ISO 20823 تحديد خصائص قابلية اشتعال السوائل الملامسة للأسطح الساخنة - اختبار اشتعال المشعب

تصف المواصفة القياسية ISO 20823 "الزيوت والمنتجات ذات الصلة - تحديد خصائص قابلية اشتعال السوائل الملامسة للأسطح الساخنة - اختبار الاشتعال في المشعب"، الصادرة عن المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، طريقة اختبار لتحديد قابلية اشتعال السوائل عند ملامستها لسطح معدني ساخن عند درجة حرارة ثابتة. مع ذلك، من الممكن أيضًا قياس درجات حرارة اشتعال السوائل عن طريق ضبط درجة حرارة المشعب. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لتقييم مقاومة اشتعال السوائل الهيدروليكية المقاومة للحريق، والتي يصعب إشعالها بطبيعتها. كما يمكن استخدامها مع أنواع أخرى من السوائل الأكثر قابلية للاشتعال عند درجات حرارة سطحية منخفضة، ولكن هذا قد يزيد بشكل كبير من مخاطر هذه العملية.

من حيث المبدأ، يتم تقطير 10 مل من سائل الاختبار من ارتفاع محدد مسبقًا وبمعدل معين في أنبوب مُسخّن إلى 700 درجة مئوية أو درجة حرارة أخرى متسلسلة. ويتم فحص الرذاذ الناتج بحثًا عن أي وميض أو احتراق، سواءً عند التقطير أو بعده من الأنبوب.

ما لم يُنص على خلاف ذلك، يجب أخذ العينات وفقًا للإجراءات المحددة في معيار ISO 3170 أو معيار مكافئ. يجب خلط عينات المختبر جيدًا برجّها بقوة لمدة 30 ثانية قبل أخذ عينة الاختبار. لا ينبغي ترشيح عينة الاختبار، ولكن يجب السماح لأي فقاعات هواء قد تتكون أثناء الخلط بالخروج من السائل قبل الاختبار.

في عالم العمليات الصناعية عالية المخاطر، حيث تدور الآلات تحت ضغوط ودرجات حرارة قصوى، تُعدّ السلامة شريان حياة. فالنظام الهيدروليكي مُعرّض للخطر في مصانع الصلب أو منصات النفط البحرية، حيث يمكن لشرارة واحدة من سطح ساخن أن تُشعل سائلاً وتحوّل فحص الصيانة الروتيني إلى حريق كارثي محتمل. وهنا تبرز أهمية معيار ISO 20823 والمعايير المشابهة، إذ تُقدّم إطاراً دقيقاً لتقييم هذه المخاطر والحدّ منها.

يتضمن معيار ISO 20823 طريقة اختبار محددة لتقييم قابلية اشتعال السوائل البترولية والسوائل ذات الصلة عند ملامستها لأسطح معدنية محترقة.

اختبار اشتعال المشعب هو إجراء معملي مصمم بدقة لمحاكاة المخاطر الصناعية. وفيما يلي الخطوات الأساسية لهذا الاختبار:

• إعداد الجهاز: يتكون جوهر الاختبار من مشعب معدني مُسخّن، وهو سطح ساخن مُحاكٍ يُشبه أحد مكونات عادم المحرك، وعادةً ما يكون مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ. يُسخّن هذا المشعب كهربائيًا إلى درجة حرارة دقيقة وثابتة (عادةً ما بين 600 و800 درجة مئوية، قابلة للتعديل حسب الحاجة). يُثبّت المشعب داخل حاوية جيدة التهوية لاحتواء أي اشتعال محتمل بأمان.
• تطبيق السائل: يُرشّ سائل الاختبار (زيت هيدروليكي، أو مادة تشحيم، أو مشتق مقاوم للحريق قائم على إستر الفوسفات) على مشعب ساخن. يحاكي هذا التسريبات أو الرشّات العرضية في الآلات. يُلامس السائل السطح بشكل مُتحكّم به، مع توحيد متغيرات مثل حجم القطرات ومعدل التدفق ومدة التعريض لضمان قابلية التكرار.
• مراقبة الاشتعال: يراقب المراقبون عملية الاشتعال: هل يشتعل السائل عند ملامسته، وما سرعة اشتعاله، وهل يشتعل فجأة؟ يقيس الاختبار قابلية الاشتعال النسبية بتصنيف السوائل وفقًا لميلها للاشتعال. ومن خلال خفض درجة حرارة المشعب تدريجيًا، يستطيع الفنيون تحديد عتبة الاشتعال التي يبدأ عندها السائل بالاشتعال، أي درجة حرارة الاشتعال الدقيقة.
• تحليل البيانات وإعداد التقارير: تُعبّر النتائج عادةً كمياً عن طريق عتبة عدم الاشتعال أو مؤشر الاشتعال. تحصل السوائل التي تقاوم الاشتعال عند درجات حرارة أعلى على درجات أفضل، مما يدل على سلامة فائقة من الحرائق. الدقة مهمة: ينص المعيار على إجراء تجارب متعددة (عادةً خمس تجارب) لمراعاة التباين، بالإضافة إلى التحليل الإحصائي للتحقق من صحة النتائج.

بخلاف اختبارات اللهب المكشوف (مثل معيار ISO 15029 لاشتعال الرذاذ)، يركز أسلوب المشعب على التلامس السطحي، وهو نوع شائع من الأعطال في المحركات التوربينية أو المكابس الهيدروليكية. وهذا أمر بالغ الأهمية خاصةً لسوائل الماء والجليكول أو إستر الفوسفات المستخدمة في البيئات عالية الخطورة، حيث يمكن أن يتفاقم أي عطل، ولو كان لحظيًا، إلى مستويات خطيرة.

يُعدّ معيار ISO 20823 حجر الزاوية في الامتثال والابتكار في الصناعات المعرضة للحرائق. وتشمل النقاط الرئيسية ما يلي:

• الأنظمة الهيدروليكية: في الآلات الثقيلة مثل الحفارات أو أجهزة التحكم في الطائرات، يجب أن تجتاز السوائل المقاومة للحريق هذا الاختبار لتلبية معايير مثل EN ISO 12922. وهذا يضمن أن الأنظمة يمكن أن تعمل بالقرب من المناطق الساخنة دون احتراق تلقائي.
• الفضاء والدفاع: يساعد هذا المعيار، المشار إليه في الكتيبات العسكرية مثل معيار MIL-HDBK-510 لشهادة الوقود، في تأهيل السوائل لمحركات الطائرات النفاثة وأجهزة التحكم الكهروهيدروليكية.
• الطاقة والتصنيع: تستخدم مصافي النفط ومحطات الطاقة ومصانع الصلب مواد التشحيم للحماية من المخاطر مثل تناثر المعادن المنصهرة أو عادم الغلايات.

إلى جانب التطبيقات المباشرة، يؤثر معيار ISO 20823 أيضاً على تطوير المنتجات. إذ يقوم مصنّعو السوائل بتكرار تركيباتهم لتحسين مقاومة اللهب، وإضافة مضادات الأكسدة أو القواعد الاصطناعية، وغالباً ما يستخدمون عبارة "متوافق مع معيار ISO 20823" في بيانات منتجاتهم.

يمنع هذا المعيار حدوث أضرار محتملة من خلال عزل السوائل عالية الخطورة في وقت مبكر. ومن منظور بيئي، فإن السوائل الأكثر أماناً تعني تقليل الانسكابات والانبعاثات، بما يتماشى مع أهداف الاستدامة.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها الكفؤة والمتمرسة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، والمساعدة في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "ISO 20823 البترول والمنتجات ذات الصلة - تحديد خصائص قابلية اشتعال السوائل الملامسة للأسطح الساخنة - اختبار اشتعال المشعب".