TCVN8359:2010

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8359:2010 (ASTM 1838-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Phương pháp xác định độ ăn mòn tấm đồng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8359:2010 ASTM 1838-07 KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĂN MÒN TẤM ĐỒNG Standard test method for copper strip corrosion by lique f ied p etroleum (LP) gases Lời nói đầu TCVN 8359:2010 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 1838-07 Standard test method for copper strip corrosion by lique f ied p etroleum (LP) gases với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 1838-07 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế. TCVN 8359:2010 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĂN MÒN TẤM ĐỒNG Standard test method for copper strip corrosion by lique f ied p etroleum (LP) gases 1. Phạm vi áp dụng 1.1. Tiêu chu ẩ n này quy định phương pháp phát hiện các chất ăn mòn đồng trong khí dầu m ỏ hóa lỏng. CHÚ THÍCH 1: Đối với các sản phẩm dầu mỏ có độ bay hơi thấp hơn áp dụng phương pháp thử tấm đồng tương đương, xem TCVN 2694 (ASTM D 130). 1.2. Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Các giá trị đưa ra trong ngoặc chỉ là tham khảo. 1.3. Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ s ứ c khỏe cũng như khả n ă ng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. 2. Tài liệu viện dẫn Các t à i liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đ ổ i, bổ sung (nếu có). TCVN 2694 (ASTM D 130) S ả n phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định độ ăn mòn đồng bằng phép thử tấm đồng. TCVN 8355 (ASTM D 1265) Kh í dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Lấy mẫu - Phương pháp thủ công. ASTM E 1 Speci f ication for ASTM Liquid-in-Glass Thermometers. (Nhiệt kế ASTM - Yêu cầu kỹ thuật) . ASTM D 3700 Standard Practice for Obtaining LPG Samples Using a Floating Piston Cylinder (Phương pháp lấy mẫu LPG bằng xylanh piston nổi) . ADJD 0130, ASTM Copper S trip Corrosion Standard for Petroleum (Tiêu chuẩn ăn mòn tấm đồng của dầu mỏ) . 3. Tóm tắt phương pháp Tấm đồng đã đánh bóng được nhúng chìm trong khoảng 100 mL mẫu thử và gia nhiệt ở nhiệt độ 37,8 ° C (100 °F) trong 1 h, trong bình trụ có áp suất làm việc thích hợp. Khi kết thúc quá trình thử, lấy tấm đồng ra và so sánh với một trong b ố n loại của chuẩn ăn mòn tấm đồng ASTM. 4. Ý nghĩa và ứng dụng Các giới hạn ăn mòn đồng đưa ra đảm bảo rằng không làm suy giảm chất lượng của các phụ tùng và các mối n ố i làm bằng đồng và hợp kim đồng và các mối nối được sử dụng phổ biến trong rất nhi ề u các ứng dụng, tồn trữ và thiết bị vận chuyển. 5. Thiết bị, dụng cụ 5.1. Bình trụ thử ăn mòn Được làm bằng thép không gỉ với nắp kín có vòng đệm chữ O có thể tháo rời, k í ch thước phù hợp với Hình 1. Theo yêu cầu của phương pháp này (xem Chú thích 2), nên sử dụng một ống kim loại trơ mềm, như nhôm hay thép không gỉ cho phép đảo ngược bình trụ thử. Toàn bộ thiết bị bao gồm cả bình trụ thử ăn mòn có khả năng chịu được áp suất thử thủy t ĩ nh bằng 6900 kPa (1000 psi). Phải chắc chắn bình trụ không bị rò rỉ khi thử với khí tại áp suất khí 3450 kPa (500 psi). CHÚ THÍCH 2: Có th ể sử dụng c á c khớp nối xoay được và một ống nối lắp vừa với ống có đường kính 6,4 mm (1/4 in). 5.1.1. Trư ớ c lần sử dụng đầu tiên, hệ thống thiết bị sẽ được thử nghiệm khả năng chịu áp suất nhỏ nhất 6900 kPa (1000 psi) bằng thử nghiệm thủy t ĩ nh , hoặc các thử nghiệm khác được cơ quan có thẩm quyền liên quan tại địa phương chấp nhận. Cơ quan có thẩm quyền tại địa phương có thể yêu cầu thêm các thử nghiệm khác. 5.1.2. Trước lần sử dụng đầu tiên hoặc định kỳ hàng năm, khi thay các bộ phận chịu áp của thiết bị, hệ thống thiết bị sẽ được kiểm tra độ kín khí b ằ ng thử nghiệm sự rò rỉ tại 3450 kPa (500 psi) với kh í trơ. 5.1.3. Đ ể thoát bớt kh í an toàn ở mức phù hợp, có các chú ý về h ì nh dáng và chiều dài (khoảng 60 mm) của ống x ả được thể hiện trên Hình 1. Cũng có thể lắp thiết bị giảm áp an toàn vào trong bình trụ thử độ ăn mòn. Nếu lắp thiết bị giảm áp, phải đảm bảo rằng vật liệu của thiết bị không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Hình 1 - Bình trụ thử độ ăn mòn t ấ m đ ồ ng 5.2. Bể ổn nhiệt Có khả năng duy tr ì nhiệt độ ở (37,8 ± 0,5) ° C [(100 ± 1) °F ] . B ể c ó giá đỡ th í ch hợp để giữ bình trụ thử độ ăn mòn ở vị trí thẳng đứng. Bể này có chi ề u sâu sao cho toàn bộ bình trụ và các van ngập chìm trong bể trong suốt quá trình thử. 5.3. Dụng cụ cảm bi ế n nhiệt độ (TSD) Có khả năng giám sát nhiệt độ th ử trong bể với độ chính xác đến ± 0,5 ° C (1 °F) hoặc chính xác hơn. Loại nhiệt kế nhúng hoàn toàn ASTM 12C (12F) là phù hợp để sử dụng trong thử nghiệm này (xem ASTM E 1). Nếu sử dụng loại nhiệt kế này th ì không để cột thủy ngân nhô cao hơn 25 mm (1 in.) trên bề mặt chất lỏng trong bể tại nhiệt độ thử. 5.4. Bàn kẹp đánh bóng Dùng để giữ chắc ch ắ n tấm đồng mà không làm xước gờ khi đánh bóng. TCVN 2694 (ASTM D 130) đề cập đến một bàn kẹp được sử dụng thuận tiện. 6. Vật liệu 6.1. Dung môi rửa, sử dụng axeton hoặc 2.2.4 trimetylpentan loại dùng đ ể thử độ gõ. ( C Ả NH BÁO : Rất dễ bốc cháy. Xem Phụ lục A). 6.2. Tấm đồng, rộng khoảng 12,5 mm (1/2 in.), dày từ 1,5 mm đến 3,0 mm (1/16 in. đến 1/8 in.), dài khoảng 75 mm (3 in.) được cắt ra từ tấm đồng có độ tinh khiết 99,9 % trở lên, đã tôi và xử lý nguội, có bề mặt trơn nhẵn. Khoan giữa t ấ m đồng một lỗ 3,2 mm (1/8 in.) cách một đầu khoảng 3,2 mm (1/8 in.). Các tấm đồng này có thể dùng lại, nhưng khi t ấ m đồng bị biến dạng so với ban đầu th ì phải thay t ấ m đồng khác. 6.3. Vật liệu đánh bóng/Chuẩn bị b ề mặt , bông thép mịn cấp 00 hay mịn hơn. Giấy hoặc v ả i nhám silic cacbua có độ mịn khác nhau bao gồm cả cỡ 65 m m (240 grit). Cũng có thể dùng hạt hoặc bột silic cacbua c ỡ 105 m m (150 mesh). Loại bông thương phẩm là dùng được, nhưng bông y tế thường được sử dụng phổ biến nhất. 6.4. Bảng chuẩn ăn mòn tấm đồng, việc bảo quản và kiểm tra độ ổn định của bảng này được nêu chi tiết trong TCVN 2694 (ASTM D 130). 7. Chuẩn bị tấm đồng 7.1. Chuẩn b ị b ề mặt Loại hết các vết bẩn bề mặt trên c ả sáu mặt của tấm đồng do các lần phân tích trước. Sử dụng loại bông thép mịn cấp 00 hay mịn hơn hoặc dùng giấy hoặc vải silic cacbua có độ mịn như yêu cầu để thu được kết quả như mong muốn. Cuối cùng dùng giấy hoặc vải silic cacbua 65 m m (240 grit) tẩy hết các vết xước do các loại gi ấ y nhám đã dùng trước gây ra. Tấm đồng đã chuẩn b ị phải được đảm bảo không bị oxy hóa trước khi chuẩn bị lần cuối bằng cách ngâm trong dung môi rửa, sau đó lấy ra để đánh bóng lần cuối hoặc ngâm như vậy để bảo quản cho lần thử nghiệm sau. 7.1.1. Quy trình thủ công chu ẩ n bị bề mặt: đặt một tờ giấy silic cacbua lên một mặt phẳng và dùng dung môi rửa làm ẩm tờ giấy trước khi xát tấm đồng vào tờ giấy hoặc vải silic cacbua theo chuyển động xoay tròn. Bảo vệ không cho tấm đồng tiếp xúc với các ngón tay bằng cách dùng c á c giấy lọc không tro. Cũng có thể dùng máy mài với vải hoặc giấy khô loại phù hợp để đánh bóng bề mặt tấm đồng. 7.2. Đánh bóng lần cuối Với tấm đồng được chuẩn b ị như trong 7.1 hoặc t ấ m đồng mới được sử dụng lần đầu tiên, lấy tấm đồng ra khỏi nơi bảo vệ theo cách lấy nó khỏi dung môi rửa. Trước tiên đánh bóng c á c mép và sau đó đến các mặt b ằ ng cách dùng một mi ế ng bông th ấ m đã được thấm ướt bằng dung môi rửa chấm các bột silic cacbua 105 m m (150 mesh), đ ả m bảo rằng bề mặt của t ấ m đồng không tiếp xúc trực tiếp với các ngón tay b ằ ng cách sử dụng giấy lọc không tro. Lau thật sạch bằng một mi ế ng bông th ấ m mới và cầm t ấ m đồng sao cho các ngón tay không chạm vào b ề mặt. Sử dụng kẹp có đệm (tránh làm xước bề mặt) là phù hợp. Kẹp tấm đồng vào bàn kẹp hoặc giá đỡ phù hợp r ồ i đánh bóng các bề mặt ch í nh bằng bông th ấ m c ó các bột silic cacbua. Không đánh bóng theo chuyển động tròn. Chà xát dọc theo trục tấm đồng, vượt qua đầu mút của nó trước khi chà xát theo chiều ngược lại. Làm sạch các bụi kim loại trên tấm đồng b ằ ng cách dùng miếng bông thấm chà mạnh cho tới khi các mi ế ng bông không c ò n bị b ẩ n. Khi tấm đồng đã sạch, nhanh chóng treo vào ố ng nhúng và th ả nó vào b ì nh trụ thử độ ăn mòn đã được chuẩn bị (xem H ì nh 1). 7.2.1. Chú ý đánh bóng đều toàn bộ b ề mặt tấm đồng để có màu đồng đều. Nếu các mép bị mài mòn hơn (bề mặt cong hình elip) th ì chúng sẽ bị ăn mòn nhiều hơn so với trung tâm tấm đồng. Việc dùng bàn kẹp sẽ tạo khả năng đánh bóng đồng đều. 7.2.2. Điều quan trọng là phải tuân th ủ đúng trình tự các bước chuẩn bị của các vật liệu silic cabua có kích thước chính xác như mô tả trong 7.1 và 7.2. Bước chu ẩ n bị cuối cùng là với bột silic cacbua 105 m m (150 mesh). Đ ó là các bột có k í ch thước lớn hơn giấy 65 m m (240 grit) được sử dụng trong bước chu ẩ n b ị b ề mặt. Phải sử dụng các bột kích thước lớn hơn trong chuẩn bị cuối cùng là để tạo ra các sự nh ấ p nhô (độ nhám kiểm soát) trên b ề mặt tấm đồng, chúng là các vị trí để khơi mào cho các phản ứ ng ăn mòn. 8. Lấy mẫu 8.1. Lấy mẫu từ một điểm trong hệ thống LPG nơi mà sẽ cho một mẫu đại diện của thể tích được thử nghiệm, như lấy mẫu từ một dòng chảy động lực hoặc từ một thùng chứa được khuấy trộn tốt . Tốt hơn là lấy mẫu trực ti ế p vào bình trụ thử ăn mòn (5.1) sau khi nó được chu ẩ n bị cho thử nghiệm (9.1). C ần đặc biệt chú ý đến an toàn và những cảnh báo trong tiêu chuẩn TCVN 8355 (ASTM 1265) và ASTM D 3700. 8.2. Có thể lấy mẫu theo TCVN 8355 (ASTM D 1265) và ASTM D 3700. 8.2.1. Nếu mẫu đầu tiên được thu vào trong một bình trụ lấy mẫu thì phải đảm bảo rằng bề mặt bên trong là trơ và không phản ứng với các chất ăn mòn. Có th ể sử dụng bình trụ lấy mẫu được tráng lớp bảo vệ (trơ) bên trong hoặc được xử lý bề mặt (như thủy tinh nung chảy). CH Ú THÍCH 3: Một s ố lớp được tráng bên trong xốp và có th ể h ấ p thụ hoặc thải ra các tạp ch ấ t c ó th ể ảnh hưởng tới kết quả thử nghiệm. Cũng như vậy, các bề mặt thép mới c ó th ể tác dụng với một số lo ạ i lưu huỳnh ăn mòn và c ó khả n ă ng tách lưu huỳnh khỏi LPG làm cho kết quả thử ă n mòn t ấ m đ ồ ng ở mức " đạt giả tạo " . 8.3. Thời gian k ể từ khi l ấ y mẫu thử và khi bắt đầu th í nghiệm phải là nhỏ nh ấ t (tốt nhất là ch ỉ vài phút) (xem Chú thích 4). 8.4. Trong trường hợp có tranh chấp, mẫu thử sẽ được l ấ y trực ti ế p vào một b ì nh trụ th ử ăn mòn. 9. Cách tiến hành 9.1. M ở van B (Hình 1) cho khoảng 1 mL nước cất vào trong một bình trụ thử và lắc để làm ẩm thành bình; xả hết lượng còn lại trong bình trụ, tấm đồng đã được đánh bóng và treo vào móc phía dưới bình trụ rồi được lắp vào b ì nh trụ sao cho điểm cuối của tấm đồng cách đáy b ì nh trụ ít nh ấ t 6,4 mm (1/4 in.). Sau khi lắp đặt xong thiết bị, đóng cả van A trên nắp kín n ố i với ống x ả (Hình 1) và van B. 9.2. Giữ bình trụ thử ăn mòn thẳng đứng sao cho nước không làm ướt t ấ m đồng, nối van A của b ì nh trụ thử với nguồn mẫu bằng một ống nối ngắn mềm và trơ đã được tráng bằng mẫu thử. Cho một lượng mẫu thử vào trong bình trụ bằng cách mở van nguồn của mẫu sau đó m ở van A. 9.3. Đ ó ng van A nhưng không tháo bình trụ thử ra khỏi nguồn mẫu. Lật ngược bình trụ và m ở van B để đuổi hết không khí ra khỏi bình. Đặt lại bình trụ về vị trí thẳng đứng và xả hết các chất lỏng cặn qua van B đang mở. Đóng van B, lúc này bình trụ đã ở vị trí thẳng đứng, m ở van A và nạp mẫu thử vào trong bình trụ. Khi bình trụ th ử đầy, đóng van A và van nguồn, b ỏ ống nối. 9.3.1. ( C Ả NH BÁO : C ần có các biện pháp an toàn để loại bỏ các hơi và chất lỏng trong suốt quá trình này và các quá trình tiếp theo). 9.4. Ngay sau khi tháo ống nối ra và khi b ì nh trụ ở v ị trí thẳng đứng mở nhẹ van A sao cho tất c ả chất lỏng phía trên phần cuối của ống xả sẽ được xả khỏi bình trụ thử. Khi hơi đầu tiên thoát ra trên van A th ì đóng van A. 9.5. Ngay sau khi nạp và xả (nêu trong 9.4) bình trụ thử (xem Chú thích 4), nhanh chóng nhúng ngay bình trụ thử vào trong bể ổn nhiệt, duy trì nhiệt độ tại (37,8 ± 0,5) ° C [(100 ± 1)°F]. Để b ì nh trụ thử trong bể ổn nhiệt trong vòng 1 h ± 5 min. CHÚ THÍCH 4: Bất kỳ sự chậm trễ n à o giữa khâu chu ẩ n bị b ì nh trụ thử, l ấ y m ẫ u, và nhúng bình trụ th ử v à o bể ổn nhiệt sẽ làm thời gian tấm đồng trong mẫu thử lâu hơn và do thời gian tăng lên dẫn đến gia tăng khả năng bạc màu n ế u ch ấ t ăn mòn có trong m ẫ u. 9.6. Tại thời điểm cuối cùng của thử nghiệm lấy bình trụ ra khỏi bể và giữ nó theo phương thẳng đứng, m ở van đáy tới một bộ hứng ch ấ t thải thích hợp (9.3.1) đến khi tất cả chất lỏng và hơi được xả ra ngoài. 9.7. Khi ch ỉ cò n lại một áp suất nhỏ trong bình trụ th ử thì tháo rời t ấ m đồng ngay lập tức và so s á nh với tấm đồng đã ngâm trong khí dầu m ỏ hóa lỏng với bảng chuẩn ăn mòn tấm đồng theo ASTM. 9.8. Chỉ được dùng kẹp thép không gỉ để so sánh tấm đồng thử với bảng chuẩn ăn mòn tấm đồng theo ASTM. Giữ c ả hai tấm đồng thử và bảng chuẩn theo cùng một cách sao cho chúng được quan sát qua ánh sáng phản xạ từ chúng dưới một góc nghiêng k hoảng 45°. Đ ể tránh dính các vết bẩn khi giữ tấm đồng thử trong quá trình kiểm tra và so sánh màu, cần cho tấm đồng thử vào một ống nghiệm dẹt được nút b ằ ng bông thấm. 9.9. Nước cất được thêm vào thường tạo ra các vết nâu lốm đốm trên tấm đồng. Có thể bỏ qua các vết đó hoặc nên thực hiện lại phép thử. 9.10. Nếu nhận thấy tấm đồng có bất kì sự bạc màu nào thì mặt trong của bình trụ nên được đánh bóng với bông thép và rửa sạch b ằ ng dung môi rửa ngay sau khi sử dụng để dùng cho thử nghiệm khác. 10. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo kết quả theo phân loại được quy định trong Bảng 1. Báo cáo thời gian và nhiệt độ của phép thử. 11. Độ chụm và độ chệch Trong trường hợp các số liệu được phân loại theo thứ tự, hiện không có phương pháp chung nào được chấp nhận để xác định độ chụm và độ chệch. Bảng 1 - Phân loại t ấ m đ ồ ng theo ASTM Phân loại Tên Mô tả A Tấm đồng vừa được đánh bóng ... B 1 Mờ xỉn ít (Slight tarnish) Da cam nhạt (light orange), hầu như là giống với tấm đồng mới đ ã được đánh bóng Da cam sẫm (dark orange) 2 Mờ xỉn tương đối ( moderate tarnish) Màu đỏ rượu vang (claret red) Tím ánh xanh (lavender) Nhiều màu sắc như màu xanh tím (lavender blue) và/hoặc màu ánh bạc (silver) phủ trên nền đỏ rượu vang (claret re d ) Màu ánh bạc (silvery) Màu đồng thau (brassy) hoặc màu vàng kim loại (gold) 3 Mờ xỉn đậm (dark tarnish) Màu đỏ tía (magenta) phủ khắp tấm đồng có màu đồng thau Nhiều màu sắc, chủ y ế u là đỏ (red) và xanh lá cây (green) (xanh lam) (peacock), nhưng không có màu xám (gray) 4 Ăn mòn (corrosion) Màu đen rõ ràng (transparent black), xám đậm (dark gray) hoặc màu nâu (bro w n) đôi khi có xen lẫn màu xanh lam (peac o ck) Màu graphit (graphite) hoặc màu đen xỉn (lusterless black) Đen bóng (glossy black) hoặc đen dạng muội đèn (jet black) A Bảng chuẩn ăn mòn của t ấ m đồng theo ASTM tạo thành các đặc điểm mô tả của chúng. B Tấm đ ồ ng mới đánh bóng được đưa vào dãy phân loại chỉ dùng đ ể làm mẫu so sánh đảm bảo tấm đ ồ ng vừa được đánh bóng trước khi thực hiện thử nghiệm là th í ch hợp. Sau khi thực hiện phép thử, b ề ngoài của t ấ m đ ồ ng không th ể giữ nguyên giống như tấm đ ồ ng mới đánh b ó ng ngay cả khi mẫu hoàn toàn không ăn mòn. Phụ lục A (Quy định) Cảnh báo A.1 2.2.4 Trimethyl pentan A.1.1 Tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa điện và ngọn lửa h ở . A.1.2 Bảo quản trong b ì nh chứa k í n. A.1.3 Sử dụng trong điều kiện có thông gió phù hợp A.1.4 Tránh tích tụ hơi và loại bỏ các nguồn phát tia lửa, đặc biệt là những thiết bị điện nổ và nguồn nhiệt chưa phòng nổ. A.1.5 Tránh hít th ở lâu ở nơi có hơi và sương của LPG. A.1.6 Tránh tiếp xúc lâu và nhiều lần với da.