بالعربي

جاذبيّة “API”

جاذبيّة “API

 جاذبية معهد البترول الأمريكي، أو جاذبية “API” هي مقياس للحكم على سائل البترول نفسه إذا ما كان خفيفًا أم ثقيلًا مقارنة بمعيار ثابت وهو الماء، فإذا كانت هذه الجاذبية أعلى من 10،فإن هذا السائل أخف ويطفو على سطح الماء بينما إذا كانت أقل من 10 فإن السائل يعد أثقل ويغرق في الماء.

 

جاذبية “API” تعد مقياس معاكس لخاصية كثافة سائل البترول النسبية لكثافة الماء (تسمىّ هذه الخاصية بـ “الجاذبية النّوعية”). وتستخدم جاذبية “API” للمقارنة بين كثافة سوائل البترول مع بعضها البعض. على سبيل المثال، إذا كان أحد هذه السوائل النفطية أقل كثافةً من الآخر فستكون جاذبية “API” الخاصة به أكبر من نظيره. حسابياً أيضاً تعد جاذبية “API” كمية لا بعدية (ليس لها أي وحدة قياس)، إذا ما نظرنا إلى معادلتها في الأسفل سنلاحظ أنه يُشار إليها بـ”الدرجات”. جاذبية “API” مدرّجة بالدرجات على آلة مقياس الثقل النوعي للسوائل أو المكثاف أو الـ”الهيدرومتر”. يجدر الذكر أن قيم جاذبية الـ “API” لمعظم السوائل النفطية تقع بين 10 و70 درجة.

 

تاريخ التطوير

 

في عام 1916، وافق المكتب الوطني الأمريكي للمعايير على “مقياس بوم” للعالم الفرنسي أنتوان بوم الذي تم تطويره في فرنسا عام 1768، باعتباره معيار الولايات المتحدة لقياس الجاذبية النوعية للسوائل الأقل كثافة من الماء. المراجعات التي أجرتها الأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم عثرت على العديد من الأخطاء الكبرى في ضبط الملوحة ودرجة الحرارة والتي تسببت بتغيرات شاسعة بالأرقام التي تم نشرها من قبل.

 

أجهزة المكثاف في الولايات المتحدة تم تصنيعها وتوزيعها على نطاق واسع بالاعتماد على معاملات الرقم 141.5 بدلاً من المعامل 140 المستخدم في مقياس بوم، هذا المقياس تم الاعتماد عليه بشكل جوهري ؛ فبحلول عام 1921، كان هو الحل المستخدم في معهد البترول الأمريكي حينما تمت صناعة مقياس خاص لجاذبية “API”، مستعينين بنفس المقياس الذي كان يتم استخدامه حينها.

 

معادلات جاذبية “API

 

المعادلة المستخدمة لحساب جاذبية “API” من الجاذبية النوعية هي على الصورة الآتية:

وبالمقابل، بالإمكان حساب الجاذبية النوعية لسائل نفطي من قيمة جاذبية “API” الخاصة به بالمعادلة التالية:

 

وهكذا، فإن النفط الثقيل ذو جاذبية نوعية بمقدار 1 (أي لديه نفس كثافة الماء النقي عند درجة حرارة 60 فهرنهايت) يكون لديه جاذبية “API” يتم حساب درجتها بالتطبيق على معادلة API السابقة كالتالي:

 

 

استخدام كثافة “API

 

استخدام كثافة “API” لحساب براميل النفط الخام لكل طن متري واحد في صناعة النفط، كميات النفط الخام تقاس عادةً بوحدة الطن المتري. بإمكان حساب الرقم التقديري للبراميل لكل طن متري واحد لنفط خام معين بناءً على كثافة “API” الخاصة به عن طريقة المعادلة التالية:

 

 

على سبيل المثال، طن متري واحد من سائل “متوسط غرب تيكساس” ذو 39.6 درجة “API” يمتلك جحم مقداره 7.6 برميل.

 

قياس جاذبية “API

 

قياس جاذبية “API” باستخدام الجاذبية النوعية  للحصول على جاذبية “API”، الجاذبية النوعية (أي الكثافة بالنسبة للماء) يتم قياسها أولًا باستخدام ما يعرف بالمكثاف أو “الهيدرومتر”، المذكور في نص الرمز “D1298” لمواصفات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد أو باستخدام طريقة تذبذب الأنبوب على شكل حرف “U” المذكور في رمز “D4052” لمواصفات الجمعية ذاتها.

 

تغيرات الكثافة عند درجات حرارة مختلفة، والتصحيحات بشأن توسع زجاج جير الصودا وانكماشه إلى جانب التصحيحات المتعلقة بتقعر سطح بعض السوائل المبهمة جميعها مفصّلة الذكر في جداول قياسات البترول، تعليمات استخدام هذه الجداول مذكورة على وجه التحديد بالرمز “D1250” من مواصفات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد. وبإمكان تعريف الجاذبية النوعية بالمعادلة التالية:

 

باستخدام المعادلة المذكورة في القسم السابق، بالإمكان حساب جاذبية “API” بسهولة. عند تحويل كثافة النفط إلى الجاذبية النوعية باستخدام المفهوم السابق ذكره أعلاه، من المهم استخدام الكثافة الصحيحة للماء وفقاً للظروف المعيارية حينما تم إجراء القياس. كثافة الماء الرسمية عند درجة 60 فهرنهايت وفقًا لنسخة مواصفات عام 2008 برمز “D1250” للجمعية الأمريكية لاختبار المواد فقيمتها 999.016 كغ/متر مكعب. قيمة عام 1980 كانت بمقدار 999.012 كغ/متر مكعب. في بعض الحالات ، الظروف المعيارية قد تكون 15 درجة سيليسيوس (59 درجة فهرنهايت) وليس 60 درجة فهرنهايت (15.56 درجة سيليسوس)، وفي هذه الحالة يتم استخدام قيمة مناسبة لكثافة الماء (انظر إلى الظروف المعيارية للضغط ودرجات الحرارة).

 

قياس جاذبية “API” (بطريقة الهيدرومتر أو المكثاف)

 

قياس جاذبية “API” (بطريقة الهيدرومتر أو المكثاف)  هنالك ميّزات للقياس المباشر في الموقع أو لتحويل قياسات أحجام إلى تصحيح الحجم نفسه. هذه الطريقة مفصلة الذكر بالرمز “D287” من مواصفات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد.

 

التصنيفات أو الدرجات

 

بشكل عام، النفط ذو جاذبية “API” يقع مقدارها بين 40 و45 درجة تكلّف أعلى الأسعار لشرائها؛ فوق الـ 45 درجة، الروابط الجزيئية تصبح أقصر وأقل قيمةً بالنسبة لمصافي النفط.

النفط الخام يُصنّف على أنه خفيف، متوسط أو ثقيل وفقاً لجاذبية “API” الخاصة به.

 

  • معدلات الجاذبيّة

  • النفط الخام الخفيف: لديه جاذبية “API” أعلى من 31.1 درجة (أي أقل من كثافة 870 كغ/متر مكعب).
  • النفط المتوسط: لديه جاذبية “API” تقع بين 22.3 و31.1 درجة (أي كثافته بين 870 إلى 920 كغ/متر مكعب).
  • النفط الخام الثقيل: لديه جاذبية “API” أقل من 10 درجات (أي كثافته أعلى من 1000 كغ/متر مكعب).

 

على أية حال، لا تستخدم جميع الأطراف نفس نظام التصنيف. الماسح الجيولوجي الأمريكي يستخدم معايير مختلفة قليلاً.

 

النفط الخام ذو جاذبية “API” أقل من 10 درجات يعتبر بما يسمى “نفط ثقيل زائد” أو “بتيومين” أو “القار”. البتيومين مشتق من رواسب النفط الرملي في مقاطعة ألبرتا – كندا، وهو ذو جاذبية “API” تقارب 8 درجات. يمكن تخفيفه باستخدام هيدروكربونات أخف لإنتاج ما يعرف بالـ “البتيومين المخفف”، والذي يمتلك جاذبية “API” أقل من 22.3 درجة، أو بالاستمرار في عملية تطويره بالإمكان الوصول إلى جاذبية “API” ما بين 31 و33 درجة وهو ما يعرف بالـ “الخام الإصطناعي”.

 

 

 

المراجع

 

  1. Report on the Development, Construction, Calculation and Preparation of the ASTM – IP Petroleum Measurement Tables (ASTM D1250; IP 200), 1960, published by the Institute of Petroleum, 61 New Cavendish Street, London, W.1 and American Society for Testing Materials, 1916 Race Street, Philadelphia 3, Pa.
  2. API Manual of Petroleum Measurement Standards, Chapter 11.1 – 1980,Volume XI/XII, Adjunct to: ASTM D1250-80 and IP 200/80.
  3. “Comments on Crude Oil Gravity Adjustments”. Louisiana Department of Natural Resources. Archived from the original on 18 January 2007. Retrieved 6 January 2014.
  4. Crude oil grades, Crudemonitor.ca, web PDF file: CMonitor-Gr-PDF.
  5. USGS FS2006-3133_508, web PDF file: USGS-508-PDF.
  6. Canadian Centre for Energy Information. “What is crude oil?”. Retrieved on: 2012-09-10.

 

 

 

اترك تعليق

آخر المقالات