مقدمة:

يُستخدم جهاز اختبار نقطة الوميض كليفلاند للأسفلت على نطاق واسع لتحديد نقطة الوميض ونقطة الاشتعال للأسفلت والمنتجات البترولية، وذلك وفقًا للمعايير الدولية مثل ASTM D92 وISO 2592 وAASHTO T48. ومع ذلك، فقد كشفت التحقيقات الحديثة في هذا المجال أنه حتى مع استخدام أجهزة دقيقة، قد تظهر نتائج الاختبار انحرافات ملحوظة بسبب تجاهل بعض التفاصيل التشغيلية والمتغيرات البيئية. ولضمان سلامة الإنتاج ودقة البيانات، قامت شركة Hebei Tianqixingzi Inspection Equipment Co., Ltd. بالتعاون مع عدد من المؤسسات التقنية بإجراء تحليل معمق للعوامل الرئيسية المؤثرة على نتائج الاختبار وفقًا للمعيار الوطني GB/T 3536.

أولاً: المعالجة المسبقة للعينات: محتوى الرطوبة هو "القاتل الخفي"

أظهرت الدراسات أن محتوى الرطوبة في العينات هو العامل الرئيسي المُسبب لتشويه البيانات. فعندما يحتوي الأسفلت أو المنتجات البترولية على رطوبة، يتبخر الماء أثناء التسخين، مُشكلاً بخارًا يُغطي سطح الزيت. وهذا لا يُعيق التبخر الطبيعي فحسب، بل يُؤخر أيضًا نقطة الوميض، مما ينتج عنه نقطة وميض مُقاسة أعلى بكثير.

توصي شركتنا بالتأكد من محتوى الرطوبة في العينة قبل الاختبار. إذا تجاوز محتوى الرطوبة 0.05% إلى 0.1%، فمن الضروري إجراء معالجة لإزالة الرطوبة (مثل إضافة كلوريد الكالسيوم أو الترشيح)؛ وإلا ستكون بيانات الاختبار غير موثوقة.

ثانيًا: إجراءات التشغيل: معدل التسخين والتحكم في اللهب

إلى جانب العينة نفسها، تُحدد تقنية المُشغِّل بشكل مباشر قابلية تكرار الجهاز ودقته.

1. التحكم في معدل التسخين

يُعدّ معدل التسخين مؤشرًا رئيسيًا للتحكم في تحديد نقطة الوميض. تُشير البيانات إلى أنه في حال كان معدل التسخين سريعًا جدًا، تتبخر العينة بسرعة، مما قد يؤدي إلى وصول التركيز الموضعي لمزيج الغاز إلى الحد الأدنى للانفجار قبل الأوان، مُسببًا وميضًا زائفًا ونتيجة أقل. في المقابل، إذا كان معدل التسخين بطيئًا جدًا، فإن زيادة عدد مرات الاشتعال تستهلك بخار الزيت، مما يؤدي إلى نتيجة أعلى. تنص المعايير (ASTM D92) على ضرورة التحكم الدقيق في معدل التسخين عند حوالي 5-6 درجات مئوية/دقيقة.

٢. لهب الإشعال وتردده

يخضع قطر اللهب الكروي المستخدم للإشعال، وارتفاعه عن سطح السائل، وزمن بقائه، لضبط دقيق. فإذا كان قطر اللهب كبيرًا جدًا أو كان قريبًا جدًا من سطح السائل، فإن البخار القريب منه سيشتعل قبل الأوان، مما يؤدي إلى انخفاض القيمة المقاسة. علاوة على ذلك، فإن عدم انتظام تردد حركة اللهب سيؤدي أيضًا إلى عدم دقة كبيرة في القياس.

ثالثًا: العوامل البيئية والفيزيائية: لا يمكن تجاهل تصحيح الضغط الجوي

تتجاهل العديد من المختبرات تأثير الضغط الجوي المحيط على درجة الغليان. ترتبط درجة اشتعال الزيوت ارتباطًا وثيقًا بالضغط الخارجي: فالضغط الجوي المنخفض يزيد من تطاير الزيوت، مما يؤدي إلى انخفاض درجة اشتعالها؛ وعلى العكس، فإن الضغط المرتفع يرفعها.

تحدد المعايير 101.3 كيلو باسكال (أو 130.3 كيلو باسكال) كضغط مرجعي. في المناطق المرتفعة أو أثناء التغيرات الجوية الحادة، وبدون تصحيح الضغط الجوي، لن تتطابق نتائج الاختبار مع القيمة القياسية. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي تدفق الهواء بالقرب من وعاء الاختبار (مثل المراوح أو حركة الأفراد) إلى تعطيل تركيز بخار الزيت، مما يؤدي إلى نتائج غير طبيعية.

رابعاً: تفاصيل الأجهزة وتحميل العينات

تُعدّ كمية العينة ونظافة الكوب من المشكلات الشائعة. يجب ملء الكوب بالعينة حتى العلامة الدائرية. فزيادة أو نقصان كمية العينة سيؤدي إلى تغيير ارتفاع السائل فوق السطح، مما يؤثر على تركيز مزيج بخار الزيت والهواء. إضافةً إلى ذلك، إذا تناثرت العينة على جدار الكوب، فإن ارتفاع درجة الحرارة سيؤدي إلى تبخر موضعي سريع للغاية، مما ينتج عنه نتائج أقل من المتوقع.

ختاماً:

باختصار، عند استخدام جهاز اختبار نقطة الوميض ذي الكأس المفتوحة من كليفلاند، تعكس دقة بيانات الاختبار بشكل شامل خمسة عوامل رئيسية: الأفراد، والمعدات، والمواد، والأساليب، والبيئة. بدءًا من معالجة العينة بالتجفيف وصولًا إلى التحكم الدقيق في معدل التسخين، وحتى تصحيح الضغط الجوي، فإن أي إهمال في أي خطوة قد يؤدي إلى سوء تقدير جودة المنتج من قبل الشركات. لذا، يُوصى بأن تُعزز مؤسسات الاختبار المعنية التدريب على التشغيل الموحد لتقليل المخاطر المحتملة على السلامة.