ISO 9114:1997
(Main)Crude petroleum — Determination of water content by hydride reaction — Field method
Crude petroleum — Determination of water content by hydride reaction — Field method
Pétrole brut — Dosage de l'eau par la méthode à l'hydrure — Méthode de terrain
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9114
First edition
1997-12-15
Crude petroleum — Determination of water
content by hydride reaction — Field method
Pétrole brut — Dosage de l'eau par la méthode à l'hydrure — Méthode
de terrain
AA
Reference number
ISO 9114:1997(E)
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ISO 9114:1997(E)
Page
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Principle.1
4 Reagents and materials.2
5 Apparatus. .2
6 Sampling.6
7 Procedure .6
8 Calculation.8
9 Precision.8
10 Test report .10
Annex A (normative) Sample handling .11
© ISO 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Internet central@iso.ch
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Printed in Switzerland
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ISO ISO 9114:1997(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 9114 was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum products and
lubricants, Subcommittee SC 6, Bulk cargo transfer, accountability, inspection and reconciliation.
Annex A forms an integral part of this International Standard.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 9114:1997(E)
Crude petroleum — Determination of water content by
hydride reaction — Field method
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations, and
equipment. This International Standard does not purport to address all of the safety problems associated
with its use. It is the responsiblity of the user of this International Standard to establish appropriate safety
and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
1 Scope
This International Standard specifies a field method for the determination of water in crude petroleum, at
concentrations ranging from 0,05 %(V/V) to 2 %(V/V). It is applicable where due to circumstances the laboratory
methods cannot be used. This method is not intended for custody transfer but could be so used if prior agreement
from all parties is obtained.
NOTE — For the purposes of this International Standard, the expression "%(V/V)" is used to represent the volume fraction.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 3170:1988, Petroleum liquids — Manual sampling.
ISO 3171:1988, Petroleum liquids — Automatic pipeline sampling.
ISO 3733:1976, Petroleum products and bituminous materials — Determination of water — Distillation method.
ISO 3734:1997, Petroleum products — Determination of water and sediment in residual fuel oils — Centrifuge
method.
3 Principle
After homogenizing the crude petroleum with a mixer an aliquiot is transferred to the reaction flask where calcium
hydride reacts with the water contained therein according to:
CaH + 2H O → Ca(OH) + 2H ›
2 2 2 2
The quantity of hydrogen released is proportional to the amount of water present, and is measured volumetrically
enabling the percentage by volume of water in the sample to be calculated.
1
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ISO 9114:1997(E) ISO
4 Reagents and materials
4.1 Capsules, each containing 0,6 g to 0,7 g calcium hydride in powder form.
4.2 Light aromatic-free mineral oil (medicinal type), used as balancing liquid surplus in the gas burette and
3 3 2 2
reservoir [density at 15 °C: between 830 kg/m and 850 kg/m ; viscosity: between 14 mm /s and 30 mm /s (14 cSt
and 30 cSt) at 20 °C].
4.3 Wetting agent (e.g. sodium dioctyl sulfosuccinate, technical).
4.4 Kerosine, clear and bright.
4.5 Acetone.
4.6 Heptane.
4.7 Water-free silicone grease.
5 Apparatus
The apparatus is illustrated in figure 1 and consists of the following parts:
5.1 Reaction flask: a 100 ml vessel graduated at volumes corresponding to 10 ml, 20 ml and 40 ml.
5.2 Tap R , consisting of a stopper impervious to hydrocarbons, fitting the flask and through which a PTFE device
1
is fitted, consisting of two channels, one of which ends in a two-way tap, whilst the other links the flask with the gas
burette (figure 2).
5.3 Gas burette, graduated from 0 % to 1,0 % H O in 0,01 % by volume scale units, the upper opening of which is
2
fitted with a tap R linked to tap R by a flexible plastic tube, impervious to hydrocarbons.
2 1
The 1 % graduation mark corresponds to the volume of gas that under the reference conditions (20 °C and
101,325 kPa) would be released by the calcium hydride reaction on 20 ml of a sample containing 1,0 % water.
Tap R has two positions (figure 3):
2
— position "A" in which the gases from reaction flask and burette can be released to the atmosphere;
— position "B" in which the contents are isolated from the surrounding atmosphere.
5.4 Reservoir, linked to the base of the gas burette by a flexible plastic tube, impervious to hydrocarbons and filled
with a liquid (4.2) to balance the pressures inside the apparatus.
The height of the reservoir shall be adjustable in order to obtain the required balance of liquid.
The stopper of the reservoir has two positions (figure 4):
— position "a " (open): the "working" position in which the stopper is open to the surrounding atmosphere,
— position "b " (closed): in which the flask is isolated from the atmosphere (storage and carrying position).
For convenience, the apparatus should be designed to fit compactly into a portable case or box.
2
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ISO ISO 9114:1997(E)
Key
1 Tap R
2
2 Gas burette
3 Tap R
1
4 Reaction flask
5 Plug with two positions
6 Reservoir
Figure 1 — Diagram of the apparatus
3
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ISO 9114:1997(E) ISO
Position a for the lever Position b for the lever
Introducing capsules Capsule drops into
in the tap the reaction flask
Key
1 Lever to turn tap R by 180�
1
2 Opening for capsules
3 Tap
4 To gas burette
5 Plug to close the reaction flask
6 To reaction flask
7 Tap lever
Figure 2 — Tap R (plug and device with two channels)
1
4
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ISO ISO 9114:1997(E)
Position open to air Position closed to air
Key
1 Towards tap R and reaction flask
1
2 Air
3 Towards gas burette
4 From tap R and reaction flask
1
Figure 3 — Diagram of tap R in its two positions
2
Position open to air Position closed to air
Figure 4 — Diagram of reservoir plug in its two positions
5
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ISO 9114:1997(E) ISO
(see annex A)
6 Sampling
The water content of a crude petroleum sample depends on the water present when the sample is taken. The water
content obtained by this method depends largely upon the representativity of the sample and great care shall be
taken to ensure that any sample taken is representative of the bulk.
Sample handling, homogenization and transfer are given in annex A.
6.1 General
Sampling is defined as all steps necessary to obtain a representative sample of the contents of any pipe, tank, or
other system and to place the sample into the laboratory test container.
6.2 Laboratory sample
Only representative samples obtained as specified in ISO 3170 or ISO 3171 shall be tested using this International
Standard. Before taking the test portion from the sample received by the laboratory, homogenize the sample using
the procedure described in annex A.
6.3 Test portion
The aliquot taken from the laboratory sample for analysis. The entire volume of the test portion shall be used for
analysis.
7 Procedure
7.1 Preparation of apparatus
It is essential that all glass and rubber joints are tight, and that the reaction flask is clean and dry before each
analysis.
To achieve this use the following routine prior to each determination:
7.1.1 Wash the reaction flask with heptane followed by acetone. Dry in a stream of dry air or wipe carefully with a
paper tissue.
7.1.2 Clean tap R with heptane, wipe dry and lubricate carefully with the water-free silicone grease (4.7) (it is
1
essential that this step is carried out as tap R can easily become contaminated with particles of hydride allowing
1
gas to escape).
7.1.3 Examine the plastic tubing for deterioration. If necessary, replace with a new tube of similar material and
dimensions.
7.1.4 Examine the mineral oil in the reservoir and gas burette. If contaminated, replace it with the same volume of
fresh mineral oil (4.2).
7.1.5 Check that the apparatus is gas tight. Open the tap and lower the reservoir. Close and raise the reservoir
whilst observing the mineral oil level. If this level changes, the apparatus has a leak. Repeat steps 7.1.1 to 7.1.4
until the apparatus is gas tight.
7.2 Test procedure
7.2.1 Immediately after homogenization, carefully transfer to the reaction flask either a specified volume (see table 1)
of the sample, or an accurately weighed mass of the sample equivalent to that volume. If a pipette is used to
transfer the sample, wash it through with a small volume of dry kerosine (4.4).
6
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ISO ISO 9114:1997(E)
If a viscous crude oil is being tested it may be diluted with a quantity of dry kerosine. However, if the test portion is
diluted with kerosine, first carry out a blank analysis with the kerosine alone, using the same procedure as
described in 7.2.2 to 7.2.12.
The total volume within the flask shall not exceed 40 ml.
Table 1 — Test portion based on expected water content
Expected water content Volume of test portion
% by volume ml
, 0,5 40
0,5 < water % , 120
1 < water % < 210
7.2.2 Add three drops of wetting agent (4.3). Connect to the gas burette and reservoir
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9114
Première édition
1997-12-15
Pétrole brut — Dosage de l'eau par
la méthode à l'hydrure — Méthode
de terrain
Crude petroleum — Determination of water content by hydride reaction —
Field method
A
Numéro de référence
ISO 9114:1997(F)
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ISO 9114:1997(F)
Sommaire Page
11 Domaine d'application . 1
12 Références normatives . 1
13 Principe . 2
14 Produits et réactifs . 2
15 Appareillage . 2
16 Échantillonnage . 6
17 Mode opératoire . 7
18 Calculs . 9
19 Fidélité . 10
10 Rapport d'essai . 11
Annexe A (normative) Manipulation de l'échantillon . 12
© ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet central@iso.ch
X.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
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ISO ISO 9114:1997(F)
Avant propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités
membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au
moins des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 9114 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers
et lubrifiants Transfert des livraisons en vrac, prise en compte, inspection et
, sous-comité SC 6,
résolutions des divergences.
L'annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale.
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 9114:1997(F)
Pétrole brut — Dosage de l'eau par la méthode
à l'hydrure — Méthode de terrain
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme internationale implique l'intervention
de produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme
internationale n'a pas la prétention d'aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son
usage. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de consulter et d'établir des règles de sécurité et
d'hygiène appropriées et de déterminer l'applicabilité des restrictions réglementaires avant
utilisation.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale prescrit une méthode de terrain pour la détermination de l'eau dans
le pétrole brut à des concentrations comprises entre 0,05 % (V/V) et 2 % (V/V). Elle est applicable
lorsqu'en raison des circonstances, les méthodes de laboratoire ne sont pas utilisables. Cette méthode
n'est pas destinée aux analyses pour transfert de garde, mais peut être utilisée dans ce but si toutes les
parties concernées se mettent d'accord préalablement.
NOTE — Pour les besoins de la présente Norme internationale, l'expression «% (V/V)» représente la fraction volumique.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de
la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.
Produits pétroliers liquides — Échantillonnage manuel.
ISO 3170:1988,
ISO 3171:1988, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage automatique en oléoduc.
ISO 3733:1976, Produits pétroliers et produits bitumineux — Détermination de la teneur en eau —
Méthode par distillation.
ISO 3734:1997, Produits pétroliers — Détermination de la teneur en eau et en sédiments dans les
fuel-oils résiduels — Méthode par centrifugation.
1
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ISO 9114:1997(F) ISO
3 Principe
Après homogénéisation du pétrole brut à l'aide d'un agitateur, une prise d'essai est placée dans un vase
de réaction dans lequel l'hydrure de calcium réagit avec l'eau contenue dans le pétrole brut, suivant la
réaction:
CaH+fi2 H O Ca(OH)+ 2 H22 2
2
La quantité d'hydrogène libéré est proportionnelle à la quantité d'eau présente. Elle est mesurée
volumétriquement, ce qui permet de calculer le pourcentage en volume d'eau dans l'échantillon.
4 Produits et réactifs
4.1 Gélules, contenant 0,6 g à 0,7 g d'hydrure de calcium en poudre.
4.2 Huile minérale légère, exempte d'hydrocarbures aromatiques (type médicinal), utilisée comme
fluide d'équilibrage dans l'éprouvette à gaz et le flacon d'équilibrage [masse volumique comprise entre
3 3
830 kg/m et 850 kg/m à 15 °C et viscosité comprise entre 14 mm²/s et 30 mm²/s (14 cSt et 30 cSt) à
20 °C].
4.3 Agent mouillant (par exemple: dioctylsulfosuccinate de sodium, technique).
4.4 Kérosène, clair et limpide.
4.5 Acétone.
4.6 Heptane.
4.7 Graisse, anhydre, à base de silicones.
5 Appareillage
L'appareillage est représenté à la figure 1. Il comprend les éléments suivants:
2
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ISO ISO 9114:1997(F)
5.1 Vase de réaction, de 100 ml, marqué de trois graduations correspondant aux volumes 10 ml,
20 ml et 40 ml.
Légende
1 Robinet R
2
2 Éprouvette à gaz
3 Robinet R
1
4 Vase de réaction
5 Bouchon à deux positions
6 Flacon d'équilibrage
Figure 1 — Schéma de l'appareil
3
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ISO 9114:1997(F) ISO
5.2 Robinet R , composé d'un bouchon imperméable aux hydrocarbures, s'adaptant sur le vase et
1
traversé par un dispositif en polytétrafluoroéthylène (PTFE) à deux voies, dont l'une se termine par un
robinet à deux positions et l'autre relie le vase à l'éprouvette à gaz (figure 2).
Position a de la manette Position b de la manette
Introduction des gélules La gélule tombe
dans le robinet dans le vase de réaction
Légende
�
1 Manette permettant de faire tourner le robinet de 180
2 Sas d'introduction des gélules
3 Robinet
4 Vers l'éprouvette à gaz
5 Bouchon de fermeture du bécher
6 Vers le vase de réaction
7 Manette du robinet
Figure 2 — Ensemble R — Bouchon et dispositif à deux voies
1
4
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ISO ISO 9114:1997(F)
5.3 Éprouvette à gaz, graduée de 0 % à 1,0 % H O par division de 0,01 % volume, équipée à son
2
orifice supérieur d'un robinet R relié au robinet R par un tube en matière plastique souple,
2 1
imperméable aux hydrocarbures.
La graduation de 1 % correspond au volume d'hydrogène qu'aurait dégagé, dans les conditions
normales (20 °C et 101,325 kPa) la réaction de l'hydrure de calcium sur une prise d'essai de 20 ml à
1,0 % (V/V) d'eau.
Le robinet R a deux positions possibles (figure 3):
2
— position «A», dans laquelle les gaz du vase et de la burette sont libérés dans l'atmosphère;
— position «B», dans laquelle le contenu gazeux du vase et de la burette sont isolés de l'atmosphère.
Position à l'air Position fermée à l'air
Légende
1 Vers robinet R et vase de réaction
1
2 Air
3 Vers l'éprouvette à gaz
4 Du robinet R
et du vase de réaction
1
Figure 3 — Schéma du robinet R dans ses deux positions
2
5
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5.4 Flacon d'équilibrage, relié à la base de l'éprouvette à gaz par un tube en matière plastique
souple, résistant aux hydrocarbures, rempli d'un liquide (4.2) permettant d'équilibrer les pressions à
l'intérieur de l'appareil.
La hauteur de ce flacon est réglable, ce qui permet d'équilibrer les niveaux des liquides.
Deux positions sont possibles pour le bouchon du flacon d'équilibrage (figure 4):
— position «α» (ouvert): pour mettre le flacon d'équilibrage à l'atmosphère (position de travail);
β
— position « » (fermé): pour isoler l'atmosphère intérieure du flacon d'équilibrage (position de stockage
et de transport).
Pour une manipulation aisée, il est bon que l'appareillage puisse être disposé dans une mallette
portable, ou dans une boite.
Position à l'air Position fermée à l'air
Figure 4 — Schéma du bouchon du flacon d'équilibrage dans ses deux positions
6 Échantillonnage (voir annexe A)
La teneur en eau d'un échantillon de pétrole brut dépend des conditions de prélèvement de celui-ci. La
teneur en eau par cette méthode est largement dépendante de la représentativité de l'échantillon, et il
faut veiller tout particulièrement à ce que l'échantillon prélevé soit représentatif de la cargaison.
La méthode de traitement, d'homogénéisation et de transfert des échantillons est donnée dans
l'annexe A.
6
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ISO ISO 9114:1997(F)
6.1 Généralités
On entend par échantillonnage toutes les étapes nécessaires pour obtenir une portion représentative du
produit contenu dans un pipeline, un réservoir ou tout autre dispositif, et pour la transférer dans un
récipient d'essai en laboratoire.
6.2 Échantillon pour laboratoire
Seuls les échantillons représentatifs obtenus selon les principes énoncés dans l'ISO 3170 ou l'ISO 3171
doivent être utilisés pour les besoins de la présente Norme internationale. Avant de prélever la prise
d'essai sur l'échantillon reçu par le laboratoire, il faut homogénéiser l'échantillon en suivant le mode
opératoire décrit dans l'annexe A.
6.3 Prise d'essai
Il s'agit de l'aliquote prélevée pour l'analyse sur l'échantillon pour laboratoire. La prise d'essai doit être
intégralement utilisée dans l'analyse.
7 Mode opératoire
7.1 Préparation de l'appareillage
Il est essentiel que tous les raccords verre et caoutchouc soient étanches aux gaz, et que le vase de
réaction soit propre et sec avant chaque analyse.
Pour cela, effectuer les opérations suivantes avant chaque détermination:
7.1.1 Laver le vase de réaction à l'heptane puis à l'acétone et le sécher par un jet d'air sec ou un
essuyage minutieux à l'aide d'un papier.
7.1.2 Nettoyer le robinet R avec de l'heptane et le graisser soigneusement avec la graisse silicone
1
(4.7) (cette étape est essentielle car ce robinet peut être facilement pollué par des traces d'hydrure de
calcium, cause possible de fuites de gaz).
7.1.3 Examiner l'état des tubes en matière plastique. Si nécessaire, les remplacer par un tube neuf fait
d'un matériau équivalent et ayant des dimensions proches.
7.1.4 Contrôler l'aspect de l'huile minérale contenue dans le flacon d'équilibrage et la burette à gaz. Si
elle est polluée, la remplacer par un volume équivalent d'huile minérale propre (4.2).
7.1.5 S'assurer de l'étanchéité aux gaz de l'appareil. Ouvrir le robinet et abaisser le flacon d'équilibrage.
Fermer et relever le flacon d'équilibrage tout en observant le niveau de l'huile minérale. Si ce niveau
varie, c'est que l'appareillage a une fuite. Répéter les étapes 7.1.1 à 7.1.4 jusqu'à étanchéité de
l'appareillage.
7.2 Mise en œuvre de l'analyse
7.2.1 Immédiatement après l'agitation, verser avec précaution le volume nécessaire d'échantillon
prescrit (voir tableau 1), ou une masse pesée avec précision de l'échantillon équivalente à ce volume,
dans le vase de réaction. En cas d'utilisation d'une pipette, nettoyer celle-ci avec une petite quantité de
kérosène sec (4.4).
7
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ISO 9114:1997(F) ISO
Si le pétrole brut à analyser est visqueux, on peut le diluer avec du kérosène sec. Toutefois, si la prise
d'essai a été diluée avec du kérosène, réaliser préalablement un essai à blanc avec du kérosène seul,
selon le mode opératoire décrit de 7.2.2 à 7.2.12.
Le volume total dans le vase ne doit pas dépasser 40 ml.
Tableau 1 — Taille de la prise d'essai en fonction de la teneur en eau attendue
Teneur en eau attendue Volume d'échantillon introduit
% (V/V) ml
< 0,5 40
0,5 < % d'eau < 1 20
1 < % d'eau < 2 10
7.2.2 Ajouter trois gouttes d'agent mouillant (4.3). Raccorder le vase de réaction à l'éprouvette en
fermant le vase au moyen du robinet R .
1
7.2.3 Vérifier que le bouchon du flacon d'équilibrage est en position «α» (figure 4) et le robinet R , en
2
position «B» (figure 3). Vérifier que le robinet R est en position «b» (figure 2).
1
Noter la position du ménisque de l'huile minérale dans l'éprouvette à gaz. Agiter manuellement le
7.2.4
va
...
Questions, Comments and Discussion
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