ASTM D189 Petrol Ürünlerinin Conradson Karbon Kalıntısı için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM D189 Petrol ürünlerinin Conradson karbon kalıntısı için standart test yöntemi” standardında, bir yağın buharlaştırılması ve pirolizinden sonra kalan karbon kalıntısının miktarının belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu standart ayrıca göreceli kok oluşturma eğilimleri hakkında bazı göstergeler sağlamayı amaçlar.

Bu test yöntemi genellikle atmosferik basınçta damıtma sırasında kısmen parçalanan nispeten uçucu olmayan petrol ürünlerine uygulanabilir. ASTM D482 standardı test yöntemi veya IP yöntemi 4 ile belirlenen kül oluşturan bileşenler içeren petrol ürünleri, oluşan kül miktarına bağlı olarak hatalı bir şekilde yüksek karbon kalıntısına sahip olacaktır.

Karbon kalıntısı terimi, bu test yöntemi boyunca, bu test yönteminde belirtilen koşullar altında bir petrol ürününün buharlaştırılması ve pirolizinden sonra oluşan karbonlu kalıntıyı belirtmek için kullanılır. Kalıntı tamamen karbondan oluşmaz, ancak pirolizle daha fazla değiştirilebilen bir koktur. Karbon kalıntısı terimi, bu test yönteminde sadece yaygın kullanımına bağlı kalınarak devam ettirilir.

Bu test yöntemiyle elde edilen değerler, ASTM D524 standardı test yöntemi ile elde edilen değerlerle sayısal olarak aynı değildir. Yaklaşık korelasyonlar türetilmiştir, ancak karbon kalıntısı testi çok çeşitli petrol ürünlerine uygulandığı için test edilebilen tüm malzemelere uygulanmaları gerekmez.

Test sonuçları ASTM D4530 standardı test yöntemi ile eşdeğerdir.

Dizel yakıtta, amil nitrat, hekzil nitrat veya oktil nitrat gibi alkil nitratların varlığı, işlenmemiş yakıtta gözlemlenen değerden daha yüksek bir kalıntı değerine neden olur ve bu da yakıtın kok oluşturma eğilimi konusunda hatalı sonuçlara yol açabilir. Yakıtta alkil nitratın varlığı ASTM D4046 standardı test yöntemi ile tespit edilebilir.

Brülör yakıtının karbon kalıntısı değeri, yakıtın buharlaşan kap tipi ve manşon tipi brülörlerde tortu oluşturma eğiliminin kaba bir tahmini olarak hizmet eder. Benzer şekilde, alkil nitratlar mevcut olmadığında (veya mevcutsa, test katkı maddesi olmadan baz yakıt üzerinde gerçekleştirildiğinde) dizel yakıtının karbon kalıntısı yaklaşık olarak yanma odası tortularıyla ilişkilidir.

Bir zamanlar bir motor yağının bir motorun yanma odasında oluşturacağı karbonlu tortu miktarının göstergesi olarak kabul edilen motor yağının karbon kalıntısı değeri, artık birçok yağda katkı maddelerinin bulunması nedeniyle şüpheli bir öneme sahip olarak kabul edilmektedir. Örneğin, kül oluşturan bir deterjan katkı maddesi bir yağın karbon kalıntısı değerini artırabilir ancak genellikle tortu oluşturma eğilimini azaltır.

Gaz yağının karbon kalıntısı değeri, gaz yağından gaz üretiminde bir kılavuz olarak yararlıdır. Ham petrol kalıntılarının, silindir ve parlak stokların karbon kalıntısı değerleri ise yağlayıcıların üretiminde yararlıdır.

Kısaca Conradson karbon kalıntısı, bir petrol ürünü havanın olmadığı bir ortamda buharlaşma ve termal ayrışmaya maruz kaldıktan sonra kalan karbonlu kalıntı miktarının bir ölçüsüdür. Orijinal numunenin ağırlıkça yüzdesi olarak ifade edilir ve ASTM D189 standardına uyularak belirlenir. Conradson karbon kalıntısı değeri, bir yakıt veya yağın yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında karbon birikintileri (kok veya is gibi) oluşturma eğilimini gösterir. Daha yüksek değer, motor kirlenmesine, enjektör tıkanıklığına veya diğer operasyonel sorunlara yol açabilen daha yüksek bir birikinti olasılığı anlamına gelir.

ASTM D189 standardına göre ölçüm yapılırken, petrol ürününün tartılmış bir örneği bir potaya yerleştirilir. Pota, kontrollü bir ortamda (genellikle hava maruziyetini sınırlamak için konik bir davlumbazın içinde) güçlü bir şekilde ısıtılır. Numune, buharlaşma, piroliz ve termal ayrışmaya uğrar. Testten sonra kalan karbon kalıntısı tartılır. Sonuç, orijinal örneğin kütle yüzdesi olarak raporlanır.

Kısaca karbon kalıntısı, ürünün yüksek sıcaklık koşullarında tortu oluşturma eğiliminin temel bir göstergesidir.

ASTM D189 standardı şu nedenlerle önemli görülmektedir:

• Kalıntı oluşum eğilimini gösterir: Motorlarda, brülörlerde veya diğer yüksek ısı ekipmanlarında kok veya karbon tortusu oluşma olasılığını tahmin etmeye yardımcı olur. Dizel, yakıt yağları ve yağlama yağları gibi yakıtları değerlendirmek için gereklidir.
• Yakıt ve yağ kalite kontrolüne rehberlik eder: Rafineriler ve üreticiler tarafından ürün tutarlılığını ve kalitesini sağlamak için kullanılır. Yüksek kalıntı değerleri ek rafinasyon veya harmanlama ihtiyacını gösterebilir.
• Ekipman ömrünü destekler: Aşırı karbon kalıntısı olan yakıtlar veya yağlar kirlenmeye, verimliliğin azalmasına ve yanma sistemlerinde hasara yol açabilir. Hassas sistemler için uygun yakıtların seçilmesine yardımcı olur.
• Endüstri genelinde standardizasyon: Petrokimya, otomotiv ve havacılık sektörleri dahil olmak üzere endüstriler genelinde tanınan tek tip bir test prosedürü sunar. Diğer spesifikasyonlarla (örneğin dizel yakıt için ASTM D975 standardı ile) uyumlu hale getirerek küresel ticareti ve uyumluluğu kolaylaştırır.
• Alternatif test yöntemleri için ölçüt: Diğer karbon kalıntısı yöntemlerinin (örneğin mikro karbon kalıntısı) karşılaştırılabileceği bir referans görevi görür.

Bu yöntemin yaygın uygulamaları şunları içerir:

• Dizel yakıtları, ağır yakıt yağları, yağlayıcılar ve ham petrolleri test etmek.
• Deniz yakıtları, havacılık türbin yakıtları ve endüstriyel yağlar için spesifikasyon uyumluluğunu desteklemek.

Özetle bu standart, petrol ürünlerinin termal kararlılığını ve temizliğini değerlendirmede, operasyonel güvenilirliği ve yakıt sistemi korumasını sağlamada hayati bir rol oynar.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D189 Petrol ürünlerinin Conradson karbon kalıntısı için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.