اختبار الزيوت المعدنية والمواد ذات الصلة وفقًا للمعيار DIN 51757 - تحديد الكثافة

اختبار الزيوت المعدنية والمواد ذات الصلة وفقًا للمعيار DIN 51757 - تحديد الكثافة

يصف المعيار "DIN 51757 اختبار الزيوت المعدنية والمواد ذات الصلة - تحديد الكثافة"، الصادر عن المعهد الألماني للتوحيد القياسي (DIN)، إجراءات تحديد كثافة الزيوت المعدنية، والمنتجات البترولية، والنفط الخام، والوقود، ومواد التشحيم، والمواد المماثلة. وقد ظل هذا المعيار لسنوات عديدة مرجعًا هامًا في صناعة النفط والبتروكيماويات لأغراض مراقبة الجودة، وتحديد مواصفات المنتجات، والأغراض التجارية.

اختبار الزيوت المعدنية والمواد ذات الصلة وفقًا للمعيار DIN 51757 - تحديد الكثافة

يحدد هذا المعيار عدة طرق لقياس كثافة (كجم/م³) منتجات الزيوت المعدنية السائلة والمواد ذات الصلة. ويُستخدم بشكل خاص في المجالات التالية:

  • النفط الخام ومشتقاته
  • زيوت الوقود (الخفيفة والثقيلة)
  • مزلقات
  • البارافينات والمواد المماثلة

يتضمن هذا المعيار الإجراءات التالية:

  • أخذ القياسات عند درجة حرارة الاختبار.
  • تحويل الكثافة المقاسة إلى درجة حرارة مرجعية تبلغ 15 درجة (وهو أمر شائع جدًا في صناعة النفط)
  • قم بتحويل الكثافة عند 15 درجة إلى وحدات أخرى إذا لزم الأمر (على سبيل المثال، كثافة معهد البترول الأمريكي (API) في بعض السياقات، ولكن توجد أيضًا معايير API خاصة).

يحدد هذا المعيار تقنيات متنوعة، يتم تجميعها بشكل عام على النحو التالي:

  • الطريقة أ: طريقة مقياس الكثافة (المقياس الهوائي): الطريقة اليدوية الكلاسيكية باستخدام مقياس كثافة زجاجي داخل أسطوانة (على غرار معايير ASTM D1298 و ISO 3675).
  • الطريقة ب: طريقة البيكنومتر: طريقة عالية الدقة تستخدم البيكنومتر (زجاجة زجاجية ذات حجم كبير) للمعايرة والقياس.
  • المتغيرات الأخرى/الأقدم: على سبيل المثال، الميزان الهيدروستاتيكي أو أجهزة قياس الكثافة الأخرى (يتم وصف المزيد من الخيارات في بعض الإصدارات).

يتضمن هذا المعيار جداول تصحيح/تحويل درجة الحرارة (وهو أمر مهم بشكل خاص لأن كثافة الهيدروكربونات تتغير بشكل كبير مع درجة الحرارة).

تُدرج العديد من أوراق البيانات الفنية لزيوت الوقود أو المذيبات أو مواد التشحيم الكثافة وفقًا للمعيار DIN 51757 عند 20 درجة أو 15 درجة، بقيم مثل 820-860 كجم/م3 للمنتجات الشبيهة بالديزل أو 1000 كجم/م3 على الأقل للوقود الثقيل.

لطالما تم استخدام معيار DIN 51757 بالتوازي مع المعايير التالية أو كمرجع وطني لها:

  • ISO 3675 النفط الخام والمنتجات البترولية السائلة - تحديد الكثافة في المختبر - طريقة الهيدرومتر
  • ISO 12185 النفط الخام والمنتجات البترولية - تحديد الكثافة - طريقة الأنبوب المتذبذب على شكل حرف U (وهي حاليًا الطريقة المختبرية الحديثة الأكثر شيوعًا)
  • طريقة ASTM D1298 لقياس الكثافة، أو الكثافة النسبية (الوزن النوعي)، أو كثافة API للنفط الخام ومنتجات البترول السائلة.
  • يُستخدم مقياس الكثافة الرقمي ASTM D4052 لقياس الكثافة والكثافة النسبية وكثافة API للسوائل.

تستخدم العديد من المختبرات اليوم أجهزة قياس الكثافة ذات الأنبوب U المتذبذب تلقائيًا، وتدعي أنها متوافقة مع كل من DIN 51757 وما يعادلها من ISO/ASTM.

فيما يلي بعض الآثار العملية لهذا المعيار:

  • مراقبة الجودة في مصافي النفط ومحطات الوقود وعمليات المزج.
  • المواصفات التجارية والتسجيل التجاري للمنتجات البترولية.
  • البحث والتطوير في مجال الوقود ومواد التشحيم.
  • كثيراً ما يتم الاستشهاد بها في شهادات المنتجات، وبيانات السلامة، ووثائق وقود السفن.

على الرغم من أن طرق الأنابيب المتذبذبة الجديدة على شكل حرف U قد حلت إلى حد كبير محل مقاييس الكثافة اليدوية في المختبرات الحديثة نظرًا لسرعتها ودقتها، إلا أن معيار DIN 51757 لا يزال يستخدم كمرجع في العديد من المواصفات.

باختصار، يتضمن معيار DIN 51757 طرقًا لتحديد محتوى الكلور في أنواع الوقود الصلب مثل الفحم الحجري، والليغنيت (الفحم البني)، وفحم الكوك، ومواد الوقود ذات الصلة. يُعد الكلور عنصرًا مهمًا في تحليل الوقود، إذ أن حتى الكميات الضئيلة منه قد تؤدي إلى التآكل، وانبعاثات بيئية، ومشاكل تشغيلية في أنظمة الاحتراق.

تم تطوير هذا المعيار في إطار سلسلة معايير DIN 51700، التي تركز على الاختبارات التحليلية للوقود الصلب. وتتلخص الأهداف الرئيسية لهذا المعيار فيما يلي:

  • لتحديد محتوى الكلور الكلي كمياً.
  • لتوفير طريقة مختبرية قابلة للتكرار.
  • دعم التوافق البيئي.
  • للمساعدة في تقييم مخاطر التآكل في الغلايات ومحطات توليد الطاقة.

يمكن أن يؤدي الكلور الموجود في الوقود إلى تكوين كلوريد الهيدروجين أثناء الاحتراق، مما قد يؤدي إلى:

  • يمكن أن يسبب ذلك تآكلاً في المبادلات الحرارية.
  • قد يتسبب ذلك في تلف أنظمة غازات الاحتراق.
  • قد يؤدي ذلك إلى زيادة تكاليف الصيانة.
  • يمكن أن يساهم ذلك في انبعاثات الغازات الحمضية.

ينطبق معيار DIN 51757 على ما يلي:

  • الفحم الصلب
  • الليغنيت
  • كوك
  • قوالب الوقود
  • أنواع أخرى من الوقود الأحفوري الصلب

وفي الوقت نفسه، يُستخدم معيار DIN 51757 بشكل رئيسي في المجالات التالية:

  • محطات توليد الكهرباء
  • محطات الاحتراق الصناعية
  • مختبرات فحص الوقود
  • مؤسسات البحث

تتبع الطريقة الموصوفة عموماً الخطوات التالية:

  • تحضير العينة
  • تجفيف وطحن عينة الوقود.
  • التجانس
  • الاحتراق أو التحلل
  • يتم حرق العينة إما في جو من الأكسجين أو يتم تحليلها في ظل ظروف محكمة.
  • يتم تحويل الكلور إلى كلوريد الهيدروجين أو أيونات الكلوريد.
  • امتصاص
  • يتم امتصاص غازات الاحتراق في محلول مناسب (عادةً ما يكون ماءً أو محلولاً قلوياً).
  • طريقة التحديد: يتم قياس تركيز الكلوريد باستخدام الطرق التالية:
  • المعايرة (على سبيل المثال، طريقة نترات الفضة)
  • قطب انتقائي للأيونات
  • كروماتوغرافيا الأيونات (في التعديلات الحديثة)

تشمل المعدات المستخدمة عادةً في الاختبارات ما يلي:

  • فرن احتراق (درجة حرارة عالية)
  • نظام إمداد الأكسجين
  • وعاء الامتصاص
  • ميزان تحليلي (عالي الدقة)
  • جهاز المعايرة أو محلل الأيونات

يحدد معيار DIN 51757 ما يلي من حيث الدقة والضبط:

  • حدود التكرارية
  • قيود إمكانية التكرار
  • حجم العينة المطلوب
  • إجراءات المعايرة

تضمن هذه الإجراءات أن تظل النتائج الصادرة من المختبرات المختلفة قابلة للمقارنة.

يُعد تحديد نسبة الكلور ذا أهمية بالغة للأسباب التالية:

  • مكافحة التآكل: تعمل المستويات العالية من الكلور على تسريع التآكل في الحالات التالية:
  • الغلايات:
  • سخانات فائقة
  • قنوات غازات الاحتراق
  • التوافق البيئي: يساهم الكلور في:
  • انبعاثات كلوريد الهيدروجين
  • تكوين الديوكسينات والفيورانات في ظل ظروف محددة.
  • الأثر الاقتصادي: يساعد قياس الكلور بدقة على:
  • تحسين اختيار الوقود
  • خفض تكاليف الصيانة
  • لمنع عمليات الإغلاق غير المخطط لها.

على الرغم من أن العديد من المختبرات تستخدم الآن أجهزة التحليل الآلية وتقنية كروماتوغرافيا الأيونات، إلا أن معيار DIN 51757 لا يزال يحتفظ بأهميته للأسباب التالية:

  • طريقة مرجعية
  • المواصفات القانونية أو التعاقدية
  • معيار للتحقق من صحة التقنيات الجديدة.

ختاماً، يلعب معيار DIN 51757 دوراً بالغ الأهمية في تحليل الوقود الصلب، إذ يوفر طريقة موحدة وموثوقة لتحديد محتوى الكلور. ويساعد تطبيقه الصناعات على التحكم في التآكل، والامتثال للوائح البيئية، وضمان جودة الوقود.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار DIN 51757.

واتس اب