تست نقطه ابری (Cloud Point) و ASTM D2500

مقدمه

در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نفتی اهمیت زیادی دارد. یکی از این خواص، نقطه ابری یا Cloud Point است. این ویژگی به دمایی اشاره دارد که در آن یک مایع (معمولاً سوخت‌های نفتی و روانکارها) شروع به کدر شدن می‌کند. این دما نشان‌دهنده شرایطی است که ترکیبات سنگین‌تر در مایع به صورت کریستال‌های جامد از محلول جدا شده و به صورت ابری در آن ظاهر می‌شوند. در این مقاله به بررسی مفهوم نقطه ابری,  ASTM D2500, کمپانی Termex و کاربردهای این تست در صنایع مختلف پرداخته‌ایم.

نقطه ابری (Cloud Point) چیست؟

نقطه ابری به دمایی گفته می‌شود که در آن اولین نشانه‌های کدری در مایع ظاهر می‌شود. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که موم‌ها و پارافین‌های موجود در مایع شروع به تشکیل کریستال‌های ریز می‌کنند که به تدریج در مایع به صورت یک لایه ابری دیده می‌شوند. نقطه ابری برای روانکارها و سوخت‌های دیزلی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا می‌تواند بر عملکرد این مواد در دماهای پایین تاثیر بگذارد.

زمانی که دمای سوخت دیزلی یا سایر مواد نفتی پایین می‌آید و به دمای نقطه ابری می‌رسد، کریستال‌های موم شروع به تجمع می‌کنند و ممکن است باعث مسدود شدن فیلترها و لوله‌های انتقال شوند. بنابراین، آگاهی از نقطه ابری سوخت‌ها، به‌ویژه در مناطق سردسیر، از اهمیت بالایی برخوردار است.

تست نقطه ابری و  ASTM D2500

استاندارد ASTM D 2500 یکی از مهم‌ترین استانداردهای مورد استفاده برای تعیین نقطه ابری مایعات نفتی است. این روش استاندارد که توسط انجمن آمریکایی آزمون و مواد (ASTM) تدوین شده، به‌طور دقیق دمایی را که در آن اولین کریستال‌های موم در نمونه مایع ظاهر می‌شوند، اندازه‌گیری می‌کند.

در آزمون ASTM D 2500، نمونه مایع به تدریج سرد می‌شود و هم‌زمان مورد بررسی قرار می‌گیرد. هنگامی که نمونه شروع به کدر شدن می‌کند، دمای مشاهده‌شده به‌عنوان نقطه ابری (Cloud Point) در نظر گرفته می‌شود. این روش دارای استانداردهای دقیق آزمایشگاهی است که برای اندازه‌گیری‌های دقیق و قابل‌اعتماد به کار می‌رود و تضمین می‌کند که نتایج حاصل، تکرارپذیری و دقت بالایی داشته باشند.

اهمیت تست نقطه ابری در صنعت

شناخت نقطه ابری مواد نفتی از دیدگاه‌های مختلف برای صنایع اهمیت دارد. در صنعت خودرو، سوخت‌های دیزلی که در دمای پایین استفاده می‌شوند، باید دارای نقطه ابری پایین باشند تا در دماهای سرد عملکرد مناسبی داشته باشند. در صنایع پتروشیمی نیز، نقطه ابری در تعیین کیفیت و کارایی روانکارها و سوخت‌ها تأثیرگذار است. همچنین، برای طراحی سیستم‌های انتقال سوخت و مدیریت ذخیره‌سازی، آگاهی از نقطه ابری ضروری است.

در سیستم‌های سوختی که در مناطق سردسیر یا در فصل زمستان کار می‌کنند، اگر سوخت به نقطه ابری برسد، احتمال بروز مشکلاتی مانند مسدود شدن فیلترها و کاهش جریان سوخت به موتور وجود دارد. این مشکلات می‌توانند باعث توقف ناگهانی موتور و اختلال در عملکرد سیستم شوند.

کاربردهای دیگر تست نقطه ابری

تست نقطه ابری علاوه بر سوخت‌های دیزلی و روانکارها، در تولید و حمل و نقل مواد شیمیایی نیز کاربرد دارد. برای مثال، در صنایع غذایی، برخی روغن‌های گیاهی و خوراکی باید برای جلوگیری از کدر شدن در دماهای پایین دارای نقطه ابری مناسب باشند. در این صنایع، کیفیت و شفافیت محصول در دماهای مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است و تعیین نقطه ابری می‌تواند به کنترل کیفیت محصول کمک کند.

مقایسه تست نقطه ابری (Cloud Point) و تست نقطه ریزش (Pour Point)

با وجود اینکه هر دو ویژگی نقطه ابری و نقطه ریزش مربوط به رفتار فیزیکی مواد در دماهای پایین هستند، تفاوت‌های مهمی میان این دو وجود دارد:

1. تعریف و فرآیند شکل‌گیری:

نقطه ابری دمایی است که در آن اولین نشانه‌های کریستال‌های جامد، مانند کریستال‌های موم، در مایع ظاهر شده و باعث ایجاد کدری در آن می‌شوند. این حالت نشان‌دهنده آغاز فرآیند تشکیل جامدات در داخل مایع است. در حالی که نقطه ریزش دمایی است که پایین‌تر از آن، مایع توانایی جریان یافتن خود را از دست می‌دهد و به حالت نیمه‌جامد یا بسیار غلیظ تبدیل می‌شود.

2. عملکرد در دماهای مختلف:

نقطه ابری معمولاً اولین هشدار از شروع تغییرات فیزیکی مایع در دماهای پایین است. در نقطه ابری، ممکن است مایع هنوز قادر به جریان باشد و از طریق لوله‌ها و سیستم‌های سوخت‌رسانی منتقل شود. اما در نقطه ریزش، مایع تقریباً غیرفعال می‌شود و دیگر توانایی جریان ندارد. این ویژگی برای سوخت‌هایی مانند دیزل بسیار حائز اهمیت است، زیرا رسیدن به نقطه ریزش می‌تواند باعث مسدود شدن کامل مسیرها و توقف انتقال سوخت گردد

3. روش‌های اندازه‌گیری متفاوت:

برای تست نقطه ابری از استاندارد ASTM D2500 و برای تست نقطه ریزش از استاندارد ASTM D97 استفاده می‌شود. این استانداردها روش‌های خاص و دقیقی را برای هر آزمایش ارائه می‌دهند تا دقت نتایج به طور کامل تضمین گردد.

4.اهمیت در عملکرد سیستم:

از آنجایی که نقطه ریزش دمایی است که در آن مایع دیگر جریان ندارد، تعیین این نقطه در طراحی و نگهداری سیستم‌هایی که باید در دماهای بسیار پایین کار کنند، بسیار حیاتی است. در مقابل، نقطه ابری برای شناسایی شرایط آغازین تشکیل کریستال‌ها و پیشگیری از مشکلاتی که ممکن است در طولانی‌مدت رخ دهد، استفاده می‌شود.

نحوه انجام تست نقطه ابری با تجهیزات پیشرفته

در حال حاضر، دستگاه‌های مختلفی برای انجام تست نقطه ابری وجود دارند که از تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای بهره می‌برند. این دستگاه‌ها به کمک سیستم‌های دقیق خنک‌کننده و نورپردازی قادرند تغییرات کدری را با دقت بالایی تشخیص دهند. یکی از دستگاه‌های پیشرفته در این زمینه، مدل CRYO-T-05-01 از برند Termex  است که توسط شرکت آرتین آزما مهر عرضه می‌شود. شرکت ترمکس، دستگاه CRYO-T-05-01 را برای تعیین نقطه ابری طبق استاندارد ASTM D2500 طراحی کرده است. این دستگاه امکان انجام تست‌های دقیق و قابل‌اعتماد را فراهم می‌کند.

نتیجه‌گیری

تست نقطه ابری (Cloud Point) یکی از ویژگی‌های مهم سوخت‌ها و روانکارها است که به دلیل تاثیر آن بر عملکرد این مواد در دماهای پایین، اهمیت زیادی در صنایع مختلف دارد. آگاهی از نقطه ابری به کمک استاندارد ASTM D 2500 به صنایع کمک می‌کند تا کیفیت و کارایی مواد خود را کنترل کنند و از مشکلات ناشی از مسدود شدن مسیرهای انتقال در شرایط سرد جلوگیری کنند. استفاده از تجهیزات پیشرفته نیز امکان انجام این تست را با دقت و سرعت بیشتری فراهم می‌کند

کلمات کلیدی: Cloud Point، ASTM D 2500، آرتین آزما مهر، CRYO-T-05-01, Termex