PRODUCTOS DERIVADOS DE PETRÓLEO. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD API POR EL MÉTODO DEL HIDRÓMETRO

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Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2319:2013

Primera revisión

PRODUCTOS DERIVADOS DE PETRÓLEO. DETERMINACIÓN

DE LA DENSIDAD API POR EL MÉTODO DEL HIDRÓMETRO

Primera edición

PETROLEUM PRODUCTS. TEST METHOD FOR API GRAVITY. HYDROMETER METHOD

First edition

DESCRIPTORES: Derivados del petróleo, método de ensayo, determinación de la densidad API. PE 02.02-330

CDU: 662.763 CIIU: 3630 ICS: 75.160.20

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CDU: 662.763 CIIU : 3630 ICS: 76.160.20 PE 02.02-330 Norma Técnica Ecuatoriana Voluntaria

PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD API POR EL MÉTODO DEL HIDRÓMETRO NTE INEN 2319:2013 Primera revisión 2013-09 1. INTRODUCCIÓN

1.1 La densidad API del petróleo crudo y sus productos, se utiliza para la conversión de volúmenes

medidos, a volúmenes a la temperatura estándar de 15,56°C (60 °F).

1.2 La densidad API es una propiedad determinante de la calidad de los crudos. Sin embargo, de un

producto derivado del petróleo es un indicador seguro de su calidad. En correlación con otras propiedades, la densidad API puede usarse para proporcionar una composición aproximada de hidrocarburos y el calor de combustión.

2. OBJETO

2.1 Esta norma establece el procedimiento para la determinación de la densidad API del petróleo

crudo y sus derivados, utilizando un hidrómetro de vidrio.

3. ALCANCE

3.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad API del petróleo crudo y sus

derivados líquidos, que tienen una presión de vapor Reid (Método de Ensayo ASTM D323) igual o menor a 26 psi (180 kPa), utilizando un hidrómetro de vidrio. La densidad API se determina a 60°F (15,56°C), o se convierte su valor a 60 °F, por medio de tablas estándar, las cuales no se aplican a productos que no sean hidrocarburos, o a hidrocarburos esencialmente puros, tales como los aromáticos, (ver nota 1).

4. DEFINICIONES

4.1 Densidad API. Es una escala arbitraria que se relaciona con la densidad relativa (gravedad específica) a 60/60 °F (15,56/15,56 °C) y se define por la siguiente ecuación:

4.1.1 No es necesario definir la temperatura de referencia, debido a que ya se incluye en la definición, 0 ˚F.

5. METODO DE ENSAYO 5.1 Resumen del Método

5.1.1 Este método de ensayo se fundamenta en el principio de que la densidad de un líquido, varía directamente con la profundidad de inmersión de un cuerpo que se encuentra flotando en éste. A este cuerpo, graduado en unidades de densidad API, se le denomina hidrómetro API.

5.1.2 La densidad API se lee observando el hidrómetro API que se encuentra flotando libremente y corresponde a la lectura de la graduación más cercana a la intersección aparente de la superficie del plano horizontal del líquido con la escala vertical del hidrómetro, una vez que la temperatura de equilibrio se haya alcanzado. La temperatura de la muestra se lee en un termómetro ASTM, el cual puede formar parte del hidrómetro (termohidrómetro) o ser independiente.

5.2 Equipo

5.2.1 Hidrómetro de vidrio. Debe estar graduado en grados API, como aquellos que se indican en la Tabla 1 y debe cumplir la Especificación ASTM E100, o las especificaciones IP de Hidrómetros para Petróleo.

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Nota 1. La versión internacional de este Método de Ensayo se describe en el Método de Ensayo ASTM D1298.

(Continúa)

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5.2.2 Termómetros. Con rangos de -20.5°C (-5 °F) a 101.6°C (215 °F). Deben cumplir la Especificación ASTM E1 para el termómetro -11.1°C (12F) o termómetro 64F de las Especificaciones IP. No se requiere utilizar un termómetro si se usa un termohidrómetro, (ver nota 2).

5.2.3 Probeta. Puede ser de metal, vidrio transparente o plástico. Se recomienda utilizar una probeta con pico en el borde para verter fácilmente la muestra. El diámetro interno de la probeta debe ser por lo menos 25 mm más grande que el diámetro externo del hidrómetro utilizado y su altura debe ser tal que la longitud de la columna de la muestra sea por lo menos 25 mm mayor que la porción del hidrómetro que se sumerge bajo la superficie de la muestra. Para ensayos en campo, puede utilizarse un patrón de muestreo de dimensiones adecuadas.

5.3 Temperatura del Ensayo

5.3.1 La densidad API que se determina utilizando el método del hidrómetro es más precisa si la temperatura del ensayo es igual o se acerca a la temperatura estándar de 60 °F (15,56°C). Para desarrollar el ensayo se puede utilizar ésta o cualquier otra temperatura comprendida entre 0 °F y 195 °F (-18 °C y + 90 °C), siempre y cuando, se cumplan las condiciones que se indican en la Tabla 2, dependiendo del tipo de muestra.

5.4 Procedimiento

5.4.1 Para los ensayos de referencia, utilizar hidrómetros de tipo plano largo (1H a 10H); para los ensayos en campo, utilizar termohidrómetros.

5.4.2 Ajustar la temperatura de la muestra de acuerdo con la Tabla 2. Para los ensayos en campo, se pueden utilizar temperaturas distintas a las que se indican en dicha Tabla. Mantener la probeta aproximadamente a la misma temperatura que la muestra a ensayar.

5.4.3 Transferir la muestra en una probeta limpia, sin agitar ni salpicar, a fin de evitar la formación de burbujas de aire y reducir al mínimo la evaporación de los componentes de punto de ebullición más

bajos de las muestras más volátiles (Precaución.- Extremadamente inflamable. Los vapores pueden

inflamarse), las cuales deben trasladarse a la probeta con un sifón. (Precaución.- No aspire el sifón

con la boca, use un aspirador de bulbo de caucho). Remover con papel filtro limpio, cualquier burbuja de aire que se forme en la superficie, después de introducir el hidrómetro. Para los ensayos en campo, medir directamente la densidad en el ladrón de muestreo. Colocar la probeta que contiene la muestra en posición vertical en un lugar libre de corrientes de aire. Tener mucho cuidado para evitar que la temperatura de la muestra, varíe apreciablemente durante el ensayo. Durante este período, la temperatura media de los alrededores, no debe cambiar en más de 2 °C (5 °F).

Tabla 1. Escala de Hidrómetros disponibles, °API

Designación Tipo Rango de API Escala

Series Totales Cada Unidad División Error

1 H a 10 H Plano largo -1 a 101 12 0,1 0,1 21H a 40 H Plano corto 0 a 101 6 0,1 0,2 51H a 60 H Térmica -1 a 101 12 0,1 0,1 71H a 74 H Térmica -1 a 41 12 0.1 0,1 A Térmica 15 a 51 8

A Ocho rangos de grados API para termohidrómetros están disponibles

5.4.4 Introducir el hidrómetro suavemente en la muestra y cuando esté estable, bajar dos divisiones de la escala en el interior del líquido y soltar. Mantener el resto del vástago seco pues el líquido innecesario sobre éste, cambia el peso efectivo del hidrómetro y por tanto, afecta a la lectura obtenida. Dejar que el hidrómetro alcance su posición de equilibrio flotando libremente, sin tocar las paredes de la probeta. Con muestras de baja viscosidad, un ligero giro impartido al hidrómetro, al soltarlo, ayuda a llevarlo al equilibrio flotando libremente lejos de las paredes de la probeta. Dar suficiente tiempo para que el hidrómetro llegue a permanecer completamente estacionario y todas las burbujas de aire suban a la superficie. Esto es particularmente necesario en el caso de las muestras más viscosas.

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NOTA 2. El Termómetro ASTM 12F tiene subdivisiones de 0,5 °F y un error de escala permitido de ± 0,25 °F. Los termómetros que están incorporados en termohidrómetros tienen subdivisiones de 2 °F y un error de escala permitido de ± 1°F.

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5.4.5 Cuando el hidrómetro y el termómetro alcancen el equilibrio (lo cual se verifica al estabilizarse la temperatura interna del sistema y no difiere en más de 0,2 °F (0,1 °C)) y mientras el hidrómetro está flotando libremente, tomar la lectura de manera adecuada. Observar un punto ligeramente por debajo de la superficie del líquido y poco a poco elevar la línea de visión hasta que esta superficie, que se observa como una elipse, se convierta en una línea recta. Registrar el punto en el que la línea corta la escala del hidrómetro.

5.4.6 Para realizar una lectura con líquidos no transparentes, observar el punto en la escala del hidrómetro, en el cual la muestra tiene su punto más alto sobre su superficie principal, colocando el ojo ligeramente sobre la superficie plana del líquido, de lo cual se determina que la lectura requiere de una corrección. Para determinar dicha corrección, observar la altura sobre la superficie principal del líquido en la cual la muestra se eleva sobre la escala del hidrómetro, cuando el hidrómetro en cuestión está inmerso en un líquido transparente y tiene una tensión superficial similar a la de la muestra a ensayarse.

5.4.7 Observar la temperatura de la muestra con una precisión de 0,25 °F (0,1°C) inmediatamente antes y después de observar la densidad; al efectuar la dicha temperatura, el líquido en la probeta debe ser cuidadosamente agitado con el termómetro (ver nota 3), manteniendo el bulbo completamente sumergido. Si las lecturas de temperatura difieren en más de 1°F (0,5°C), repetir las observaciones de la temperatura y densidad, hasta cuando la temperatura de la muestra sea más estable. Reportar como la temperatura de ensayo, a la media de la lectura del termómetro, antes y después de la lectura final del hidrómetro, lo más cercana a 1°F, (ver nota 3).

Tabla 2. Condiciones Límites y Temperaturas de Ensayo

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NOTA 3. Cuando se utiliza el termohidrómetro, agitar la muestra subiendo y bajándolo cuidadosamente. Esto se recomienda en el caso de leer las escalas del termómetro, después observar las lecturas del hidrómetro. Leer el termómetro lo más cercano a 0,5 °C (1 °F).

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5.5 Cálculos

5.5.1 Cuando se determinan las densidades de líquidos opacos usando el procedimiento que se indica en 5.4.6, se debe efectuar la corrección a partir de la lectura del hidrómetro.

5.5.2 Corregir todas las lecturas del hidrómetro a 60°F (15,56°C), usando la Tablas 5A o 5B de la guía ASTM D1250.

5.6 Errores del Método

5.6 La precisión de este método de ensayo se ha determinado a partir del estudio estadístico de los resultados interlaboratorios como se indica a continuación:

5.6.1.1 Repetibilidad.La diferencia entre resultados de ensayos consecutivos, obtenidos por el mismo operador, con el mismo equipo, bajo condiciones de operación constantes y sobre un material de ensayo idéntico, podría exceder 0,2 °API en el largo plazo solo en una ocasión de veinte, bajo la normal y correcta realización del método de ensayo.

5.6.1.2 Reproducibilidad. La diferencia entre dos resultados individuales e independientes, obtenidos por distintos operadores que trabajan en diferentes laboratorios sobre un material de ensayo idéntico, podría exceder 0,5 °API en el largo plazo solo en una ocasión de veinte, bajo la normal y correcta realización del método de ensayo, (ver nota 4 y 5).

5.6.1 Desviación.La desviación para este método de ensayo no se ha determinado.

6. INFORME DE RESULTADOS

6.1 Reportar la lectura corregida del hidrómetro como grados API (°API), o como densidad API.

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NOTA 4. La precisión para este método de ensayo no se ha obtenido de acuerdo con RR: DO2-1007.

NOTA 5. Esta declaración de precisión solo se aplica a las mediciones realizadas a diferentes temperaturas de 60°F (15,56°C), menores a 18°F (10°C).

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APENDICE Z

Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 928 Productos de Petróleo. Determinación de la Presión de

vapor Reid.

ASTM E100 Standard Specification for ASTM Hydrometer.

ASTM E1 Standard Specification for ASTM Liquid in Glass

Thermometers.

ASTM D1250 Standard Guide for Use of the Petroleum Measurement

Tables.

Z.2 BASES DE ESTUDIO

ASTM D 287-92 (Reapproved 2006), Standard Test Method for API Gravity of Crude Petroleum and

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

Documento: NTE INEN 2319 Primera revisión

TÍTULO: PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD API POR EL MÉTODO DEL HIDRÓMETRO

Código: PE 02.02-330

ORIGINAL:

Fecha de iniciación del estudio: 2000-01-14

REVISIÓN:

Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo 2001-05-29 Oficialización con el Carácter de Voluntaria por Acuerdo No. 01293-C de 2001-09-04

publicado en el Registro Oficial No. 450 de 2001-11-09

Fecha de iniciación del estudio: 2012-07-18 Fechas de consulta pública: 2012-12-19 a 2013-01-18

Subcomité Técnico de:

Fecha de iniciación: Fecha de aprobación: Integrantes del Subcomité:

NOMBRES:

Mediante compromiso presidencial N° 16364, el Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN, en vista de la necesidad urgente, resuelve actualizar el acervo normativo en base al estado del arte y con el objetivo de atender a los sectores priorizados así como a todos los sectores productivos del país.

Para la revisión de esta Norma Técnica se ha considerado el nivel jerárquico de la normalización, habiendo el INEN realizado un análisis que ha determinado su conveniente aplicación en el país. La Norma en referencia ha sido sometida a consulta pública por un período de 30 días y por ser considerada EMERGENTE no ha ingresado a Subcomité Técnico.

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

Otros trámites: Esta NTE INEN 2319:2013 (Primera revisión), reemplaza a la NTE INEN 2319:2001 La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13283 de 2013-08-08 Registro Oficial No. 75 de 2013-09-06

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Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815

Dirección General: E-Mail:direccion@inen.gob.ec

Área Técnica de Normalización: E-Mail:normalizacion@inen.gob.ec Área Técnica de Certificación: E-Mail:certificacion@inen.gob.ec

Área Técnica de Verificación: E-Mail:verificacion@inen.gob.ec Área Técnica de Servicios Tecnológicos: E-Mail:inenlaboratorios@inen.gob.ec

Regional Guayas: E-Mail:inenguayas@inen.gob.ec Regional Azuay: E-Mail:inencuenca@inen.gob.ec Regional Chimborazo: E-Mail:inenriobamba@inen.gob.ec

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