دستگاه سالینومتر(جهت اندازه گیری میزان نمک در مشتقات هیدرو کربنی)مشخصات دستگاه سالینومتر مدل 2100
١-تحلیل گر سیگنال مدل 2100
٢-سنسور دما و میزان هدایت
٣-بشر بلند 100 میلی لیتری
۴-گیره کالیبراسیون
۵ -آداپتور و شارژر
۶-الکترود pH
٧-جعبه حمل و نقل
٨- ۴عدد باطری نیکل- کادمیوم
٩-دیسکت برنامه
١۰ -کتابچه راهنما
مقدمه :
دستگاه PETROTEST مدل ۲۱۰۰ ، (نمک در مشتقات نفتی سنج) دستگاهی پیچیده جهت اندازه گیری نمکهای محلول در ترکیبات هیدروکربنی می باشد. این دستگاه یک شناساگر چند پارامتری است که می تواند همزمان ۴ پارامتر را به ما نشان دهد.
آماده کردن دستگاه
باطری ها را در محفظه مربوطه قرار داده و فیش آداپتور را به پورتی که کنار آن علامت CHG نوشته شده متصل کرده و آداپتور را به برق می زنیم. برای فعال شدن دستگاه کلید ON/RST را فشار می دهیم. دستگاه پارامترهایی که قبلاً انتخاب کردیم به ما نشان می دهد برای چک کردن بقیه پارامترها، اپراتور می بایست دکمه SEL را فشار دهد. با فشار این دکمه منوی اصلی ظاهر می گرددکه توسط آن می توان سایر عملکردهای دستگاه را مورد بررسی قرار داد از جمله کالیبراسیون یا انتخاب سایر پارامترها.
کالیبراسیون
برای اندازه گیری میزان نمک، دستگاه می بایست از نظر دما، میزان هدایت و مقدار نمک کالیبره باشد. دمای دستگاه توسط شرکت سازنده کالیبره شده و در شرایط محیط نیازی به کالیبراسیون ندارد. این کالیبراسیون باید در شرایط خاص صورت گرفته باشد و اصمینان حاصل کنیم که خطای رخ نداده است.
میزان هدایت نیز در شرکت سازنده، کالیبره شده است ولی باید برای آزمایش های روزانه مجدداً کالیبره شود(بر طبق، روش کالیبراسیون ذکر شده در کتابچه راهنما).
مقدار نمک نیز در کارخانه بر طبق مقادیر تئوری جهت بهره برداری، کالیبره شده ولی در آزمایشگاه بر اساس موادی که مورد آزمایش قرار می گیرند، توسط محلولهای استاندارد مشخص بایستی دستگاه را کالیبره کرد. از این طریق می توان مقدار مشخصی از نمک را در محلول مربوطه تعیین نمود.
شرح عملکرد:دستگاه PETRO TEST مدل ۲۱۰۰ دستگاهی پیچیده و قابل حمل است جهت اندازه گیری ضریب هدایت و دما در ترکیبات هیدروکربنی به اضافه pH متر برای اندازه گیری pH در آبهای صنعتی . همچنین دستگاه قادر است با تجزیه و تحلیل ضریب هدایت و دما ، مقدار نمک موجود در هیدرو کربن را نیز محاسبه نماید(طبق ASTMD3230).
مدل ۲۱۰۰ شامل یک حافظه CMOS با ظرفیت بالا و کم مصرف جهت ذخیره اطلاعات چه به صورت دستی و چه اتوماتیک می باشد و به ما این امکان را می دهد که اطلاعات ذخیره شده را به کامپیوتر منتقل کنیم و بتوانیم اطلاعات را جهت تجزیه و تحلیل در آرشیو نگهداریم.
صفحه نمایشگر دستگاه قادر است چهار خط اطلاعات عددی یا حرفی را بر روی خود نشان دهد مکه این امکان را به ما می دهد مه اطلاعات را به صورت کامل و تشریحی دریافت نماییم و همچنین این توانایی را به ما می دهد که به آسانی فرامین عملیاتی و پارامترهای دستگاه را تنظیم نمائیم.
اطلاعات کالیبراسیون و اطلاعات گوناگون مربوط به هر تست روی حافظه موقت دستگاه ذخیره می شود. مقادیر ذخیره شده با جدا کردن دستگاه از برق و یا خروج باطری از دستگاه پاک
نمی شود. صفحه کلید و صفحه نمایشگر توسط یک لایه محافظ با کیفیت بالا پوشیده شده که باعث می شود در محیطهای با شرایط نامناسب دچار مشکل نگردد.
خصوصیات دستگاه۱- ریزپردازنده:
مدل ۲۱۰۰ دارای یک دستگاه کنترل داخلی می باشد که بطور مستقیم همه عملکرد سیستم و فعالیت دستگاه را تحت سرپرستی قرار می دهد و اجازه می دهد که تک تک اجزاء بخش کنترل دستگاه اطلاعات مربوطه خود را به زبان ماشین ارائه دهند و سپس آنها را به اطلاعات قابل خواندن تبدیل و بر روی صفحه نمایشگر ظاهر نماید.
۲- صفحه نمایشگر:
صفحه نمایشگر دستگاه ظرفیت ۴ خط اطلاعات با ۱۶ کاراکتر عددی و الفبایی در هر خط دارد. صفحه موجود ۴ پارامتر را برای اپراتور مشخص می کند. پارامترهای موجود توسط منوی تنظیم صفحه نمایشگر انتخاب می گردد و تا زمانی که برنامه دیگری انتخاب نکنیم تغییر
نمی کند. پارامترهای موجود روی صفحه عبارتند از: ضریب هدایت (غیر قابل تغییر) pH،
میلی ولت (از کانال pH) دما (درجه سلسیوس) دما (فارنهایت) ، ضریب هدایت تصحیح شده در دمای ۲۵C، غلظت نمک (بر حسب پوند بر 1000 بشکه Ptb) ، ولتاژ باطری داخلی ، ولتاژ باطری خارجی (اگر متصل باشد) ، تاریخ ، زمان و کد شناسایی اپراتور تا مشخصات محل نمونه گیری و اطلاعات نمونه ذکر شود.
۳- صفحه کلید:
صفحه کلید دستگاه برای کنترل کلیه عملیات دستگاه توسط اپراتور مورد استفاده قرار می گیرد یک کلید دستگاه را فعال و غیر فعال
می کند. کلید های بعدی جهت فعال کردن منوی عملکرد دستگاه ، تنظیم اطلاعات متغیر دستگاه و وارد کردن اطلاعات استفاده می گردد.
۴- انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاه:
دستگاه مدل ۲۱۰۰ دارای منابع الکتریکی متعددی می باشد. اولین آنها برای حالت قابل حمل (زمان کوتاه) در سطح سایت جا باطری دستگاه است که نیاز به چهار باطری Ni-Cd دارد.
دستگاه توانایی شارژ باطری ها را دارد. برای اینکار کافی است زمانی که باطریها داخل دستگاه هستند، آداپتور دستگاه را به فیش CHG بزنیم و آنرا به برق متصل نمائیم.
برای استفاده بلند مدت از دستگاه در سایت می بایست از باطری خارجی آب بندی شده استفاده کنیم. این باطری در کیف حمل دستگاه همراه با شارژر باطری جاسازی شده است و به فیش سمت راست دستگاه که کلمه PWR کنار آن نوشته شده وصل می گردد.
در شرایط آزمایشگاه کافی است آداپتور مربوطه را به فیش PWR متصل کرده و به برق وصل کنیم.
دستگاه اگر مدتی بدون استفاده قرار گیرد بطور اتوماتیک خاموش می شود که می توان زمان روش ماندن دستگاه را در حالت Stand by از طریق Set up دستگاه تعیین کرد. اگر باطریها کاملاً شارژ باشند با باطریهای داخلی می توان حدود ۸ ساعت بطور مداوم از دستگاه استفاده کرد. این زمان برای باطری خارجی حدود ۱۳۰ ساعت می باشد.
۵- ورودی pH
کانال ورودی pH دستگاه در هنگام اتصال الکترود pH یک صدای کوتاه ایجاد می کند که مربوط به ولتاژ بسیار پائین جاری در آمپلی فایر دستگاه می باشد.
دمای محلول زمانی که pH آنرا اندازه می گیریم توسط الکترود ضریب هدایت مشخص می گردد. در زمان کالیبراسیون دمای pH متر می تواند بصورت دستی به دستگاه وارد شود یا توسط حسگر الکترود ضریب هدایت به طور اتوماتیک به دستگاه معرفی گردد.
طریقه استفاده از دکمه های صفحه کلید
• دستگاه توسط دگمه ON/RST فعال می گردد.
اگر دستگاه فعال باشد و بخواهیم برای نمونه جدید از آن استفاده کنیم مجدداً دکمه ON/RST را می زنیم تا دستگاه برای نمونه جدید آماده شود .
• دگمه SEL (Select) لیست منوی دستگاه را به ما نشان می دهد و علامت "X" آخر خط نشان می دهد که گزینه مربوط به آن خط فعال است . که می توان این علامت را توسط کلیدهای جهت نما ، جابه جا کرد و گزینه مورد نظر را انتخاب کرد .
• وقتی گزینه مورد نظر را انتخاب کردیم با دکمه ENT (Enter) آنرا ثبت می کنیم .
موارد ذکر شده در منوی دستگاه عبارتند از :
١-Display Selected Parameters
٢-Calibrate
٣-Data Logging
۴-Select Display Parameters
۵-Select Logged Parameters
۶-Set Date/Time
٧-Auto Shot Off On/Off
٨-Power Off
٩-Upload
١۰-Set Decimal Places
طریقه اندازه گیری مقدار نمک در میعانات گازی
١-باطریهای دستگاه را از طریق پورت CHG و با متصل کردن آن به برق 230 V شارژ می کنیم.
٢-سپس اطمینان حاصل می کنیم که حسگر دما و ضریب هدایت به پورت C/T متصل باشد.
٣-سپس چک می کنیم که الکترود پس از تست قبلی در الکل شستشو و خشک شده باشد.
۴-نمونه را در بشر مخصوص دستگاه می ریزیم تا جایی که لبۀ بالایی الکترود زیر سطح نمونه قرار گیرد.
۵ -دستگاه را توسط دگمه ON/RST روشن می کنیم.
۶-صفحه مقدار نمک محلول در نمونه را بر حسب ptb (پوند بر1000بشکه) به ما نشان
می دهد.
توجه: اگر مقدار نمک موجود در نمونه کمتر از میزان نمک موجود در محلول Blank ما باشد(که در کالیبراسیون دستگاه با آن کالیبره شده) صفحه نمایشگر عدد 999999 را به ما نشان می دهد که بدین معناست که میزان نمک کمتر از 0.1ptb می باشد.
٧-پس از تست، الکترود را با الکل شسته و خشک می کنیم.
٨-برای خاموش کردن دستگاه دکمه SEL را فشار می دهیم و سپس علامت X ¬را توسط کلیدهای جهت نما روی گزینه Power Off برده و دگمه ENT را فشار می دهیم. سپس گزینه YES را انتخاب کرده و مجدداً دگمه ENT را فشار می دهیم ، دستگاه خاموش می گردد. پس از آن دستگاه را از برق جدا می کنیم .
تعیین فشاربخار(RVP) درمیعانات گازی
اندازه گیری فشار بخارمعیاری است جهت تعیین میزان مواد سبک و فرار درون میعانات گازی. باید توجه داشت که اندازه گیری آن چه در هنگام تولید وچه در هنگام بار گیری، با دقت انجام گیرد.
جهت تعیین فشار بخار می توان از دو روش استفاده کرد؛ روش دستگاهی و روش دستی.
الف:تعیین RVP بوسیله دستگاه اتوماتیک یا روش Setavap
از این روش جهت تعیین فشار بخار یا RVP در میعانات گازی فرار و سبک که اشباع از هوا گشته است، استفاده می شود.
این روش برای نمونه هایی که دمای جوش آنها بالای صفر درجه سانتیگراد (F˚٣۲ ) و دارای فشار بخاری بین 7 تا 130Kpa ، در دمای C˚٨/٣٧ می باشند بسیار مناسب می باشد. همچنین نسبت بخار به مایع در این نمونه ها باید۴ به ۱ باشد. همچنین از این روش برای محاسبه فشاربخار خشک ,(DVPE) که نتایج آن بسیار نزدیک به روش محاسبه دستی یا متد ۹۳-۴۹۵۳-D می باشد استفاده
می شود.
در این روش میزان مشخصی از نمونه سرد شده که اشباع از هوا گردیده است، وارد محفظه ای می شود که تحت شرایط دمایی خاص قرار دارد. این محفظه در حالت خلأ قرار دارد و حجم آن ۵ برابر حجم نمونه ای می باشد که به آن تزریق میشود.
پس از عمل تزریق نمونه به دستگاه، محفظه مورد نظر گرم شده تا به دمایC˚٨/٣٧ برسد. در نتیجه فشار محفظه بالا خواهد رفت و این فشار توسط حسگرهای موجود بر روی صفحه LCD دستگاه به نمایش در می آید.
این دستگاه قابلیت محاسبه فشار کل (Ptotal) که مجموع فشار جزیی هوای حل شده در نمونه است، را دارا میباشد. همچنین قابلیت نمایش فشار گاز (Pgas)، فشار محیط، فشارمطلق (Pabs) و فشار بخار خشک (DVPE) را دارد.
جهت کالیبره کردن دستگاه می توان از موادی که کاملا ًخالص باشند، استفاده کرد، که تعدادی از آنها در ذیل آورده شده است:
68.3Kpa یا Cyclopentane 9.91Psi
68.0Kpa یا 2,2Dimethyl butane 9.86Psi
51.1Kpa یا 2,3Dimethyl butane 7.41Psi
22.5Kpa یا Cyclohexane 3.26Psi
نحوه نمونه گیری
ظرف نمونه گیری حتماًباید قبل ازعمل نمونه گیری خشک و تمیزباشد. همچنین درب آن هیچگونه نشتی نداشته باشد و کاملاً seal باشد. ظرف را قبل از نمونه گیری و همچنین فوراً بعد از نمونه گیری باید در یخ قرار گیرد تا مواد سبک آن به علت فراریت از آن خارج نشود. حجم نمونه مورد نیاز جهت آزمایش حتماًباید بین ۷۰ تا٪۸۰ حجم ظرف باشد.
در آزمایشگاه ظرف را به مدت حداقل ۳۰ دقیقه درون یخ قرارمی دهیم. دمای نمونه حتماًباید بین ۰ تا ۱C باشد. در صورتی که پس از سرد کردن نمونه ؛ حجم آن کمتر از ٪۷۰ حجم ظرف با شد باید نمونه دیگری گرفته شود و در صورتی که حجم آن بیش از٪۸۰ باشد
می توان حجم اضافی را خالی کرد.
زمانی که دمای نمونه به ۰ تا ۱C رسید آنرا از ظرف حاوی یخ خارج نموده و درب آنرا با دستمال کاملاًخشک نموده، سپس درب آنرا باز کرده و اجازه می دهیم تا هوا جایگزین حجم بوجود آمده از خلاﺀ گردد و پس از بستن درب آن، ظرف را به شدت تکان می دهیم تا هوا در آن کاملاً حل گردد و ظرف را دوباره درون یخ قرار می دهیم و این عمل را ۳ بار تکرار می کنیم و باید توجه داشت که این فاصله زمانی بین هم زدن نباید کمتر از ۲ دقیقه باشد .
پس از انجام مراحل بالا، درب ظرف را کاملاً خشک کرده و با استفاده از سرنگ مخصوص دستگاه که قبلاً در یخچال قرار گرفته بوده است، نمونه را به نحوی برمی داریم که هیچگونه هوایی وارد سرنگ نشود. در صورتی که مقداری هوا وارد سرنگ گردید آنرا خارج می کنیم باید توجه داشت که عملیات فوق به آرامی صورت گیرد، همچنین سرنگ نیز قبلاً توسط حلال مناسب تمیز و خشک شده باشد.
نحوه آزمایش
ابتدا دکمه Rinsing را فشار داده که در این حالت دستگاه شروع به مکیدن هوا و دمیدن آن به درون سل یا محفظه درونی می کند. این عمل را می توانیم جهت اطمینان ۲ بار انجام دهیم.
سپس سرنگ را به آرامی در کنار دستگاه و در جای مخصوص خود قرار می دهیم به نحوی که هیچگونه هوایی وارد آن نشود. حال دکمه Task را فشار داده و پس از آن دکمه Run را در این حالت دستگاه شروع به مکیدن نمونه به داخل کرده و محفظه را از نمونه پر می کند سپس دما را به C˚٨/٣٧ رسانده وفشار بخار را محاسبه می کند.
ب: تعیین Rvp به روش دستی :
همانگونه که قبلاً ذکرشد اندازه گیری فشار بخار در میعانات گازی امری است ضروری. این روش که مبتنی است بر متد استانداردASTM D4593-93 . روشی که در ASTM D323 (متد Reid) ذکر شده است نیز در مورد این گونه فراورده ها قابل انجام
می باشد یعنی در مورد محصولات نفتی و همچنین محصولات نفتی که اشباع از هوامی باشند .
در اینجا نمونه مورد نظر که به صورت کاملاً سرد و عاری از حباب می باشد را درون ظرفی مخصوص ریخته وآنرا با استفاده از ابزاری که بعداً به شرح آن خواهیم پرداخت در دمای C˚٨/۳۷، درون حمام آب قرار داده و فشار بخارنمونه را اندازه گیری می کنیم. محدوده آزمایش در این روش بین ۵ تا ۱۵psi می باشد.
در زیر شكل وسایل اندازه ﮔیری فشار بخار را مشاهده می كنید.
وسايل مورد نیاز:
۱- دستگاه اندازه گیری فشار بخار: که تشکیل شده است از دو محفظه ، یکی محفظه بخار (قسمت بالایی) و دیگری محفظه مایع (قسمت پايینی) که مشخصات این دو باید بر طبق مشخصات ذکر شده در ASTM D-4953 باشد.
٢- فشار سنج: که در اینجا فشار سنج مورد استفاده از نوع بوردنِ فنری که داری محل اتصال به قطر mm ۳۵/۶ می باشد .
٣- حمام سرد یا یخچال
۴- حمام آب گرم به گونه ای که دستگاه اندازه گیری فشار بخار را بتوان درون آن غوطه ور نمود. دمای حمام باید قابل کنترل باشد و بتوان آن را در C˚٨/۳۷ ثابت نگه داشت.سطح آب حمام تا قسمت بالایی دستگاه اندازه گیری فشار بخار ، یک اینچ باشد .
۵- دماسنج که منطبق با استاندارد ASTM مربوط به Reid Vapour Pressure که دارای مشخصات منطبق با E1 باشد. محدوده دمایی دماسنج باید بین ۳۴ تا۴۲ سانتيگراد باشد.
۶- فشار سنج جیوه ای جهت اطمینان از صحت کار فشار سنج بوردن با درجه بندیkpa /۵۰، mm۱ یا psi/۱۰
آماده سازی نمونه به همان روشی است که در مورد روش اتوماتیک شرح داده شد.
جهت آماده سازی دستگاه ابتدا محفظه فلزی آنرا با درپوش لاستیکی بسته و سپس آنرا درون حمام یخ یا درون یخچال قرار می دهیم تا دمای آن به صفر تا یک درجه سانتیگراد برسد. همین عمل را برای استوانه متصل به فشار سنج نیز انجام می دهیم یعنی انتهای آنرا توسط درپوش بسته و سپس آنرا درون حمام آب گرم قرار می دهیم تا دمای آن با حمام به حالت تعادل برسد.
روش آزمایش:
۱- شیشه نمونه را از ظرف یخ خارج كرده و اطراف آنرا مخصوصا درب آنرا خشك كرده وLiquid Chamber را از یخچال خارج كرده و اطراف آنرا بخصوص دهانه آنرا به دقت خشك كنید و آنرا به ﮔونه ای كه از نمونه لبریز شود پر می كنیم.
٢- به سرعت Vapour Chamber را از حمام آب ﮔرم خارج كرده و آنرا كاملا خشك كنید وچوب پنبه را از دهانه آن خارج كنید و محل اتصال (دندانه ها) را كاملا خشك كنید و هرچه سریعتر Vapour Chamber را بر روی Liquid Chamber سوار كنید و كاملا مراقب باشید كه سطح نمونه بدون حباب و همچنین لبریز باشد. جهت جلوﮔیری از خطای افت دما، كل این مرحله باید در كمتر از ۱۰ ثانیه انجام ﮔیرد.
٣- حال وسایل اندازه ﮔیری به صورت واژﮔون قرار دهید تا نمونه وارد Vapour Chamber شود، سپس آنرا به صورت لنگری ۸ بار به شدت تكان دهید. حال وسایل اندازه ﮔیری فشار بخار را به صورت كاملا عمودی درون حمام آب ﮔرم قرار دهید و از نشتی نداشتن آن مطمئن شوید.
حال وسایل اندازه ﮔیری فشار بخار باید به نحوی درون حمام قرار ﮔیرد كه تا mm ٢۵ از زیرﮔلویVapour Chamber درون آب قرار ﮔیرد.
۴- پس از آن باید نمونه را از نظر دو فازی نبودن بررسی كنیم. در صورتی كه نمونه دو فازی باشد باید آنرا دور بریزیم و مراحل فوق را برای نمونه جدید از دوباره انجام دهیم.
۵- جهت اندازهﮔیری فشار بخار پس از قرار دادن وسایل اندازه ﮔیری درون حمام، پس از ۵ دقیقه به آرامی یك ضربه به فشارسنج زده و عدد را می خوانیم. سپس وسایل اندازه ﮔیری را از حمام خارج كرده و مرحله ٣ كه در بالا به آن اشاره شد را انجام می دهیم. فاصله زمانی بین هر مرحله نباید كمتر از ٢ دقیقه و در مجموع نباید كمتر از ۵ بار باشد. در صورتی كه به دو عدد مشابه و بدون تغییر رسیدیم، عدد نهایی را با تقریب kpa 0.25 یا psi 0.05 و بدون ذكر دما ﮔزارش می كنیم.