آزمایش و پژوهش

Kimesco Lab نسل جدیدی از خدمات و فناوری را برای تجزیه و تحلیل، انجام آزمونها و پردازش اطلاعات آنها بر روی نمونه های مرتبط با محصولات به ارمغان آورده است که شامل مجموعه کاملی از آزمایشها برای اندازهگیری خواص فیزیکی و شیمیایی روان کنندهها و دیگر فرآوردههای نفتی است. از جمله این آزمایشات عبارتند از:

1. گرانروی سینماتیک در دمای 40 درجه سانتی گراد ؛ (ASTM D445)
   یکی از فرآیندهای مهم و کاربردی آزمایشگاههای نفت و گاز و پتروشیمی، اندازهگیری گرانروی سینماتیکی سیالات میباشد. ویسکوزیته یا گرانروی، مقاومت در برابر جریان یک سیال است و هنگامی ظاهر میشود که بین لایههای سیال حرکت نسبی وجود داشته باشد. ویسکومتر دستگاهی است که گرانروی سیالات را اندازهگیری کرده و دارای انواع متعدد از نظر محدوده دمایی، شرایط عملیاتی و ...، ولیکن بر اساس استاندارد ASTM میباشند.
2. محاسبه ی شاخص گرانروی ؛ (ASTM D 2270)
   مشخصه ویسکوزیته به ویژه روغن و فرآورده های نفتی وابسته به دما میباشد و شاخص گرانروی Viscosity Index ) ( روشی برای اعمال مقداری عددی در این میزان تغییر است، که بر اساس مقایسه نرخ نسبی تغییر گرانروی در دو دمای مختلف میباشد. میتوان اشاره نمود که تغییرات گرانروی، ناشی از دمای بالا با تغییر شاخص گرانروی سنجیده میشود. یکی از رایج ترین روش های تعیین شاخص گرانروی اندازهگیری ویسکوزیته سینماتیکی در دو دمای 40 و 100 درجه سانتی گراد و محاسبه از طریق استاندارد 2270-ASTM D (ویسکوزیته ایندکس) می‌باشد.
   
   
3. دانسیته در دمای معین، به ویژه 15 درجه سانتیگراد (Density @ 15℃) و دماهای درخواستی؛ (ASTM D 1298)
   چگالی یک ماده، جرم واحد حجم آن در دمای استاندارد نامیده میشود. تعیین چگالی یا دانسیته سریع و به روش های مختلف انجام میپذیرد. ولیکن یکی از روش های اندازه گیری دانسیته سیالات به ویژه در مورد نفت و  فرآوردههای آن استفاده از هیدرومتر می باشد. دمای استاندارد اندازه گیری دانسیته برای فرآورده های نفتی، از جمله روغن های پایه، 15 درجه سانتی گراد است.
   
   
4. نقطه ریزش و نقطه ابری شدن (Pour & Cloudy Point ) ؛ (ASTM D 97)
   کمترین دمایی که در آن سیال در یک آزمایش با شرایط مشخص، هنوز جریان می یابد نقطه ریزش گفته میشود و این مشخصه ،ASTM D97 نیاز به تجهیزات ویژه بر اساس استاندارد pour point پارامترهای فرآورده های نفتی است. به منظور تعیین سرماسازهای پیشرفته میباشد.
   
   
5. نقطه آنیلین (Aniline Point) ؛ (ASTM D 611)
   نقطه آنیلین (Aniline Point یا AP) عبارت از حداقل دمای تعادل انحلال حجمهای مساوی از آنیلین (N7H6C) و نمونه میباشد. در واقع این آزمون میزان حلالیت یک ترکیب نفتی به ویژه دارای آروماتیک را در آنیلین در دمای مشخص اندازهگیری میکند. هرچه قدرت حل شوندگی آنیلین در هیدروکربنی بیشتر باشد نقطه آنیلین پایینتری دارد. تعیین نقطه آنیلین به دلیل خطرات و مشکلات سمیت آنیلین لازم است تا تجهیزات ویژه ای بهره گرفته شود لذا از دستگاهی به نام Aniline Point Tester استفاده میشود.
   
   
6. نقطه اشتعال و احتراق (Flash & Fire point open & close cup) ؛ (ASTM D 92,93)
   نقطه اشتعال (Flash Point) یک فرآوردهی نفتی، کمترین دمای تصحیح شده یک سیال است که در آن دما با بهکارگیری یک منبع اشتعال، بخارهای متصاعد شده از سیال شعلهورگردد. از نقطهی اشتعال به عنوان ویژگی توصیفی سیالات سوختی استفاده شده و از آن به جهت خطرات اشتعال پذیری سیالات به خصوص در فرآوردههای نفتی و بهترین کاربرد آن برای نگهداری فرآوردههای نفتی میباشد . این آزمون به دو روش در فضای آزمون بسته و باز انجام می شود و به این منظور دستگاههای خاص آن ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند. دستگاه Flash point Close cup بیشتر برای اندازهگیری نقطه اشتعال مواد فرار و حلال ها به خصوص ترکیباتی که در محفظه بسته انبارش میشوند و دستگاه Flash point Open cup برای موادی که دارای نقطه اشتعال 79 تا 400 درجه سانتی گراد است و امکان نگهداری آنها در مخازن باز هم میباشد استفاده میگردند.
   
   
7. آنالیز عنصری (Element Analysis ) ؛ (ASTM D3340)
   عناصر در فرآوردههای نفتی دارای اثرات مفید و مضر هستند و الزام اندازهگیری آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار میباشد. به عنوان مثال در روغن ها وجود برخی عناصر موجب خواص ضد سایش و پاک کنندگی میگردند که مقدار آنها حائز اهمیت می‌باشد.
   
   
8. تست تعیین اتلاف تبخیر روغنهای روانکار (Noack volatility test) ؛ (ASTM D 5800)
   تست نوسان نواک توسط دکتر کرت نواک در دهه 1930 ایجاد شد و اولین بار در اروپا مورد استفاده قرار گرفت. این تست به عنوان راهی برای آشکارسازی تبخیر روغن های روان کننده معرفی شد. به طور کلی مقاومت روغن در برابر پدیده کم شدن به دلیل تبخیر در دمای 250 درجه سلسیوس، تحت تاثیر عبور هوا با دبی مشخص و کنترل شده به مدت یک ساعت، مقدار اتلاف تبخیر روغنهای روانکار میباشد . این آزمون به تست نوآک مشهور است .
   
   
9. آنالیز ساختار هیدروکربنی (PONA Analysis) ؛ (ASTM D 3238)
   تعیین ساختار هیدروکربنی بر اساس مقدار ترکیبات پارافینی، ایزوپارافینی، آروماتیکی و نفتنی، بدون الفین را با بهرهگیری و اندازه- گیری پارامترهایی از قبیل ضریب شکست، چگالی و وزنمولکولی (n-d-m) به صورت محاسباتی امکان پذیر گردیده است و این مهم براساس استاندارد ASTM D3238 میسر میباشد.
   که در نهایت ترکیب بر اساس توزیع کربن، یعنی درصد کل اتمهای کربن موجود در ساختار حلقه آروماتیک ) %CA (، ساختار حلقه نفتن (%CN) و زنجیره پارافین (CP ٪) بیان شود.
   
   
10. VGC (Viscosity Gravity Constant)  ؛ (ASTM D 2501)
    ثابت ویسکوزیته-گرانش (VGC) یک تابع مفید برای توصیف تقریبی کسرهای مواد ویسکوز می باشد این مشخصه به وزن مولکولی حساس نبوده و به ترکیب سیالات ارتباط دارد و بر حسب عناصر ساختاری خاص آنها بیان می شود . مقادیر VGC نزدیک به 0.800 ترکیباتی هستند که دارای از ویژگی پارافینیک بوده و در حالی که مقادیر نزدیک به 1.00 نشان دهنده برتری ساختارهای آروماتیکی است.
    
    
11. تست کف (Foam Test) ؛ (ASTM D 892)
    پراکندگی حبابهای تشکیل شده از گاز (معمولاً هوا) در یک سیال که به صورت توده ای پایدار ایجاد میشود و اصطلاحا کف نامیده میشود. اساساً کف ناپایدار است و در یک سیال بدون اعمال هیچگونه نیرویی متلاشی شده و مجددا به مایع تبدیل خواهد شد.
    
    
12. عدد اسیدی (TAN) ؛ (ASTM D664)
    TAN معیاری از ترکیبات اسیدی به ویژه آلی اسیدی درون فرآوردههای آلی و نفتی میباشد این خصوصیت در روغنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است، از جمله در روغن کارکرده، TAN می تواند در نتیجه فرآیند  اکسیداسیونی که در طول فرآیند روغن روانکاری رخ داده، افزایش یابد. هر چه TAN بیشتر شود، مطمئنا سطح تخریب روغن بیشتر خواهد شد.
    
    
13. عدد بازی (TBN) ؛ (ASTM D 2896)
    عدد بازی کل (TBN) ، معیاری برای اندازهگیری غلظت قلیایی موجود در یک روانکننده است. که خود نشان از خواص پاک کنندگی محسوب میگردد.
    تعیین کاهش ناگهانی عدد TBN می تواند به علت یک یا چند دلیل زیر باشد :
    – استفاده از سوخت با سولفور بالا
    – احتراق ناقص در موتور
    – مخلوط شدن سوخت با روغن
    – اکسیداسیون شدید
    - عدد قلیائیت نشان دهنده میزان توانایی روغن برای مقابله با اسیدهای تولید شده در موتورهای احتراقی می باشد و به التبع این پارامتر برای روغنهای مختلف دارای مقادیر متفاوتی خواهد بود.
    
    
14. میزان خاکستر (Ash Content ) ؛ (ASTM D 482)
    مقدار خاکستر باقی مانده محصولات نفتی سنگین و سوختها و همچنین روغنها، از مهمترین خواص وجود ترکیبات معدنی در فرآوردههای نفتی میباشد. ایجاد خاکستر بعد از سوختن، بر حسب مورد کاربرد دارای اهمیت ویژه ای از لحاظ وجود خاکستر و یا عدم آن به عنوان کیفی و در برخی موارد کمی و آنالیزهای بعدی ، مورد استفاده قرار گیرد.
    
    
15. میزان آب (Water Content ) ؛ (ASTM D 95)
    آب در نفت خام و فرآوردههای نفتی بین 0 تا 25 درصد حجمی را پوشش میدهد، و برای تعیین مقدار آب با توجه به حساسیت مقدار آن از روشهای مختلف به مانند ولتامتری، کولومتری، دین استارک و ... استفاده میشود. روش ASTM D95 بر اساس روش رفلاکس دین استارک میباشد.
    
    
16. تقطیر در فشار اتمسفر Distillation (atm) ؛ (ASTM D 86)
    یک فرآیند فیزیکی و متداول جداسازی مواد از یکدیگر به ویژه در مایعات، اختلاف در نقطه جوش و یا همان تقطیر میباشد که این فرآیند بر اساس روش آزمون ASTM D86 امکانپذیر شده است.
    
    
17. تقطیر در خلا (Vacuum Distillation) ؛ (ASTM D 1160):
    جداسازی برش های سنگین نفتی در فشار اتمسفریک به سختی انجام میگیرد و در بیشتر موارد همراه با شکست مولکولی می‌باشد. تقطیر در خلاء با قرار دادن نمونه تحت کاهش فشار و همچنین تقطیر جداسازی را امکان پذیر مینماید.
    
    
18. ضریب شکست ( Refractometer); (ASTM D 1747)
    به اندازه گیری میانگین ضریب شکست (ND) مواد مایع و جامد شفاف و نیمه شفاف رفراکتومتری گفته می شود. از خاصیت رفراکتومتری میتوان در اغلب موارد برای مشخص کردن خلوص مواد یا محلول بهره گرفت . رفراکتومتر رومیزی درصنایع مختلف از جمله : کارخانه های روغن،صنایع دارویی،صنعت رنگ،صنایع غذایی و شیمیایی، کارخانجات قند، بررسی های زمین شناسی، صنایع پزشکی و تشخیص طبی و… دارای کاربرد میباشد.
    
    
19. آنالیز کیفی پایداری و تخریب پذیری روغن MPC (Membrane patch colorimetric) ؛ (ASTM D 7843)
    جامعترین، دقیقترین و مقرون به صرفهترین روش تشخیص پتانسیل وارنیش روغن، آزمایش Membrane Patch Colorimetric (MPC) می باشد. این روش پتانسیل ایجاد وارنیش در روغن را از طریق آزمایش MPC (رنگ سنجی) مشخص می کند.
    
    
20. ساخت و فرمولاسیون انواع روانکارها در مقیاس آزمایشگاهی (Blending & formulation ) ؛
    Blending در لغت به معنای مخلوط کردن است که در صنایع نفتی و پتروشیمیایی به طور ویژه اشاره به ترکیب دو مایع از فرآوردههای نفتی به منظور خلق یک فرآورده اشاره دارد.
    برشها و ترکیبات حاصل از نفت خام و همچنین استخراج فرآوردههای متنوع به دست آمده در فرآیند پالایش این قابلیت را دارند تا در فرآیند تولید مشتقات نفتی با حجم های مختلفی از مواد گوناگون و با پتانسیل و مشخصات فنی، ساختاری اعم از شیمیایی و فیزیکی به عنوان ماده اولیه یک صنعت، کسب و کار یا مادهای مصرفی برای کاربرانی با مصارف عمومی (مثلاً سوخت خودرو، کارخانه، تولید برق و …) مورد استفاده قرار گیرند . نکته قابل توجه، عدم امکان استفاده هر یک از این مواد به طور مستقیم و خام است .
    
    
21. اندازه گیری مقدار فشار بخار فرآورده‌های نفتی و نفت (Vapor Pressure of Petroleum Products) ؛ (ASTM D5191)
    

    استفاده از دستگاههای فشار بخار برای تعیین کل فشار بخار اعمال شده در خلاء توسط فرآوردههای نفتی مایع، فرار، حاوی هوا و سوخت‌های مایع، از جمله سوختهای احتراق جرقه‌دار خودروهای دارای اکسیژن یا بدون اکسیژن، دارای کاربرد می‌باشد .

    لازم به ذکر است آزمایش فشار بخار از 37،8 کیلو پاسکال تا 100 کیلو پاسکال 7 psi) و 130 ( psi را در 1.0 درجه سانتیگراد (18.6 درجه فارنهایت) با نقطه جوش بالاتر از 0 درجه سانتیگراد (32 درجه فارنهایت) صورت می‌گیرد.