تجهيزات و آزمون هاي آزمايشگاه نفت و قير

شرح کامل آزمونهاي آزمايشگاه نفت و قير و نحوه انجام آنها:

آزمايش خوردگي مس

Standard test method for corrosion of copper with petrooleum products

تئوري آزمايش خوردگي مس  (ASTM D130-68)

خوردگي عبارت ازانهدام و فساد يا تغيير و دگرگوني  در خواص  و مشخصات مواد (عموما فلزات) به علت واکنش آنها با محيط اطراف است.ازآنجائيکه خوردگي موجب مشکلات اقتصادي، ايمني  و ضايعات، کاهش راندمان، اتلاف محصولات، آلودگي محصولات و…..ميشود، ارزيابي خوردگي  و خسارات حاصل از آن اهميت زيادي دارد. در ضمن تهيه و يا کاربرد فرآورده هاي نفتي بواسطه وجود بعضي مواد شيميايي وهمچنين بالا بودن فشار و درجه حرارت، خوردگي هايي را در روي سطح دستگاههاي پالايش و يا موتورها ايجاد ميکند.ازجمله اين موادشيميايي سولفيدها، اسيد کلريدريک وهمچنين هوا و رطوبت ميباشد. سولفيدها بيشترازتجزيه مواد آلي گوگرد دار بوجود مي آيند واسيد کلريدريک دراثر هيدروليز نمک هايش حاصل ميشود. تشعشعات اتمي ومحيطهاي بيولوژيکي و وجود ميکروارگانيزمها نيزبرروي خوردگي موثرند. يکي ازمهمترين علل خوردگي، وجود اکسيژن محلول درمواد که به دو طريق فيزيکي (همزدن) و شيميايي (اضافه کردن موادي مانند هيدرارين) مي توان آن را ازمحلول خارج کرد. ازجمله روشهاي کنترل خوردگي ميتوان به حفاظت کاتدي، حفاظت آندي، استفاده ازپوششهاي فلزي، آلي و معدني اشاره کرد. مس وآلياژهاي آن داراي کاربرد وسيعي براي لوله کشي، لوله هاي مبدلهاي حرارتي و صفحه لوله ها، سخت افزارها، تانکها و… مي باشند. بنابراين دانستن خوردگي مس در محيطهاي مختلف براي ما مفيد خواهد بود. همچنين مس تنها فلزي است که درمقابل خوردگي هاي مختلف ازخود تغيير رنگ نشان مي دهد.

وسايل مورد نياز آزمايش براي خوردگي مس

  1. دونوار مسي براق به عرض mm 5/12وضخامتmm  3 تا 5/1 وطولmm  75
  2. دولوله آزمايش براي ريختن نمونه وقراردادن نوارهاي مسي درآن
  3. حمام آب گرم مجهز به ترموستات براي تنظيم دما درc 100
  4.  بمب فلزي که از جنس استيل ضد زنگ است ولوله آزمايش حاوي نمونه ونوارمسي درآن قرار ميگيرد وبه کمک نگهدارنده هايي درحمام به صورت کاملا عمودي نگهداشته ميشود.
  5. پايه براي نگهداشتن نوارهاي مسي تاهنگام استفاده از سمباده براي جلا دادن،حرکت نکنند
  6. کاغذ سمباده که از جنس ورقه هاي سياهرنک وزبرکربيد سيليکون است.
  7. پلاک استاندارد براي تطبيق نوار مسي با آن وتشخيص درجه خوردگي آن
  8. چوب پنبه
  9.  نفت وگازوئيل به عنوان نمونه

روش انجام آزمايش خوردگي مس:

ابندا دونوار مسي را در پايه نگهدارنده بگذاريد و سطح آن را سمباده بکشيد بعد آن را برگردانيد و سطح ديگر را نيزسمباده بکشيد بعد از سمباده کشيدن با دستمال تميز سطوح مسي را تميز کنيد تا هيچ اثري از کاغذهاي سمباده روي نوارهاي مسي مشاهده نشود. سپس نوارها را در لوله آزمايش به طور جداگانه بگذاريد و در يکي از لوله هاي آزمايش نفت و درديگري گازوئيل بريزيد. به طوريکه نمونه تا روي نوار مسي را بپوشاند. لوله هاي ازمايش را با چوب پنبه ببنديد وهريک از لوله هاي آزمايش را در يک بمب جداگانه بگذاريد. بمب ها را به کمک گيره ها در حمام قراردهيد حداقل 5/1 ساعت نمونه ها در حمام بماند سپس با پنس نوار را خارج کرده و با يک دستمال يا پنبه  نوار را خشک کنيد و با پلاکهاي استاندارد مقايسه کنيد و نتيجه را گزارش کنيد.

نکته: زاويه اي که نور به نوارفلزي مورد آزمايش و پلاک استاندارد مي تابد بايد 45 باشد تا عمل مقايسه دقيقتر انجام شود.

تميز کردن دستگاه ها پس از آزمايش خوردگي مس

پس ازاتمام آزمايش بمب فلزي رابه کمک حلال آزمايشگاهي شستشو داده وکاملا خشک نماييد.

سوالات مربوط به آزمايش خوردگي مس :

  1. اگرلبه هاي جانبي نوار براق نشوند چه اشکالي پيش مي آيد.؟
  2. آيا مدت باقي ماندن مواد مسي دربمب تاثيري درنتيجه آزمايش دارد.؟
  3.  آزمايش خوردگي بيشتر وابسته به چه عواملي است.؟

آزمايش نقطه ابري شدنASTM D2500-66    

هدف از آزمايش نقطه ابري شدن :

هدف ازانجام اين تعين نقطه ابري شدن محصولات نفتي است که نقطه ريزش کمتر ا زc 49 دارند.

تئوري آزمايش نقطه ابري شدن:

منظور از نقطه ابري درجه حرارتي از مضرب 2f (c1) مي باشد  که در آن درجه حرارت، در ته لوله آزمايشي که نمونه در آن قرار دارد، تحت شرايط کاملا کنترل شده ابر يا کريستالهاي واکسي ظاهر ميشود.

وسايل موردنياز براي آزمايش نقطه ابري شدن:

  1. ظرف استوانه اي شيشه اي با انتهاي تخت که نمونه در آن ريخته ميشود.
  2. دماسنج
  3. چوب پنبه براي بستن ظرف آزمايشي که سوراخ وسط آن براي قرار دادن دماسنج تعبيه شده است.
  4. حمام سرد کننده
  5. نمونه که دراين آزمايش روغن موتور است.

روش انجام آزمايش نقطه ابري شدن

ظرف آزمايش را تا خط نشانه از روغن پرکنيد در ظرف را به وسيله چوب پنبه، که دماسنج در سوراخ آن قرار گرفته است، ببنديد موقعيت چوب پنبه و دماسنج را به گونه اي تنظيم کنيد که حباب دماسنج در انتهاي ظرف قرار گيرد. حمام سرد کننده را روشن کنيد ظرف نمونه را داخل حمام قرار دهيد. در زمانهايي که درجه حرارت مضربي f2(c1) است ظرف آزمايش را از حمام بيرون بياوريد و تشکيل ابر را بررسي کنيد و سپس ظرف را در حمام قرار دهيد. توجه کنيد هنگام برداشتن وگذاشتن ظرف در حمام، اغتشاشي در نمونه ايجاد نشود. اين کار را تا زماني تکرار کنيد که اولين کريستالها، در اثر سرد شدن پيوسته، در انتهاي ظرف ديده شود، اين دما را به عنوان نقطه ابري شدن يادداشت کنيد.

نکته:زمان بيرون ماندن ظرف نمونه براي مشاهده نقطه ابري نبايد بيش از 3 ثانيه باشد. در غير اينصورت نمونه گرم شده و خطا ايجاد ميشود.

تميز کردن دستگاهها پس ازآزمايش نقطه ابري شدن :

پس از اتمام آزمايش دماسنج را از ظرف محتوي ماده مورد آزمايش جدا نموده،نمونه را از ظرف خارج نماييد وظرف ودماسنج رابه کمک حلال مناسب شستشو دهيد.

آزمايش نقطه ريزش روغن

Standard Test Method For Pour Point Of Petroleum Oils (ASTM D97)  m

هدف از انجام آزمايش نقطه ريزش روغن 

هدف تعيين ريزش محصولات نفتي است.

تئوري آزمايش نقطه ريزش روغن :

نقطه ريزش يک نمونه نفتي نشان دهنده پايين ترين دمايي است که نمونه ميتواند براي کاربردهاي مشخص، کارايي داشته باشد. هر گاه نمونه نفتي بدون تکان دادن، سرد گردد به درجه حرارتي ميرسيم که در آن ميکروکريستالها شروع به تشکيل شدن کرده که خود باعث ايجاد کدورتي در نمونه شود، که به آن نقطه ابري شدن گفته مي شود. با ادامه عمل سرد کردن به درجه حرارتي مي رسيم که در آن اگر لوله آزمايش را به حالت افقي قرار دهيم، نمونه ديگر در آن جابجا نشده و نمي ريزد، که به اين نقطه، نقطه ريزش گفته ميشود. حال اگر لوله آزمايش را به ملايمت گرم نماييم لحظه اي مي رسد که نمونه در لوله سياليت خود را باز مي يابد، درجه حرارت مربوط به اين تغيير حالت را نقطه جاري شدن گويند. درجه حرارت نقطه جاري شدن اغلب چند درجه بالاتر از درجه حرارت نقطه ريزش نمونه مي باشد. دانستن اين نقطه به شناسايي نسبت درصد هيدروکربن هاي با نقطه انجماد بالا ( به ويژه هنگام پمپاژ درزمستان) کمک مي نمايد.

وسايل مورد نيازبراي آزمايش نقطه ريزش روغن:

  1. چوب پنبه براي بستن ظرف آزمايش که سوراخ وسط آن براي قرار دادن دماسنج است.
  2. حمام سرد کننده
  3. دماسنج
  4. ظرف استوانه اي شيشه اي با انتهاي تخت که نمونه در آن ريخته مي شود.
  5. نمونه که دراين آزمايش روغن موتور است.

روش انجام آزمايش براي نقطه ريزش روغن:

ظرف نمونه را تا خط  نشان از روغن موتور مورد نظر پرکنيد. در ظرف را به وسيله چوب پنبه، که دماسنج در سوراخ  آن را گرفته، ببنديد. موقعيت چوب پنبه و دماسنج بايد به گونه اي تنظيم شود که حباب دماسنج دقيقا زير سطح نمونه باشد. حمام سرد کننده را روشن کنيد. ظرف نمونه را داخل حمام سرد کننده قرار دهيد. در زمانهايي که درجه حرارت مضربي از 3 است نمونه هر گونه حرکتي داشت، دوباره بلافاصله ظرف را در حمام قرار داده واين مشاهدات را براي دماي بعدي که c3 پايين تر از دماي فعلي است، تکرار کنيد. هرگاه ظرف  در موقعيت افقي به مدت 5 ثانيه قرار گرفت  و هيچ حرکتي نداشت، دماي مشاهده شده را به عنوان نقطه ريزش روغن يادداشت کنيد.زمان بيرون ماندن ظرف نمونه براي مشاهده نقطه ريزش نبايد بيش از 3 ثانيه باشد در غير اينصورت دماي نمونه افزايش مي يابد و آزمايش خطادار مي شود.

تميز کردن دستگاهها پس از آزمايش نقطه ريزش روغن:

پس از اتمام آزمايش دماسنج رااز ظرف محتوي ماده مورد آزمايش جدانموده،نمونه را ازظرف خارج نماييد وظرف ودماسنج را به کمک حلال مناسب شستشو دهيد.

سوالات مربوط به آزمايش نقطه ريزش روغن

ضريب شکست روغن

 (ASTM D1747)  Standard Test Method For Refractive Index Of Viscose Materials

هدف از انجام آزمايش ضريب شکست روغن:

هدف ازانجام نمايش اندازه گيري ضريب شکست مايعات هيدروکربني شفاف و يا ويسکوز با رنگ روشن و يا جامدات ذوب شده اي است که داراي ضريب شکست بين 33/1 و 60/1 در دماي 80 تا 100C است مي باشند.

تئوري آزمايش ضريب شکست روغن:

ضريب شکست يک جسم نسبت به يک نور با طول موج معين برابر است با نسبت سرعت آن نور در هوا به سرعت نور در جسم مورد نظر. اگر اين کميت به صورت نسبت سينوس زاويه تابش به سينوس زاويه شکست معرفي شود، ضريب شکست نسبي ناميده ميشود. در صورتي که محيط اولي خلا باشد، نتيجه اندازه گيري ضريب شکست مطلق ميباشد که ازنظرعددي برابرباحاصلضرب که از نظر عددي برابر با حاصلضرب ضريب شکست نسبي در عدد 00027/1 (ضريب شکست مطلق هوا) است. ضريب شکست يکي از خواص فيزيکي است که مي تواند همراه با ساير خواص جهت تعيين ميزان خلوص هيدروکربنها و نيز تعيين ترکيب مخلوطهاي آنها به کار رود. در يک جسم با ترکيب و درجه خلوص معين، سرعت نور با طول موج معين در يک دماي ثابت مقداري است ثابت و تنها با تغيير دما، تغيير مي کند. اين موضوع خود معياري است دقيق براي سنجش درجه خلوص فرآورده هايي  که در آزمايشگاهها و يا صنايع مختلف نفتي و شيميايي به دست مي آيد  که کوچکترين تغيير ترکيب و يا وجود ناخالصي ضريب شکست تغيير مي کند. بر ضريب شکست يک جسم، دما، فشار و طول موج اثر مي گذارند که همگي پارامترهاي قابل کنترل هستند.

شرح دستگاهها براي انجام آزمايش ضريب شکست روغن:

رفراکتومتر: در اين آزمايش از دو رفراکتور، يکي قديمي و ديگري جديد، استفاده ميشود. دستگاه جديد ضريب شکست را تا پنج رقم اعشار و دستگاه قديمي تا سه رقم اعشار، اندازه گيري مي نمايد. دستگاه جديد رفراکتومترها نوعAbbe  است که براي دقت بيشتر از نورتک رنگ لامپ سديم استفاده مي کند و در دستگاه قديمي از نور سفيد استفاده مي گردد.  در رفراکتومتر نمونه بين دو منشور قرار مي گيرد. در رفراکتومتر Abbe منشور بالايي به منشور پاييني لولا شده است تا جدا شدن منشورها جهت تميزکردن و نيز وارد کردن نمونه به آساني انجام شود. سطح منشور پاييني ناهمواراست به طوري که وقتي نور به داخل منشور تابيده مي شود اين سطح به طور موثر منبع تعداد بي شماري پرتو ميشود که در تمام زوايا از داخل نمونه عبور مي کند. تابش در وجه مشترک نمونه  و سطح صاف منشور بالا شکسته مي شود. دو منشور آميکي که نسبت به هم چرخش دارند، جهت جمع کردن پرتوهاي با زاويه بحراني واگرا با رنگهاي مختلف به يک پرتو نور سفيد که مسير آن با پرتوD سديم يکي است، مورد استفاده قرار مي گيرند. عدسي مجهز به خطوط تنظيم است. در هنگام اندازه گيري، زاويه منشور تغيير داده مي شود تازماني که وجه مشترک روشن- تيره به طور کامل سر خط منطبق شود، سپس وضعيت منشور از روي مقياس ثابت تعيين ميشود. با گردش آب و يا هر وسايل ديگر از داخل مسيرهايي که اطراف منشور قرار دارند، دما کنترل ميگردد.

وسايل مورد نياز براي انجام آزمايش ضريب شکست روغن

  1. رفراکومتر جديد مجهز به کنترلر دما که با نور سديم کار مي کند.
  2. رفراکتومترقديمي که با نور معمولي آزمايشگاه کار مي کند.
  3. دماسنج
  4. بنزن، تولوئن وآب به عنوان نمونه
  5. جداول مربوط به ضريب شکست ايندکس

روش انجام آزمايش ضريب شکست روغن

در اين آزمايش به طور جداگانه از دو رفراکتومتر براي اندازه گيري ضريب شکست استفاده مي شود. آزمايش 1 به کمک رفراکتومتر قديمي که با نور معمولي کار مي کند و مجهز به کنترلر دما نيست: ابتدا منشورهاي شيشه اي دستگاه را با پنبه اي آغشته به تولوئن يا کلروفرم پاک کنيد و صبر کنيد تا اين سطوح خشک شوند. نمونه مورد آزمايش را روي سطح  منشور بريزيد  تا تمام سطح منشور را بپوشاند و جعبه منشور را ببنديد.  زاويه نور ورودي را توسط چرخاندن پيچ تنظيم پايين دستگاه طوري تنظيم کنيد که روي صفحه ديد، دايره اي با دو قسمت تاريک  و روشن کاملا مجزا از يکديگر، مشاهده شود. وضوح فصل مشترک اين دو نيم دايره را مي توان توسط پيچ بالايي دستگاه بهتر کرد. عددي که روي مقياس موجود در زير دايره  در مقابل خط معيين است را به عنوان ضريب شکست نمونه يادداشت کنيد  و به کمک دماسنج  نيز دماي  نمونه را بخوانيد. اين آزمايش را براي 2 نمونه ديگر نيز تکرار کنيد.

آزمايش 2 به کمک رفراکتومتر جديد که با نور سديم کار مي کند ومجهز به کنترلر دما است:

مقدار مقرر دماي حمام را روي c20 قرار دهيد و منتظر بمانيد تا دما به c20 برسد. دستگاه مولد نور سديم را روشن کنيد. مراحل ريختن نمونه  و تنظيم صفحه ديد را مانند آزمايش 1 انجام دهيد. عددي که از روي درجه بندي رفراکتومتر خوانده مي شود مستقيما به عنوان ضريب شکست گزارش نمي شود. اين عدد ضريب شکست ايندکس است. با کمک جداولي که در اختيار داريد با داشتن ضريب شکست ايندکس، ضريب شکست را پيدا کنيد و يادداشت نماييد. اين آزمايش را براي 2 نمونه ديگر نيز تکرار کنيد.

تميز کردن دستگاهها پس ازانجام ازمايش ضريب شکست:

وجه هاي منشور رابه طور کامل به کمک پارچه مخصوص تميز کردن لنز ويا به وسيله پنبه که با حلال مناسب آغشته شده است تميز نماييد.

سوالات مربوط به آزمايش ضريب شکست روغن…

آزمايش تقطير در اتمسفر

Standard Test Method For Distillation Of Petroleum Products

هدف از انجام آزمايش تقطير در اتمسفر (ASTM D86)

هدف از انجام اين آزمايش،تقطير مواد نفتي وته دست آوردن مشخصات فني ومنحني هاي مرتوطه است.

تئوري آزمايش تقطير

 خصوصيات تقطير (فراريت) هيدروکربنها اغلب تأثير مهمي در ايمني و عملکرد آنها، به ويژه در مورد سوختها و محلولها، دارد. فراريت مهمترين عامل تعيين کننده تمايل يک هيدروکربن به توليد بخارهاي قابل انفجار است. فراريت براي سوختهاي موتور جت عامل مهمي مي باشد که  بر روشن کردن، گرم شدن در دماهاي عملياتي بالا، ارتفاعات يا هر دو مؤثر است. حضور اجزاء با نقطه جوش بالا در سوختها به طور قابل توجهي بر ميزان تشکيل مواد جامد  دور ريختني حاصل از احتراق، مؤثر مي باشد.  از آنجايي که فراريت بر سرعت تبخير اثر دارد، عامل مهمي در کاربرد بسياري از حلالها به ويژه آنهايي که در نقاشي به کار  مي رود، مي باشد. خصوصيات مواد نقتي اغلب شامل محدوده هاي تقطير مي باشد که نشان دهنده مناسب بودن محصولات از نظر فراريت مي باشد.

در اين آزمايش از اصطلاحات ويژه اي استفاده مي شود:

دماي تجزيه ((Decomposition Point : دماي ترمومتر هنگامي که اولين نشانه هاي تجزيه حرارتي در نمونه مشاهده شود.(متصاعد شدن بخار از نمونه و تغييرات نامنظم و شديد دماي ترمومتر از نشانه هاي تجزيه حرارتي مي باشد) دماي خشک (Dry Point): دماي ترمومتر هنگامي که آخرين قطره مايع از انتهاي فلاسک تقطير، تبخير مي شود. توجه شود که قطره هايي که روي جداره فلاسک و ترمومتر مي باشند، شامل اين تعريف نمي شوند. اغلب به جاي دماي خشک دماي مربوط به نقطه پاياني استفاده مي شود. دماي خشک براي موارد خاص استفاده از نفتا، به عنوان مثال کاربردهاي آن درصنعت رنگ، به کار برده مي شود. همچنين در مواردي که طبيعت نمونه به گونه اي است که اندازه گيري نقطه پاياني با دقت لازم براي آزمايش همخواني ندارد، از دماي خشک استفاده مي شود. نقطه پاياني (Final Boiling Point, End Point): حداکثر دمايي که ترمومتر در طول ازمايش نشان مي دهد. اغلب اين دما پس از تبخير تمام مايع درون فلاسک حاصل مي گردد. گاهي از واژه  دماي حداکثر به جاي نقطه پاياني استفاده مي شود.

نقطه جوش ابتدايي (Initial Boiling Point, I.B.P): دماي ترمومتر هنگامي که اولين قطره مايع از لوله خروجي کندانسورخارج مي شود.

درصد بازيابي شده (Percent Recovered): حجم برحسب ميلي ليتر مايع جمع آوري شده در  استوانه مدرج که به طور همزمان با خواندن دما، ثبت مي شود.

درصد بازيابي Percent Recovery)  ): حداکثر حجم مايع که در استوانه جمع آوري مي شود.

درصد باقي مانده Percent Residue)  ): حجمي که در نهايت در فلاسک تقطير باقي مي ماند.

درصد بازيابي شده کل Percent Total Residue)  ): مجموع درصد بازيابي و درصد باقيمانده

درصد اتلاف شده Percent Lost)  ): تفاضل درصد بازيابي شده کل از 100.

درصد تبخير شده Percent Evaporated)  ): مجموع درصد بازيابي شده و درصد اتلاف شده.

دماي ترمومتر (Thermometer Reading): دماي بخار اشباع که در گردنه بالن، زير لوله بخار اندازه گيري مي شود

دستگاهها و وسايل لازم براي انجام آزمايش تقطير

   بالن با لوله جانبي : استوانه مدرج به حجم 100ميلي ليتر که بايد در هر 5 ميلي ليتر روي استوانه نشانه گذاري شده باشد و بين درجات 90 ميلي ليتر و 100 ميلي ليتر و 100 ميلي ليتر در هر يک ميلي ليتر نشانه گذاري شده باشد. دماسنج که بايد مطابق استانداردهاي ASTM کاليبره شده باشند. دماسنج در يک حفاظ قرار داده مي شود. اين حفاظ به گونه اي طراحي شده که دماسنج را در وسط دهانه بالن نگه ميدارد.

دستگاه تقطير، اين دستگاه داراي سه قسمت اصلي مي باشد:

  1. کندانسور (دراين آزمايش از آب به عنوان مايع خنک کننده استفاده مي شود)
  2. گرم کن الکتريکي که حرارت آن قابل تنظيم است.
  3. صفحه نگهدارنده بالن که بالن به طور کامل در آن ثابت مي شود.

گازوئيل به عنوان نمونه

روش انجام آزمايش تقطير در اتمسفر

ابندان cc100 گازوئيل را با استوانه مدرج برداريد و در بالن بريزيد. بالن را در محل مخصوص خود روي هيتر قرار دهيد، بطوري که لوله جانبي بالن در سوراخ ورودي به کندانسور قرار گيرد. سپس با کمک نگهدارنده پلاستيکي که روي لوله جانبي قرار دارد، اتصال را محکم کنيد. دماسنج را وارد بالن کنيد به نحوي که حباب جيوه اي آن مقابل لوله جانبي قرار گيرد، استوانه مدرج خالي را زير لوله خروجي کندانسور قرار دهيد. درجه هيتر را روي 9 بگذاريد و آن را روشن کنيد. زماني که اولين قطره از لوله خروجي کندانسور چکيد، دماي متناظر را به عنوان Initial Boiling Point يادداشت کنيد و سپس درجه هيتر را روي 7 قرار دهيد. هرگاه حجم مايع جمع شده در استوانه مدرج به 5، 10، 15، 20، … رسيد دماي متناظر با آنها را يادداشت کنيد. وقتي آخرين قطره از لوله خروجي کندانسور چکيد، دماي متناظر با آن را به عنوان Final Boiling Point  يادداشت نماييد. سپس هيتر را خاموش کنيد و منتظر بمانيد تا بالن خنک شود. سپس محتويات بالن را در يک استوانه مدرج خالي ريخته و حجم آن را به عنوان حجم باقيمانده يادداشت کنيد. اختلاف بين مجموع حجم باقيمانده و حجم جمع آوري شده در استوانه مدرج و 100، بيانگر ميزان اتلاف است آن را نيز يادداشت کنيد.

تميز کردن دستگاهها بعد از انجام آزمايش تقطير در اتمسفر

پس از اتمام آزمايش اجزا متصل شده به بالن را از آن جدا نماييد. بالن، دماسنج و استوانه مدرج را با حلال مناسب (بنزين) شستشو دهيد.

سوالات مربوط به ازمايش تقطير در اتمسفر

1 منحني دما بر حسب حجم را رسم نماييد. از اين منحني چه استفاده هايي مي شود.؟

2 درجه حرارت ظرف کندانسور چه تاثيري دارد.؟ آيا براي روغن مي تواند هر دمايي داشته باشد.؟

فشار بخار ريد

                                           Standard Test Method For Reid Vapor Petroleum Product

هدف از انجام آزمايش فشار بخار ريد (ASTM D323)

هدف ازانجام آزمايش اندازه گيري فشار بخار بنزين وساير محصولات فرار نفتي که داراي فشار بخار کمتر از kpa180 هستند، مي باشد.

تئوري آزمايش فشار بخار ريد :

فشاري که در آن مولکولها بتوانند در دمايي که هستند بر آن فشار غلبه کنند واز سطح مايع خارج شوند و به صورت گاز در آيند  را فشار بخار گويند. اگر مقداري مايع را در ظرف مسدودي که داراي فضاي خالي باشد، بريزيم، پس از مدتي مقداري از مايع تبخير شده و وارد فضاي خالي مي شود.  وارد شدن اين ذرات مايع به اين فضا، ايجاد فشاري مي کند که فشار بخار ريد ناميده مي شود به علت وجود هوا در محفظه دستگاه، فشار اندازه گيري شده، فشار بخارحقيقي نمونه نيست. در نتيجه فشار بخار حقيقي حدود 5 تا 9 درصد بيشتر از فشار بخار ريد مي باشد. فشار بخار يک خاصيت مهم فيزيکي براي مايعات فرار مي باشد. اين آزمايش براي تعيين فشار بخار محصولات نفتي  و نفت خام، در دماي c  8/37، که داراي نقطه جوش بالاي صفر درجه هستند به کار مي رود. فشار بخار نفت خام براي انتقال و ذخيره سازي آن و نيز انجام تصفيه اوليه پالايشگاهي،  مهم مي باشد. دانستن فشار بخار براي ايمني در حمل و نقل مواد سبک نفتي، انواع مخازن و نيز تعيين ويژگيهاي سوختهاي موتور داراي اهميت است. براي بعضي مواد که نقطه جوش بسيار پايين دارند و در فشار اتمسفريک نمي توان آنها را تقطير نمود،  دانستن اين فشار بخار لازم است زيرا که زياد بودن فشار بخار، اتلاف فرآورده ها را زياد مي کند. از نظر کارايي ماده نفتي به عنوان سوخت، فشار بخار بايد در محدوده خاصي باشد، در غير اينصورت آرام سوزي اتفاق نمي افتد. فشار بخار يک برش نفتي را مي توان مانند يک هيدروکربن خالص در نظر گرفت. تعادل مايع- بخار يک مخلوط پيچيده با اندازه گيري فشار بخار آن دردماي معين، مشخص مي شود. تمايل مولکولها به فرار از فاز مايع به وسيله دستگاه ريد اندازه گيري مي  شود. فشار بخار ريد که در 100 درجه فارنهايت اندازه گيري مي شود، عبارت است از”مجموع فشارهاي جزئي هيدروکربنهاي  سازنده برش و فشار جزئي هوا”. چون حجم محفظه هوا استاندارد و معلوم شده است، مي توان رابطه اي بين فشار بخار ريد و فشار بخار حقيقي مخلوط برقرار کرد. براي مخلوط هيدروکربنها و برشها در حالت ايده آل مي توان از قانون رائولت استفاده کرد. بنزين مخلوطي است از گروههاي مختلف هيدروکربني که در مولکولشان بين چهار تا ده و گاهي تا دوازده کربن دارند. بررسي مشخصات بنزين ها از جمله فشار بخار آنها  از نظر کاربردشان در موتور مطرح است.  مواد  فرار باعث سهولت راه اندازي موتور در زمستان مي شوند. در تابستان نيز مقدار زياد هيدروکربنهاي سبک که به علت تشکيل سدي از بخار در لوله بنزين،   باعث  توقف موتور مي شوند که در اين حالت بايد صبر کرد تا موتور سرد شود و سپس آن را راه انداخت. استقاده ديگري که از فشار بخار مي شود در طراحي موتورهاي احتراق داخلي است. بدين ترتيب که براي افزايش بازده موتور بايد نسبت تراکم را تا حد معيني بالا برد. اما اگر اين نسبت از حد مجاز بالاتر رود پديده اي به نام کوبش در موتور ايجاد ميشود که صدايي شبيه کوبيدن چکش دارد و باعث گرم شدن بيش از حد موتور وافت قدرت آن مي شود، که با کنترل فشار بخار و دما، در يک محدوده خاص مي توان اين نسبت را در محدوده معين، بدون ايجاد کوبش، افزايش داد.

شرح دستگاهها و وسايل مورد نياز براي آزمايش بخار ريد

  1. محفظه بخار: اين محفظه ظرفي استوانه اي شکل با قطر داخلي (mm3+51) و طول (mm3+254) است.
  2. محفظه مايع : ظرف استوانه اي شکل که قطر داخلي محفظه بخار است و نسبت حجم محفظه بخار است و نسبت حجم محفظه بخار به محفظه مايع بين 8/3 تا 2/4 متغير است. قسمت فوقاني اين محفظه به محفظه بخار متصل مي شود وانتهاي ديگرش نيز کاملا تخت و بسته است.
  3.  فشارسنج gauge: براي اندازه گيري فشار بخار ريد، فشار سنج gauge به قسمت فوقاني محفظه بخار متصل ميشود که قطراين فشارسنج بين 100 تا mm150 متغير است و از صفر تا bar6/0 درجه بندي شده است.
  4. حمام آب:آب داخل حمام بايد به اندازه اي باشد که سطح فوقاني محفظه بخار، mm4/25 بالاتر از سطح آب باشد. اين حمام مجهز به کنترلر دمايي است.
  5.  آچار: براي اتصال محفظه ها وفشارسنج به همديگر و جدا کردن آنها از يکديگر
  6. بنزين به عنوان نمونه مورد آزمايش

روش انجام آزمايش بخار ريد

حمام را روشن کنيد  و مقدار درجه حرارت کنترلر را روي دماي c8/37 قرار دهيد. سپس تا ابتداي گلوگاه محفظه مايع، بنزين  بريزيد. محفظه را به آرامي روي ميز بکوبيد تا اگر حبابهاي هوا درآن بود خارج شود و خطايي در آزمايش به وجود نياورد. محفظه بخار را به محفظه مايع متصل کنيد و با کمک آچار اتصال را محکم کنيد. سپس فشار سنج را بالاي محفظه بخار متصل  کرده و با آچار اتصال را محکم کنيد. پس از اينکه درجه حرارت حمام به دماي مورد نظر(c8/37)رسيد، دستگاه متصل شده را در حمام قرار دهيد. هر دو دقيقه يک بار، دستگاه را بيرون بياوريد. دستگاه را به طور مايل در دست بگيريد بطوريکه در يک دست محفظه مايع و در دست ديگر فشار سنج است. آن را تکان دهيد، تا مطمئن شويد تعادل مايع-بخار برقرار است. سپس مجددا دستگاه را در حمام قرار دهيد.  مدت زمان بين بيرون آوردن و گذاشتن مجموعه دستگاه در حمام نبايد بيش از 30  ثانيه به طول انجامد، زيرا دستگاه سرد ميشود. عمل بيرون آوردن دستگاه از حمام و تکان دادن آن را آنقدر تکرار کنيد تا عقربه فشارسنج قبل از بيرون آوردن دستگاه و پس از قرار دادن دوباره آن در حمام يک عدد را نشان دهد. اين فشار را به عنوان فشار بخار ريد بنزين گزارش کنيد

نکته هايي در مورد آزمايش فشار ريد

از نمونه هايي که قبلا مورد آزمايش قرار گرفته اند نبايد استفاده کرد.  همچنين بايد مراقب بود تا به نمونه پيش از آزمايش

حرارت زيادي نرسد.

اتصالات بايد محکم بسته شده باشند تا هيچ گونه نشتي وجود نداشته باشد.

تميز کردن دستگاهها بس از آزمايش فشار بخار ريد:

محفظه بخار و مايع را توسط پر کردن آن ها از بنزين وسپس آب با دماي بالاي 32 درجه سانتي گراد به طور کامل از نمونه پاک نماييد.

سوالات مربوط به ازمايش فشار بخار ريد

اگر هواي اوليه داخل محفظه هوا داراي فشاري معادل 2 يا 3 اتمسفر مي بود آيا در نتيجه آزمايش تغييري حاصل ميشد. چرا؟

در صورت استفاده مجدد از نمونه هاي مورد آزمايش چه خطايي ايجاد مي شود.

اندازه گيري گرانروي با لزجت سنج مويين(ويسکوزيته کينماتيک)

Standard Test Method For Kinematics Of Transparent And Opaque Liquids

هدف از گرانروي کينماتيک (ASTM D-445)

هدف از انجام آزمايش تعيين گرانروي سينماتيک محصولات نفتي مايع (مايعات نيوتني)، توسط اندازه گيري زماني که حجمي از مايع بر اثر نيروي جاذبه در يک گرانروي سنج شيشه اي مويين استاندارد جاري مي شود، مي باشد.

تئوري ويسکوزيته به روش کينماتيک

گرانروي يک سيال مقاومت آن در برابر حرکت مي باشد و خاصيتي است که سيال به واسطه ان در مقابل تنش برشي مقاومت مي کند. نسبت تنش برشي به گراديان سرعت يک مايع گرانروي ديناميک ناميده مي شود که مقاومت در برابر جريان يا تغيير شکل مايع است. مقاومت در برابر جريان يک مايع تحت نيروي گرانش، گرانروي سينماتيک ناميده مي شود بسياري از محصولات نفتي و برخي از مواد غير نفتي به عنوان روغن هاي روان کننده به کار برده مي شوند و عملکرد درست دستگاه، بستگي به مناسب بودن مايعي که استفاده مي شود، دارد. هر چه گرانروي روغني که به منظور روان کاري به کار مي رود زيادتر باشد، عمل روان کاري مطمئن تر خواهد بود. البته روغن روان کاري بايد داراي گرانروي معيني باشد زيرا اگر روغن خيلي سبک وروان باشد احتمال انفجار خواهد داشت و اگر خيلي سنگين باشد مقداري از آن از بين مي رود. گرانروي بسياري از سوختهاي نفتي براي تخمين شرايط بهينه ذخيره سازي و عملياتي، مهم مي باشد. گرانروي نفت از نظر حرکت و جريان آن در خطوط لوله اهميت دارد. با افزايش فشار و دما مقدار گرانروي نفت کاهش مي يابد. وجود گازهاي حل شده در نفت خام موجب کاهش گرانروي مي شود و نتيجه اين کاهش، آسان شدن جريان آن در خطوط لوله است.

دستگاه و وسايل لازم جهت آزمايش گرانروي کينماتيک

  1. ويسکومتر مويين شيشه اي کاليبره شده
  2. نگهدارنده گرانروي سنج، جهت نگه داشتن ويسکومتر به طور عمودي
  3. حمام با دماي کنترل شده
  4. کرونومتر
  5. پوآر
  6. روغن موتور به عنوان نمونه
  7. جدول داده ها

روش انجام آزمايش ويسکوزيته کينماتيک

ابتدا حمام را روشن کنيد وئ دماي حمام را روي C8/37 تنظيم کنيد. يک ويسکومتر کاليبره شده را که گرانروي سينماتيک تخيمن زده شده را در برگيرد (قسمت مويين پهن تر براي مايعات با گرانروي بيشتر و قسمت مويين باريکتر براي مايعات با گرانروي کمتر) انتخاب نماييد بطوريکه زمان جريان کمتر از 200 ثانيه نباشد. پس از انتخاب ويسکومتر مناسب آن را با بنزين شسته و منتظر بمانيد خشک شود. سپس دهانه باريک ويسکومتر را داخل ظرف محتوي نمونه کرده و دهانه ديگر را به پوآر متصل نماييد. به کمک پوآر روغن را وارد ويسکومتر کنيد هر گاه تا نيمه حباب بزرگ ويسکومتر از نمونه پر شد پوآر را جدا کرده وبه کمک نگهدارنده ويسکومتر را داخل حمام قرار دهيد. حدود 5 دقيقه صبر نماييد تا دماي روغن به دماي حمام برسد. سپس به کمک پوآر روغن را تا  بالاتر از خط نشان اولي بالا بکشد(مراحل مطابق شکل زير) به کمک کرونومتر لازم براي عبور مايع از خط نشان اول به دوم را بر حسب ثانيه اندازه گرفته و يادداشت نماييد.

محاسبات گرانروي ويسکوزيته کينماتيک

گرانروي سينماتيک را با استفاده از زمان اندازه گيري شده و ثابت ويسکومتر که روي آن درج شده است، توسط معادله زير محاسبه کنيد :

V=CXT

V: گرانروي سينماتيک برحسب

C: ثابت کاليبراسيون ويسکومتر

T: زمان جريان (S)

تميز کردن دستگاهها بعد از انجام آزمايش ويسکوزيته کينماتيک :

در اتمام کار براي تميز کردن ويسکومتر بايستي لوله را به کمک اسيد کروميک شساه و سپس با اب مقطر و استون تميز نماييد و در آخر با هواي خشک آنرا خشک کنيد

0 پاسخ ها

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به بحث بپیوندید؟
در صورت تمایل از راهنمایی رایگان ما استفاده کنید!!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *