همانطور که میدانیم برای ایجاد انقباض و انبساط لازم جهت پمپ کردن خون به نقاط مختلف بدن یا به عبارت دیگر ایجاد فشار خون مناسب برای به حرکت در آوردن خون در سیستم انتقال خون در بدن ،عضلات قلب نیاز به یک سیستم مستقل تحریک الکتریکی دارد. یکی از مشخصه های مهم که بیانگر سلامت یا بیماری قلبی است، چگونگی عملکرد این سیستم است. برای اینکه بتوان نحوه کارکرد این سیستم را مورد مطالعه قرار داد، راه های گوناگونی وجود دارد. یکی از قدیمی ترین و پر کاربرد ترین روشها، مطالعه چگونگی انتشار سیگنالهای الکتریکی قلب است. به وسیله الکتروکاردیوگراف می توان سیگنال های الکتریکی حاصل از عملکرد الکتریکی قلب را با نمونه برداری ازنحوه انتشار این سیگنال در نواحی مختلف بدن مورد مطالعه و سنجش قرار داد.
قسمتهای اصلی یک ECG
۱- صفحه کلید: این قسمت بسته به مدل وشرکت سازنده ECG بـه لـحـاظ شـکـل ظـاهـری و نـوع کلید ها می تواند بسیار متفاوت باشد ولی به وسیله آنها باید بتوان کارهای زیر را انجام داد:
۱-۱ – کـلید روشن و خاموش کردن دستگاه : به وسیله آن میتوان دستگاه را روشن و خاموش کرد .
۱-۲ – کـلـیـد انـتـخـاب نـوع عـملکرد دستگاه ازنظر دستی یا خودکار: اگر با این کلید مد کاری دستگاه بر روی manual گذاشته شود اپراتور قادر خواهد بود تا از میان لیدهای دوازده گانه هرکدام را که مورد نیاز است انتخابکند. در حالیکه با انتخاب مد کاری auto دستگاه به طور خودکار کلیه دوازده لید را گرفته و چاپ می کند .
۱-۳- کـلـیـد انـتـخـاب سـرعـت: به وسیله این کلید اپراتور دسـتـگـاه مـی تـواند بسته به نوع بیمار و توصیه پزشک سرعت حرکت کاغذ را انتخاب کند . سرعت حرکت کاغذ می تواند یکی از مقادیر ۵ ، ۲۵ یا mm/s50را به خود اختصاص دهد .
۱-۴- کـلـید تنظیم ضریب تقویت موج خروجی (gain): به وسیله این کلید می توان اندازه موج رسم شده بر روی کاغذ را تنظیم کرد . مقادیر معمول گین ۵/۰ ، ۱ یا cm/mv2است .
۱-۵- کلید فیلتر : از این کلید برای فعال یا غیر فعال کردن فیلتر دستگاه استفاده می شود .
۱-۶- کـلـیـدهـای انـتـخـاب لـیـد: بـه وسـیـله این کلیدها در صـورتیکه در مد کاری manual باشد می توان لید مورد نظر خود را انتخاب کرد . قابل ذکر است که این کلید ( یا کلیدها ) در مد auto غیر فعال هستند .
۱-۷- کـلـیـد mv1: به وسیله این کلید یک سیگنال به اندازه mv1 در خروجی ایجاد می شود که به جهت تست خروجی و نیز تنظیم قلم می توان از آن بهره جست .
۱-۸- کلید تنظیم صدا: به وسیله آن میتوان بیزر (beezer) دسـتگاه را قطع یا شدت صدای آن را تنظیم کرد. این کلید در بعضی از مدلها وجود ندارد .
۱-۹- کلید شروع (start): به وسیله این کلید و پس از انجام تنظیمات لازم ، دستگاه شروع به گرفتن نوار از بیمار می کند .
۱-۱۰- کلید پایان (stop): در مد manual برای اتمام کار باید از این کلید استفاده کرد. در بسیاری از دستگاه های ECG کلید start و stop در یک کلید ادغام شده اند.
۲- اتصالات: مشتمل بر کابل برق ، سیم زمین (earth) و کابل اتصال لیدها است .
“کابل برق جهت تامین جریان و ولتاژ مورد نیاز دستگاه از برق شهری است .
َ به منظور رعایت مسائل ایمنی و جلوگیری از اثرات نـامـطـلـوبی که امواج الکتریکی و الکترومغناطیسی موجود در مـحـیـط بـر روی کیفیت ECG گرفته شده از بیمار می گذارد ، اسـتـفـاده از کـابل زمین الزامی است . بسته به امکانات موجود میتوان از کابل کشی زمین ، لوله کشی آب ، شوفاژ و در نهایت در صورت در دسترس نبودن هیچ یک از موارد فوق از تخت بیمار برای اتصال سیم زمین استفاده کرد .
$ کابل اتصال لیدها بسته به نوع دستگاه می تواند شامل ۳ ، ۶ یا دوازده لید باشد ولی اکثر دستگاههای ECG موجود در بازار تـوانـایـی دریـافت و پردازش دوازده لید را دارند . قسمتهای تشکیل دهنده این کابل به شرح زیر است :
سوکت اتصال کابل به دستگاه ECG
مـدار الکتریکی محافظ تقویت کننده: دستگاههای الـکتروشوک و الکتروکوتر باعث اعمال ولتاژهای بالایی به بدن می شوند . با توجه به اینکه همزمان با کار این دستگاهها نیاز به ثبت ECG نیز است لذا نیاز به مداری داریم تا از تقویت کننده محافظت کند.
ولتاژ آتش: به ولتاژی می گویند که اگر به دو سر لامپ نئونی اعمال شود مقاومت آن تغییر کرده و به صورت یک اتصال کوتاه در مدار عمل می کند. طبق استاندارد AAMI جریان ورودی تقویت کننده نباید از ۵۰ میکرو آمپر تجاوز کند . لذا برای این مـقـصــود از دیـودهـایـی اسـتـفـاده مـی شـود کـه در حـالـت عـادی مقاومت کمی دارند ولی با افزایش جریان ورودی مقاومتشان افزایش یافته و نمی گذارند جریان ورودی به تقویت کننده از این حد تجاوز کند .
۳- صفحه نمایش: صفحه نمایش از قسمتهای الزامی دستگاه نیست و در مدلهای قدیمی و برخی از مدلهای جدید نیز از ابزارهای دیگری برای نمایش اطلاعات سود می جویند . صـفـحـه هـای نـمـایش به کار رفته در انواع مختلف ECGهای مـوجـود در بـازار از نـوع LCD هـای سـیاه و سفید تک خطی یا گـرافـیکی و نیز LCDهای رنگی هستند و بسته به نوع و مدل دسـتـگـاه از آنهـا بـرای نـمـایـش تـنـظیمات دستگاه و در برخی مـدلهـا نـمـایـش خـروجـی ECG گـرفـتـه شده از بیمار استفاده میشود .
۴- برد تغذیه (power): این برد وظیفه تبدیل ولتاژ برق شهری را به ولتاژ مورد نیاز دستگاه برعهده دارد و بسته به نوع دستگاه از قسمتهای مختلفی تشکیل می شود که عمده ترین آنها به شرح زیر است :
سلکتور V( ۱۱۰/۲۲۰) فقط در بعضی از مدلها
فیوز محافظ ( فقط در بعضی از مدلها )
مدارات ایزولاسیون
ترانس کاهنده یا اتوترانس کاهنده
مدارات یکسو کننده
مدارات تثبیت کننده
فن ( فقط در بعضی از مدلها )
ورودی برقDC فقط در بعضی از مدلها
۵- باطری: اغلب ECGهای موجود علاوه بر استفاده از برق شـهـری ، از یـک بـاطـری قـابـل شـارژ نـیز به جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاه در مواقعی که استفاده از برق شهری ممکن نیست سود می جویند.
انـواع باطری هـایی که در ECGهای گـوناگـون به کار میروند عبارتند از :
باطریهای نیکل کادمیوم NI-Cd
باطریهای سرب اسید SLA
۶- چاپگـر یا ثبات (RECORDER): بـه جـهـت چـاپ اطلاعات ECG گرفته شده از بیمار بر روی کاغذ از این سیستم استفاده می شود وشامل قسمتهای زیر است :
رسام : که وظیفه ثبت اطلاعات را بر روی کاغذ به عهده دارد و از لـحاظ نحوه ثبت اطلاعات به گونه های زیر تقسیم بندیاصول نگهداری و کالیبراسیون ECG همانطور که میدانیم برای ایجاد انقباض و انبساط لازم جهت پمپ کردن خون به نقاط مختلف بدن یا به عبارت دیگر ایجاد فشار خون مناسب برای به حرکت در آوردن خون در سیستم انتقال خون در بدن ،عضلات قلب نیاز به یک سیستم مستقل تحریک الکتریکی دارد. یکی از مشخصه … میشود :
رسامهای دارای قلم جوهری
رسامهای دارای قلمحرارتی
رسامهای ماتریس حرارتی یا کریستال حرارتی
مدل آخر که امروزه به دلیل مزایای مختلفی که دارد از دو مدل دیگر پر کاربرد تر است بسته به نوع دستگاه میتواند در آن واحد یک یا چند موج را بر روی کاغذ رسم کند .
سیستم تغذیه کاغذ: وظیفه تامین کاغذ مورد نیاز رسام را به جهت رسم نمودار ECG و با سرعت مورد نظراپراتور به عهده دارد . برای این کار از یک موتور DC استفاده میشود که برای تغییر سرعت آن ولتاژ کاری آن را به وسیله مدارات کنترلی تغییر می دهند . برای هدایت کاغذ از مخزن تا مقابل رسام و درنهایت خروج آن از دستگاه از یک سری غلطک و چرخدنده استفاده می شود .
مـخـزن کـاغـذ: کـاغـذ مـورد نیاز چاپگر را در خود ذخیره میکند.
سنسور کاغذ: وجود کاغذ را در مخزن کاغذ بررسی کرده واتمام آنرا به وسیله آلارم به اپراتور اعلام می کند .
۷- تـقـویت کننده: تقویت کننده ECG یک تقویت کننده دیـفـرانـسـیـل اسـت کـه امپدانس ورودی بالایی دارد و باید به نـحــوی طــراحـی شـود کـه در مـقـابـل فـشـارهـای ولـتـاژ بـالای الکتروشوک و الکتروکوتر مقاوم باشد . پهنای باند فرکانسی این تقویت کننده بین ۰۵/۰ هرتز تا ۱۰۰ هرتز است . علاوه براین تقویت کننده ECG باید دارای فیلترهای مناسب جهت حذف سـیـگـنـالهـای مـزاحـمـی که بر روی دستگاه تاثیر می گذارند باشد .
۸-سـیـسـتـم پردازش ، ذخیره وانتقال اطلاعات: این سیستم بسته به نوع و مدل دستگاه می تواند کاملا با امکانات متفاوتی ظاهر شود و از سیستم انتخاب لیدها گرفته تا ذخیره اطلاعات بر روی انـواع حـافـظـه هـا ، ارسـال اطـلاعـات بـر روی شـبـکـه ، امکان تبادل اطلاعات از طریق مودم ، تشخیص آریتمی ها و گزارش آنها به اپـراتـور در جـهـت تـشـخـیـص سـریـع بـیـمـاری ، تـبـادل اطـلاعـات با کامپیوتر از طریق پورتهای دستگاه را در بر گیرد.
نگهداری و سرویس دستگاه
۱- در هنگام استفاده از ECG حتما باید از سیم زمین استفاده شود .
۲- پس از هرنوبت کاری یا حداقل روزی یک بار الکترودها باید با پنبه و الکل شستشو داده شوند .
۳- در صورت گیر کردن کاغذ در بین غلطکها هرگز نباید آن را به وسیله اجسام سخت خارج کرد .
۴- حداقل هفته ای یک بار باید نوک قلم یا کریستال حرارتی با پنبه و الکل سفید تمیز شود .
۵- همواره باید از کاغذهای استاندارد و مناسب استفاده کرد و از به کاربردن کاغذهایی که بزرگتر یا کوچکتر از سایز کاغذ دستگاه هستند خودداری کرد .
۶- اگر در ECG از باطریهای NI – CD استفاده شده است، برای طولانی تر شدن عمر آنها حتما باید این باطریها به طور منظم شارژ و دشارژ شوند .
۷- اگر در دستگاه ECG از باطری های سربی استفاده شده است ، هرگز این باطریها نباید کامل دشارژ شوند و بهتر این است که همواره دستگاه پس از استفاده برای شارژ شدن باطری به برق متصل شود.
کالیبراسیون روزانه و هفتگی دستگاه ECG
دسـتـگـاه ECG بـیـمارستانی، ابزاری پیچیده است و همواره تحت شرایط سیار باید قابل اطمینان باشد. در اکثر بیمارستانها، از سـوی پرسنل اتاق عمل، مراقبت کمی از دستگاهها به عمل میآید، اما در حال حاضر، بسیاری از بیمارستانها یک تکنسین ECG یـا تـکـنـسـیـن تـجهیزات پزشکی را برای بازرسی مرتب دستگاه در نظر می گیرند و تعمیرات جزئی را برای دستگاههای ECG انجام می دهند.
روش مـنـاسـب، بـرای بـازرسی عملکرد روزانه یا هفتگی به شرح زیر است:
%دستگاه را روشن کرده و اجازه دهید تا برای یک دقیقه یا بیشتر گرم شود.
ِسوئیچ عملکرد را روی Run و سوئیچ انتخابگر لید را در وضعیت STD قراردهید و بررسی کنید که آیا اثری مشهود است یاخیر.
‘دکمه کالیبراسیون mV۱ راچند بار فشار دهید. یادداشت کنید که:
۱)آیا لبههای عمودی پالس، قابل مشاهده هستند.
۲)آیا کنترل حساسیت را میتوان برای فراهم کردن حداقل mm۱ انحراف،تنظیم کرد.
۳)آیا پالس به طور معقول مربعی است.
)کنترل وضعیت را از طریق محدوده کلی تنظیم کنید و یادداشت کنید که آیا سوزن قادر به حرکت به محدودهها است یا در بالا و پایین حاشیههای کاغذ متوقف میشود.
(همه کانکتورهای الکترود را در انتهای کابل بیمار به یکدیگر متصل کنید و سپس سوئیچ انتخابگر لید را درهر دوازده وضـعـیت بچرخانید. باید یک خط مبنای پایدار و آرامی روی کاغذ در همه وضعیتهای سوئیچ مشاهده شود. این آزمایش، یک سیم باز را در کابل تشخیص خواهد داد.
* هنگامی که انتخابگر لید در وضعیت STD است و دکمه کــالـیـبــراسـیــون mV۱ فـشـارداده مـیشـود، حـسـاسـیـت را بـرای انـحـراف mm۱۰ تـنـظـیم کنید.دکمه کالیبراسیون mV۱ را فشار داده، نگهدارید. سوزن باید mm۱۰ منحرف شود و سپس آرام به وضعیت اصلی خود بازگردد.
سازندگان دستگاه ECG، ممکن است روش استادانهتری را بـرای بـازرسـی سـالانـه یـا نـیـم سال معین کنند، اما روش فوق، متداولترین اشکالات ایجاد شده را تعیین خواهدکرد و امکان تصحیح آنها را میدهد و آن را میتوان در عرض فقط چند دقیقه برای هر دستگاه انجام داد.
اشکالات متداول ECG و رفع آنها
اشـکـالات مـکـانـیـکـی یـا الـکـتـریکی داخلی، فقط گاهی در دستگاههای ECG رخ میدهد، با این وجود در هنگام کار آنـقـدر حـادثـه اتـفـاق مـی افـتـد که بسیاری از پرسنل بیمارستان تصور میکنند دستگاههای ECG همیشه دارای اشکال است، اما در بسیاری از موارد، بد عمل کردن دستگاه ناشی از عملکرد اپراتور است و میتوان آن را به وسیله یک تنظیم یا تعمیر ساده تصحیح کرد. مشکلاتی که درمثالهای زیر بررسی میشوند به طـور رایـج، روزانـه در بـسـیـاری ازبـیـمـارسـتـانهـای بزرگ رخ میدهند.
مثال ۱:
نـشـانـه: دسـتـگـاه کـار مـیکـنـد امـا سوزن با نوک حرارتی، نمینویسد، یا بسیار کم رنگ مینویسد.
دلایـل احـتـمـالـی: ۱) گرمای خیلی کمی روی نوک سوزن است و ۲) فشار سوزن روی کاغذ، کافی نیست.
رفع عیب :
,استفاده از یک پروب عایق شده نظیر یک پیچ گوشتی و به آرامی فشار دادن سوزن روی کاغذ .
-اگر یک خط تیره روی کاغذ ظاهر شد، مشکل در ارتباط با فشار است، اما اگر هیچ خط تیرهای ظاهر نشده، مشکل مرتبط با حرارت است.
راه حلها
جـهــت اطـمـیـنــان از عــدم گــرم شــدن هـیـتــر، ولـتـاژ هـیـتـر را درسیمهای سوزن بازرسی کنید. اگر ولتاژ صحیح نیست، برای رفع عیب به دفترچه راهنمای سرویس مراجعه کنید.
فشار سوزن را تنظیم کنید. هرگزحدس نزنید، چون مدلهای مختلف در فشار مناسب ممکن است به مقداری بین ۲و ۲۰ گرم، نیاز داشته باشند، از یک گیج فشار سوزنی استفاده کنید. برای مقدار صحیح به دفترچه راهنمای سرویس سازنده مراجعه کنید. در برخی مدلها فشار باید در یک ولتاژ خاص هیتر ساخته شود.
مثال ۲:
نشانه: اثر لکهدار
دلایل احتمالی: سوزن فرسوده یا بد گذاشتن کاغذ.
رفع عیب:
کـاغـذ را بـازرسـی کـرده و اگـر درسـت بـود، سـوزن را برای فرسایش سوراخ یا دیگر عیوب بازرسی کنید.
بدگذاشتن کاغذ یکی ازمتداولترین ایرادها است و در اکثر موارد، خطا از بای پس کردن ترمز کاغذ یا میلههای کشش ناشی میشود.
مثال ۳:
نشانه: ثبت ضعیف
دلایل احتمال: مشکلات مکانیکی الکترونیکی، سوئیچ لید خراب یا کانکتور ورودیخراب، کابل خراب بیمار یا اتصال نامناسب به بیمار.
رفع عیب:
۰سوئیچ انتخاب گر لید را در وضعیت STD قرارداده، همه الکترودها را به یکدیگرمتصل کنید و دکمه کالیبراسیون mV۱ را فشار دهید.
۱اگر پالسهای کالیبراسیون طبیعی ظاهر شوند، مشکل، اتصال به بیمار است.
۲اگر همچنان مشکل باقی ماند، مرحله اول را با استفاده از یـک کـابـل سـالـم با یک دو شاخه deadhead تکرار کنید (یعنی کـانـکتور ECG با همه پایهها به یکدیگرمتصل شدهاند)، اگر مـشـکـل برطرف شد، کابل خراب بیمار را عوض کنید اما اگر مشکل همچنان باقی بود،اشکال از داخل دستگاه است. برای رفع عیب به دفترچه راهنمای سرویس مراجعه کنید.
۳ممکن است تداخل Hz۶۰ و پتانسیلهای عضله و دیگر آرتیفکتهای بیوالکتریکی نیز وجود داشته باشد.
https://shghasemi.com/blog/%DA%A9%D8%A7%D9%84%DB%8C%D8%A8%D8%B1%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D9%88%D9%86-ecg/
موتورهای کاترپیلار
موتورهای کاتر پیلار در انواع مختلفی تولید می شوند، این موتورها جهت تولید نیروی محرک دستگاه های حفاری مورد استفاده قرار می گیرد.
از نظر تقسیم بندی قدیمی با حرف D برای سوخت دیزل و G برای سوخت گاز طبیعی مشخص می شوند، همانند D379 و D398 که در حفاری دستگاه های حفاری دریا و خشکی کاربرد دارند. اما جدیدترین تکنولوژی امروزه و پیشرفته ترین موتورهای کاترپیلار با سری 3300، 3400،3500 روانه بازار شدند.
علامتJW [JACKET WATER]به معنی خنک شوندگی با سیستم آب در گردش توسط رادیاتور در دکلهای خشکی یا مبدل حرارتی در دکلهای دریایی کاربرد دارد.
تقسیم بندی موتورهای کاترپیلار بر اساس اندازه پیستون
سری 3200 با اندازه 4.5 اینچ
سری 3300 با اندازه 4.75 اینچ
سری 3400 با اندازه 5.4 اینچ
سری 300 با اندازه 6.25 اینچ
سری 3500 با اندازه 6.7 اینچ
در طبقه بندی فوق از بالا به پایین قدرت موتور افزایش می یابد.
موتور کاترپیلار3500
از تولیدات موتورهای با بالاترین راندمان شرکت کاترپیلار است.حاصل تحقیقات گسترده در زمینه تکنولوژی موتورهای دیزل می باشد.
دامنه قدرت این موتور از 600 تا 1200 کیلووات(800 تا 1600 اسب بخار) می باشد.
این موتور در سه مدل 8،12،16 سیلندر موجود است. در این موتورها از سیستم تزریق سوخت مستقیم و مجزا برای هر سیلندر بجای پمپ انژکتور مجتمع استفاده می شود و سرسیلندر هر سیلندر بصورت جداگانه قابل دسترسی و تعمیرات است. سطح بزرگتر یاتاقانها و ضخامت فیلم روغن کاری بزرگتر، استفاده از سیستم خاموش کن اضطراری خودکار، استفاده ازسیستم کنترل فشار روغن توسط دو عدد والو تنظیم فشار در بلوک سیلندر، بکارگیری سیستم پیش روانکاری در استارت، استفاده از سیستم توربوشارژ دو قلو پرقدرت با حداکثر 70000دور دردقیقه و .... از مزایای این موتور می باشد که باعث عمر بالاتر و مصرف سوخت کمتر و تعمیر و نگهداری آنرا آسانتر می کند.
کنترل و اندازه گیری در موتور کاترپیلار مدل 3516
جهت کنترل و اندازه گیری موتورهای کاترپیلار مدل 3516 ، 8 عدد گیج تعبیه شده است.
گیج فشار روغن، که در حالت نرمال 70psi را نمایش می دهد.
گیج فشار سوخت: در حالت نرمال 70psi را نمایش می دهد.
گیج دورسنج موتور: در حالت نرمال 1200 rpm را نمایش می دهد.
گیج اختلاف فشار روغن : معمئلا رنج نمایش آن 10psi می باشد.
گیج دمای آب: در حالت نرمال بین 75 تا 85 درجه سانتیگراد است.
سرویس میتر:ساعت کارکرد موتور را نمایش می دهد.
گیج دمای اگزوز چپ و راست
گیج شات دان: سیستم حفاظت موتور که بصورت هیدرومکانیکال در سه حالت عمل می کند تا به موتور آسیب وارد نگردد.( حرارت بالای موتور، کاهش روغن موتور و بالا رفتن دور موتور)
مشخصات موتورکاترپیلار 3500B
مشخصات |
موتور 3500B |
موتور3512B |
موتور3516B |
||||||||||
سرعت نامی(دور در دقیقه) |
1000 to 1800 |
||||||||||||
تعداد سیلندر و زاویه استقرار |
60 degree vee 8 |
60 degree vee 12 |
60 degree vee 16 |
||||||||||
قطر حفره سیلندر |
170 mm(6.7inch) |
||||||||||||
کورس پیستون |
190mm(7.5 inch) |
213mm(8.4inch) |
|||||||||||
نوع |
چهار زمانه |
||||||||||||
نرخ کمپرس |
14:1 |
15:5:1 |
|||||||||||
مکش هوای ورودی |
توربوشارژ |
||||||||||||
روش خنک کردن هوای توربوشارژ |
مدار جداگانه گاز فشرده سرد شده |
||||||||||||
گاز فشرده سرد شده ژاکت آب |
|||||||||||||
جابجایی به ازاء هر سیلندر |
4.3L(262 in3) |
4.8L(298in3) |
|||||||||||
جابجایی کل |
34.5L(2105in3) |
51.8L(3161in3) |
78L(4765in3) |
||||||||||
چرخش یا دوران میل لنگ |
چرخش در جهت عکس عقربه های ساعت استاندارد است. |
||||||||||||
سوخت |
گازوئئل |
||||||||||||
روش تزریق سوخت |
تزریق سوخت الکترونیکی |
||||||||||||
روش استارت |
موتور با استارت هوا |
||||||||||||
موتور با استارت الکتریکی |
|||||||||||||
فشار برگشتی دود |
2.5kpa |
||||||||||||
حداکثر فشار مجاز برگشتی |
5kpa |
||||||||||||
حداکثر محدودیت هوای ورودی |
6.5kpa |
تتراسیون کارل فیشر
تیتراسیون
کارل فیشر یک روش استاندارد برای تعیین میزان آب در مواد است و در عرض چند دقیقه نتایج بسیار دقیقی بدست میآورد.
شیمی دان آلمانی
به نام “کارل فیشر” این روش را برای اندازه گیری میزان آب کشف کرد. که بالاترین
قابلیت اطمینان را در بین روشهای مختلف دارد. در این روش آب موجود در نمونه شما
بصورت کمی با معرف کارل فیشر واکنش می دهد. که طبق فرمول زیر میزان آب (رطوبت)
نمونه مورد نظر به دقت و سرعت مشخص میشود.
روش کار
دستگاه کارل فیشر یک دستگاه های تیتراتور است که از واکنش ید با آب استفاده می کند. معرف کارل فیشر (ید) را تیتر می کند و مقدار محتوای آب را بدست می آورد.
این روش برای اندازه گیری میزان آب آزاد (Free water content) در نمونه های گاز و مایع محلول در متانول حل می شوند کاربرد فراوان دارد.
در خصوص نمونه های جامد ممکن است آب موجود در نمونه بصورت متبلور (دمای پایین)، آب حبس شده و یا رطوبت چسبنده باشد. به همین دلیل ، تهیه نمونه مهمترین بخش در تجزیه و تحلیل میزان آب نمونه های جامد است. برای تعیین مقدار کل آب لازم است که نمونه به طور کامل حل شود. اگر این امکان در متانول وجود نداشته باشد، ممکن است نیاز به دکانول ، کلروفرم ، فرمامید یا سایر حلالها باشد.
در موارد خاص ، تیتراسیون در دمای بالا ، در نقطه جوش یا پس از استخراج ممکن است لازم باشد. برای محصولاتی که در دمای بالا پایدار هستند ، مانند پلیمرها ، پس از تبخیر رطوبت در آون و انتقال بخار به داخل مخزن نمونه تیتراسیون آنالیز صورت میگیرد.
کاربرد اصلی :
تیتراسیون کارل فیشر به طور گسترده ای برای تجزیه و تحلیل مستقیم میزان آب در صنایع مختلف و به عنوان یک روش قابل اعتماد و قوی استفاده می شود. در صنعت نفت برای انواع روغنهای مختلف ، بنزین ، نفت و انواع برش های هیدروکربنی کاربرد فراوان دارد. در صنایع غذایی از آن برای تعیین مقدار آب در آب میوه ، عسل ، آرد ، ماکارونی ، چیپس و پودر کاکائو. در صنایع آرایشی و بهداشتی برای تعیین میزان رطوبت در محصولات آرایشی و بهداشتی، شامپوها ، کرم ها و خمیر دندان استفاده می شود. در داروسازی برای مواد اولیه ، مواد فعال ، بسترهای لیوفیلیزه ، قرص ها ، پماد ها ، روغن ها. برای تعیین آب در منسوجات ، چوب ، کاغذ و حتی در مصالح ساختمانی مانند زئولیت و سیمان استفاده می شود.
مزایای روش کارل فیشر:
· اندازه گیری میزان آب موجود در نمونه ها.
· دقت اندازه گیری بالا.
· سرعت آنالیز بالا (چند دقیقه)
· قابلیت اندازه گیری میزان قطعی آب در انواع نمونه ها.
· اندازه گیری رطوبت در انواع مواد.
· تعیین مقدار آب از100 PPM تا 100%.
محبوبیت تیتراسیون کارل فیشر (از این پس KF نامیده می شود) تا حد زیادی به چندین مزیت عملی نسبت به سایر روشهای تعیین رطوبت مانند دقت، سرعت و انتخاب بر می گردد.
روش کارل فیشر برای آب انتخابی است، زیرا واکنش تیتراسیون خود باعث مصرف آب می شود. در مقابل، جرم هر ماده فرار در هنگام خشک کردن را تشخیص می دهد. با این حال، شیمی ردوکس قوی (SO2\I2 ) به این معنی است که ممکن است اجزای نمونه ردوکس فعال با واکنش دهنده ها واکنش نشان دهند. به همین دلیل، روش محلول کارل فیشر برای محلول های حاوی مثلاً دی متیل سولفوکسید نامناسب است.
منبع:ARTINAZMA.NET
گرانروی سنج دوار
اولین مجموعه از آزمایشها تحت شرایط اتمسفری با استفاده از ویسکومترفن 35 انجام شد. شکل(3-8)ویسکومترفن مورد استفاده را در انجام آزمونهای آزمایشگاهی نشان میدهد. این ویسکومتر دارای 6 سرعت چرخشی مختلف (3، 6، 100، 200، 300و 600) برای اندازهگیری خواص رئولوژیکی گل حفاری در آزمایشگاه میباشد.
مقاومت داخلی سیال را در برابر جریان یافتن، گرانروی[1] مینامند که بهصورت نسبت تنش برشی بر سرعت برشی تعریف میشود. گرانروی بر حسب سانتی پوایز[2] بیان میشود.
از میان خواص رئولوژیکی، گرانروی از اهمیت خاصی برخوردار است. در میادین نفتی، از اصطلاحات زیر برای تشریح گرانروی گل حفاری و خصوصیات رئولوژیکی استفاده میشود: (Amoco,1994)
1) گرانروی ظاهری (cP یا mPa.s)
2) گرانروی پلاستیک (cP یا mPa.s)
3) نقطه واروی (lb/100ft2 یا Pa)
4) استحکام ژلهای (lb/100ft2 یا Pa)
3-2-1-1 گرانروی ظاهری
گرانروی ظاهری اندازهگیری شده توسط VG Meter، مقدار گرانروی است که یک گل حفاری در سرعت چرخشی RPM600 دارد. در واقع گرانروی ظاهری بیانگر ترکیبی از نقطه تسلیم و گرانروی پلاستیک میباشد.
افزایش در هر یک از آن دیا هر دو آنها باعث بالا رفتن گرانروی ظاهری خواهد شد. بعضی اوقات آن را گرانروی تک نقطهای مینامند. گرانروی ظاهری را میتوان توسط معادله زیر محاسبه کرد:
(3-2)
3-2-1-2 گرانروی پلاستیک
گرانروی پلاستیک (PV) با استفاده از دادههای ویسکومتر گل بهصورت زیر محاسبه میشود:
(3-3)
گرانروی پلاستیک معمولا بهصورت بخشی از مقاومت در برابر جریان که توسط اصطکاک مکانیکی ایجاد میشود تعریف میگردد و به عوامل زیر بستگی دارد:
1) غلظت جامدات موجود در گل
2) اندازه و شکل جامدات
3) گرانروی فاز سیال
4) حضور پلیمرهای با زنجیره بلند مانند HEC[3] و CMC
5) نسبت روغن به آب (O/W) یا سینتیک به آب (S/W)
6) نوع امولسیفایر موجود در سیالات امولسیونی معکوس
7) دغدغه اصلی مهندس گل فاز جامد گل است.
افزایش گرانروی پلاستیک میتواند در اثر افزایش درصد حجمی جامدات، کاهش اندازه ذرات جامد، تغییر شکل ذرات یا ترکیبی از آنها باشد.
3-2-1-3 نقطهی واروی
نقطهی واروی جزء دوم مقاومت در برابر جریان در یک سیال حفاری و معیاری برای نیروهای الکترو شیمیایی و کششی سیال است. این نیروها توسط بارهای مثبت و منفی موجود در سطوح ذرات یا در نزدیکی آنها به وجود میآیند.
اندازه نیروها ذکر شده در شرایط جریانی است و به
عوامل زیر بستگی دارد:
1) خواص سطحی ذرات جامد سیال
2) غلظت حجمی جامدات
3) محیط الکتریکی جامدات (غلظت و نوع یون های موجود در فاز سیال)
گرانروی بالا و متعاقب آن YP بالا ممکن است در شرایط زیر به وجود آیند:
1) ورود آلودگیهای محلول همچون نمکها، سیمان، انیدریت یا ژیپس که با لخته شدن رسها و ذرات جامد فعال همراه میباشند.
2) شکسته شدن ذرات رس در اثر عمل تراشیدن مته و ایجاد نیروهای برجای جدید (شکسته شدن پیوند والانسی) توسط لوله حفاری روی لبههای شکسته ذرات
3) ورود ذرات خنثی به داخل سامانه
4) حفاری شیلها و رسهای با قابلیت هیدراته شدن و ورود جامدات فعال جدید به داخل سامانه و افزایش تعداد بارهای یونی
5) استفاده از مواد شیمیایی باردار در درمان گل که موجب افزایش نیروهای جاذبه میگردد.
6) استفاده از بیو پلیمرهای شاخهدار
7) استفاده بیش از حد از رس ارگانوفیلیک یا اصلاح شده در سامانههای امولسیونی معکوس
YP را میتوان با مواد شیمیایی مناسب کنترل کرد.
3-2-1-4 تیکسوتروپی و استحکام ژلهای
تیکسوتروپی خاصیتی از سیالات است که در شرایط استاتیکی موجب تشکیل ساختار ژلهای مانند در سیال میشود و ایجاد برش در سیال آن را به حالت اولیه خود بر میگرداند. بیشتر گلهای پایه آبی، بهعلت وجود ذرات باردار یا پلیمرهای خاص که با اتصالشان به یکدیگر ماتریکسی سفت به وجود میآورند این خاصیت را دارا میباشند.
قرائت استحکام ژلهای در فواصل 10 ثانیه و 10 دقیقه و در شرایط بحرانی در فواصل 30 دقیقه توسط VG Meter صورت میگیرد و معرف درجه تیکسوتروپی سیال میباشد. استحکام ژلهای تابعای از مقدار، نوع جامدات معلق، زمان، دما و مواد شیمیایی موجود در گل میباشد. به عبارت دیگر هر عاملی که موجب بهبود یا ممانعت از اتصال ذرات گردد رفتار ژلهای شدن سیال را افزایش یا کاهش خواهد داد.
شدت ژلهای شدن و نوع استحکام ژلهای در تعلیق کندهها و مواد وزنی اهمیت زیادی دارند. ژلهای شدن نباید از مقدار مورد نیاز برای ایفای این وظیفه بیشتر شود.
افزایش بیش از حد استحکام ژلهای میتواند عواقب زیر را در پی داشته باشد:
1) افزایش بیش از حد فشار در زمان توقف چرخش گل بعد از لوله بالا
2) گیر افتادن هوا یا گاز در سیال
3) کاهش راندمان تجهیزات حذف جامدات
4) مکش بیش از حد در حین لوله بالا خارج از چاه
5) فشار کوبشی بیش از حد در حین لوله بالا در چاه
6) ناتوانی در راندن ابزار لاگ برداری به ته چاه
اگر اختلاف بین قرائتهای ژل اولیه و ژل 10 یا 30 دقیقه بالا باشد، Progressive Gels گفته میشود و بیانگر افزایش جامدات گل یا نیروهای الکتروشیمیایی است. اگر قرائتهای ژل اولیه و ژل 10 دقیقه بالا و اختلاف کمی با هم داشته باشند به آن Flash Gels میگویند و بیانگر وقوع لختگی در گل است.
استحکام ژلهای و YP معرف نیروهای جاذبه در یک سامانه میباشند. کشش اولیه ژل، بیانگر نیروی جاذبه استاتیکی و YP نیروی جاذبه دینامیکی است. ژلهای شدن، فراخوانی تاریخچه گذشته یک سیال است و در اندازهگیری خواص رئولوژیکی گل باید لحاظ شود.
جدا کننده ها در دو نوع سه فازی (گاز,مایع,مایع) یا دو فازی (گاز, مایع ) ساخته می شوند .
یکی از تجهیزات مهم در صنعت نفت بعد از تکمیل چاه حفاری و در جهت استفاده نفت استخراج شده تفکیک گرها هستند.
همانطور که میدانیم همراه نفت مشتقات دیگری مانند گاز و آب و غیره وجود دارد که اگر مستقیم وارد تجهیزات بهره برداری شوند باعث خسارت و آسیب جدی شده و برای جلوگیری از وقوع
حادثه یکی از تجهیزات مورد استفاده تفکیک گرها هستند .
نفت چند حلقه چاه بعد از استخراج از طریق تجهیزات سر چاهی و کاهنده که در مسیرانتقال نصب می شود , جریان ازطریق لوله وارد چند راهه ها شده و بوسیله یک خط لوله وارد جدا کننده ها شده و نفت , گاز , وآب جدا شده نفت و گاز جهت استفاده وارد واحد بهر برداری می شود .
فشار سپریتور با فشارخروجی سیال چاه و فشار تفکیک گر مستقر در واحد بهر برداری تنظیم می گردد .
در نوع سه فازی در مرحله اول نفت و گاز و آب یا آب نمک همرا سیال بعد از ورود به تفکیک گرجدا سازی شده و از طریق یک خط لوله به واحد بهره برداری انتقال داده میشود .
بعد ازوارد تفکیک گر مستقر در واحد بهره برداری یک بار دیگر نفت , گاز وآب موجود تصویه شده و برای استفاده به واحد بهر برداری , پالایشگاه , پتروشیمی و یا جهت صادرات انتقال داده می شود .
-1سپراتور سه زمانه:
سپراتور
های سه زمانه ، همان جداکننده های سه فازی هستند. در واقع نفت ورودی به این
سپراتور ، علاوه بر آب زدایی ، گاز زدایی نیز می شود ؛ به طوریکه نفت پس از مدت
معلومی زمان ماند در جداکننده ، در بین دو لایه ی گاز (قسمت فوقانی سپراتور ) و آب
(قسمت تحتانی سپراتور) قرار می گیرد و این مسئله (تشکیل سه فاز مجزا ) به دلیل
اختلاف در دانسیته ی این سیالات است.
به
طور کلی هدف از استفاده از سپراتور سه زمانه ، جداسازی آب همراه نفت خام می باشد.
-2سپراتور دو زمانه:
در
این سپراتور گاز همراه نفت از آن جدا می شود ؛ بدین ترتیب که نفت ورودی به منطقه
ابتدا وارد سپراتور سه زمانه می شود و آب و مقداری از گاز همراه آن جدا می شود،
سپس وارد سپراتور دو زمانه می شود تا حداکثر مقدار گاز جداشدنی ، از نفت تفکیک
گردد. همچنین لازم به ذکر است که فشار درون جداکننده ی سه فازی به دلیل وجود آب و
گاز همراه بیشتر ، بسیار بالاتر از فشار درون سپراتور دو فاز است. البته فشار نفت
درون سپراتور ، به نوع نفت دریافتی و نرخ ورود آن به کارخانه بستگی دارد.
معمولا نفت و گاز با نرخ ثابت وارد سپراتورها می
شوند. همچنین زمان ماند در سپراتورها ی متداول در حدود 17 تا 25 دقیقه می باشد ؛
یعنی اختلاف زمان بین ورود نفت به جداکننده و خروج آن از قسمت تحتانی و انتهایی
جداکننده حدود 8 دقیقه می باشد .
منبع: https://samanaria.org