NTE INEN 682 DETERMINACIÓN DEL ETIL MERCAPTANO

Quito - Ecuador
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA
NTE INEN 682:2013
Primera revisión
GAS LICUADO DE PETRÓLEO. DETERMINACIÓN DE ETIL
MERCAPTANO
Primera edición
LIQUEFIED PETROLEUM GAS. TEST METHOD FOR DETERMINATION OF ETHYL MERCAPTAN
First edition
DESCRIPTORES: Petróleo y tecnologías afines, combustibles gaseosos, etil, mercaptano
PE 01.04-307
CDU: 665.4/5.59
ICS: 75.160.30
CDU: 665.4/5.59
ICS: 75.160.30
Norma Técnica
Ecuatoriana
Voluntaria
PE 02.04-307
GAS LICUADO DE PETRÓLEO
DETERMINACIÓN DE ETIL MERCAPTANO
NTE INEN
682:2013
Primera revisión
2013-09
1. INTRODUCCIÓN
1.1 El gas licuado de petróleo (GLP) es incoloro e inodoro y no se detecta por los sentidos humanos
normales. Para proporcionar una alerta olfativa en el caso de una fuga, el GLP para uso doméstico o
comercial se odoriza intencionalmente, de manera que sea fácilmente detectable muy por debajo de
los niveles de concentración de inflamabilidad o de asfixia para GLP en el aire. El odorizante más
común para el GLP es el etil mercaptano. El uso de campo de este método de ensayo permitirá
determinar rápidamente la presencia y concentración de etil mercaptano en el vapor del GLP sin la
necesidad de usar un equipo de laboratorio complejo.
2. OBJETO
2.1 Esta norma establece el método para la determinación de etil mercaptano en gas licuado de
petróleo.
3. ALCANCE
3.1 Este método de ensayo cubre un procedimiento rápido y sencillo, utilizando tubos de detección
por tinción, para realizar mediciones de campo de etil mercaptano en la fase vapor de sistemas de
gas licuado de petróleo (GLP). Aunque existen tubos de detección por tinción que permiten detectar
concentraciones de etil mercaptano en el intervalo de 0,5 a 120 partes por millón en volumen (ppmv),
este método de ensayo se aplica específicamente a sistemas que contengan 5 ppmv o más de etil
mercaptano en los vapores de gas licuado de petróleo (GLP), (ver nota 1).
4. MÉTODO DE ENSAYO
4.1 Resumen del Método
4.1.1 Utilizando una bomba de vacío operada manualmente, se extrae una muestra de gas licuado de
petróleo (GLP) que se hace pasar a través de un tubo detector diseñado específicamente para la
detección de mercaptanos. La longitud de la mancha (cambio de color) que se genera en el tubo
detector cuando éste se expone a un volumen específico de muestra, es directamente proporcional a
la cantidad de etil mercaptano presente en dicha muestra de ensayo. La longitud de la mancha que
se genera en el tubo detector se convierte a concentración, en partes por millón en volumen (ppmv),
por comparación con una escala de calibración que el fabricante de los tubos de detección por tinción
debe proporcionar.
4.2 Interferencias
4.2.1 Los tubos detectores pueden estar sujetos a interferencias de otros materiales distintos a la
sustancia que se tiene como objetivo. Es probable que el metil mercaptano interfiera con la
determinación de etil mercaptano en los tubos designados para tal efecto. Debido a la gran variedad
en la química de detección que se oferta por los diferentes fabricantes en el mercado, las
interferencias pueden variar. Se deben consultar las instrucciones del fabricante para obtener
información específica de la interferencia y acatar las disposiciones del caso.
4.2.2 El propileno (propeno) causará una decoloración (gris) que interfiere con la determinación de etil
mercaptano en algunos tubos designados para tal efecto. El GLP que procede de fuentes de gas
natural por lo general no contiene propileno (propeno). Sin embargo, el GLP que se produce como
resultado de operaciones de refinería a menudo contiene propileno (propeno). Los tubos detectores
calibrados para t-butil mercaptano eliminan esta interferencia, y deberían utilizarse si se sospecha la
presencia de propileno (propeno). Algunos tubos que se designan para la medición de t-butil
3
mercaptano se calibran en miligramos por metro cúbico (mg/m ) y deberían convertirse a ppmv de etil
mercaptano, como se muestra en el Anexo B.1.Continúa)
__________________
NOTA 1. Puede recurrirse a un análisis cromatográfico para una determinación cuantitativa más precisa de etil mercaptano en
gas licuado de petróleo.
(Continua)
DESCRIPTORES: Petróleo y tecnologías afines, combustibles gaseosos, etil, mercaptano.
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4.3 Equipo
4.3.1 Bomba. Una bomba de vacío operada manualmente, capaz de succionar 100 mL de muestra a
través del tubo detector por cada carrera del pistón, con una precisión de ± 2,0 mL.
4.3.2 Tubos detectores. Tubos de vidrio sellados, con puntas rompibles calibradas para adaptarse
fácilmente al orificio de la bomba a utilizarse (no deben intercambiarse los tubos ni las bombas de
diferentes fabricantes). El tubo detector debe ser apropiado para la determinación de etil mercaptano
y debe producirse un cambio de color distintivo cuando éste se exponga a una muestra de GLP que
contenga dicho gas. Cualquier sustancia que interfiera con la detección debe figurar en las
instrucciones que vienen junto con los tubos detectores (ver 4.2.1). Una escala de calibración, u otro
tipo de marcaje que haga referencia a una escala, debe grabarse claramente sobre el tubo para
permitir la interpretación directa de la concentración del etil mercaptano.
4.3.3 Los tubos detectores deben calibrarse para su utilización a una temperatura de
aproximadamente 20°C y a una presión atmosférica normal. La vida útil de los tubos detectores debe
ser mínimo de dos años cuando se almacenan de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.
4.3.4 Los tubos detectores y las bombas forman una unidad de diseño integral, que debe usarse
como tal. Cada fabricante calibra los tubos detectores para hacerlos coincidir con las características
de flujo de su bomba. Los resultados que se obtienen al utilizar una marca de tubo con otra marca de
bomba son poco confiables.
4.3.5 Un recipiente adecuado se puede diseñar a partir de una botella de polietileno de medio litro
(ver figura A.1). Un tubo de polietileno de 6 mm de diámetro externo, sellado dentro de la botella y
que descarga cerca del fondo de la misma, permite el flujo de la muestra hacia el interior del
recipiente de muestreo. Un orificio de 12 mm en la tapa de la botella permite el acceso del tubo
detector y a su vez, la ventilación del flujo de gas en exceso.
4.3.6 Recipiente de muestreo del gas. Cualquier contenedor hecho de un material que no reaccione
con el mercaptano y que permita el paso (aislado de la atmósfera circundante) de una corriente
uniforme del gas de muestra a través del tubo detector a presión atmosférica.
4.3.7 Válvula de aguja y tubería. Se utiliza una válvula de aguja de acero inoxidable que puede
ajustarse para regular el flujo de gas dentro del recipiente de la muestra. Aunque es preferible utilizar
una válvula de aguja de acero inoxidable, en su lugar puede utilizarse un regulador de presión con el
mismo propósito. Pueden utilizarse tuberías de polietileno o de TFE-fluorocarbonado para conectar la
válvula de aguja o el regulador de presión al recipiente de muestreo del gas.
4.4 Muestreo
4.4.1 Seleccionar un punto de muestreo que permita obtener una muestra representativa del vapor
del gas licuado de petróleo del recipiente a muestrearse.
4.4.1.1 Abrir la válvula de la fuente (válvula A en la Figura A.1.) y purgar todo el material extraño de
dicha válvula y del neplo de conexión. Cerrar la válvula de la fuente.
4.4.1.2 Instalar la válvula de control (válvula B en la Figura A.1.) o el regulador de presión a la salida
de la válvula de la fuente. Conectar la salida de la válvula de control al recipiente de muestreo del gas
utilizando una tubería apropiada de la menor longitud posible.
4.4.1.3 Abrir la válvula de la fuente y luego la válvula de control para obtener un flujo positivo leve a
través del recipiente de muestreo del gas, el cual escapa a la atmósfera a través del orificio de acceso
del tubo y de ventilación del gas (C en la Figura A.1.). El gas purgado se debe ventilar a una
velocidad suficiente de modo que la presión en el recipiente de muestreo no aumente, pues como
consecuencia de ello se incrementaría la velocidad de flujo a través del tubo detector.
4.4.1.4 Purgar el recipiente de muestreo del gas por al menos tres minutos, para desplazar el aire
contenido.
4.4.1.5 Mantener el flujo de gas licuado de petróleo (GLP) durante el procedimiento de ensayo que se
describe en la sección 4.6.
(Continuar)
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4.5 Preparación del equipo
4.5.1 Previo al muestreo, todo el equipo a utilizarse debe lavarse y secarse completamente.
4.5.2 Realizar una prueba de fugas en la bomba de acuerdo con las instrucciones del fabricante
inmediatamente antes de cada serie de ensayos. Una pérdida de vacío en la bomba en un lapso de
60 segundos indica que existe una fuga. Si se presenta una fuga, se deben seguir las instrucciones
del fabricante para volver a sellar la bomba y probarla nuevamente. Si no puede aplicarse
mantenimiento a la bomba de vacío, no se la debe utilizar en el ensayo.
4.6 Procedimiento
4.6.1 Seleccionar el rango del tubo que incluya la concentración de etil mercaptano que se espera
esté presente en la muestra. La precisión en la lectura mejora cuando la mancha se extiende al
menos hasta la mitad de la longitud total del tubo. Para alcanzar esta longitud de mancha, se debe
considerar la posibilidad de utilizar carreras de pistón múltiples o tubos de menor rango, o ambos.
4.6.2 Romper ambas puntas del tubo detector de vidrio e insertar la salida del tubo (que se indica por
la flecha en dirección del flujo) en la cabeza de la bomba. La temperatura del tubo debe mantenerse
en el rango de 0 a 40°C durante todo el ensayo.
4.6.3 Introducir el tubo detector en el recipiente de muestreo del gas a través del orificio de acceso del
tubo y de ventilación del gas (ver (C) figura A.1).
4.6.4 Operar la bomba para succionar una cantidad de muestra específica a través del tubo detector.
Dentro de los límites establecidos por las instrucciones del fabricante de la bomba, utilizar carreras de
pistón múltiples que permitan obtener una mancha que se extienda hasta aproximadamente la mitad
de la longitud del tubo.
4.6.5 Retirar el tubo de la bomba y seguir las instrucciones del fabricante si se requiere realizar un
tratamiento adicional al tubo.
4.6.6 Inmediatamente (en un lapso de 30 segundos), proceder a leer la concentración de etil
mercaptano en la escala del tubo o en las cartas que se suministran junto con éstos. La lectura en la
escala más cercana al final de la mancha es la concentración medida de etil mercaptano.
4.7 Interpretación de Resultados
4.7.1 Si el número de carreras del pistón de la bomba que se utiliza es diferente al número
especificado por el fabricante, debe realizarse una corrección de la forma siguiente:
Concentrac ión corregida de etil mercaptano = lectura en la escala  (carreras del pistón especifica das / carreras reales)
4.7.2 Algunos tubos detectores que pueden usarse en este método de ensayo podrían calibrarse para
3
3
otros mercaptanos en miligramos por metro cúbico (mg/m ). La conversión de mg/m de t-butil
mercaptano a ppmv de etil mercaptano se realiza como se indica en el Anexo B.1.
4.7.3 Se debe corregir la lectura de la presión barométrica, sobre todo a elevadas altitudes. Para más
detalles de esta corrección, consultar el Anexo B.1.
4.7.4 Las lecturas de concentración menores a 5 ppmv pueden no ser confiables y requieren por tanto
una mayor investigación, (ver nota 2).
4.8 Errores del Método
4.8.1 Precisión
4.8.1.1 La precisión de este método de ensayo, que se determina por medio del análisis estadístico
de los resultados de ensayos interlaboratorio, se presenta a continuación:
_____________________
NOTA 2. Este método de ensayo conlleva una medición directa de la concentración de etil mercaptano en la fase de vapor del
GLP. Si se conoce la temperatura del sistema, los resultados pueden usarse para obtener una aproximación de la
concentración de etil mercaptano en la fase líquida.
(Continua)
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4.8.1.1.1 Repetibilidad. La diferencia entre resultados sucesivos del ensayo, obtenidos por el mismo
operador con el mismo equipo bajo condiciones de operación constantes y sobre un material de
ensayo idéntico, podría exceder en el largo plazo los valores indicados a continuación solo en uno de
veinte casos, bajo la normal y correcta realización del método de ensayo:
a) Entre 5 y 20 ppmv. El valor que resulte mayor: o 1 ppmv o ±15% de la media de los dos
resultados;
b) Sobre 20 ppmv. ± 20% de la media de los dos resultados.
4.8.1.1.2 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 el valor indicado a continuación en el largo plazo solo en uno de
veinte casos, bajo la normal y correcta realización del método de ensayo:
a) El valor que resulte mayor: o 1,5 ppmv o el ±20% de la media de los dos resultados.
(Ver nota 3)
4.8.2 Desviación. Este método de ensayo no presenta desviación dentro de los límites de precisión
que se definen en 4.8.1.1.1 y 4.8.1.1.2.
5. INFORME DE RESULTADOS
5.1 Reportar la lectura observada del tubo y la concentración corregida de etil mercaptano en partes
por millón en volumen (ppmv) con una precisión de 0,5 ppm.
____________
NOTA 3. La repetibilidad y la reproducibilidad a las que se hace mención se obtuvieron a partir del análisis estadístico de los
resultados presentados por doce laboratorios que ensayaron cooperativamente cinco muestras de propano con etil mercaptano
en concentraciones desde 3,3 hasta 32 ppmv en la fase vapor.
(Continua)
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ANEXO A
Figura A.1 Diagrama del Equipo
VÁLVULA DE CONTROL, B
VÁLVULA DE LA FUENTE, A
TUBO FLEXIBLE DE
PLÁSTICO U OTRO
MATERIAL ADECUADO
BOMBA
ORIFICIO DE
ACCESO DEL TUBO
Y DE VENTILACIÓN
DEL GAS
CÁMARA DE MUESTREO
DEL GAS
TUBO
DETECTOR
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ANEXO B
B.1 Información de Conversión y Corrección
3
3
B.1.1 Para convertir mg/m de t-butil mercaptano (TBM) a mg/m de etil mercaptano (EM):
3
3
mg /m de EM = mg/m de TBM x (peso molecular de EM / peso molecular de TBM)
Por lo tanto:
3
3
1 mg/m de TBM = (62,14/90,19) = 0,689 mg/m de EM
3
B.1.2 Para convertir mg/m de EM a ppmv de EM a aproximadamente 25°C:
3
ppmv = ((mg/m ) x (24,45)) / (peso molecular de EM)
Por lo tanto:
3
1 mg/m de EM = (24,45) / (62,14) = 0,393 ppmv de EM
(Ver nota 4)
B.1.3 Una tabulación conveniente de conversiones:
Tabla 1
mg/m
TBM
2,5
5,0
10
15
20
25
30
3
3
mg/m
x 0,689 = EM x 0,393 =
1,72
3,45
6,89
10,34
13,78
17,23
20,67
ppmv
EM
0,68
1,36
2,71
4,06
5,42
6,77
8,12
B.1.4 Corrección de la presión barométrica:
ppmv (corregidos) = ppmv x (760 mm Hg / presión barométrica, mm Hg)
Tabla 2
Presión Atmosférica,
KPa (mmHg)
Elevación en metros
(Pies)
ppm
leídos
ppm
corregidos
101,325 (760)
97,709 (733)
93,977 (705)
90,644 (680)
87,312 (655)
84,246 (632)
81,313 (610)
0 (0)
305 (1000)
610 (2000)
915 (3000)
1220 (4000)
1524 (5000)
1829 (6000)
10
10
10
10
10
10
10
10,0
10,4
10,8
11,2
11,6
12,0
12,5
______________
NOTA 4. 1 g mol = 22,4 L a 0° = 24,45 L a 25 °C.
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APÉNDICE Z
Z.1. DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 674 Gas licuado de petróleo. Muestreo.
Z.2. BASES DE ESTUDIO
ASTM D5305-97 (Reapproved 2007), Standard Test Method for Determination of Ethyl Mercaptan in
LP-Gas Vapor, American Society for Testing and Materials, USA.
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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TÍTULO: GAS LICUADO DE PETRÓLEO. DETERMINACIÓN Código:
NTE INEN 682
DE ETIL MERCAPTANO
PE 01.04-307
Primera revisión
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación anterior del Consejo Directivo 1982-03-18
Oficialización con el Carácter de Obligatoria
por Acuerdo No. 298 de 1982-04-20
publicado en el Registro Oficial No. 232 de 1982-04-29
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública:
2012-07-18
2012-12-19 al 2013-01-18
Subcomité Técnico de:
Fecha de iniciación:
Integrantes del Subcomité:
Fecha de aprobación:
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
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.
Otros trámites: ♦4 Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de
OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y oficializada
mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04 publicado en el Registro Oficial No. 321 del 1998-0520.
Esta NTE INEN 682:2013 (Primera revisión), reemplaza a la NTE INEN 682:1982
La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma
Oficializada como: Voluntaria
Registro Oficial No. 75 de 2013-09-06
Por Resolución No. 13283 de 2013-08-08
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:[email protected]
Área Técnica de Normalización: E-Mail:[email protected]
Área Técnica de Certificación: E-Mail:[email protected]
Área Técnica de Verificación: E-Mail:[email protected]
Área Técnica de Servicios Tecnológicos: E-Mail:[email protected]
Regional Guayas: E-Mail:[email protected]
Regional Azuay: E-Mail:[email protected]
Regional Chimborazo: E-Mail:[email protected]
URL:www.inen.gob.ec