اندازهگیری نقطه ریزش مواد نفتی برای به دست آوردن پایینترین دمای جاری شدن فرآوردههای نفتی در شرایط تعیینشده انجام میشود و یک ملاک تعیینکننده برای کاربریهای معین است. قابل استنادترین نتایج مربوط به نقطه ریزش فقط از طریق انجام آزمایشهای استاندارد به دست میآید. سازمان ملی استاندارد ایران تنها مرجع رسمی کشور است که وظیفه تعیین و نشر استاندارهای ملی در حوزههای مختلف ازجمله فرآوردههای نفتی را بر عهده دارد. استانداردهای این سازمان از طریق مشارکت آگاهانه و منصفانه تولیدکنندگان، مصرفکنندگان، صادرکنندگان، واردکنندگان و مراکز علمی و تخصصی تدوین میشود. این سازمان برای اندازهگیری نقطه ریزش مواد نفتی هم از طریق کارشناسان متخصص، روشهای استانداردی مشخص کرده که برای آزمایشگاهها ملاک اصلی آزمونها است. استانداردسازیِ ملاکهای سنجش فرآوردههای نفتی و اصولاً هر محصول یا کالای دیگری، برای سیستمهای مدیریت کیفیت، آزمایشگاهها، مراکز کالیبراسیون یا واسنجی این امکان را فراهم میکند که با استناد به روشهای مشخص، تولیدکنندگان را برای حفظ بازارهای بینالمللی و ارتقای محصولاتشان یاری کنند.
اهداف و دامنه کاربردی اندازهگیری نقطه ریزش
نقطه ریزش (Pour Point) یک نمونه نفتی، شاخصی از کمترین دمای قابل استفاده آن در کاربردهای معین است. نقطه ریزش برخی از محصولات نفتی مثل روغن سیاه ازاینجهت اهمیت دارد که در مصارفی ازجمله معدنکاری، میزان چسبندگی بالتر مطلوب است و براساس دمای نقطه ریزش بررسی میشود. روشهای استاندارد زیادی برای اندازهگیری نقطه ریزش فرآوردههای نفتی وجود دارد و هدف تمامی آنها به دست آوردن حداقل دمایی است که باعث حرکت و جاری شدن فراوردههای نفتی تحت شرایط معین میشود. برای روشهای مختلف اندازهگیری نقطه ریزش، شماره استانداردهای مختلفی در نظر گرفته میشود. برای مثال برای روش خودکار آزمون نقطهای ابری شدن نفت خام در استاندارد ASTMD۵۸۵۳ شرح داده میشود.
همچنین این روش استاندارد اندازهگیری نقطه ریزش شامل موارد بهداشتی و ایمنی نمیشود و مسئولیت برقراری شرایط مناسب برای این موارد بر عهده کاربر استاندارد است.
تعریف نقطه ریزش و اصطلاحات مهم در آزمون اندازهگیری استاندارد
در اندازهگیری استاندارد، به کمترین دمایی که موجب حرکت آزمونه فرآوردههای نفتی میشود، نقطه ریزش میگویند.
روغن سیاه: روانکنندهای که شامل مواد آسفالتی است.
روغن سیلندر: روانکنندهای که بهطور مخصوص برای روان کردن سیلندرهای موتور به کار میرود.
دماسنج تماسی دیجیتالی: در این وسیله یک حسگر دما به ابزار اندازهگیری متصل است و کمیت وابستهی دمایی حسگر را از طریق یک خروجی دیجیتال اندازهگیری میکند.
نفت کوره: سوخت مایع که شامل تهمانده تقطیر نفت خام یا شکست حرارتی است.
وسایل و مواد مورد نیاز برای اندازهگیری نقطه ریزش
۱- وسایل مورد نیاز:
• ظرف آزمون که وسیلهای استوانهای شکل، شفاف و با کف صاف است. قطر داخلی و خارجی و همینطور ضخامت این ظرف بهطور دقیق در روش استاندارد تعیین شده است.
• وسایل اندازهگیری دما که شامل دماسنج مایع و دیجیتالی میشود.
• درپوشی از جنس چوبپنبه که باید در محیط آن سوراخی برای قرارگیری دماسنج تعبیه شده باشد.
• حمام یا محیطی با دمای معین و ثابت و البته، سرماساز.
• محفظه استوانهای فلزی، صفحه دایرهای چوبپنبهای یا نمدی و واشر حلقهای هم دیگر وسایل مورد نیاز آزمون اندازهگیری نقطه ریزش است.
۲- مواد یا کنشگرها:
• آزمونه که اغلب روغن سیاه یا روغن سیلندر است.
• حلالهای صنعتی سردکننده مانند استون، متانول، پترولیوم نفتا، کربن دی اکسید جامد یا یخ خشک و…
اصول و روش کلی اندازهگیری نقطه ریزش
در آزمون اندازهگیری نقطه ریزش، بعد از گرم کردن اولیه آزمونه که میتواند روغن سیاه، روغن سیلندر و… باشد، نمونه با سرعتی معین سرد میشود و در فواصل معینی هر بار با ۳ درجه سانتیگراد کاهش دما مواجه میشود. کمترین دمایی که در آن آزمونه جریان پیدا کرد، باید بهعنوان نقطه ریزش آزمونه ثبت شود.
آزمونه برای گرم کردن اولیه از ۲۴ ساعت قبل تا دمای ۴۵ درجه سانتیگراد گرم میشود. جزئیات و ملاحظات مختلفی برای نمونههایی که نقطه ریزش بالای ۳۳ درجه سانتیگراد یا کمتر از آن دارند، در نظر گرفته میشود. استفاده صحیح از وسایل اندازهگیری و درست قرار دادن آنها بسیار مهم است. در جریان آزمون، نمونهها تا زمان تشکیل کریستالهای پارافینی با کاهش دما مواجه میشوند. تکان خوردن دماسنج یا به هم خوردن نمونه فرآورده نفتی، باعث اختلال و بیدقتی در شبکه کریستالهای پارافینی میشود و نتیجه دمای نقطه ریزش را کمتر از میزان واقعی نشان میدهد.
نقطه ریزش بهصورت اعداد صحیح مثبت یا منفی که مضربی از ۳ درجه سانتیگراد است بیان میشود. در جریان آزمون، رطوبت اطراف ظرف ناشی از میعان باید توسط یک دستمال تمیز و مرطوب شده با الکل پاک شود تا جلوی دید آزمایشگر را نگیرد. حرکت نمونه در داخل ظرف باید با بیرون آوردن آن از حمام و خم کردن ظرف مشاهده شود. هر بار که حرکت نمونه مشاهده شد، باید بلافاصله به محفظه بازگردانده شود و درجه حرارت بعدی روی آن اعمال شود. تمام این مراحل باید تنها ۳ ثانیه زمان ببرد و بیشتر از این زمان دقت اندازهگیری را کاهش میدهد.
گزارش آزمون اندازهگیری نقطه ریزش فرآوردههای نفتی
آزمایشگاههای برتر در این زمینه، نقطه ریزش مواد نفتی را به این صورت که نمونه، حد مشخص شده دما را گذرانده یا مردود شده است، گزارش میکنند. همینطور گزارش سطح اطمینان اندازهگیری نقطه ریزش توسط آزمایشگاهها حتماً باید با نتایج تکرارپذیری و تجدیدپذیری همراه باشد که حاوی سنجش اختلاف نتایج آزمونهای متعدد تحت شرایط یکسان و آزمونهای مستقل دیگر است.
۱- نوع و مشخصات محصول آزموده شده باید بهصورت تفکیکشده ارائه گردد. بدیهی است که نتایج این آزمون قابلتعمیم به همهی محصولات مشابه و همرده نیست.
۲- ارجاعات لازم به مراجع الزامی که در متن استاندارد بهصورت الزامی به آن استناد شده است.
۳- نتیجه آزمون بهصورت اعداد صحیح مثبت یا منفی مضرب ۳.
۴- همهی انحرافها از روش استاندارد، چه با توافق سفارشدهنده و مراکز سنجش صورت گرفته باشد چه بدون توافق، باید قید گردد.
۵- تاریخ انجام آزمون باید مشخص باشد.
نتیجهگیری
سازمان ملی استاندارد ایران وظیفه دارد که برای هماهنگی کیفیت محصولات و کالاهای مختلفی که در کشور تولید میشود یا در مراحل تحقیق و پژوهش قرار دارد، روشهای مشخصی ارائه دهد. روشهای استاندارد مطابق با نظر و کارشناسی مراجع فنی و تخصصی تدوین میشود و پس از جمعآوری دادهها، برای بررسی تمامی زوایای کیفیتی یک فرآورده یا محصول مورد استناد قرار میگیرد. اندازهگیری نقطه ریزش مواد نفتی با ثبت و مشخص کردن کمترین دمایی که در جریان نمونهها مشاهده میشود، سیالیت آنها را بررسی میکند. این اندازهگیری توسط برترین آزمایشگاهها و با روشهای استاندارد مورد تائید سازمان ملی استاندارد انجام میشود.