روش آزمون استاندارد ASTM D189 برای باقیمانده کربن کنرادسون در فرآورده‌های نفتی

روش آزمون استاندارد ASTM D189 برای باقیمانده کربن کنرادسون در فرآورده‌های نفتی

استاندارد "ASTM D189 روش آزمون استاندارد برای باقیمانده کربن کنرادسون در فرآورده‌های نفتی" که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است، روشی را برای تعیین میزان باقیمانده کربن باقی مانده پس از تبخیر و پیرولیز روغن شرح می‌دهد. این استاندارد همچنین قصد دارد تا حدودی تمایل نسبی به تشکیل کک را نشان دهد.

روش آزمون استاندارد ASTM D189 برای باقیمانده کربن کنرادسون در فرآورده‌های نفتی

این روش آزمایش عموماً برای فرآورده‌های نفتی نسبتاً غیرفرار که در طول تقطیر در فشار اتمسفر تا حدی تجزیه می‌شوند، قابل استفاده است. فرآورده‌های نفتی حاوی اجزای تشکیل‌دهنده خاکستر، همانطور که توسط روش آزمایش استاندارد ASTM D482 یا روش IP 4 تعیین شده است، بر اساس مقدار خاکستر تشکیل شده، باقیمانده کربن به طور نادرستی بالا خواهند داشت.

اصطلاح «باقیمانده کربن» در سراسر این روش آزمون برای اشاره به باقیمانده کربنی تشکیل شده پس از تبخیر و پیرولیز یک فرآورده نفتی تحت شرایط مشخص شده در این روش آزمون استفاده می‌شود. این باقیمانده کاملاً کربن نیست، بلکه کک است که ممکن است توسط پیرولیز بیشتر اصلاح شود. اصطلاح «باقیمانده کربن» در این روش آزمون فقط مطابق با کاربرد رایج آن حفظ می‌شود.

مقادیر به‌دست‌آمده با این روش آزمایش از نظر عددی با مقادیر به‌دست‌آمده با روش آزمایش استاندارد ASTM D524 یکسان نیستند. همبستگی‌های تقریبی به‌دست‌آمده است، اما از آنجا که آزمایش باقیمانده کربن برای طیف گسترده‌ای از فرآورده‌های نفتی قابل اجرا است، لزوماً برای همه موادی که می‌توان آزمایش کرد، صدق نمی‌کند.

نتایج آزمایش معادل روش آزمایش استاندارد ASTM D4530 است.

وجود آلکیل نیترات‌ها، مانند آمیل نیترات، هگزیل نیترات یا اکتیل نیترات، در سوخت دیزل منجر به مقدار باقیمانده بالاتری نسبت به مقدار مشاهده شده در سوخت خالص می‌شود که می‌تواند منجر به نتیجه‌گیری‌های اشتباه در مورد تمایل سوخت به تشکیل کک شود. وجود آلکیل نیترات‌ها در سوخت را می‌توان با استفاده از روش آزمون استاندارد ASTM D4046 تعیین کرد.

مقدار کربن باقیمانده سوخت مشعل، تخمین تقریبی از تمایل سوخت به تشکیل رسوب در مشعل‌های تبخیری فنجانی و غلافی است. به طور مشابه، کربن باقیمانده سوخت دیزل تقریباً با رسوبات محفظه احتراق در صورت عدم وجود نیترات‌های آلکیل (یا در صورت وجود، هنگامی که آزمایش روی سوخت پایه بدون افزودنی انجام می‌شود) همبستگی دارد.

زمانی مقدار باقیمانده کربن در روغن موتور به عنوان شاخصی از میزان رسوبات کربنی که یک روغن موتور در محفظه احتراق موتور تشکیل می‌دهد، در نظر گرفته می‌شد، اما اکنون به دلیل وجود افزودنی‌ها در بسیاری از روغن‌ها، اهمیت آن مورد تردید است. به عنوان مثال، یک افزودنی شوینده خاکسترساز ممکن است مقدار باقیمانده کربن روغن را افزایش دهد اما به طور کلی تمایل آن را به تشکیل رسوب کاهش می‌دهد.

مقدار کربن باقیمانده نفت گاز به عنوان راهنمایی در تولید گاز از نفت گاز مفید است. مقادیر کربن باقیمانده نفت خام، سیلندرها و ذخایر برایت در تولید روان‌کننده‌ها مفید هستند.

به طور خلاصه، باقیمانده کربن کنرادسون معیاری برای میزان باقیمانده کربنی باقی مانده پس از تبخیر و تجزیه حرارتی یک فرآورده نفتی در غیاب هوا است. این مقدار به صورت درصد وزنی نمونه اصلی بیان می‌شود و مطابق با ASTM D189 تعیین می‌شود. مقدار باقیمانده کربن کنرادسون نشان دهنده تمایل سوخت یا روغن به تشکیل رسوبات کربنی (مانند کک یا دوده) در هنگام قرار گرفتن در معرض دماهای بالا است. مقدار بالاتر نشان دهنده احتمال بیشتر رسوبات است که می‌تواند منجر به رسوب موتور، گرفتگی انژکتور یا سایر مشکلات عملیاتی شود.

هنگام اندازه‌گیری طبق استاندارد ASTM D189، یک نمونه وزن‌شده از فرآورده نفتی در یک بوته قرار داده می‌شود. بوته در یک محیط کنترل‌شده (معمولاً درون یک هود مخروطی برای محدود کردن تماس با هوا) به شدت گرم می‌شود. نمونه تحت تبخیر، پیرولیز و تجزیه حرارتی قرار می‌گیرد. باقیمانده کربن پس از آزمایش وزن می‌شود. نتیجه به صورت درصد جرمی نمونه اصلی گزارش می‌شود.

به طور خلاصه، باقیمانده کربن یک شاخص کلیدی از تمایل محصول به تشکیل رسوب در شرایط دمای بالا است.

استاندارد ASTM D189 به دلایل زیر مهم تلقی می‌شود:

  • تمایل به تشکیل رسوب را نشان می‌دهد: به پیش‌بینی احتمال تشکیل کک یا رسوب کربن در موتورها، مشعل‌ها یا سایر تجهیزات با دمای بالا کمک می‌کند. برای ارزیابی سوخت‌هایی مانند دیزل، نفت کوره و روغن‌های روان‌کننده ضروری است.
  • راهنماهای کنترل کیفیت سوخت و روغن: توسط پالایشگاه‌ها و تولیدکنندگان برای اطمینان از ثبات و کیفیت محصول استفاده می‌شود. مقادیر بالای باقیمانده ممکن است نشان دهنده نیاز به تصفیه یا ترکیب بیشتر باشد.
  • افزایش طول عمر تجهیزات: سوخت‌ها یا روغن‌هایی که دارای باقیمانده کربن بیش از حد هستند، می‌توانند باعث آلودگی، کاهش راندمان و آسیب به سیستم‌های احتراق شوند. به انتخاب سوخت مناسب برای سیستم‌های حساس کمک می‌کند.
  • استانداردسازی در سطح صنعت: یک رویه آزمایش یکسان و شناخته‌شده در صنایع مختلف، از جمله پتروشیمی، خودرو و هوافضا، ارائه می‌دهد. با هماهنگی با سایر مشخصات (به عنوان مثال، ASTM D975 برای سوخت دیزل)، تجارت جهانی و انطباق با استانداردها را تسهیل می‌کند.
  • معیاری برای روش‌های آزمایش جایگزین: به عنوان مرجعی عمل می‌کند که می‌توان سایر روش‌های اندازه‌گیری باقیمانده کربن (مثلاً باقیمانده میکروکربن) را با آن مقایسه کرد.

کاربردهای رایج این روش عبارتند از:

  • آزمایش سوخت‌های دیزل، نفت کوره سنگین، روان‌کننده‌ها و نفت خام.
  • پشتیبانی از انطباق با مشخصات سوخت‌های دریایی، سوخت‌های توربین هوایی و روان‌کننده‌های صنعتی.

به طور خلاصه، این استاندارد نقش حیاتی در ارزیابی پایداری حرارتی و تمیزی فرآورده‌های نفتی، تضمین قابلیت اطمینان عملیاتی و حفاظت از سیستم سوخت ایفا می‌کند.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با روش استاندارد آزمایش ASTM D189 برای باقیمانده کربن کنرادسون در فرآورده‌های نفتی ارائه می‌دهیم.

واتساپ