石油样品的点测试

许多ASTM标准包括石油和石油产品闪点的确定。ASTM D 93A是柴油和航空涡轮燃料规范的关键技术。首先,将70毫升的样品用预设温度速率加热。定期将测试火焰放到蒸气空间中,以检查闪光灯,即所谓的“封闭杯闪点”。

炼油厂实验室中严格的安全法规反对使用高度易燃液体的空火。寻找更安全的闪点技术对于仪器生产者来说是一项艰巨的任务。这项新技术可与电弧线,小型封闭的杯子和较小的样本量一起使用,最大程度地减少浪费和周转时间。目前,市场上有一种便携式,粗糙和完全自动化的设备。甚至对于受污染的样品,新的ASTM D 7094和D 93A之间也没有偏见。

确定石油和石油产品的闪点有许多ASTM标准。一种重要的方法是ASTM D 93程序A,因为必须用于柴油和航空涡轮燃料的规范。

ASTM D 93被称为“彭斯基 - 马太法”,这是两位德国化学家在19中设计了这种闪点方法和设备2020欧洲杯下注官网Th世纪。在这种常规的封闭杯方法中,需要以预定的温度速率加热75毫升样品。定期将指定的测试火焰或发光电线定期放入临时打开的测试杯的蒸气空间中。之后,将闪光灯发生的温度记录为所谓的“封闭杯闪点”。

由于炼油厂实验室的严格安全法规,石油行业的主要安全问题是将开放火焰和高度易燃液体一起使用。对于石油仪器制造商来说,对更安全的闪点方法的需求是一个艰巨的挑战。仅在1999年才是根据ASTM D 6450-99的名称发布的一种新方法。

这种新技术涉及在连续封闭的样品杯中仅使用1 mL样品。在空火的位置使用了电弧点火,并在泵的帮助下将空气引入封闭的测试室中。通过测试室中的压力升高来识别闪点。它具有与D 93A中相同的加热速率。ASTM D 6450也称为连续关闭的杯闪点法(CCCFP)。该方法提供了其他重要的改进,例如由于样本量较小,易于清洁以及大量减少周转时间,浪费减少,这共同提供了制造强,便携式和全自动设备的机会。

1997年,进行了一项实验室研究(RR:D02-1464)。样品集包含三种纯化学物质,一种纯碳氢化合物,三个燃料和三个润滑油。根据方法D 93A对样品进行了测试,还根据预计的新方法,后来成为D 6450。

这项研究证明了ASTM D 93A与拟议技术之间的公平协议。与已发布的值相比,这项研究中D 93A的可重复性和可重复性差得多。新CCCFP方法的可重复性和可重复性是根据本研究结果得出的,后来该方法被确定并以ASTM D 6450-99的形式出版。

后来发现,对于被少量材料污染的样品(例如,含有柴油燃料的润滑油或少量汽油的柴油),与通过测试获得的结果相比,D 6450的结果更高方法D 93A。根据污染物的性质和浓度,观察到的差异约为8°C。

D 6450设备的生产商在2000年通知了有关此抵消的ASTM。他们在研究中报告了对D 6450方法的改变,以最大程度地减少D 6450和D 93A之间的差异,即使对于此类污染样品也是如此。因此,CCCFP上的任务组没有分散。

在2000年12月,显示了数据表明,可以通过修改D 6450中的某些参数来消除D 93结果的差异。

根据初步研究的结果,ASTM闪点任务组决定进行实验室间研究,以产生可以作为决定是否应更改D 6450的数据。决定样品集应包括受污染的燃料和润滑油,并应使用D 6450-99,D 93A和修改后的CCCFP技术对样品进行测试,后来以ASTM D 7094出版。

样品集设计

样本集包括13个样本:

  • 喷气A(1)
  • 喷气A(2)
  • 柴油(1)
  • 柴油(2)
  • 柴油(3)
  • 润滑油(1)
  • 润滑油(2)
  • 2冲程油
  • 弧形
  • 射流A(1)W/0.25 V%汽油
  • 喷气A(2)W/0.4 V%汽油
  • 喷气A(2)W/0.4 V%汽油
  • 喷气A(2)W/2.0 V%生物柴油
  • 柴油(2)W/0.3 V%汽油
  • 柴油(1)W/0.5 V%汽油
  • 润滑油(1)W/3 V%柴油

通过将污染物的各个百分比与巨大的鼓中包含的纯样品相结合,制备了受污染的样品。将样品容器滚动以使样品均匀。然后,将样品倒入250毫升玻璃瓶中。九个参与的实验室中的每一个都获得了每个样品的三个250毫升瓶,每种方法都可以在新鲜样品上执行每种方法。

精确

精确数据由Chevron Information Tech Co. Richard M. Stanley估算。

ASTM D 93A Pensky-Martens方法的精度

带有生物柴油的润滑油以及射流A的结果的分布是独特的双峰。因此,这些样品被视为离群值并已被删除。

样本集的其余部分的精确估计值为:

可重复性r = 4.1°C

可重复性r = 6.9°C

除一个样品外,除一个样品外,从该测试程序中计算出的D 93A的精度均更高,该样品与已发布的可重复性在°C中的闪点相比为0.078倍。

修改的CCCFP方法ASTM D 7094的精度

可重复性r = 4.1°C

可重复性r = 5.5°C

如果将两个润滑油样品从分析中除去(类似于D 93A的精确估计方法),则精度得到增强:r = 3.8°C,r = 5.4°C。

可重复性r = 3.8°C

可重复性r = 5.4°C

与ASTM D 93A的比较

该测试程序中使用的不同闪点技术之间的比较是由Chevron Information Tech Co.的Richard M. Stanley根据ASTM D6708进行的,“统计评估的标准实践和改进了两种预期协议的标准惯例旨在测量材料的相同特性。”这些比较的范围从约40°C到145°C左右约束,因为必须将两个具有较高闪光点的样品(两种润滑油)作为ASTM D 93A数据集的离群值消除。

ASTM D 7094和ASTM D 93A比较

存在少量样品特异性偏差,这是随机的。

根据根据ASTM D6708进行的分析,不需要偏置校正。

对于当前的ASTM方法D 93,与已发布的值相比,根据该测试程序计算出的可重复性R和可重复性R要差得多。这至少部分是由本研究中使用的大量受污染样品所描述的。这是一个公认的事实,即被较低闪点的少量材料污染的相对较高的闪点样品是闪点测试区域中最复杂的样品之一。

但是,对于D 93A,由于结果的双峰分布,必须从数据分析中删除两个高闪点≥200°C的样品。由于这些样品是纯润滑油,因此这种行为可能不是污染。

概括

实验室间研究组的数据表明,对于纯燃料,化学物质和油,方法D 6450-99显示了与方法D 93A产生的结果非常相似的结果。与D 6450相似的修改的CCCFP方法ASTM D 7094,除了它使用不同的测试参数外,提供了与纯燃料,化学物质和油(如D 6450)与D 93A密切相关的结果。但是,即使是污染的,样本,D 7094获得的结果对D 93A没有任何偏见。

实际上,根据实践D 6708的分析表明,基于实验室间研究中使用的样本集,方法在ASTM D 7094和D 93A之间没有发现统计学上重要的偏差。

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