CNS 14666-2002 Method of test for vapor pressure of petroleum products (mini method)《石油产品蒸气压试验法（迷你法）》.pdf

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1、 1 石油產品蒸氣壓試驗法 (迷你法) 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 75.160.20 14666 K61084 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91 年 8 月 7 日 年月日(共 7 頁) Method of test for vapor pressure of petroleum products (mini method) 1.適用範圍：本標準規定以自動蒸氣儀器於真空下測定已空氣飽和、揮發性的液態石油產品之總蒸氣壓值。本標準適用於沸點在 0以上，適當測試溫度為 37.8、氣液比在 4： 1，蒸氣壓範

2、圍介於 7 至 130kPa (1.018.6psi) 之間的測試樣品，量測製備液體樣品大小為 1 10ml，不考量樣品中之溶解水的蒸汽壓。 備考 1. 樣品也可以在其他的氣液比、溫度及壓力下測試，但其精密度及偏差之描述並不適用於本標準。 2. 摻配的含氧汽油冷却到 04時會呈現霧狀。假如在第 7.5 節步驟中觀察到上述之霧狀情況，則於測試結果中必須予以說明。對於會產生霧狀的樣品其精密度及偏差尚未被測定。 (參閱第 14.1 節備考 ) 3. 本標準以一個回歸公式 (參閱第 12.2 節 )計算汽油及含氧汽油的乾式蒸氣壓當量值 (DVPE： Dry Vapor Pressure Equival

3、ent)。利用本標準測得的乾式蒸氣壓當量值（ DVPE）與測試方法 CNS 14628汽油及含氧汽油蒸氣壓試驗法（乾式法）所測得的乾式蒸氣壓值非常接近。 4. SI 單位來表示的值可視為標準值，括弧內的值僅作參考。 5. 本標準可能涉及有危險性的材料，操作和設備，本標準要旨不在強調有關使用它時的所有安全問題，使用者應建立適用之安全衛生之操作準則，並且在使用之前能決定規則範圍之應用性。對特定之危害聲明見各節相關的備考。 2.用語釋義 2.1 絕對壓力 (absolute pressure)：不含空氣的樣品壓力，此計算方式是以樣品的總壓力減去溶於樣品內空氣的分壓。 2.2 乾式蒸氣壓當量值 (DV

4、PE)：由樣品總蒸汽壓經回歸公式計算所得之數值。 2.2.1 討論：利用本標準測得之乾式蒸氣壓當量值 （ DVPE） 預期與乾式測試法 （ CNS 14268）步驟 A 測得值相同。 2.3 總壓力 (total pressure)：於本實驗中所測得之壓力值。總壓力係樣品本身的分壓加上溶於樣品內空氣的分壓。 3.方法概要 3.1 將一已冷卻、空氣飽和且一定量的樣品導入至真空、可熱控制的測試室中，另 2 CNS 14666 , K 61084 外測試室的內體積為所注入的試樣量 5 倍。在將試樣注入測試室後，待試樣在37.8 (100 )的測示溫度達到熱平衡後，利用壓力轉換器及指示器量測測試室壓力

5、上昇的結果。使用本方法只能量測總壓力（樣品分壓和溶解空氣分壓的總和），雖然有些儀器也可以量測樣品的絕對壓力。 3.2 測得的總壓力再以回歸公式轉換為乾式蒸汽壓當量值（ DVPE）值（參閱第 12.2節）。 4.意義及應用 4.1 對揮發性液體而言，蒸氣壓是相當重要的物理性質。 4.2 各國政府、機構對汽油和含氧汽油之蒸氣壓都有其規定。 4.3 對於揮發性石油產品規範，一般都包含蒸氣壓管制值，以確保產品具合適的揮發性能。 4.4 本標準比乾式法更精確，且只需少量的樣品 (110ml)，測試時間 7 分鐘。 5.儀器裝置 5.1 蒸氣壓測試設備：符合本標準配有壓力轉換器恆溫控制器及在樣品導入前可將

6、測試室抽成真空的設備之小體積測試室。 5.1.1 測試室應設計可容納 550ml 的液體樣品及蒸氣之體積，且能維持氣 -液比為3.95： 1.00 至 4.05： 1.00 之間。 備考：由不銹鋼或鋁製的測試室之儀器，曾對其精確度及偏 差做過說明。 5.1.2 壓力轉換器之最小操作範圍從 0 至 177kPa(025.7psi)，其最小解析度應為0.1kPa(0.01psi)，以及其最小的準確度須為 0.8kPa(0.12psi)。另外此壓力測定系統並且須包含電子式的讀出裝置以便顯示壓力測定結果。 5.1.3 恒溫控制器必須能使測試室於測定期間的溫度維持在 37.80.1 (1000.2 )。

7、 5.1.4 必須使用白金電阻溫度計做為測試室溫度之測定，此溫度測定裝置之最小測定範圍從室溫至 75 (167 )，其解析度及準確度皆為 0.1 (0.2 )。 5.1.5 此蒸氣壓裝置應具備可將試樣導入真空測試室內及測試後測試室之清洗或吹驅之功能。 5.2 真空泵浦：此泵浦能將測試室內的壓力抽至絕對壓力 0.01kPa(0.001psi)以下。 5.3 注射器：非必要性設備，依據廠商儀器試樣注入系統而定。為氣密性、容積大小 120ml，精密度及準確性須在 1%以內。所選擇使用的注射器容積不可超過試樣的兩倍量。 5.4 冰水浴或氣冷浴：做為將樣品及注射針冷卻至 0 1 (3234 )之用。 5

8、.5 壓力測定器：在與試驗相同海拔高度下能測得準確度為 0.20kPa(0.03psi)或更佳者。 5.5.1 當不是使用水銀壓力計時，壓力測定器需定期校正以維持如第 5.5 節之準確度。 5.6 麥氏（ McLeod）真空壓力計：至少範圍涵蓋 00.67kPa(05mmHg)。可根據參考資料校正之。 6.試劑與材料 3 CNS 14666 , K 61084 6.1 試劑純度：測試時所需的試劑及化學藥品純度至少需 99%以上，以利品質控制(參閱第 9 節 )。除非有其他規定，所有使用於本法之試劑需符合 CNS 所規定的規格。較低純度的試藥也可使用，不過須確認所用的試藥並不會減少測定之準確度。

9、 備考：本節所建議使用的化學藥品是作為品質控制步驟之用，並非用於儀器校正用。 6.2 環己烷 (Cyclohexane) 6.3 環戊烷 (Cyclopentane) 6.4 2,2-二甲基丁烷 (2,2- Dimethylbutane) 6.5 2,3-二甲基丁烷 (2,3-Dimethylbutane) 6.6 2-甲基戊烷 (2-Methylpentane) 6.7 甲苯 (Toluene) 備考：環己烷、甲苯、環戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷及 2-甲基戊烷具可燃性並且對人體有害。 7. 取樣 7.1 一般需求 7.1.1 由於蒸氣壓的測定對於樣品之揮發損失及所引起的成分

10、改變均極端敏感，所以對於樣品之取樣及處理需特別小心及注意。 7.1.2 取樣應依據 CNS 1217石油及其產品之取樣法以獲得樣品和試樣，但是對於含有含氧添加劑者並不能使用水置換取樣法。使用 1 公升大小容器裝入介於 7080%樣品。 備考：目前精密度的試驗是用一公升的容器盛裝樣品所獲得，但 CNS 1217所指定其他大小的容器來盛裝七八分滿樣品，如測試的精密度可被接受時，亦可使用。 7.1.3 如係作為仲裁測試，則必須使用 1 公升之樣品容器。 7.1.4 從樣品容器取出之第一個試樣必須先做蒸氣壓試驗。不可使用容器中剩餘樣品做第二次蒸氣壓測定，如果必須分析第二次蒸氣壓，則需重新取得一個新的樣

11、品。 7.1.5 在樣品試驗前應避免樣品過熱。可藉由將樣品保存在冰水浴或冷凍箱內達到上述目的。 7.1.6 如發現容器會洩漏，應予以丟棄然後重新取得一個新的樣品。 7.2 取樣處理溫度：在打開樣品容器之前，須先將樣品容器及其內容物置於 0 至 1 (32 至 34 )的冰水浴或冷凍箱內，並且須有足夠的時間讓它達到上述的要求溫度。另外可藉由直接測定置於相似取樣容器且與試樣相似的液體，將它置於該冰水浴或冷凍箱內相同時間，以證實樣品已達 0 至 1的規定溫度。 7.3 樣品容器裝填的確認：當樣品溫度已達 0 到 1的溫度時，將樣品容器從冰水浴或冷凍箱取出後，以吸水性物質擦拭乾，假若樣品容器不透明，打

12、開蓋子並使用一個合適的計量設備確認裝填的樣品體積相當於 70 至 80%的容器容量。 4 CNS 14666 , K 61084 （參閱第 7.3.3 節備考）。假若樣品裝在透明的玻璃容器，利用合適的方法確定裝滿 70 至 80%的容量。 7.3.1 如果容器的樣品充填量低於 70%體積的容器容量時丟棄此樣品。 7.3.2 如果容器的樣品充填量高於 80%體積的容器容量時，則須將樣品倒出直至裝填的樣品體積達 70 至 80%的容器容量。一旦樣品被取出就不可將樣品再倒回容器內。 7.3.3 將容器瓶蓋密封後放回冰水浴或冷凍箱中。 備考： 對於不透明容器，確認樣品體積等於容器容量 7080的一種方

13、法，是使用預先標記可指出 7080容器容量的浸漬棒。浸漬棒必須浸入樣品，當由樣品抽出時，其材質可顯示潤濕的部位。在抽出浸漬棒確認樣品體積前，將浸漬棒以垂直容器底部的角度插入樣容器直至接觸底部。對於透明容器，使用標記或利用具有清楚標記 7080高度且與樣品容器相似的容器比較合適。 7.4 使試樣容器中之試樣處於空氣飽和狀態。 7.4.1 雖然透明容器從第 7.3 節以後不須要將樣品容器開啟確認樣品容量，但為了要以相同方式處理透明容器及不透明容器的樣品，在重新密封瓶蓋前有必要將瓶蓋短暫的打開。 7.4.2 當樣品溫度再度達 0 到 1的溫度時，將樣品容器從冰水浴或冷凍箱取出後，以吸水性物質擦拭乾淨

14、後開啟瓶蓋片刻，但此時應注意不要讓水進入瓶內。然後瓶蓋密封後激烈的上下搖動樣品容器，最後放回冰水浴或冷凍箱中 2 分鐘。 7.4.3 重覆第 7.4.2 節步驟至少兩次。在分析步驟開始前，樣品應保存在冰水浴或冷凍箱中。 7.5 單一相之確認：在取得一個測試試樣及將試樣注入儀器內開始分析後，檢查樣品容器中之樣品相分離情形。假如樣品是存放於玻璃容器中，則在樣品轉移之前觀察相的分離情形；但如樣品是儲存於非透明的容器中，則將樣品完全混合並且立刻將留在容器內的樣品倒入一個乾淨的玻璃容器中，以便觀察其相分離情形，霧狀的樣品可能被檢測（參閱報告部分），有霧狀時要小心判斷是否分離為二相，霧狀不是放棄樣品的依據

15、，如果有二相產生則放棄此測試及樣品。 8.儀器裝置之準備 8.1 依操作手冊準備儀器設備。 8.2 如有必要時，清洗及乾燥測試室以避免污染試樣。在試樣注入測試前，應先以目視觀察儀器面板顯示之測試室的壓力是否穩定及其變動不應超過0.1kPa(0.01psi)。當壓力顯示不穩定或變動值超過 0.1kPa 時，檢查測試室是否已將前次具揮發性物質的樣品清除或檢查壓力轉換器之校正狀況。 8.3 如是以注射器注入試樣，則於注射器抽取試樣前先置於冰水浴或冷凍箱冷卻至04.5 (3240 )，但必須注意的是於注射器冷卻期間，可藉由密封注射器之出口以防止水污染注射器之注射筒。 8.4 在注入試樣前，檢查測試室的

16、溫度是否在 37.80.1 (1000.2 )要求範圍內。 5 CNS 14666 , K 61084 9.校正步驟 9.1 壓力轉換器 9.1.1 每月或當品質管制檢查需要時檢查一次壓力感應計之校正偏差情形，使用兩個參考點校正壓力感應計，一點為零點校正 ( 0.1kPa)；一點為室內大氣壓力下之校正。 9.1.2 將麥氏（ McLeod）真空壓力器與真空泵浦連接再與測試室串聯，然後啟動真空泵浦。當麥氏（ McLeod）真空壓力器顯示的壓力小於 0.1kPa(0.8mmHg)時，可將測試室壓力轉換器之壓力依操作手冊調整為 0 或依實際的麥氏（ McLeod）真空壓力器讀值調整。 備考：有關壓力

17、轉換器及麥氏（ McLeod）真空壓力器校正之進一步詳細說明，參閱參考資料。 9.1.3 將設備之測試室打開至常壓下，然後觀察壓力轉換器的壓力值。在觀察前應先確認設備是否設定在總壓力之顯示而非計算或修正值。然後此值與壓力參考標準（ Fortin-type）之汞柱氣壓計讀值比對，氣壓計測定時的海拔高度應與實驗室內的設備相同，且為同一時間之比對。 備考：注意-許多非液體式的氣壓計，例如使用於氣象站及航空站等，其所使用的氣壓計一般都經過海平面讀值修正，此類氣壓計不適合本設備校正用。 9.1.3.1 氣壓計壓力讀值之另一個須修正的因子為介於 0至操作溫度間的汞柱密度之變化，但須將上述值轉換至與蒸氣壓設

18、備顯示之相同的單位。在做密度修正之後，可利用下面式子將 0下之汞柱高度轉換至 kPa 或 psia單位。 1 in.(25mm)Hg， 0 =3.3865 kPa 或 =0.49116 psia 9.1.4 重複第 9.1.2 節及第 9.1.3 節之步驟直至零點及氣壓計讀值沒有更進一步的修正。 9.2 溫度計：使用作為測試室溫度檢測用之白金電阻溫度計，應至少每六個月與國家實驗室之溫度計比對。 10. 品質控制確認 10.1 使用一已知揮發性的管制樣品每日對儀器測試，以作為儀器校正之確認，對於純物質（參閱第 7.1 節），多數的測試樣品可一直在相同的容器進行，依照第7.4 節步驟準備純物質之空

19、氣飽和樣品，對整個或部分使用過之試樣不可再用。記錄測試後之乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)並且與本身實驗室內部之管制樣品統計數值比較，假如管制樣品測試結果超出統計管制限制時，則此時須對儀器做校正。 10.2 以下介紹一些可使用作為本試驗法之管制樣品的物質及其相對蒸氣壓值。 環戊烷， 68.3 kPa(9.91psi) 2,2-二甲基丁烷， 68.0 kPa(9.86psi) 2,3-二甲基丁烷， 51.1 kPa(7.41psi) 2-甲基戊烷， 46.7 kPa(6.77psi) 環己烷， 22.5kPa(3.26psi) 甲苯， 7.1 kPa(1.03psi) 6 CNS 14666 ,

20、K 61084 備考：建議實驗室應定期以第 10.1 節述之管制樣品至少一種作為儀器品質確認之用。而其總蒸氣壓測定步驟 (包含操作者技巧 )應定期以之前每批次產品之製備樣品依第 7.1.2 節方式予以確認。樣品在長期間的儲存過程，應保存於適當的環境下且避免樣品劣化。從上述之品質管制樣品試驗結果，可使用品質管制圖予以分析判斷。 11.操作步驟 11.1 將樣品從冰水浴或冷凍箱中取出，以吸水性物質擦拭樣品容器表面，然後打開瓶蓋，以已冷卻之導管或注射器插入 (參閱第 8.3 節 )。以氣密注射器或導管抽取不含氣泡的樣品並快速地注入測試室。但須注意在打開冷卻樣品容器瓶蓋與注射器注入密閉測試室的過程不可

21、超過 1 分鐘。 11.2 依操作手冊將試樣注入測試室中，並且測試此試樣以獲得總蒸氣壓值。 11.3 設定儀器以讀取試樣之總蒸氣壓值，假如儀器本身具有乾式蒸氣壓當量值之內鍵公式，應事先確認其設定參數如第 12.2 節所述。 12. 計算 12.1 從儀器記錄試樣之總蒸氣壓讀值應至 0.1kPa(0.01psi)。對於儀器本身無自動記錄穩定壓力值之功能時，可採手動方式予以記錄之，不過須每隔一分鐘觀察壓力讀值一次，當連續三次之壓力讀值變化在 0.1kPa 以內時，記錄此讀值至0.1kPa(0.01psi)。 12.2 使用回歸公式計算乾式蒸氣壓當量值（ DVPE)。並再次確認儀器之讀值為公式中的總

22、蒸氣壓值且未被自動程式修正。將測得之總蒸氣壓值代入下式即得乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)。 DVPE,kPa(psi)=(0.965X)-A 式中 X：量測的總蒸氣壓， kPa(psi) A： 37.8kPa(或 0.548psi) 備考：上述的修正公式是在 1988 年利用統計資料評估而得。由此公式測得之介於總蒸氣壓與乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)的偏差值，可根據 CNS 14268獲得。 12.3 如儀器本身具有上述計算公式之換算功能，則操作者不需更進一步對讀值做換算。 13.報告 13.1 不參考溫度下，報告乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)的值至 0.1kPa(0.01psi)。 13.2

23、 如樣品於第 7. 5 節步驟中觀察有霧狀時，則如第 13.1 節的方式報告測試值，但於測試值後註記一英文字母 H。 備考： 1. 對於樣品有霧狀之精密度及偏差並不被描述，因為這類樣品未被內部實驗室作為評估研究之一部份。 2. 在第 13.2 節註記 H 的目的主要是為了讓人注意到此分析樣品為霧狀。但如樣品為霧狀之情形下，實驗室內的電腦系統並無法如第 13.2 7 CNS 14666 , K 61084 節於測試結果後標記英文字母 H 時，可直接以第 13.1 節所述報告試驗結果。不過須於試驗值後詳細補述此樣品為霧狀樣品。 14. 精密度及偏差 14.1 精密度：此測試方法的精確度係由實驗室間

24、之統計計算得來，如下所述： 備考：下面之精確度資料係於 1991 年由實驗室間合作的測試計劃所得。參與試驗的樣品組包含 14 種的碳氫化合物及含氧物質之碳氫化合物作為試驗樣品。含氧物質有 MTBE、乙醇及甲醇，比例從 015 體積百分比；蒸氣壓力從 14100kPa(215psi)。此測試計劃共有 60 個實驗室參與。部分的實驗室使用超過一種以上之方法試驗每一組樣品， 26 個樣品組由 CNS 14628 測試、 27 組由本試驗法測定。除此之外， 6 組由 CNS 14667石油產品流動點測定法（自動傾斜法）測定， 13 組由本試驗法試驗。 14.2 重覆性（ Repeatability）：

25、由同一操作員使用同一種儀器且在穩定之操作狀況下，使用同一種測試材料時，始終在正常而正確的測試方法操作下， 20 次試驗中僅能有一次超過下面的計算值。 重覆性 =0.00807(DVPE+B) B : 124kPa(或 18.0psi) 14.3 再現性（ Reproducibility）：由不同的操作員在不同的實驗室，使用同一種測試材料時，始終在正常而正確的測試方法操作下， 20 次試驗中僅能有一次超過下面的計算值。 再現性 =0.0161(DVPE+B) B： 124 kPa(或 18.0psi) 14.4 偏差：因為並沒有可接受的參考物質適合做為本試驗法之偏差測定，所以本法偏差未被測定。 15. 關鍵字：乾式蒸汽壓（ dry vapor pressure）；汽油（ gasoline）；含氧汽油（ gasoline-oxygenate）；迷你法（ mini method）；石油產（ petroleum products）品；蒸汽壓（ vapor pressure）。 引用標準： CNS 1217 石油及其產品之取樣法 CNS 14628 汽油及含氧汽油蒸氣壓試驗法乾式法 參考資料： ASTM D2892 Test method for distillation of crude petroleum（ 15-theoretical plate column） 附錄 A6