Štandardná skúšobná metóda ASTM D189 pre uhlíkové zvyšky Conradson v ropných produktoch

„Štandardná testovacia metóda ASTM D189 pre uhlíkové zvyšky Conradson v ropných produktoch“, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje testovaciu metódu na stanovenie množstva uhlíkových zvyškov zostávajúcich po odparení a pyrolýze oleja. Táto norma má tiež za cieľ poskytnúť určité údaje o relatívnych tendenciách oleja ku koksovaniu.

Táto testovacia metóda je všeobecne použiteľná pre relatívne neprchavé ropné produkty, ktoré sa čiastočne rozkladajú počas destilácie pri atmosférickom tlaku. Ropné produkty obsahujúce zložky tvoriace popol, stanovené štandardnou testovacou metódou ASTM D482 alebo metódou IP 4, budú mať falošne vysoké obsahy uhlíkových zvyškov v závislosti od množstva vytvoreného popola.

Termín uhlíkový zvyšok sa v tejto testovacej metóde používa na označenie uhlíkatého zvyšku vytvoreného po odparení a pyrolýze ropného produktu za podmienok špecifikovaných v tejto testovacej metóde. Zvyšok nie je zložený výlučne z uhlíka, ale ide o koks, ktorý možno ďalej modifikovať pyrolýzou. Termín uhlíkový zvyšok sa v tejto testovacej metóde používa výlučne z dôvodu jeho bežného používania.

Hodnoty získané touto testovacou metódou nie sú numericky identické s hodnotami získanými štandardnou testovacou metódou ASTM D524. Boli odvodené približné korelácie, ale nemusia nevyhnutne platiť pre všetky testované materiály, pretože test zvyškov uhlíka je použiteľný pre širokú škálu ropných produktov.

Výsledky testov sú ekvivalentné štandardnej testovacej metóde ASTM D4530.

V motorovej nafte má prítomnosť alkylnitrátov, ako je amylnitrát, hexylnitrát alebo oktylnitrát, za následok vyššiu hodnotu zvyšku ako je hodnota pozorovaná v neupravenom palive, čo môže viesť k chybným záverom o tendencii paliva tvoriť koks. Prítomnosť alkylnitrátu v palive je možné zistiť pomocou štandardnej testovacej metódy ASTM D4046.

Hodnota uhlíkového zvyšku v palive v horáku slúži ako hrubý odhad tendencie paliva tvoriť usadeniny vo výparníkových nádobách a horákoch s objímkou. Podobne, ak nie sú prítomné alkylnitráty (alebo ak sú prítomné, keď sa test vykonáva na základnom palive bez prísady), uhlíkový zvyšok v motorovej nafte približne koreluje s usadeninami v spaľovacej komore.

Hodnota uhlíkových zvyškov motorového oleja, kedysi považovaná za ukazovateľ množstva uhlíkových usadenín, ktoré by motorový olej vytvoril v spaľovacej komore motora, sa teraz považuje za faktor s otáznym významom kvôli prítomnosti prísad v mnohých olejoch. Napríklad prísada do detergentu tvoriaca popol môže zvýšiť hodnotu uhlíkových zvyškov motorového oleja, ale vo všeobecnosti znižuje jeho tendenciu tvoriť usadeniny.

Hodnota uhlíkového zvyšku v petroleji je užitočná ako vodítko pri výrobe plynu z petroleja. Hodnoty uhlíkového zvyšku v ropných zvyškoch, valcoch a leštených materiáloch sú užitočné pri výrobe mazív.

Stručne povedané, Conradsonov uhlíkový zvyšok je mierou množstva uhlíkatého zvyšku, ktorý zostane po odparení a tepelnom rozklade ropného produktu v bezvzduchovom prostredí. Vyjadruje sa ako hmotnostné percento pôvodnej vzorky a určuje sa podľa normy ASTM D189. Hodnota Conradsonovho uhlíkového zvyšku udáva tendenciu paliva alebo oleja tvoriť uhlíkové usadeniny (ako je koks alebo sadze) pri vystavení vysokým teplotám. Vyššia hodnota znamená vyššiu pravdepodobnosť usadenín, ktoré môžu viesť k znečisteniu motora, upchatiu vstrekovačov alebo iným prevádzkovým problémom.

Podľa normy ASTM D189 sa odvážená vzorka ropného produktu umiestni do téglika. Téglik sa silno zahrieva v kontrolovanom prostredí (zvyčajne vo vnútri kužeľového digestoru, aby sa obmedzil prístup vzduchu). Vzorka sa odparuje, pyrolýzuje a tepelne rozkladá. Po teste sa odváži zostávajúci uhlíkový zvyšok. Výsledok sa udáva ako hmotnostné percento pôvodnej vzorky.

Stručne povedané, uhlíkové zvyšky sú kľúčovým ukazovateľom tendencie produktu tvoriť sediment za podmienok vysokej teploty.

Norma ASTM D189 sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Indikuje tendenciu k tvorbe zvyškov: Pomáha odhadnúť pravdepodobnosť tvorby koksu alebo uhlíkových usadenín v motoroch, horákoch alebo iných zariadeniach s vysokou teplotou. Je nevyhnutný na hodnotenie palív, ako je nafta, vykurovacie oleje a mazacie oleje.
• Riadi kontrolu kvality paliva a oleja: Používa sa v rafinériách a na zabezpečenie konzistentnosti a kvality produktu. Vysoké hodnoty zvyškov môžu naznačovať potrebu dodatočnej rafinácie alebo miešania.
• Podporuje životnosť zariadení: Palivá alebo oleje s nadmerným množstvom uhlíkových zvyškov môžu viesť ku kontaminácii, zníženej účinnosti a poškodeniu spaľovacích systémov. Pomáha pri výbere vhodných palív pre citlivé systémy.
• Štandardizácia v celom odvetví: Ponúka jednotný, uznávaný testovací postup naprieč odvetviami vrátane petrochemického, automobilového a leteckého priemyslu. Zosúladením s inými špecifikáciami (napr. norma ASTM D975 pre motorovú naftu) uľahčuje globálny obchod a dodržiavanie predpisov.
• Referenčný bod pre alternatívne testovacie metódy: Slúži ako referencia, s ktorou možno porovnávať iné metódy na stanovenie zvyškov uhlíka (napr. zvyškov mikrouhlíka).

Medzi bežné aplikácie tejto metódy patria:

• Testovanie motorovej nafty, ťažkých vykurovacích olejov, mazív a ropy.
• Na podporu súladu so špecifikáciami pre lodné palivá, palivá pre letecké turbíny a priemyselné oleje.

Stručne povedané, táto norma zohráva kľúčovú úlohu pri hodnotení tepelnej stability a čistoty ropných produktov, čím sa zabezpečuje prevádzková spoľahlivosť a ochrana palivového systému.

Naša organizácia už mnoho rokov podporuje podniky zo všetkých sektorov širokou škálou služieb v oblasti testovania, merania, analýzy a hodnotenia. Máme silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM D189 Štandardná testovacia metóda pre zvyšky uhlíka v ropných produktoch Conradson“.