 11.1.8 ó 11.2.2, deberá ser corregido por presión barométrica (Ver Sección 13). El punto de inflamación obtenido deberá estar dentro de los límites establecidos en la Tabla A4.1 (material de referencia certificado - MRC) o dentro de los límites calculados para el material que no está en la lista MRC (Ver Anexo A4). Una vez verificado el funcionamiento del equipo, se podrá determinar, conjuntamente con los límites de control, el punto de in flamación en base a estándares de trabajo secundario (ETS). Estos materiales secundarios pueden ser luego utilizados para los continuos chequeos del funcionamiento del equipo (Ver Anexo A4). Cuando el punto de inflamación obtenido no se encuentra dentro de los límites establecidos en los puntos 10.3 ó 10.4, verifique las condiciones y funcionamiento de los equipos para asegurar su conformidad con lo detallado en el Anexo A.1, sobre todo con respecto al ajuste de la tapa (A1.1.2.2), la acción del obturador, la posición de la fuente de ignición (A1.1.2.3) y el ángulo y posición del dispositivo de medición de temperatura (A1.1.2.4). Después de cualquier adaptación , repita la prueba según el punto 10.3 usando una muestra fresca para prueba, con especial atención a las recomendaciones de procedimiento en estos métodos de ensayo.
10.6
Los valores numéricos obtenidos durante la verificación (párrafo 10.3) no se utilizarán para proporcionar valores del error, ni deberán ser utilizados para hacer ninguna corrección posterior a los puntos flash determinados usando el equipo.
PROCEDIMIENTO A 11. Procedimiento 11.1 11.1.1
Equipos Manuales: Asegúrese de que el llenado del recipiente se cumpla en base al requisito de capacidad especificado en el punto 8.2. Llene la copa de prueba con la muestra a ensayar hasta el indicador de llenado dentro de la copa de prueba. La temperatura de la copa de ensayo y de la muestra a ser ensayada deberá estar en, por lo menos, los 18°C ó 32°F por debajo del punto de inflamación esperado. Si se ha agregado demasiada muestra de ensayo en la copa de ensayo, retire el exceso usando una jeringa, o dispositivo similar para el retiro del fluido. Coloque la tapa sobre la copa de prueba e inserte el ensamblaje dentro del aparato. Asegúrese que la cerradura esté convenientemente engranada. Si el dispositivo de medición de temperatura no está instalado, inserte el dispositivo en el lugar correspondiente.
11.1.2
Encienda la llama de prueba, y adáptela al diámetro de 3.2 mm a 4.8 mm (0.126 in. a 0.189 in.), o conéctela al ignitor eléctrico, adaptando la intensidad conforme las instrucciones del fabricante. (Advertencia – No debe permitirse que la presión del gas exceda los 3 kPa (12 in.) de la presión del agua). (Precaución – Ponga cuidado al usar una llama de prueba de gas. De ser necesaria su extinción, ésta no deberá accionar los vapores dentro de la copa de prueba, ni el gas de la llama de prueba que al ingresar luego en el espacio de vapor puede influenciar el resultado). ( Advertencia – El operador deberá poner en práctica las precauciones de seguridad pertinentes durante la aplicación inicial de la fuente de ignición, ya que las muestras para prueba que contienen materia de baja inflamabilidad pueden ofrecer una inflamación anormalmente fuerte cuando recién se usa la fuente de ignición). (Advertencia – El operador deberá ejercitar y tomar las precauciones de seguridad pertinentes durante la ejecución de este método de prueba. Las temperaturas alcanzadas durante este método de prueba, hasta los 370°C (698°F), son consideradas peligrosas). (Advertencia - como medida de seguridad cuando se utiliza equipos automáticos y manuales es recomendable antes del inicio de la prueba calentar la copa de prueba y la muestra, ingresar el ignitor y comprobar si hay presencia inesperada de material volátil.)
11.1.3
11.1.4
Aplique el calor a un promedio tal que la temperatura, conforme se indica en el dispositivo de medición de temperatura, aumente de 5°C a 6°C (9°F a 11 °F)/min.
Gire el dispositivo agitador de 90 rpm a 120 rpm, en dirección descendente. (Precaución – Ponga mucha atención en todos los detalles n ecesarios para lograr buenos resultados, relacionados a la fuente de ignición, tamaño de la llama de prueba, o intensidad del ignitor eléctrico, incremento del régimen de la temperatura y de la sumersión de la fuente de ignición dentro del vapor de la muestra en prueba es deseable para un buen resultado).
11.1.5 Uso de la fuente de ignición: 11.1.5.1 Si se espera que la muestra para ensayo alcance un punto de inflamación de 110°C ó 230°F ó menor, use la fuente de ignición cuando la temperatura de la muestra de prueba sea 23°C 5°C ó 41°F 9°F por debajo del punto de inflamación esperado, y cada vez, de aquí en adelante, con una lectura de temperatura que sea un múltiplo de 1°C ó 2°F. Detenga el agitamiento de la muestra de prueba y use la fuente de ignición accionando el mecanismo sobre la tapa que controla el obturador de manera que la fuente de ignición descienda dentro del espacio de vapor en la copa de prueba 0.5 s, quede en dicha posición por 1 s, y sea rápidamente elevada a su posición ascendentemente. 11.1.5.2 Si se desea que la muestra en prueba alcance un punto de inflamación superior a 110°C ó 230°F, use la fuente de ignición de la manera descrita en el punto 11.1.5.1 por cada incremento de temperatura de 2°C ó 5°F, empezando con una temperatura de 23°C 5°C ó 41 9°F, por debajo del punto de
inflamación esperado.(Precaución – Como una práctica segura, cuando se use equipos automáticos, es totalmente aconsejado que, para un punto de inflamación esperado por encima de 130°C, para aplicar la llama cada 10°C a través del ens ayo hasta que la temperatura de la muestra alcance los 28°C por debajo del punto de inflamación esperado y luego seguir el procedimiento de aplicación de llama prescrito. Esta práctica ha sido mostrada para reducir la posibilidad de fuego, y, en promedio, no afectara significativamente el resultado. Un estudio 7 limitado ha mostrado que esta práctica de aplicación de llama no tiene efectos observables sobre la repetitividad del método de ensayo.) 11.1.6
Cuando se ensayen materias para determinar si existe contaminación de materias volátiles, no será necesario, al usar la fuente de ignición inicial, adherirse a las limitaciones de temperatura, como se menciona en el punto 11.1.5.
11.1.7
Cuando se ensayen materias, para las cuales no se conoce la temperatura esperada del punto de inflamación, asígnele al material sometido a prueba y al probador una temperatura de 15°C 5°C ó 60°F 10°F. Cuando se sepa que el material va a ser muy viscoso a esta temperatura, caliente la muestra a una temperatura inicial tal como se describe en el punto 8.6. Use la fuente de ignición, de la manera descrita en el punto 11.1.5.1., empezando en por lo menos 5°C ó 10°F mayor que la temperatura inicial. NOTA 9: Los resultados del punto de inflamación determinados en: la “Forma Esperada/Desconocida del Punto de Inflamación” deberán ser considerados aproximados. Este valor puede ser usado como el punto de inflamación esperado cuando se somete a prueba una muestra fresca en el modo de operación estándar.
11.1.8
Registre como punto de inflamación observado, la lectura del dispositivo de medición de temperatura en el momento en el que el uso de la fuente de ignición provoca en el interior de la copa de prueba una inflamación diferente. Se considera que la muestra está inflamada, cuando aparece una llama grande y se propaga instantáneamente sobre toda la superficie de ésta. (Advertencia: Para el caso de ciertas mezclas que contienen hidrocarburos halogenados, como por ejemplo, cloruro metileno o tricloroetileno, no se observa ninguna inflamación distintiva. Más bien se puede originar un dimensionamiento significativo de la llama (no es el efecto halo) y un cambio de su color, de azul a amarillo-naranja. El calentamiento y el ensayo continuo de estas muestras por sobre la temperatura ambiente pueden provocar una quema significativa de los vapores fuera de la copa de ensayo, y que se puede convertir en un peligro potencial de incendio. Para mayor información ver Apéndices X 1 y X 2)
11.1.9
Cuando la fuente de ignición sea una llama de prueba, el uso de ésta puede originar un halo azul, o una llama alargada previa al verdadero punto de inflamación. Esto no es una inflamación y no debe ser tomado en cuenta.
11.1.10 Cuando a la primera aplicación se detecta un punto de inflamación, la prueba deberá ser suspendida, el resultado descartado, y la prueba repetida usando una muestra de prueba fresca. La primera aplicación de la fuente de ignición con la muestra de prueba fresca deberá ser de 23°C 5°C ó 41°F 9°F por debajo de la temperatura con la que se detectó el punto de inflamación a la primera aplicación. 11.1.11 Cuando a una temperatura mucho mayor a los 28°C ó 50°F sobre la temperatura de la primera aplicación de la fuente de ignición se detecta un punto de inflamación, o a una temperatura menor a los 18°C ó 32F sobre la temperatura de la primera aplicación de la fuente de ignición, el resultado debe ser considerado aproximado, y se deberá repetir la prueba con una muestra de prueba fresca. Adapte el punto de inflamación esperado para esta nueva prueba a la temperatura del resultado aproximado.
7
Los datos de apoyo han sido archivados en el Centro Internacional ASTM y pueden ser obtenidos por solicitud de Reporte de
Investigación RR.DO2-1652.
La primera aplicación de la fuente de ignición con la muestra de prueba fresca deberá ser de 23°C 5°C ó 41°C 9°F por debajo de la temperatura con la que se obtuvo el resultado aproximado. 11.1.12 Cuando el aparato se haya refrigerado a una temperatura tal que permita una manipulación segura, menor a 55°C (130ºF), retire la tapa de prueba y la copa de prueba y limpie el equipo siguiendo las recomendaciones del fabricante.
NOTA 10: Sea cuidadoso al limpiar y hacer el montaje de la tapa, de manera tal que no se dañe, o disloque el sistema de detección de inflamación, o el dispositivo de medición de temperatura. Siga las instrucciones del fabricante para un buen mantenimiento y cuidado.
11.2 Equipos Automáticos: 11.2.1 Estos equipos deben permitir el desarrollo del procedimiento tal como está descrito en el punto 11.1, incluyendo el control del régimen de calentamiento, agitamiento de la muestra a ensayarse, aplicación de la fuente de ignición, detección del punto de inflamación, y registro del punto de inflamación. 11.2.2 Encienda el equipo automatizado de acuerdo a las instrucciones del fabricante. (Precaución- Fallas al instalar el mecanismo de medición de temperatura de la muestra correctamente, cuando se utiliza equipos automáticos, puede resultar en calentamiento incontrolable de porción de muestra y potencialmente fuego. Algunos aparatos incluyen provisiones para evitar estas ocurrencias.) Para esto el equipo deberá seguir las indicaciones dadas en los puntos 11.1.3 al 11.1.8.
PROCEDIMIENTO B 12. 12.1.
Procedimiento:
12.1.1
Asegúrese de que el recipiente esté lleno conforme los requisitos establecidos en el punto 8.2. Ponga la muestra de prueba hasta la señal de llenado fijado dentro de la copa de prueba. La temperatura de la copa de prueba y la muestra de prueba deberá ser de por lo menos 18°C ó 32°F por debajo del punto de inflamación esperado. Si se ha agregado demasiada muestra de prueba a la copa de prueba, retire el exceso usando una jeringa o dispositivo similar para retirar el fluido. Coloque la tapa en la copa de prueba e inserte el ensamblaje dentro del equipo. Asegúrese de que el dispositivo de cierre esté adecuadamente engranado. Si el dispositivo de medición de temperatura no está instalado, inserte el dispositivo en el lugar correspondiente.
12.1.2
Encienda la llama de prueba, y adáptela al diámetro de 3.2mm a 4.8 mm (0.126in. a 0.189 in.), o conéctela en el ignitor eléctrico, adaptando la intensidad conforme las instrucciones del fabricante.
Equipos Manuales:
(Precaución – No debe permitirse que la presión de gas exceda los 3 kPa (12 in.) de la presión de agua). (Precaución – Ponga cuidado al usar la llama de prueba de gas. De ser necesaria su extinción, ésta no deberá accionar los vapores dentro de la copa de prueba, ni el gas de la llama de prueba que al ingresar en el espacio de vapor puede influenciar el resultado). ( Precaución – El operador deberá ejercitar y tomar las precauciones de seguridad pertinentes durante el uso inicial de la fuente de ignición, ya que las muestras de prueba que contienen materia de baja inflamación pueden ofrecer una inflamación anormal). (Precaución – El operador deberá ejercitar y tomar las precauciones de seguridad pertinentes durante la ejecución de este método de prueba. Las temperaturas alcanzadas durante este método de prueba, hasta los 37 0°C (698°F), son consideradas peligrosas). 12.1.3 12.1.4 12.1.5 12.2
Gire el dispositivo agitador a 250 rpm 10 rpm, agitándolo en dirección descendente. Aplicar el calor a dicho promedio de manera tal que se incremente la temperatura de 1°C a 1.6°C (de 2°F a 3°F)/min., tal como se indica en el dispositivo de medición de temperatura. Proceda conforme lo descrito en la Sección 11, con excepción de los requisitos anteriores para regímenes de agitamiento y calentamiento. Equipos Automatizados:
12.2.1
12.2.2
La ejecución del procedimiento descrito en el punto 12.1, deberá ser posible con los equipos automatizados, incluyendo el control del régimen de calentamiento, agitamiento de la muestra a ensayarse, la aplicación de la fuente de ignición, la detección y registro del punto de inflamación. Encienda el equipo automatizado conforme las instrucciones del fabricante. Se deberá seguir los pasos descritos desde el punto 12.1.3 hasta el 12.1.5.
PROCEDIMIENTO C
13.
PROCEDIMIENTO.
13.1
Equipo Automático: Asegúrese que el aparato es equipado con un sistema de medición electrónico para la detección del punto de in flamación. Asegúrese que el contenedor de la muestra sea llenado al volumen de capacidad requerido especificado en 8.2. Llene la copa de prueba con la muestra hasta la marca al interior de la copa. La temperatura de la copa de prueba y la muestra debe estar como mínimo a 24ºC por debajo del punto de inflamación esperado. Si se ha añadido demasiada muestra a la copa, retire el exceso usando una jeringa o un dispositivo similar para retirar el fluido. Coloque la tapa de prueba sobre la copa y coloque el ensamblaje en el aparato. Asegúrese de colocar y asegurarlo adecuadamente. Si el dispositivo de medición de temperatura no está instalado, inserte el dispositivo en el lugar correspondiente. Encienda la llama de prueba y ajústela a un diámetro de 3,2 mm a 4,8 mm (0,126 a 0,189 pulgadas), o encienda el encendedor eléctrico y ajuste la intensidad según las instrucciones del fabricante. (Advertencia – La presión del gas no debe exceder 3 kPa (12 pulgadas de presión de agua). (Advertencia – Tenga cuidado cuando use una flama de prueba a gas. Si esta puede de ser extinguida para que no encienda los vapores en la copa y el gas para la llama de prueba que ingresa dentro del el espacio del vapor, lo cual puede interferir en los resultados). (Advertencia – El operador debe practicar y tomar las medidas de seguridad apropiadas durante la aplicación inicial de la fuente de ignición, desde que las muestras a ser probadas traigan material de bajo punto de in flamación y puedan dar una anormal inflamación cuando la fuente de ignición sea aplicada). ( Advertencia – El operador deberá practicar y tomar medidas de seguridad apropiadas durante el desarrollo de este método. Las temperaturas alcanzadas durante esta prueba, superiores a 370 ºC (698 ºF), son consideradas peligrosas). Aplique calor tal que el rango de la t emperatura indicada por el dispositivo de medición d e la temperatura, aumente a un régimen de 3.0 °C/minuto ± 0.5 °C/minuto. Encienda el agitador de 90 rpm a 120 rpm, agitando en dirección hacia abajo. (Advertencia – A fin de tener buenos resultados se debe tener mucha atención con todos los detalles rel acionados a la fuente de ignición, tamaño de la l lama de prueba o intensidad del encendedor eléctrico, incremento del régimen de temperatura y régimen de aplicación de la fuente de ignición en los vapores de la muestra es deseable para resultados buenos. Aplicación de la Fuente de Ignición- La primera prueba sobre la muestra usará un punto de inflamación esperado de 100 º C. Aplicar la fuente de ignición cuando la temperatura de la muestra esté aproximadamente 24 °C por debajo del punto de inflamación esperado y luego cada vez que la lectura de la temperatura sea un múltiplo de 2 °C. Cese la agitación de la muestra y aplique l a fuente de ignición mediante la operación del mecanismo sobre la cubierta el cual controla el obturador de modo que la fuente de ignición declina hacia el espacio de los vapores de la copa en unos 0,5 s, permaneciendo en la posición baja durante 1 s, y es levantada rápidamente a la posición alta. Reportar como punto de inflamación sobre la lectura del dispositivo de medición de temperatura en el momento en que la aplicación de l a fuente de ignición causa una inflamación inequívoca en el interior de la copa de prueba detectado por el aparato electrónico. La aplicación de la llama de prueba puede causar un halo azul o una larga llama previa al punto de inflamación. Este no es el punto de inflamación y debe de ser ignorado.
13.2
13.3
13.4 13.5
13.6 13.7
13.8
13.9
13.10 Cuando el punto de inflamación se detecta en la primera aplicación, la prueba debe de suspenderse, descartar el resultado y repetir la prueba con una muestra nueva. La primera aplicación de la fuente de ignición con la nueva muestra debe ser aproximadamente 24 °C por debajo de la temperatura encontrada cuando el punto de inflamación fue detectado en la primera aplicación. 13.11 Cuando un punto de inflamación es detectado a una temperatura mayor que 30 °C sobre la temperatura de la primera aplicación de la fuente de ignición, o cuando el punto e inflamación es detectado a una temperatura que es menor de 16 °C sobre la temperatura de la primera aplicación de la fuente de ignición, el resultado debe considerarse aproximado, y se debe repetir con una nueva muestra. Ajuste el punto de inflamación esperado para la siguiente prueba a la temperatura del resultado aproximado. La primera aplicación de la fuente de ignición con la nueva muestra debe ser aproximadamente 24 °C por debajo de la temperatura a la cual se encontró el resultado aproximado. 13.12 Cuando el aparato se ha enfriado a una temperatura de manipulación segura, menor de 55 °C, remover la tapa de prueba y la copa de prueba y limpiar el aparato con l as recomendaciones del fabricante. NOTA 11: Sea cuidadoso al limpiar y hacer el montaje de la tapa, de manera tal que no se dañe, o disloque el sistema de detección de inflamación, o el dispositivo de medición de temperatura. Siga las instrucciones del fabricante para un buen mantenimiento y cuidado.
PRECISION, CALCULO Y REPORTE PARA LOS PROCEDIMIENTOS A ,B o C. 14. 14.1
CALCULO Observe y registre la presión barométrica ambiental (Ver Nota 3) en el momento de la prueba. Cuando la presión difiera de 101.3 kPa (760 mm Hg), corrija el punto de inflamación como sigue: Punto de inflamación corregido = C+ 0.25 (101.3 – K) Punto de inflamación corregido = F+ 0.06 (760 – P) Punto de inflamación corregido = C+ 0.033 (760 – P) En donde: C= Punto de inflamación observado, °C, F= Punto de inflamación observado, °F, P= Presión barométrica ambiental, mm Hg, y K= Presión barométrica ambiental, kPa.
14.2
15. 15.1
16. 16.1
(1) (2) (3)
Después de corregir la presión barométrica, redondee la temperatura lo más próximo a 0.5ºC (1ºF) y proceda a registrarla.
REPORTE Reporte el punto de inflamación corregido como la Norma ASTM D93, Procedimiento A o Procedimiento B o Procedimiento C Pensky-Mar tens Punto de Inflamación Copa Cerrada de la muestra a ser ensayada.
PRECISION Y DESVIACIÓN (Procedimiento A)
Precisión – La precisión de este procedimiento conforme se determina en el examen estadístico de los resultados de prueba de interlaboratorio, es como sigue: 16.1.1 Repetibilidad – La diferencia entre los resultados sucesivos, obtenida por el mismo operador con el mismo equipo bajo condiciones de operación constante con materiales de prueba idénticos, excederá en todo el trabajo los siguientes valores en uno de 20 casos, dentro de una operación normal y correcta del método de prueba: r = AX, A = 0.029 X = resultado medio en °C, y r = Repetibilidad
16.1.2 Reproducibilidad – La diferencia entre dos resultados aislados e independientes, obtenida por dos operadores distintos que trabajan en laboratorios diferentes con material idéntico, excederá en todo el trabajo los siguientes valores sólo en uno de 20 casos, dentro de una operación normal y correcta del método de prueba: R = BX, B = 0.071, X = resultado medio en °C, y R = reproducibilidad 16.1.3 Desviación- Dado que no existe un material de referencia adaptable aceptado para determinar la desviación para el procedimiento en estos métodos de pr ueba, la desviación no ha sido determinada. 16.1.4 Desviación Relativa – La evaluación estadística de los datos no demuestra ninguna diferencia significativa entre las variaciones de reproducibilidad en los resultados del punto de inflamación, ni con el equipo manual ni con el automatizado Pensky-Martens en las muestras estudiadas. La evaluación de los datos no reflejó ninguna diferencia entre los promedios del punto de inflamación del Pensky-Martens, ni en el equipo manual ni en el automatizado, en las muestras estudiadas con excepción de los Aceites Cíclicos y los Fuel Oils, los que reflejaron cierta variación. En casos de duda, el procedimiento manual deberá ser considerado como la prueba de r eferencia. NOTA 12: Los informes de precisión sólo se harán con líquidos claros. Haga referencia al reporte de investigación8 para obtener información relaciona da a la viabilidad relativa y a tipos de muestras. Se están logrando avances en los estudios adicionales respecto a viabilidad relativa. 16.1.5
Los datos de precisión fueron desarrollados a partir de un programa 7 de ensayo cooperativo combinado, ASTM 1991, usando 5 muestras de combustible y aceites lubricantes. (Doce laboratorios participaron con equipos manuales y 21 con equipos automatizados) y a partir de un programa de ensayo cooperativo IP 1994, empleando 12 muestras de combustible y 04 de químicos puros. (Veintiséis laboratorios participaron con equipo manual y automatizado. Se usaron equipos con llama de gas o con resistencia para la fuente de ignición). La información sobre el tipo de muestras y su punto de inflamación promedio están en el reporte de investigación7.
17.
Precisión y Desviación (Procedimiento B)
17.1
Precisión - La precisión de este procedimiento conforme se encuentra determinado en el examen estadístico de los resultados de prueba interlaboratorio, es como sigue: 17.1.1. Repetibilidad – La diferencia entre los resultados sucesivos, obtenida por un mismo operador con el mismo equipo bajo condiciones de operación constante con materiales de prueba idénticos, excederá en todo el trabajo los siguientes valores en uno de 20 casos, dentro de una operación normal y correcta del método de prueba: Aceite combustible residual 2°C Otros tipos 5ºC 17.1.2. Reproducibilidad – La diferencia entre dos resultados aislados e independientes, obtenida de dos operadores distintos que trabajan en laboratorios diferentes con material idéntico, excederá en t odo el trabajo los siguientes valores sólo en uno de 20 casos: Aceite combustible residual 6°C Otros tipos 10ºC NOTA 13- Las precisiones de estos estándares fueron derivadas de los estudios entre laboratorios conducidos en la escala ºC usando dispositivos de medición en escala ºC.
17.1.3. Desviación – La desviación no ha sido determinada, dado que no existe un material de referencia 18.1 Precisión – La precisión de este procedimiento se ha determinado por el examen estadístico de los resultados de pruebas interlaboratorios como sigue:
8
Los datos de apoyo (resultados del programa de pruebas interlaboratorio) están disponibles en las Oficinas Principales de la ASTM.
Puede adquirirlos con la Solicitud ASTM RR: S15 – 1008.
18.1.1 Repetibilidad - La diferencia entre resultados sucesivos, obtenidos por el mismo operador, con el mismo aparato, bajo condiciones de operación constantes sobre el mismo material de ensayo, podría, en el largo plazo, bajo la correcta y normal aplicación del método, exceder los siguientes valores solamente en uno de cada 20 casos: 8.4 ºC 18.1.2 Reproducibilidad - La diferencia entre dos únicos e independientes resultados, obtenidos por operadores diferentes, trabajando en laboratorios diferentes sobre el mismo material de ensayo, podría en el largo plazo, en la correcta y normal aplicación del método, exceder los siguientes valores solamente en uno de cada 20 casos: 14.7 ºC
