วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D189 สำหรับสารตกค้างคาร์บอนคอนราดสันของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D189 สำหรับสารตกค้างคาร์บอนคอนราดสันของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

มาตรฐาน "ASTM D189 Standard Test Method for Conradson Carbon Residue of Petroleum Products" ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบเพื่อหาปริมาณคาร์บอนตกค้างที่เหลืออยู่หลังจากการระเหยและการไพโรไลซิสของน้ำมัน มาตรฐานนี้ยังมีวัตถุประสงค์เพื่อบ่งชี้แนวโน้มการเกิดโค้กสัมพัทธ์

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D189 สำหรับสารตกค้างคาร์บอนคอนราดสันของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

โดยทั่วไปวิธีการทดสอบนี้ใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ค่อนข้างระเหยง่าย ซึ่งสลายตัวบางส่วนระหว่างการกลั่นที่ความดันบรรยากาศ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีส่วนประกอบที่ก่อให้เกิดเถ้า ตามที่กำหนดโดยวิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D482 หรือวิธี IP 4 จะมีปริมาณคาร์บอนตกค้างสูงเกินความคลาดเคลื่อนเมื่อพิจารณาจากปริมาณเถ้าที่เกิดขึ้น

คำว่า "สารตกค้างคาร์บอน" ถูกใช้ตลอดวิธีการทดสอบนี้เพื่ออ้างถึงสารตกค้างคาร์บอนที่เกิดขึ้นหลังจากการระเหยและการไพโรไลซิสของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดในวิธีการทดสอบนี้ สารตกค้างดังกล่าวไม่ใช่คาร์บอนทั้งหมด แต่เป็นโค้กที่อาจถูกดัดแปลงเพิ่มเติมโดยการไพโรไลซิส คำว่า "สารตกค้างคาร์บอน" จะยังคงใช้ในวิธีการทดสอบนี้ตามการใช้งานทั่วไปเท่านั้น

ค่าที่ได้จากวิธีการทดสอบนี้ไม่ได้เหมือนกันในเชิงตัวเลขกับค่าที่ได้จากวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D524 ได้มีการหาค่าสหสัมพันธ์โดยประมาณ แต่เนื่องจากการทดสอบปริมาณคาร์บอนตกค้างสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมได้หลากหลายชนิด จึงอาจไม่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับวัสดุทุกชนิดที่สามารถทดสอบได้

ผลการทดสอบเทียบเท่ากับมาตรฐานการทดสอบ ASTM D4530

การมีอยู่ของอัลคิลไนเตรต เช่น อะมิลไนเตรต เฮกซิลไนเตรต หรือออกทิลไนเตรต ในน้ำมันดีเซลส่งผลให้ค่าสารตกค้างสูงกว่าที่พบในน้ำมันเชื้อเพลิงบริสุทธิ์ ซึ่งอาจนำไปสู่การสรุปที่ผิดพลาดเกี่ยวกับแนวโน้มของเชื้อเพลิงที่จะเกิดโค้ก การมีอยู่ของอัลคิลไนเตรตในน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถระบุได้โดยใช้วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D4046

ค่าปริมาณคาร์บอนตกค้างของเชื้อเพลิงเตาเผาใช้เป็นค่าประมาณคร่าวๆ ของแนวโน้มของเชื้อเพลิงที่จะก่อตัวเป็นตะกอนในหัวเผาแบบระเหย (evaporative cup and sleeve burner) ในทำนองเดียวกัน ปริมาณคาร์บอนตกค้างของเชื้อเพลิงดีเซลมีความสัมพันธ์โดยประมาณกับตะกอนในห้องเผาไหม้เมื่อไม่มีอัลคิลไนเตรต (หรือเมื่อพบ เมื่อทำการทดสอบกับเชื้อเพลิงพื้นฐานที่ไม่มีสารเติมแต่ง)

เดิมทีค่าปริมาณคาร์บอนตกค้างในน้ำมันเครื่องถือเป็นตัวบ่งชี้ปริมาณคาร์บอนตกค้างที่น้ำมันเครื่องจะก่อตัวในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ แต่ปัจจุบันค่าคาร์บอนตกค้างในน้ำมันเครื่องกลับถูกมองว่ามีความสำคัญอย่างน่าสงสัย เนื่องจากมีสารเติมแต่งหลายชนิดผสมอยู่ในน้ำมันเครื่อง ตัวอย่างเช่น สารเติมแต่งผงซักฟอกที่ก่อให้เกิดเถ้าอาจเพิ่มค่าคาร์บอนตกค้างในน้ำมันเครื่อง แต่โดยทั่วไปจะช่วยลดโอกาสการเกิดคราบ

ค่าปริมาณคาร์บอนตกค้างในน้ำมันก๊าซมีประโยชน์เป็นแนวทางในการผลิตก๊าซจากน้ำมันก๊าซ ค่าปริมาณคาร์บอนตกค้างในน้ำมันดิบ ถังบรรจุ และน้ำมันดิบ มีประโยชน์ในการผลิตน้ำมันหล่อลื่น

กล่าวโดยสรุป ปริมาณคาร์บอนตกค้างของคอนราดสัน (Conradson carbon residue) คือการวัดปริมาณคาร์บอนตกค้างที่เหลืออยู่หลังจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมระเหยและสลายตัวด้วยความร้อนโดยไม่มีอากาศ โดยแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของตัวอย่างเดิม และคำนวณตามมาตรฐาน ASTM D189 ค่าคาร์บอนตกค้างของคอนราดสันบ่งชี้แนวโน้มของเชื้อเพลิงหรือน้ำมันที่จะเกิดการสะสมของคาร์บอน (เช่น โค้กหรือเขม่า) เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ค่าที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงความน่าจะเป็นของการสะสมที่สูงขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาเครื่องยนต์อุดตัน หัวฉีดอุดตัน หรือปัญหาการทำงานอื่นๆ

เมื่อทำการวัดตามมาตรฐาน ASTM D189 ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ชั่งน้ำหนักแล้วจะถูกวางลงในเบ้าหลอม เบ้าหลอมจะถูกให้ความร้อนอย่างแรงในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม (โดยปกติจะอยู่ภายในฝาครอบทรงกรวยเพื่อจำกัดการสัมผัสอากาศ) ตัวอย่างจะเกิดการระเหย ไพโรไลซิส และการสลายตัวด้วยความร้อน ส่วนที่เหลือของคาร์บอนหลังการทดสอบจะถูกชั่งน้ำหนัก ผลลัพธ์จะถูกรายงานเป็นเปอร์เซ็นต์โดยมวลของตัวอย่างเดิม

โดยสรุป คาร์บอนตกค้างถือเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญถึงแนวโน้มของผลิตภัณฑ์ที่จะเกิดการสะสมภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง

มาตรฐาน ASTM D189 ถือว่ามีความสำคัญด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

  • บ่งชี้แนวโน้มการก่อตัวของคราบเขม่า: ช่วยคาดการณ์ความเป็นไปได้ของการเกิดคราบเขม่าหรือเขม่าคาร์บอนในเครื่องยนต์ เตาเผา หรืออุปกรณ์อุณหภูมิสูงอื่นๆ จำเป็นสำหรับการประเมินเชื้อเพลิง เช่น น้ำมันดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิง และน้ำมันหล่อลื่น
  • แนวทางการควบคุมคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมัน: โรงกลั่นและผู้ผลิตใช้เพื่อรับรองความสม่ำเสมอและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ค่าสารตกค้างที่สูงอาจบ่งชี้ถึงความจำเป็นในการกลั่นหรือผสมเพิ่มเติม
  • ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์: เชื้อเพลิงหรือน้ำมันที่มีคาร์บอนตกค้างมากเกินไปอาจทำให้เกิดการปนเปื้อน ประสิทธิภาพลดลง และความเสียหายต่อระบบการเผาไหม้ ช่วยเลือกเชื้อเพลิงที่เหมาะสมสำหรับระบบที่มีความอ่อนไหว
  • มาตรฐานระดับอุตสาหกรรม: มอบขั้นตอนการทดสอบที่เป็นมาตรฐานเดียวกัน ซึ่งเป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงปิโตรเคมี ยานยนต์ และอวกาศ อำนวยความสะดวกด้านการค้าและการปฏิบัติตามข้อกำหนดทั่วโลกโดยสอดคล้องกับข้อกำหนดอื่นๆ (เช่น ASTM D975 สำหรับน้ำมันดีเซล)
  • เกณฑ์มาตรฐานสำหรับวิธีการทดสอบทางเลือก: ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อใช้เปรียบเทียบวิธีการทดสอบสารตกค้างคาร์บอนอื่นๆ (เช่น สารตกค้างไมโครคาร์บอน)

การประยุกต์ใช้ทั่วไปของวิธีนี้ ได้แก่:

  • การทดสอบเชื้อเพลิงดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิงหนัก น้ำมันหล่อลื่น และน้ำมันดิบ
  • รองรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับเชื้อเพลิงทางทะเล เชื้อเพลิงกังหันเครื่องบิน และน้ำมันหล่อลื่นอุตสาหกรรม

โดยสรุปมาตรฐานนี้มีบทบาทสำคัญในการประเมินเสถียรภาพทางความร้อนและความสะอาดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เพื่อให้แน่ใจว่ามีความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานและได้รับการปกป้องระบบเชื้อเพลิง

องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D189 สำหรับสารตกค้างคาร์บอนคอนราดสันของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

WhatsApp