IP 501 Artık Yakıt Yağında Alüminyum, Silisyum, Vanadyum, Nikel, Demir, Sodyum, Kalsiyum, Çinko ve Fosforun Külleme, Füzyon ve İndüktif Olarak Eşleştirilmiş Plazma Emisyon Spektrometresi ile Belirlenmesi

Enerji Enstitüsü tarafından IP test yöntemleri kapsamında yayınlanan “IP 501 Artık yakıt yağında alüminyum, silisyum, vanadyum, nikel, demir, sodyum, kalsiyum, çinko ve fosforun külleme, füzyon ve indüktif olarak eşleştirilmiş plazma emisyon spektrometresi ile belirlenmesi” standardında, bu standartta belirtilen seviyelerde, kalıntı yakıt yağlarında alüminyum, silisyum, vanadyum, nikel, demir, sodyum, kalsiyum, çinko ve fosforun indüktif olarak eşleştirilmiş plazma emisyon spektrometresi ile belirlenmesi için bir prosedür açıklanmaktadır. Tabloda yer alan element bazında aralıklar şu şekildedir:

• Alüminyum: 5 ila 150 mg/kg
• Silisyum: 10 ila 250 mg/kg
• Sodyum: 1 ila 100 mg/kg
• Vanadyum: 1 ila 400 mg/kg
• Nikel: 1 ila 100 mg/kg
• Demir: 2 ila 60 mg/kg
• Kalsiyum: 3 ila 100 mg/kg
• Çinko: 1 ila 70 mg/kg
• Fosfor: 1 ila 60 mg/kg

Yüzde 0,3 m/m’den daha yüksek kükürt içeriğine sahip yakıt yağları külleme yardımcısı gerektirmez. Hassasiyet verileri, yüzde 0,3 m/m’den daha yüksek kükürt içeriğine sahip yakıt yağlarına dayanmaktadır.

Alüminyum ve silisyum, genellikle artık yakıtlarda birbirleriyle ilişkili olarak bulunur ve katalizör tozlarının içeriğinin tahmini olarak ayrı ayrı veya birlikte belirtilebilir.

IP 501 standardı, özellikle denizcilik ve ağır yakıt yağları için yakıt kalite kontrolünde çok önemlidir.

Bu standardın temel amacı, kalıntı yakıtlarda bulunan metalik elementleri nicel olarak belirlemektir. Belirtilen elementler tipik olarak eser miktarda (mg/kg seviyesinde) bulunur.

Tanımlanan test yöntemi birkaç analitik adımdan oluşur:

• Adım 1 Külleme: Yakıt numunesi, organik bileşenleri uzaklaştırmak için ısıtılır. Sadece inorganik kalıntılar (metaller) kalır.
• Adım 2 Eritme: Kalıntı, akı (örneğin lityum borat) ile eritilir. Bu, katı kalıntıları çözünebilir bir forma dönüştürür.
• Adım 3 Asit sindirimi: Eritilmiş malzeme asitler kullanılarak çözülür.
• Adım 4 İndüktif bağlantılı plazma optik emisyon spektrometrisi (ICP-OES) analizi: Çözelti, indüktif olarak eşleştirilmiş plazma (ICP) cihazına verilir. Her element karakteristik radyasyon yayar. Konsantrasyonlar kalibrasyon eğrileri aracılığıyla belirlenir.

ICP-OES günümüzde pek çok numune tipinde bulunan eser elementlerin ve bileşenlerin eş zamanlı analizi için kullanılan en popüler tekniklerden biridir. Numunenin yüksek sıcaklıktaki plazmaya püskürtülmesiyle gaz fazına geçerek uyarılan atomların yaptıkları emisyon ölçümü söz konusudur.

IP 501 standardı yaygın olarak şu alanlarda kullanılır:

• Deniz yakıtları: ISO 8217 standardında bunker yakıtı kalite kontrolü için referans alınmıştır. Kirlenmeyi tespit etmeye ve uyumluluğu sağlamaya yardımcı olur.
• Rafineriler ve yakıt test laboratuvarları:
• Katalizör tozlarının (alüminyum ve silisyum) izlenmesi
• Yakıt temizliğinin değerlendirilmesi
• Yağlayıcı kirlenmesi tespiti: Kullanılmış yağlama yağını (kalsiyum, çinko ve kurşun seviyeleri yoluyla) tespit eder

Ölçülen elementler şu nedenlerle önemlidir:

• Alüminyum ve silisyum:
• Katalizör tozlarını gösterir
• Motorlarda aşındırıcı aşınmaya neden olabilir
• Vanadyum ve sodyum:
• Türbinler ve motorlarda korozyona ve tortu oluşuna yol açar
• Kalsiyum, çinko, fosfor:
• Kullanılmış yağlama yağı kirliliğinin göstergeleri

IP 501 standardına tanımlanan yöntemin avantajları şunlardır:

• Yüksek hassasiyet ve doğruluk (ICP-OES)
• Tek seferde çoklu element analizi
• Uluslararası standartlarda yaygın olarak kabul görmektedir

Ancak bu standart bazı sınırlamalara sahiptir:

• Özel laboratuvar ekipmanı gerektirir (ICP spektrometresi)
• Numune hazırlığı nispeten zaman alıcıdır
• Nitelikli operatörlere ihtiyaç duyulur

IP 501 standardı, motorları doğrudan koruduğu, yakıt kalitesini sağladığı ve özellikle denizcilik ve enerji üretimi sektörleri gibi ağır yakıtlara dayanan endüstrilerde güvenli ve verimli çalışmayı desteklediği için önemlidir. Bu standardın önemli olmasının başlıca nedenleri şunlardır:

• Ciddi motor hasarını önler: Kalıntı yakıtlar genellikle alüminyum, silikon, vanadyum ve sodyum gibi metalik kirleticiler içerir. Alüminyum ve silikon (katalizör tozları) aşındırıcı parçacıklar gibi davranır. Şunlara neden olabilirler:
• Silindir gömleği aşınması
• Piston hasarı
• Yakıt enjektörü tıkanması

IP 501 standardı, yakıt kullanılmadan önce bu elementlerin erken tespitini sağlar.

• Korozyona karşı koruma sağlar: Bazı metaller yüksek sıcaklıklarda kimyasal olarak agresiftir. Örneğin vanadyum ve sodyum aşındırıcı bileşikler oluşturur ve şunlara zarar verebilir:
• Egzoz valfleri
• Turbo şarjlar
• Kazanlar ve türbinler

Bu standart, bu elementleri ölçerek maliyetli korozyon arızalarını önlemeye yardımcı olur.

• Yakıt kalitesi uyumluluğunu sağlar: Bu standart, deniz yakıtları için limitleri tanımlayan ISO 8217 standardı ile birlikte yaygın olarak kullanılır. Bu sayede,
• Yakıtların uluslararası spesifikasyonlara uygun olmasını sağlar.
• Alıcıların kullanımdan önce yakıt kalitesini doğrulamasına yardımcı olur.
• Tedarikçiler ve müşteriler arasındaki anlaşmazlıkları önler.
• Kirliliği tespit eder: Bu standart, yakıttaki istenmeyen maddeleri belirlemeye yardımcı olur. Kalsiyum, çinko, fosfor, kullanılmış yağlama yağı kirliliğini gösterir. Demir, pas veya sistem aşınmasını gösterebilir. Bu, IP 501 standardını güçlü bir teşhis aracı haline getirir.
• Operasyonel verimliliği artırır: Temiz yakıt daha iyi yanma, daha az tortu ve daha düşük bakım sıklığına yol açar. Bu da şunlara dönüşür:
• Daha düşük işletme maliyetleri
• Daha yüksek ekipman güvenilirliği
• Çevre korumayı destekler: Kirli yakıtlar partikül emisyonlarını ve toksik metal emisyonlarını artırabilir. IP 501 standardı, metal içeriğini kontrol ederek çevresel etkiyi azaltmaya yardımcı olur.

Kısaca bu yöntem, yaygın kabul gören ve güvenilir yöntemdir. Son derece hassas çok elementli bir teknik olan ICP-OES kullanır. Yakıt test laboratuvarlarında küresel olarak kabul görmüştür. Tutarlı ve tekrarlanabilir sonuçlar sağlar.

Sonuç olarak IP 501 standardı, petrol endüstrisinde kritik bir analitik standart olup, artık yakıtlardaki metal kirleticilerin doğru bir şekilde belirlenmesini sağlar. Katalizör tozları ve aşındırıcı metaller gibi zararlı elementleri tanımlayarak şu konularda önemli bir rol oynar:

• Motorların korunması
• Yakıt kalitesinin sağlanması
• Küresel yakıt standartlarının desteklenmesi

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere IP 501 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.