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ASTM D4052 - Méthode de test standard pour la masse volumique, la masse volumique relative et la gravité API des liquides par densimètre numérique

La norme ASTM D4052 est publiée par ASTM International (anciennement American Society for Testing and Materials, depuis 2001 « ASTM International »). La norme définit la méthode d'essai utilisée pour déterminer la masse volumique, la masse volumique relative et la gravité API des distillats de pétrole et des huiles visqueuses. La procédure définie par ASTM D4052 est utilisée pour tester, par exemple :

  • Essence
  • mélanges d'essence-oxygénate
  • Diesel
  • carburéacteur
  • huiles de base
  • Cires
  • Huiles lubrifiantes

Pourquoi mesurer la masse volumique, la masse volumique relative ou la gravité API de ces substances ?

La masse volumique et les valeurs associées telles que la masse volumique relative et la gravité API sont des propriétés physiques fondamentales qui sont utilisées dans l'industrie pour caractériser le pétrole et les produits pétroliers. Il est essentiel de connaître la masse volumique ou la masse volumique relative du pétrole et des produits pétroliers afin de convertir les volumes mesurés en volumes à la température standard de 15 °C, par exemple lors de la négociation et du transport des carburants. Pour la détermination de la masse volumique dans des échantillons de pétrole brut, la méthode d'essai décrite dans l'ASTM D5002 doit être utilisée.

Quelles sont les exigences exactes pour la mesure de la masse volumique selon l'ASTM D4052 ?

Remplissage de l'échantillon

La norme exige que les matériaux testés "puissent être manipulés de manière normale en tant que liquides à la température d'essai, en utilisant soit un équipement d'injection d'échantillons manuel, soit automatisé."[1] L'injection d'échantillons manuelle signifie remplir à l'aide de seringues. Le remplissage de seringue nécessite des connaissances et de la patience. L'injection automatique d'échantillons nécessite un changeur d'échantillons. Les changeurs d'échantillons vont des dispositifs à échantillon unique aux changeurs d'échantillons avec des chargeurs pouvant contenir jusqu'à 96 échantillons à la fois. En raison de leur haute viscosité, les cires et autres échantillons hautement visqueux nécessitent un appareil de densité avec une cellule de température fonctionnant à des températures élevées pour maintenir l'échantillon dans un état liquide pour la mesure. Le remplissage nécessite l'une de ces options :

Pression de vapeur - RVP

La procédure ASTM D4052 ne peut être appliquée qu'aux liquides ayant une pression de vapeur totale généralement inférieure à 100 kPa. Cependant, cette limitation peut être étendue à >100 kPa si le densimètre utilise une technologie qui garantit qu'il n'y a pas de bulles dans l'échantillon dans la cellule de mesure (tube en U). Cela inclut l'utilisation d'un appareil de mesure de densité et d'un système de changement d'échantillons qui remplit et mesure dans des conditions de pression. Les bulles dans l'échantillon ont un effet négatif sur la mesure de densité. 

Viscosité :

La procédure ASTM D4052 ne peut être appliquée qu'aux liquides ayant des viscosités généralement inférieures à environ 15.000 mm2/s à la température d'essai. Pour vérifier la viscosité, un viscomètre cinématique standard fournit des résultats selon les normes ASTM D445 et ASTM D7042. Remplir des échantillons à haute viscosité tels que des cires nécessite une seringue ou un changeur d'échantillons qui est chauffé à une température à laquelle l'échantillon devient liquide. En savoir plus sur les changeurs d'échantillons qui fonctionnent à des températures élevées.

Échantillons opaques :

Lors de l'essai d'échantillons opaques, l'ASTM D4052 stipule soit l'utilisation de la détection automatique des bulles, soit qu'une "procédure appropriée doit être établie afin que l'absence de bulles d'air dans le tube en U puisse être établie avec certitude."[2] Cette "procédure appropriée" inclut l'utilisation d'un densimètre et d'un système de changement d'échantillons qui remplit et mesure dans des conditions de pression.

Unités courantes

Les unités de mesure acceptées pour la masse volumique selon l'ASTM sont des kilogrammes par mètre cube (kg/m3, unité SI) ou des grammes par millilitre (g/mL). 

Normes ASTM alternatives pour la mesure de la masse volumique

Avant l'invention de la mesure de masse volumique numérique dans les années 1960s, la masse volumique, la masse volumique relative et la gravité API des produits bruts et pétroliers étaient déterminées à l'aide de pycnomètres ou d'hydromètres. Ces méthodes persistent aujourd'hui et sont décrites dans les normes ASTM suivantes : ASTM D1298 Méthode d'essai standard pour la masse volumique, la masse volumique ou la gravité API du pétrole brut et des produits pétroliers liquides par méthode de densimètre ASTM D1217 Méthode d'essai standard pour la masse volumique et la masse volumique relative (gravité spécifique) des liquides par pycnomètre de Bingham ASTM D287 Méthode d'essai pour la gravité API du pétrole brut et des produits pétroliers (méthode de densimètre)

Autres normes ASTM pertinentes pour la mesure de la masse volumique numérique

Appareils de mesure de masse volumique portables/hydromètres numériques : D7777 Mesure de la masse volumique, de la masse volumique relative ou de la gravité API des liquides pétroliers à l'aide d'un appareil de mesure de densité numérique portable dans des applications sur le terrain Pour le pétrole brut : D5002 Méthode d'essai pour la masse volumique, la masse volumique relative et la gravité API des huiles brutes par analyseur de densité numérique

Références

[1][2] www.astm.org/Standards/D4052.htm

Produits apparentés

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