CNS 14860-2004 Method of test for vapor pressure of petroleum products (mini method - atmospheric)《石油产品蒸气压试验法（大气压迷你法）》.pdf

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1、 1 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 K6110514860經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 93 年 9 月 27 日 年月日 (共 7 頁 )石油產品蒸氣壓試驗法 (大氣壓迷你法) Method of test for vapor pressure of petroleum products (mini method atmospheric) 1. 適用範圍：本標準規定以自動蒸氣壓儀器測定石油產品之總蒸氣壓值。本標準適用於沸點在 0（ 32）以上，測試溫度為 37.8（ 100）、氣液比

2、 4： 1 蒸氣壓範圍介於 7 至 110kPa (1.0 16 psi)之間的測試試樣。本標準可用於含氧汽油；不考量試樣中之溶解水。 備考 1. 因為外在大氣壓力不會影響測得之蒸氣壓值，故在 37.8下的蒸氣壓為絕對壓力，單位 kPa（ psi）。此蒸氣壓與試樣的真實壓力不同，係由於少部分試樣蒸發和溶解空氣逸散至空氣中狹小空間所致。 2. 某些摻配的含氧汽油冷卻到 0 1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。對於會產生霧狀的試樣其精密度及偏差尚未被測定 (參閱第 13.2 節備考 )。 3. 本標準改編自 CNS 14666石油產品蒸氣壓試

3、驗法（迷你法），試樣注射前測試室保持在大氣壓力下。 4. 本標準使用自動蒸氣壓儀器，量測之液體試樣量為 1 10 mL。 5. 本標準係藉由一個回歸公式 (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 equivalent)。利用同一試樣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。 6. 本標準採用 SI 單位，括弧內的單位及數值僅供參考。 7. 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，

4、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 乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)：由試樣總氣壓經回歸公式計算所得之數值。 2.1.1 討論：利用本標準測得之乾式蒸氣壓當量值（ DVPE）預期與 CNS 14628測得值相當。 2.2 總氣壓 (total pressure)：於本實驗中所測得之壓力值。從最初大氣壓力增加的壓力值。 3. 方法概要 3.1 將一已冷卻、且空氣飽和的一定量試樣導至恆溫控制的測試室中，測試室的內 2 CNS 14860, K 61105 體積為所注入試樣量的 5 倍，注入試樣前測試室

5、保持在大氣壓力下。將試樣注入測試室，於待測試樣在 37.8 (100 )的測示溫度達到熱平衡後，利用壓力感應轉換器及指示器量測測試室壓力上昇的結果。 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 對車用和航空汽油而言，蒸氣壓是相當重要的，會影響啟動、暖機，和在高操作溫度或高海拔下形成氣障（ vapor lock）之趨勢。在某些地區，以 法律規定汽油蒸氣壓的最大上限，做為空氣污染控制的度量標準。 5. 儀器裝置 5.1 蒸氣壓測試設備：適合本試驗法，配有壓力感應轉換

6、器及恆溫控制器之小體積測試室。 5.1.1 測試室應設計可容納 2 50mL 的液體試樣及蒸氣之體積，且能維持氣 -液比為 3.95： 1.00 至 4.05： 1.00 之間。 5.1.2 壓力轉換器之最小操作範圍從 0 至 172kPa(0 25.0psi)，其解析度應優於0.1kPa(0.01psi)，且準確度須優於 0.3kPa(0.05psi)。另外此壓力測定系統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 )。 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

7、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 導入測試室內及試驗後可對測試室清洗或吹驅之功能。 5.2 注射器：若需要時為氣密性、容積大小 1 20mL，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且需選擇注射體積具備最大的準確性及解析度。 5.3 冰浴或氣冷浴：做為將試樣及注射針冷卻至 0 1 (32 34 )之用。 5.4 壓力測定器：在與實驗室相同海拔高度下，能量測大氣壓力或更大之壓力，其準確度為 0.20kPa(0.03psi)或更佳者。 5.4.1 當不是使用水銀壓力 計時，壓

8、力測定器需定期校正 (可追溯至國家標準 )以維持如第 5.4 節之準確度。 5.5 壓力來源：乾淨及乾燥的壓縮氣體或其他適合的壓縮空氣，可供壓力轉換器校正和清潔測試室之用。 備考：另一替代方法係以真空方式作為測試室之清潔。 6. 試劑與材料 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 10 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 3 CNS 14860, K 61105 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。 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

9、。 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： 警告環己烷、甲苯、環戊烷、 2,2-二甲基丁烷、 2,3-二甲基丁烷及 2-甲基戊烷等都具可燃性並且對人體有害。 7. 取樣 7.1 一般要求 7.1.1 由於蒸氣壓的測定對於試樣之 揮發損失及所引起的成分改變均極端敏感，所以對於試樣之取樣及處理須特別小心及注意。

10、 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之燃料並不能使用水置換取樣法。使用 1 公升大小容器裝入介於 70 80%容量的樣品。 7.1.3 從樣品容器取出之第一個試樣 必須先做蒸氣壓試驗。不可使用在容器中剩餘試樣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試樣。 7.1.4 在試樣試驗前應避免試樣過熱 。可藉由將試樣保存在冰浴或冰箱內達到上述目的。 7.1.5 如發現容器有洩漏情形，應予以丟棄然後重新取得一個新的試樣。 7.1.6 勿使用塑膠材質（聚乙烯、聚 丙烯或類似物質）的容器，因為揮發性物質可能會穿透容

11、器表面擴散逸出。 7.2 取樣時溫度：在打開試樣容器之前，須先將試樣容器及其內容物置於 0 至 1(32 至 34 )的冰浴或冰箱內，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，將它置於該冰浴或冰箱內保存相同時間，以證實試樣已達 0 至 1的規定溫度。 7.3 試樣容器裝填的確認：當試樣溫度已達 0 到 1的溫度時，將試樣容器從冰浴或冰箱取出後，以吸水性物質拭乾。假若試樣容器不透明，打開蓋子並使用一個合適的計量設備確認裝填的試樣體積相當於 70 至 80%的容器容量（參閱第7.3.3 節備考）。假若試樣裝在透明的玻璃容器，利用合適的方法確定

12、裝滿 70至 80%的容量。 7.3.1 如果容器的試樣充填量低於 70%體積的容器容量時丟棄此試樣。 7.3.2 如果容器的試樣充填量高於 80%體積的容器容量時，則須將試樣倒出直至 4 CNS 14860, K 61105 裝填的試樣體積達 70 至 80%的容器容量。一旦試樣被取出就不可將試樣再倒回容器內。 備考： 對於不透明容器，確認試樣體積等於容器容量 70 80%的一種方法，是使用預先標記可指出 70 80%容器容量的量油棒。浸漬棒必須浸入試 樣，當由試樣抽出時，其材質可顯示潤濕的部位。在抽出浸漬棒確 認試樣體積前，將浸漬棒以垂直容器底部的角度插入試樣容器直至 接觸底部。對於透明容

13、器，使用標記或利用具有清楚標記70 80%高度且與試樣容器相似的容器也合適。 7.3.3 將容器瓶蓋密封後放回冰浴或冰箱中。 7.4 使容器中之樣品達到空氣飽和狀態。 7.4.1 非透明容器當試樣溫度再度達 0 1溫度時，將試樣容器從冰浴或冰箱取出後，以吸水性物質拭乾後 開啟瓶蓋片刻，但此時應注意阻絕水流入瓶內。將瓶蓋密封後激烈的上下搖動試樣容器，放回冰浴或冰箱中 2 分鐘。 7.4.2 透明容器雖然透明容器從第 7.3 節以後不須要將試樣容器開啟確認試樣容量，但為了要以相同方式處 理透明容器及不透明容器的試樣，在重新密封瓶蓋前有必要將瓶蓋短暫的打開。隨後以第 7.4.1 節所述進行處理。 7

14、.4.3 重複第 7.4.1 節步驟至少兩次。在分析步驟開始前，試樣應保存在冰浴或冰箱中。 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，檢查剩餘樣品容器中之樣品相分離情形。假如樣品是存放於透明容器中，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部分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，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，依操作手

15、冊準備浸樣裝置。 8.3 注射器抽取試樣前先置於冰浴或冰箱冷卻至 0 4.5 (32 40 )，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 依操作手冊指示清洗及乾燥測試室。在測試室密閉時，儀器面板顯示穩定，變動值不超過 0.000.20 kPa（ 0.000.03 psi）。 8.5 假若懷疑測試室不潔淨，則參考操作手冊指示之步驟清洗；若顯示值無法回復至 0，則參考操作手冊指示之步驟校正。 8.6 在注入試樣前，檢查測試室的溫度是否在 37.80.1 (1000.2 )要求範圍內。 9. 校正步驟 9.1 壓力感應轉換器 5 CNS 14860,

16、 K 61105 9.1.1 依操作手冊每月或當品質管制 檢查需要時檢查一次壓力感應轉換器之校正偏差情形，使用兩個參考點校 正壓力感應轉換器，另一點為實驗室大氣壓力，一點為大於實驗室內大氣壓力。此範圍至少要涵 蓋預期最大壓力之80%。 9.2 溫度量測器：使用作為測試室溫度檢測用之溫度量測器，應至少每六個月與國家標準之溫度量測設備比對校正。 10. 品質控制確認 10.1 使用一已知揮發性的管制試樣每日 對儀器測試，以作為儀器校正之確認，對於純物質（參閱第 6.1 節），多數的測試試樣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氣飽和試樣，對整個或部分使用過之試樣不可再用。假如

17、觀測結果與參考值差異大於 1.0 kPa（ 0.15 psi）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試樣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， 22.5 kPa(3.26psi) 甲苯， 7.1 kPa(1.03psi) 備考：建議實驗室應定期以第 10.2 節所述之管制試樣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

18、以之前每批次產品之製備試樣以第 7.1.2 節方式予以確認。試樣在長期間的儲存過程，應保存於適當的環境下且避免 試樣劣化。從上述之品質管制試樣試驗結果，可使用品質管制圖予以分析判斷。 11. 操作步驟 11.1 將試樣從冰浴或冰箱中取出，以吸 水性物質擦拭試樣容器表面，然後打開瓶蓋，並插入已冷卻之注射器。以氣 密注射器抽取不含氣泡的試樣並快速地注入測試室。但須注意在打開冷卻試 樣容器瓶蓋與注射器注入密閉測試室的過程不可超過 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蒸氣壓值。 11.3 假如儀器本身具有自動計算乾式蒸氣壓當量值時，應事先確認在第 12.2 節使用之

19、公式。 12. 計算 12.1 從儀器記錄試樣之蒸氣壓讀值應至 0.1kPa(0.01psi)。對於儀器本身無自動記錄穩定壓力值之功能時，須每隔一分鐘以手動方式予以記錄壓力讀值至 0.1kPa，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蒸氣壓值且未被自動程式修 正。將測得之總氣壓值代入下式即得乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)。 DVPE， kPa(psi)=(0.965X) A (1) 式中， X：量測的總蒸氣壓， kPa(psi) 6 CNS 148

20、60, K 61105 A：如使用 HERZOG SC970 型號時，為 0.538kPa（ 0.078 psi） A：如使用 ABB 4100 型號時，為 1.937kPa（ 0.281 psi） 備考：上述的回歸公式是 ASTM 在 1991 年實驗室間共同測試而得。此公式修正了量測蒸氣壓與依據 CNS 14628 方法 A 所獲得之乾式蒸氣壓的相對偏差值。 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 不需註明溫度，報告乾式蒸氣壓當量值 (DVPE)至 0.1 kPa(0.01psi)。 13.2 如試樣於第 7.5 節步驟

21、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. 對於試樣出現霧狀其精密度及偏差並不被描述，因為這類試樣未被內部實驗室作為評估研究之一部分。 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試樣為霧狀。但如試樣為霧狀之情形下，實驗室內的電腦系統並無法如第 13.2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試樣為霧狀試樣。 14. 精密度 14.1 精密度：此測試方法的精密度係由實驗室間之統計計算得來，如下所述： 備考： 下面之精密度資料係 ASTM 於 1991 年由實

22、驗室間合作的測試計畫所得。參與試驗的試樣組包含 14 種的碳氫化合物及含氧物質之碳氫化合物作為試驗試樣。含氧物質如乙醇及 MTBE，含氧比例從 0 15vol.%；蒸氣壓力從 14 100kPa(2 15psi)。此測試計畫共有 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試樣， 13 個樣品組利用本標準且用二種不同儀器測試， 26 個樣品組由 CNS 14628 測試、 13 組由 ASTM D5190 及 27 組由 CNS 14666 試驗法測定。除此之外， 6 組由 ASTM D5190 之修正試驗法測定。 參考： ASTM D5190 Test method fo

23、r vapor pressure of petroleum products（ mini method） 14.2 重複性（ Repeatability）：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，連續二次測試結果之差異值， 20 次試驗中能有一次超過下面的計算值。 HERZOG SC970 機台： 1.31 kPa（ 0.19 psi） ABB 4100 機台： 1.79 kPa（ 0.26 psi） 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

24、試方法操作下，二個單獨且獨立的測試結果之差異值， 20 次試驗中僅能有一次超過下面的計算值。 HERZOG SC970 機台： 2.69 kPa（ 0.39 psi） 7 CNS 14860, K 61105 ABB 4100 機台： 4.14 kPa（ 0.60 psi） 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。 14.5 相對偏差： ASTM 在 1991 年實驗室間合作測試活動的統計結果顯示，以本標準測試總氣壓與 CNS 14628 測得的乾式蒸汽壓的相對偏差，這些偏差以方程式 (1)表示。 15. 關鍵字：乾式蒸氣壓當量值（ dry vapor pressure equivalent）；汽油（ gasoline）；含氧汽油（ gasoline-oxygenate）；大氣壓迷你法（ mini method atmospheric）；石油產品（ petroleum products）；蒸氣壓（ 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 ) CNS 14666 石油產品蒸氣壓試驗法 (迷你法 )