استاندارد فرآورده‌های نفتی- اندازه‌گیری نقطه اشتعال با دستگاه سربسته پنسکی- مارتنز- روش آزمون، به‌طور خلاصه با هدف تعیین نقطه اشتعال بسته در سال ۱۳۹۴ توسط سازمان ملی استاندارد ایران تدوین و منتشر شد و به استناد بند ۱ ماده ۳ قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، هم‌اکنون به‌عنوان استاندارد ملی ایران شناخته می‌شود. این آزمون استاندارد به‌طور ویژه‌ای به طراحی دستگاه آزمون، شرایط استفاده از دستگاه و روش انجام آزمون وابسته است و نتایج حاصل شده از آن باید به تمامی موارد ذکر شده اشاره کند و یک رابطه عمومی معتبر را میان نتایج و روش‌های دیگر برای اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته در فرآورده‌های نفتی برقرار نمی‌کند.
نقطه اشتعال بسته در قوانین مربوط به حمل‌ونقل و ایمنی برای تعیین مواد آتش‌گیر و سوختنی کاربرد دارد و همین‌طور معیاری برای تمایل فرآورده‌ها برای تشکیل مخلوط قابل اشتعال در هوا در شرایط آزمایشگاهی است که باید در ارزیابی خطر اشتعال پذیری مواد در نظر گرفته شود، اما از نقطه اشتعال بسته نباید به تنهایی برای توصیف احتمال آتش‌سوزی یا خطر‌های ناشی از آتش‌گیری فرآورده‌های نفتی استفاده شود.
اهداف و دامنه کاربردی استاندارد اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
هدف از انجام این آزمون استاندارد، ارائه روش‌های آزمون الف، ب و ج برای اجرای آزمون اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته با استفاده از دستگاه سربسته پنسکی-مارتنز است. کاربرد این روش آزمون برای اندازه‌گیری نقطه اشتعال مواد نفتی با نقطه اشتعال بسته حداقل ۴۰ درجه سلسیوس و حداکثر ۳۷۰ درجه سلسیوس با استفاده از دستگاه نامبرده در انواع دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک است. همچنین روش این استاندارد برای اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته بیودیزل در محدوده دمایی ۶۰ درجه سلسیوس و ۱۹۰ درجه سلسیوس با استفاده از دستگاه سربسته پنسکی-مارتنز مناسب است.
به‌طورکلی این روش برای تعیین آغشتگی مواد غیر فرار یا غیرقابل اشتعال با مواد فرار یا قابل اشتعال کاربرد دارد.
اصطلاحات و تعاریف عمده در استاندارد اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
بیودیزل: سوختی متشکل از استر‌های تک آلکیل اسید‌های چرب با زنجیره بلند است و منشأ گیاهی یا حیوانی دارد و به اختصار با B۱۰۰ نشان داده می‌شود.
مخلوط‌های بیودیزل: ترکیبی از سوخت بیودیزل با نفت است که بر اساس سوخت دیزل تعیین می‌شود.
شرایط داینامیک: شرایطی برای فرآورده‌های نفتی است که در زمان به‌کارگیری منبع اشتعال، دمای آزمونه با دمای بخار جمع شده در بالای سطح آن در زمان کاربرد منبع اشتعال در تعادل نباشد.
شرایط تعادلی: در فرآورده‌ها نفتی، شرایطی است که دمای آزمونه با دمای بخار جمع شده در بالای سطح آن در زمان کاربرد منبع اشتعال در تعادل باشد.
نقطه اشتعال: پایین‌ترین دمای تصحیح شده یک فرآورده نفتی در فشار محیطی ۱۰۱/۳ Kpa است که در آن دما با استفاده از منبع اشتعال، باعث شعله‌ور شدن لحظه‌ای بخار‌های آزمونه در شرایط مشخص شده در این آزمون می‌شود.
مواد و وسایل مورد نیاز برای اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
۱- مواد/واکنشگر‌های مورد نیاز برای اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
• مواد مورد نیاز این آزمون به‌طور کلی حلال‌های شست‌وشو را شامل می‌شود. حلال‌هایی با خلوص صنعتی مناسب که قادر به پاک کردن نمونه‌های مورد آزمون از ظرف نمونه و سرپوش ظرف آزمون باشد؛ مثل تولوئن و استون مناسب هستند.
۲- وسایل مورد نیاز برای اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
• دستگاه سربسته پنسکی-مارتنز دستی که شامل ظرف آزمون و دریچه، همزن، منبع گرم‌کن، منبع اشتعال، ژاکت هوا و قاب مطابق با ابعاد و ویژگی‌های مشخص شده در استاندارد می‌شود.
• دستگاه سربسته پنسکی-مارتنز خودکار، که توانایی اجرای هر سه روش آزمون نقطه اشتعال بسته را طبق استاندارد داشته باشد.
• وسیله اندازه‌گیری دما با توانایی اندازه‌گیری دما طبق گستره مشخص شده در متن استاندارد.
• منبع اشتعال که می‌توان شعله گاز طبیعی و مایع یا منبع اشتعال الکتریکی داشته باشد.
• فشار هوا سنج با صحت قابل انتظار طبق استاندارد.
خلاصه آزمون و موارد مصرف روش‌های سه‌گانه آزمون استاندارد اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
در آزمون اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته، نمونه‌برداری و آماده‌سازی دستگاه‌ها اهمیت زیادی دارد و باید طبق اصول درج شده در استاندارد انجام شود. آزمونه تا خط نشانه داخل ظرف برنجی آزمون ریخته می‌شود و سرپوش ظرف آزمون بسته می‌شود. درحالی‌که نمونه به‌طور مداوم و با سرعت مشخص هم‌زده می‌شود، به آرامی و به‌طور یکنواخت و با سرعت مشخص گرم می‌شود. این فرآیند با یکی از روش‌های الف، ب یا ج که مناسب نمونه مورد آزمون است، توسط یکی از دستگاه‌های دستی یا خودکار پنسکی- مارتنز انجام می‌شود. در فواصل معین افزایش دما و هم‌زمان با متوقف کردن فرایند هم زدن، منبع اشتعال به کار گرفته می‌شود تا اشتعال نمونه آشکار شود. سپس نقطه اشتعال مطابق تعریف نقطه اشتعال که پایین‌ترین دمای تصحیح شده یک فرآورده نفتی در فشار محیطی ۱۰۱/۳ Kpa که در آن دما با استفاده از منبع اشتعال، باعث شعله‌ور شدن لحظه‌ای بخار‌های آزمونه در شرایط مشخص شده در آزمون شده است، گزارش داده می‌شود.
۱- موارد مصرف روش کار الف اشتعال بسته
از این روش کار برای تعیین نقطه اشتعال سوخت حاصل از تقطیر مثل فرآورده‌های نفت سفید، نفت گاز، مخلوط‌های بیودیزل، بیودیزل، سوخت توربین و روغن حرارتی، همچنین روغن‌های روان کاری نو و در حال کار و سایر مایعات نفتی یکنواخت به‌غیراز موارد مناسب برای روش‌های ب و ج استفاده می‌شود.
۲- موارد مصرف روش کار ب اشتعال بسته
این روش کار برای تعیین نقطه اشتعال سوخت‌های باقی‌مانده، باقی‌مانده برگشتی، روغن‌های روان کار کارکرده و مایعات نفتی دارای ذرات جامد، سیالات نفتی که در شرایط آزمون فیلم سطحی تشکیل می‌دهند و یا سیالات نفتی دیگر که به دلیل گرانروی زیاد در شرایط گرم کردن و هم زدن روش کار الف نتوانند به‌طور یکنواخت گرم شوند، کاربرد دارد.
۳- موارد مصرف روش کار ج اشتعال بسته
از روش سوم آزمون اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته برای تعیین نقطه اشتعال بیودیزل (B۱۰۰) استفاده می‌شود. چون تعیین نقطه اشتعال بیودیزل در صورت وجود ناخالصی الکل به شیوه دستی مشکل است، برای روش کار ج استفاده از دستگاه خودکاری که توانایی آشکارسازی الکترونیکی نقطه اشتعال را داشته باشد، مناسب است.
گزارش آزمون استاندارد اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته
در بیان نتایج آزمون اندازه‌گیری نقطه اشتعال بسته، مقادیر تصحیح شده نقطه اشتعال به‌صورت زیر با ذکر شماره استاندارد ملی و درج روش مورد استفاده شده در انجام آزمون الزامی است.
«نقطه اشتعال بسته با یکی از روش‌های الف، ب یا ج، پنسکی- مارتنز»
همچنین میزان دقت این روش به‌وسیله برنامه مشترک مقایسات بین آزمایشگاهی و با نتایج آزمون‌های تکرارپذیری و تجدید‌پذیری همراه می‌شود که حاوی سنجش اختلاف نتایج آزمون‌های متعدد تحت شرایط یکسان و آزمون‌های مستقل از دیگر، طبق هر کدام از روش‌های سه‌گانه اندازه‌گیری اشتعال بسته در فرآورده‌های نفتی است.