دستگاه فلش پوینت و اهمیت تعیین نقطه اشتعال در فرآورده های نفتی

نقطه اشتعال یکی از پارامترهای مهم در ارزیابی ایمنی و کنترل کیفیت فرآورده های نفتی است. این ویژگی در بررسی سوخت ها، روغن های روانکار، حلال ها و بسیاری از مایعات قابل اشتعال اهمیت دارد و می تواند در ارزیابی خطرات نگهداری، حمل ونقل و کار با مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

دستگاه فلش پوینت (Flash Point Tester)  برای تعیین دمایی به کار می رود که در شرایط تعریف شده آزمون، بخارهای حاصل از نمونه در مجاورت منبع اشتعال به صورت لحظه ای مشتعل می شوند. نتیجه اندازه گیری به روش آزمون، نوع دستگاه، شرایط آماده سازی نمونه و نحوه اجرای فرایند وابسته است.

نقطه اشتعال با دمای احتراق پایدار یکسان نیست. در آزمون نقطه اشتعال، هدف تشخیص لحظه ای اشتعال بخارهای نمونه است؛ درحالی که نقطه آتش یا Fire Point  به دمایی اشاره دارد که در شرایط آزمون، سوختن نمونه پس از اعمال منبع اشتعال ادامه پیدا می کند. برخی دستگاه ها قابلیت اندازه گیری هر دو پارامتر را دارند، اما این قابلیت به روش و نوع دستگاه بستگی دارد.

برند KOEHLER Instrument Company  مجموعه ای از تجهیزات تعیین نقطه اشتعال را برای کاربردهای مختلف آزمایشگاهی ارائه می کند. این محصولات شامل دستگاه های فنجان بسته، فنجان باز، سیستم های خودکار و تجهیزات آزمون با حجم نمونه کم هستند. انتخاب گزینه مناسب باید بر اساس نوع ماده، محدوده مورد انتظار نقطه اشتعال و استاندارد موردنیاز آزمایشگاه انجام شود.

نحوه عملکرد دستگاه فلش پوینت

روش عملکرد دستگاه فلش پوینت به نوع آزمون و طراحی سیستم بستگی دارد. در روش های متداول، نمونه در یک محفظه یا فنجان مخصوص قرار می گیرد و مطابق استاندارد با نرخ مشخصی گرم می شود. در دماهای تعیین شده، منبع اشتعال به شیوه تعریف شده در روش آزمون در معرض بخار نمونه قرار می گیرد و دستگاه شرایط وقوع اشتعال لحظه ای را بررسی می کند.

در دستگاه های خودکار، کنترل دما، زمان بندی اعمال منبع اشتعال و تشخیص نقطه اشتعال می توانند به صورت خودکار انجام شوند. برخی تجهیزات KOEHLER  از سامانه های تشخیص حرارتی یا یونش برای شناسایی اشتعال استفاده می کنند؛ بااین حال، نوع حسگر و سازوکار تشخیص به مدل دستگاه وابسته است.

مراحل کلی اجرای آزمون

1. آماده سازی نمونه: نمونه مطابق روش استاندارد آماده و در مقدار تعیین شده به محفظه آزمون منتقل می شود.
2. تنظیم شرایط آزمون: روش موردنظر، محدوده دمایی و سایر پارامترهای عملیاتی مطابق دستورالعمل انتخاب می شوند.
3. گرم کردن کنترل شده: نمونه با نرخ تعریف شده گرم می شود تا شرایط لازم برای تشکیل بخار فراهم شود.
4. اعمال منبع اشتعال: در فواصل دمایی مشخص، منبع اشتعال مطابق روش آزمون به کار گرفته می شود.
5. تشخیص نقطه اشتعال: دستگاه یا اپراتور وقوع اشتعال لحظه ای را تشخیص می دهد و دمای متناظر ثبت می شود.
6. ثبت و گزارش نتیجه: نتیجه با رعایت الزامات روش آزمون، از جمله اصلاحات لازم در صورت پیش بینی استاندارد، گزارش می شود.

جزئیات این مراحل در روش های مختلف یکسان نیست. به همین دلیل، دستگاه باید برای آزمون موردنظر طراحی شده باشد و اجرای آزمون نیز مطابق دستورالعمل سازنده و استاندارد مربوطه انجام شود.

تفاوت روش فنجان بسته و فنجان باز

یکی از مهم ترین معیارهای انتخاب دستگاه فلش پوینت، نوع روش آزمون است. در روش فنجان بسته، نمونه در محفظه ای قرار می گیرد که در طول آزمون پوشش دارد و شرایط بخار در فضای بالای نمونه تحت تأثیر طراحی محفظه قرار می گیرد. در روش فنجان باز، نمونه در ظرفی با سطح بازتر قرار دارد و شرایط تماس بخار با محیط متفاوت است.

به دلیل تفاوت شرایط آزمون، نتایج روش های فنجان باز و بسته را نباید بدون توجه به روش اندازه گیری مستقیماً معادل یکدیگر دانست.

دستگاه فلش پوینت فنجان بسته

روش های فنجان بسته برای بسیاری از سوخت ها، حلال ها و فرآورده هایی که تعیین نقطه اشتعال آن ها با این روش انجام می شود، کاربرد دارند. در این روش ها، محفظه پوشیده شرایط مشخصی برای بررسی اشتعال بخار نمونه فراهم می کند.

KOEHLER  دستگاه های فنجان بسته ای با روش های مختلف ارائه می کند که از جمله آن ها می توان به تجهیزات Pensky-Martens ، Tag  و Abel  اشاره کرد. هر روش برای محدوده ها و ویژگی های مشخصی از نمونه طراحی شده است؛ بنابراین، انتخاب دستگاه باید بر اساس استاندارد موردنیاز و ماهیت ماده انجام شود.

دستگاه فلش پوینت فنجان باز

در روش فنجان باز، نمونه در ظرف مخصوصی قرار می گیرد که سطح آن در معرض محیط قرار دارد. دستگاه با گرم کردن نمونه و اعمال منبع اشتعال طبق روش استاندارد، دمای وقوع اشتعال را تعیین می کند.

یکی از روش های شناخته شده این گروه، Cleveland Open Cup  است که در استاندارد ASTM D92  تعریف شده و برای تعیین نقطه اشتعال و نقطه آتش برخی فرآورده های نفتی استفاده می شود. دستگاه های این گروه برای همه نمونه ها مناسب نیستند و دامنه کاربرد آن ها باید مطابق استاندارد بررسی شود.

در نتیجه، هنگام خرید فلش پوینت KOEHLER  باید ابتدا مشخص شود آزمایشگاه به روش فنجان بسته نیاز دارد یا فنجان باز؛ زیرا این تصمیم بر انتخاب دستگاه، تجهیزات جانبی و روش اجرای آزمون تأثیر مستقیم دارد.

کاربردهای دستگاه فلش پوینت در صنایع نفت و پتروشیمی

تعیین نقطه اشتعال در آزمایشگاه های نفت و پتروشیمی برای بررسی ویژگی های ایمنی و کنترل کیفیت محصولات مختلف اهمیت دارد. نوع دستگاه و روش آزمون باید متناسب با نمونه انتخاب شوند.

کنترل کیفیت سوخت ها

نقطه اشتعال یکی از پارامترهای مورد بررسی در برخی سوخت های نفتی است و می تواند در ارزیابی ایمنی و انطباق نمونه با مشخصات موردنیاز کاربرد داشته باشد.

در این زمینه، انتخاب روش مناسب به نوع سوخت و استاندارد مربوطه بستگی دارد. برای مثال، روش Pensky-Martens  در ASTM D93  برای تعیین نقطه اشتعال برخی سوخت های تقطیری، سوخت های باقیمانده و نمونه های مشخص دیگر به کار می رود.

آزمون روغن های روانکار

در تولید و کنترل کیفیت روغن های روانکار، تعیین نقطه اشتعال می تواند برای بررسی ویژگی های محصول و ارزیابی شرایط ایمنی آن اهمیت داشته باشد.

نوع روغن و روش آزمون در انتخاب دستگاه تعیین کننده اند. برای نمونه، برخی روغن های روانکار جدید یا کارکرده در دامنه کاربرد روش Pensky-Martens  قرار می گیرند؛ درحالی که انتخاب روش برای سایر نمونه ها باید با استاندارد مرتبط تطبیق داده شود.

بررسی حلال ها و مایعات قابل اشتعال

حلال ها و برخی مایعات شیمیایی به دلیل ویژگی های فراریت و اشتعال پذیری، به آزمون های مناسب برای تعیین نقطه اشتعال نیاز دارند. دستگاه های فنجان بسته، از جمله انواع Tag و Abel، برای گروه های مشخصی از این مواد کاربرد دارند.

برای مثال، دستگاه Automatic Tag Closed Cup KOEHLER برای مایعاتی با محدوده های تعریف شده ویسکوزیته و نقطه اشتعال معرفی شده است؛ بنابراین نمی توان آن را بدون بررسی شرایط نمونه برای همه حلال ها مناسب دانست.

آزمایشگاه های پالایشگاهی و پتروشیمی

در آزمایشگاه های پالایشگاه ها، واحدهای تولید فرآورده های نفتی و مراکز آزمون صنعتی، دستگاه فلش پوینت می تواند بخشی از مجموعه تجهیزات کنترل کیفیت باشد. نتایج آزمون در کنار سایر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی برای ارزیابی محصول استفاده می شوند.

در این کاربردها، قابلیت اجرای روش استاندارد، تکرارپذیری اندازه گیری، ثبت نتایج و رعایت الزامات ایمنی از معیارهای مهم انتخاب دستگاه هستند.

استانداردهای مهم در انتخاب فلش پوینت KOEHLER

استاندارد آزمون تعیین می کند که نمونه چگونه آماده شود، دستگاه با چه شرایطی کار کند و نقطه اشتعال بر اساس چه روشی تشخیص داده شود. در نتیجه، انتخاب فلش پوینت باید بر اساس استاندارد موردنیاز آزمایشگاه انجام شود، نه صرفاً محدوده دمایی دستگاه.

این استانداردها روش های متفاوتی را پوشش می دهند و جایگزین یکدیگر نیستند. برای مثال، ASTM D93 و ASTM D92 از نظر طراحی محفظه و شرایط آزمون تفاوت دارند. KOEHLER تجهیزات اختصاصی مرتبط با این روش ها را در سبد محصولات خود معرفی می کند.

پیش از سفارش دستگاه باید نسخه معتبر استاندارد، نوع نمونه و الزامات آزمایشگاه بررسی شوند. همچنین، وجود نام یک استاندارد در مستندات سازنده به معنای پشتیبانی تمام مدل های آن برند از همان روش نیست.

معرفی برند KOEHLER  در تجهیزات تعیین نقطه اشتعال

KOEHLER Instrument Company  یکی از سازندگان تجهیزات آزمایشگاهی برای ارزیابی ویژگی های فرآورده های نفتی و مواد مرتبط است. این شرکت در حوزه تعیین نقطه اشتعال، دستگاه هایی با روش های آزمون مختلف و سطوح متفاوت اتوماسیون ارائه می کند.

تنوع تجهیزات این برند به آزمایشگاه ها اجازه می دهد تا بر اساس نوع نمونه، استاندارد موردنیاز و حجم کاری خود، راهکار مناسب تری را بررسی کنند. محصولات این خانواده شامل دستگاه های Pensky-Martens، Cleveland، Abel، Tag  و سیستم های اندازه گیری نقطه اشتعال با حجم نمونه کم هستند.

امکانات و قابلیت های محصولات KOEHLER

قابلیت های دستگاه های فلش پوینت KOEHLER  با توجه به مدل متفاوت است. برخی از امکانات موجود در این خانواده عبارت اند از:

• اتوماسیون آزمون: در مدل های خودکار، کنترل مراحل آزمون و تشخیص نقطه اشتعال می تواند به کاهش مداخلات دستی کمک کند.
• کنترل دما: تنظیم و کنترل نرخ گرم شدن نمونه بر اساس روش آزمون، یکی از عوامل مهم در اجرای صحیح آزمایش است.
• سامانه تشخیص اشتعال: برخی مدل ها از تشخیص حرارتی یا یونش استفاده می کنند؛ نوع سیستم باید در مشخصات مدل بررسی شود.
• منبع اشتعال: بسته به دستگاه، امکان استفاده از شعله گاز یا منبع اشتعال الکتریکی وجود دارد.
• ثبت نتایج: برخی مدل های خودکار قابلیت نمایش و ذخیره داده های آزمون را ارائه می کنند.
• امکانات ایمنی: قطع خودکار گاز، توقف اضطراری یا سامانه های مهار آتش در برخی مدل ها وجود دارند و نباید به تمام محصولات برند تعمیم داده شوند.

برای مثال، دستگاه Automatic Cleveland Open Cup KOEHLER  قابلیت اصلاح خودکار دما بر اساس فشار بارومتریک، تشخیص اشتعال با سامانه یونش و انتخاب منبع اشتعال گازی یا الکتریکی را ارائه می کند. این ویژگی ها به همان دستگاه مربوط اند و مشخصات عمومی تمام فلش پوینت های KOEHLER  محسوب نمی شوند.

معیارهای انتخاب دستگاه فلش پوینت

پیش از خرید دستگاه، لازم است چند عامل اصلی بررسی شوند تا محصول انتخاب شده با کاربرد آزمایشگاه سازگار باشد.

۱.  نوع نمونه و محدوده نقطه اشتعال

نوع ماده، ویژگی های فراریت و محدوده تقریبی نقطه اشتعال بر انتخاب روش آزمون تأثیر می گذارند. دستگاه مناسب برای یک سوخت یا حلال لزوماً برای روغن های سنگین یا سایر فرآورده ها مناسب نیست.

۲.  روش استاندارد موردنیاز

اگر آزمایشگاه ملزم به اجرای ASTM D93، ASTM D56 یا ASTM D92 باشد، دستگاه باید برای روش مربوطه طراحی شده باشد. این موضوع باید پیش از انتخاب نهایی بررسی شود.

۳.  فنجان باز یا بسته

انتخاب میان روش فنجان باز و بسته باید بر اساس استاندارد، نوع نمونه و هدف آزمون انجام شود. تفاوت در شرایط آزمون می تواند بر نتیجه اندازه گیری تأثیر بگذارد.

۴.  سیستم دستی یا خودکار

دستگاه های دستی ممکن است برای آزمایشگاه هایی با حجم کاری محدود مناسب باشند. سیستم های خودکار می توانند کنترل مراحل آزمون، تشخیص اشتعال و ثبت نتایج را ساده تر کنند. انتخاب میان این دو به حجم نمونه ها، نیازهای عملیاتی و بودجه مجموعه بستگی دارد.

۵.  تجهیزات جانبی و خدمات فنی

هنگام استعلام باید اقلام همراه دستگاه، لوازم موردنیاز برای روش آزمون، تجهیزات کالیبراسیون و الزامات نصب بررسی شوند. همچنین، دسترسی به راهنمای کاربری، قطعات مصرفی و خدمات فنی در بهره برداری بلندمدت اهمیت دارد.

نکات ایمنی و نگهداری دستگاه فلش پوینت

از آنجا که آزمون نقطه اشتعال با گرم کردن نمونه و استفاده از منبع اشتعال سروکار دارد، رعایت الزامات ایمنی ضروری است.

• دستگاه باید در محیط مناسب و مطابق دستورالعمل نصب سازنده استفاده شود.
• نمونه، حجم آن و روش آزمون باید با مشخصات دستگاه مطابقت داشته باشند.
• تجهیزات ایمنی، قفل ها و سامانه های قطع اضطراری باید به صورت دوره ای بررسی شوند.
• سیستم اشتعال و اتصالات گاز، در صورت وجود، باید مطابق دستورالعمل سازنده کنترل شوند.
• محفظه آزمون و قطعات در تماس با نمونه باید پس از استفاده، مطابق روش توصیه شده تمیز شوند.
• کالیبراسیون و کنترل عملکرد دستگاه باید طبق برنامه کیفیت آزمایشگاه انجام شود.

همچنین، وجود سامانه مهار آتش در یک مدل به معنای حذف نیاز به تهویه مناسب، ارزیابی خطر و رعایت دستورالعمل های ایمنی نیست.

خرید فلش پوینت KOEHLER  از لاله تجهیز آزما

لاله تجهیز آزما دستگاه فلش پوینت KOEHLER  را در گروه تجهیزات نفت و پتروشیمی عرضه می کند. برای انتخاب گزینه مناسب، بهتر است نوع نمونه، استاندارد آزمون، محدوده نقطه اشتعال و نیاز به سیستم خودکار یا دستی مشخص شوند.

از آنجا که KOEHLER  چندین خانواده دستگاه با روش های آزمون متفاوت ارائه می کند، بررسی مدل دقیق و تجهیزات همراه پیش از سفارش ضروری است. کارشناسان لاله تجهیز آزما می توانند برای بررسی مشخصات فنی، انتخاب روش متناسب با نیاز آزمایشگاه و استعلام قیمت راهنمایی ارائه کنند.

جمع بندی

دستگاه فلش پوینت یکی از تجهیزات مهم کنترل کیفیت فرآورده های نفتی است که برای تعیین نقطه اشتعال نمونه ها در شرایط تعریف شده آزمایشگاهی استفاده می شود. انتخاب دستگاه مناسب به نوع نمونه، روش آزمون، محدوده دمایی، نوع محفظه و سطح اتوماسیون بستگی دارد.

KOEHLER  مجموعه ای از تجهیزات دستی و خودکار برای روش های فنجان باز و بسته ارائه می کند. با بررسی مشخصات مدل و تطبیق آن با استاندارد موردنیاز، می توان دستگاه مناسبی برای آزمایشگاه های نفت، پتروشیمی و کنترل کیفیت انتخاب کرد.