استاندارد فرآوردههای نفتی- سوختها- تعیین مقدار صمغ- تبخیر به روش جت- روش آزمون، اولین بار در سال ۱۳۹۲ توسط سازمان ملی استاندارد ایران با هدف اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت تدوین و منتشر شد. بازنگری در این استاندارد در سال ۱۳۹۷ مورد تائید سازمان استاندارد قرار گرفت و هماکنون این استاندارد به استناد بند ۱ ماده ۳ قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، بهعنوان استاندارد ملی ایران شناخته میشود. هرچند که کاربرد این استاندارد برای تعیین مقدار واقعی صمغ در بنزین موتور ثابت نشده است اما همواره همچون معیاری قابل رجوع در مورد خواص مواد نفتی مورد استفاده قرار میگیرد. مقدار بالای صمغ در سوختها باعث ایجاد رسوب در سیستم مکش و در نتیجه ایجاد حالت چسبندگی در شیرهای ورودی میشود. آزمون استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت در وهله اول فرآوردههای حاصل از اکسایش را اندازهگییر میکند تا در نهایت مقدار ماده زیانآور صمغ هم قابلاندازهگیری شود.
اهداف و دامنه کاربردی استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت
هدف از انجام آزمون استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت، ارائه روشی برای تعیین «صمغ موجود» در سوختهای هوایی و «مقدار صمغ» در بنزین موتور یا سایر مواد فرار حاصل از تقطیر است. تعیین فرآوردههای حاوی اتانول ۸۵ درصد و مواد اکسیژندار نوع اتری و افزودنیهای کنترلکننده رسوب هم شامل اهداف این استاندارد میشود. همچنین در این آزمون روشی برای تعیین باقیمانده بخش نامحلول در هپتان برای سوختهای غیر هوایی هم شرح داده شده است.
زیاد بودن یا نامناسب بودن مقدار صمغ در سوختهای توربین هواپیما نشانی از آلودگی با روغنهایی با نقطه جوش بالاتر یا مواد یا ذرات ریز است و در حالت کلی نشان دهنده اجرای ضعیف انتقال در توزیع پایین دست پالایشگاه تلقی میشود. در مورد انتظارات در مورد نتیجه آزمون هم ذکر این نکته مهم است که اگرچه مقدار پایین صمغ در سوخت باعث اطمینان از عدم وجود مشکلات در زمینه رسوب و کارکرد سیستم مکش میشود، اما این آزمون به تنهایی مربوط به بررسی ایجاد رسوب در سیستم مکش نیست.
اصطلاحات و تعاریف عمده در اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت
صمغ موجود: باقیمانده تبخیر سوختهای هوایی بدون هیچگونه آمادهسازی اضافی است.
باقیمانده تبخیر: موادی که بعد از حرارت دهی کنترل شده در جریانی از هوا یا بخار باقی میمانند.
مقدار صمغ شسته نشده: باقیمانده سوخت یا فرآورده مورد آزمون بدون آمادهسازی اضافی است.
مقدار صمغ شسته شده با حلال: مقادیری که پس از شستوشوی باقیمانده تبخیر با هپتان و دور ریختن محلول شستوشو باقی میماند.
مواد و وسایل مورد نیاز برای اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت
1- مواد/واکنشگرهای مورد نیاز برای اندازهگیری صمغ در سوخت
• آب با درجه خلوص درجه ۳ طبق استاندارد ISO ۳۶۹۶
• هپتان با خلوص حداقل ۹۹/۷ درصد
• تولوئن
• استون
• حلال صمغ که باید مخلوطی از تولوئن و استون با نسبتهای مساوی حجم باشد
• منبع هوا فیلتر شده و دارای فشار حداکثر Kpa ۳۵
• منبع بخار عاری از باقیمانده روغنی با فشار حداقل Kpa ۳۵
• محلول شوینده با کیفیتی مشابه کیفیت پاک کنندگی محلول کرومیک اسید
2- وسایل مورد نیاز برای اندازهگیری صمغ در سوخت
• ترازو با دقت ۰/۱ میلیگرم
• بشرهای بلند با ظرفیت ۱۰۰ میلیلیتر
• ظرف خنککننده کاملاً محکم و پوشیده شده
• حمام تبخیر فلزی یا مایع که ویِژگیهای کلی شرح داده شده در روش آزمون را داشته باشد.
• نشانگر جریان
• قیف با صافی سینترگلس
• فوق گرمکننده بخار قادر به تأمین مقدار بخار مورد نیاز
• حسگرهای دما،
• استوانه مدرج،
• انبرک،
• آون؛ همگی طبق مشخصات ذکر شده در استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت
اصول و روش کلی آزمون اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت
طبق اصول کلی این آزمون، سوخت مورد اندازهگیری در شرایط کنترل شده دما و جریان هوا یا بخار تبخیر میشود تا باقیمانده توزین گردد. برای توزین باقیمانده آزمون و آمادهسازی اضافی، ممکن است باقیمانده با حلال شسته شده و سپس توزین شود.
برای شروع آزمون، نصب و تنظیم دستگاه جت هوا و دستگاه جت بخار طبق اشکال و دستورالعملهای موجود در استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت الزامی است. نمونهبرداری از سوخت مورد نظر باید طبق استاندارهای ISO ۳۱۷۰ و ISO ۳۱۷۱ انجام شود تا روند انجام آزمون دچار اختلال نشود.
مراحل اصلی آزمون با شستن بشرها با حلال صمغ آغاز میشود. سپس بشرها با انبرک برای شستوشو در آب انتقال داده میشود و در آون در دمای ۱۵۰ درجه سلسیوس خشک میشود. بعد از خنک شدن بشرها، شرایط مورد نیاز برای آزمون بنزین هواپیما و بنزین موتور یا سوخت توربین هواپیما بر اساس جدول مشخصی در متن استاندارد تنظیم میشود که از لحاظ محیط تبخیرکننده و دمای عملیاتی با هم متفاوتاند. در مرحله بعد بشرها پس از خنک شدن وزن میشوند و توسط استوانههای مدرج از نمونه پر میشوند. انتقال بشرهای پر شده و بشر با جرم خالص به حمام تبخیر، اقدام بعدی آزمایشگر است و باید در حد امکان در زمان کوتاهی اتفاق بیفتد. در این مرحله حرارت دهی طبق اصول آزمون انجام میگیرد و بشرها از حمام به ظرف خنککننده انتقال داده میشوند. سپس بشرها وزن شده و جرم آنها ثبت میشود. طبیعتاً بشر با جرم ثابت بهعنوان بشر شاهد وزن میشود. بعد بشرها به دو دسته بشرهایی که قرار است بخش نامحلول در هپتان آنها اندازهگیری شود و بشرهایی که باید برای شستوشو و استفاده مجدد آماده شوند، تقسیم میشود. به بشرهای دسته اول مقدار مشخص برای هر نمونه هپتان اضافه میشود و به مدت ۳۰ ثانیه تکان داده میشود و حداقل ۱۰ دقیقه استراحت داده میشود. در مرحله بعد محلول هپتان جدا شده و دور ریخته میشود.
فرایند استخراج با هپتان یک بار دیگر تکرار میشود و بعد بشرها دوباره به حمام تبخیر انتقال داده میشوند. در پایان مرحله نهایی خشک شدن، توزین دوباره انجام میشود و مقدار صمغ در نمونه با استفاده از معادلهای که مقدار صمغ برحسب ۱۰۰ میلیگرم و جرم بشرها در مراحل مختلف را بهعنوان داده استفاده میکند، محاسبه میشود.
گزارش آزمون استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت
بیان نتایج به دست آمده طبق استاندارد اندازهگیری مقدار صمغ در سوخت، برای سوختهای هوایی، سوختهای غیر هوایی و همینطور همه انواع سوخت باید بهطور جداگانه و طبق ضوابط شرح داده شده در استاندارد باشد.
گزارش این آزمون باید حداقل شامل اطلاعات زیر باشد:
۱- ارجاع به این استاندارد ملی
۲- نوع و مشخصههای فرآورده مورد آزمون
۳- نتیجه آزمون
۴- انحرافات پیشبینینشده یا لازم از روش استاندارد
۵- تاریخ انجام آزمون