مانومتر

مانومتر

برای اندازه گیری فشار گازها ،از روش مقایسه آنها با فشار هوا و به کمک دستگاه مانومتر استفاده می شود . درلوله U شکل مایعی ریخته می شود که چنانچه چگالی مایع موجود در فشار سنج را بدانیم می توانیم اختلاف فشار بین گاز و جو را محاسبه نماییم. معمولأ در مانومتر از جیوه استفاده می شود . هنگامی که فشار دو گاز در دوحباب برابر است فشار برابر ۷۶۰ میلی متر جیوه (یک جو)خواهد بود.

انواع مختلف مانومتر :

عبارتست از مانومتر U شکل که برای اندازه گیری فشار های کم از صفر تا ۴ اینچ آب و فشارهای زیاد از صفر تا ۴۸ اینچ جیوه مورد استفاده قرار می گیرد.

مانومتر مخزن دار که برای اندازه گیری فشارهای کم تا ۱۲ اینچ آب و فشارهای زیاد تا ۴۸ اینچ جیوه استفاده می شود.

مانو متر مایل که جهت اندازه گیری فشار های کم تا ۰٫۵ اینچ آب مورد استفاده قرار میگیرد.

مانومتر اکسیژن

مانومتر دوزمانه

به طور معمول از مانومتر برای مقایسه فشار دو محیط مختلف (که می تواند دو ظرف آب یا داخل و بیرون یک لوله و … باشد) استفاده میشود. اساس کار بر این است که درلوله U شکل مایعی ریخته می شود و این مایع بر اثر اختلاف فشار دارای اختلاف سطح میگردد. چنانچه چگالی مایع موجود در فشار سنج را بدانیم می توانیم اختلاف فشار بین دو طرف را محاسبه نماییم.

به طور معمول در مانومترها از جیوه یا آب (رنگی شده) استفاده میشود، اگر در مانومتر جیوه ای اختلاف سطح دو طرف ۷۶ سانتی متر باشد، میتوان گفت دو طرف به اندازه فشار جو (اتمسفر) اختلاف فشار دارند. جالب است بدانید فشار جو برابر فشار ۱۰ متر آب است.

آیا می دانید چرا در بارومتر و مانومتر از جیوه استفاده میشود ؟

اگر به جای جیوه از مایعات دیگری استفاده شود چون چگالی سایر مایعات از جیوه خیلی کمترند ، باید لوله های شیشه ای با ارتفاع بسیار زیاد انتخاب شود . برای نمونه اگر در بارومتر از آب استفاده شود باید ارتفاع لوله شیشه ای بیش از ۱۰ متر باشد . از طرفی چون فشار بخار جیوه بسیار کم است ، بالای ستون جیوه در لوله شیشه ای را می توان خلاء تقریبا کامل در نظر گرفت . اما مایعات دیگر فشار بخار به نسبت زیادی دارند که بر روی تعیین فشار گاز اثر می گذارد .

کاربرد مانومتر :

از مانومتر U شکل می توان برای اندازه گیری فشار، خلاء یا اختلاف فشار بین دو نقطه استفاده کرد. این روش از جمله ساده‌ترین و در عین حال دقیق ترین روش های اندازه‌گیری فشار است. معمولا از این روش در مواردی که نیاز به مشاهده فشار توسط اپراتور به صورت محلی باشد استفاده می شود.

مانومتر ویکا  Manometer Wika

از جمله مهمترین کمیت های مورد اندازه گیری در واحد های صنعتی، کمیت فشار می باشد، بگونه ای که برای تعین نوع تجهیزات ابزار دقیق معمولا یکی از آیتم هایی که همواره مورد سوال است، فشار سیستم و در نتیجه ماکزیمم فشار قابل تحمل آن می باشد. از این رو همواره نیازمند تجهیزاتی هستیم تا با توجه به شرایط محیطی و استاندارد های مربوط بتوانند فشار سیستم را اعلام کنند و با توجه به آن عمل می کنند.

برای اندازه گیری فشار گاز درون یک ظرف از وسیله ای بنام مانومتر استفاده می شود . مانومتر یک لوله خمیده است که درون آن جیوه قرار دارد. و بر حسب میلیمتر مدرج شده است. در صورتیکه فشار دو طرف لوله با هم برابر باشد، سطح جیوه در دو لوله یکسان خواهد بود . ولی اگر فشار یک طرف لوله بیشتر باشد، جیوه دورن لوله جابجا شده و اختلاف سطح جیوه در دوطرف لوله همان اختلاف فشار دو طرف لوله می باشد .

این انیمیشن یک مانومتر را نشان می دهد شما میتوانید فشار داخل بالن های متصل به آنرا تغییر داده و تغییرات سطح جیوه در مانومتر را مشاهده کنید .

مدیریت ریسک در استاندارد 17025

مقدمه

در این پست به دنبال بیان مفاهیم اساسی و ارائه ابزارها و تکنیک‌های ساده و کاربردی برای “پرداختن به ریسک‌ها و فرصت‌ها در مراکز آزمایشگاهی” در چارچوب الزامات استاندارد ISO/IEC 17025: 2017 هستیم. تفکر مبتنی بر ریسک در مراکز آزمایشگاهی یک موضوع جدیدی نیست، در ویرایش قبلی استاندارد ISO/IEC 17025:2005 از اصطلاح ریسک در بندهای مختلفی استفاده شده بود که برخی از این بندها عبارتند هستند از:

بند ۴-۱۱-۳: انتخاب و اجرای اقدامات اصلاحی

بند ۴-۱۱-۵: ممیزی‌های اضافی

بند ۴-۱۲-۲ : اقدام پیشگیرانه (یادآوری ۲)

بند ۵-۴-۵ : صحه‌گذاری روش‌های آزمون (یادآوری ۳)

اگر یک آزمایشگاه ریسک‌های خودش را می‌شناسد، توانایی ارزیابی/اولویت‌بندی آن‌ها را دارد و همچنین در مورد پیامدهای آن مطلع است. ایجاد یک برنامه برای پرداختن به ریسک‌ها و اثرات آنها آسان‌تر خواهد بود. تشخیص اشتباهات یا عدم انطباق‌ها در مراحل اولیه فعالیت‌ها به آزمایشگاه فرصتی برای واکنش مناسب به آنها را می‌دهد. این امر ممکن است مانع از جریمه‌های مالی و یا سایر زیان‌های سنگین در مراکز آزمایشگاهی شود.

شایان ذکر است هدف اصلی مدیریت ریسک به حداقل رساندن هر گونه ریسکی نمی‌باشد، بلکه در واقع بهینه‌سازی ریسک‌ها و فرصت‌ها تعیین شده توسط آزمایشگاه‌ها با بکارگیری یک استراتژی مناسب است.

الزامات استاندارد ISO/IEC 17025:2017 در خصوص مدیریت ریسک-1

“این استاندارد، آزمایشگاه را ملزم می‌کند تا اقداماتی را جهت پرداختن به ریسک‌ها و فرصت‌ها، طرح‌ریزی و پیاده‌سازی کند. پرداختن توامان به ریسک‌ها و فرصت‌ها، مبنای برای افزایش اثربخشی سیستم مدیریت، دستیابی به نتایج بهبود یافته و پیشگیری از اثرات منفی ایجاد می‌کند. آزمایشگاه مسئول آن است که تصمیم بگیرد به کدام ریسک‌ها و فرصت‌ها نیاز است که پرداخته شود.”

آزمایشگاه مسئول تصمیم گیری درباره ریسک‌ها و فرصت‌هایی است که باید مورد توجه قرار گیرد. اما مراکز تایید صلاحیت ارزیابی می‌کنند که آیا آزمایشگاه اقدامات مناسب را برای پرداختن به ریسک‌ها و فرصت‌ها به نحوه مناسبی انجام داده است یا خیر.

در ویرایش جدید استاندارد به صراحت در بندهای زیر به ریسک‌ اشاره شده است:

بند ۴-۱-۴ و ۴-۱-۵: در مورد بی طرفی؛

بند ۷-۸-۶-۱: توجه‌ به ریسک‌ها از نظر قواعد تصمیم گیری مورد استفاده در گزارشات؛

بند ۷-۱۰-۱: مربوط به مدیریت کار نامنطبق؛

بند ۸-۵: در مورد اقداماتی که باید برای مقابله با ریسک‌ها و فرصت ها انجام شود؛

بند ۸-۶: در مورد بهبود؛

بند ۸-۷: در مورد اقدام اصلاحی؛

بند ۸-۹: در مورد بازنگری مدیریت؛

بند ۸-۵ “اقدامات مربوط به ریسک‌ها و فرصت ها” حداقل الزامات آزمایشگاهی را تعیین می کند که باید در نظر گرفته شوند. بهره برداری از پتانسیل‌های بهبود باید همیشه با اهداف و مقاصد فعالیت‌های آزمایشگاهی همراستا باشد.

در بند ۸-۵-۲ در قسمت یادآوری ذکر شده است:

“اگرچه این استاندارد مشخص می‌کند که سازمان برنامه عملیاتی را برای رسیدگی به ریسک در نظر بگیرد، اما هیچ الزامی برای استفاده از روش‌های رسمی مدیریت ریسک یا فرایند مستندشده مدیریت ریسک، وجود ندارد. آزمایشگاه‌ها می‌توانند تصمیم بگیرند که آیا یک متدولوژی گسترده‌تر مدیریت ریسک از آنچه که این استاندارد الزام می‌کند مورد نیاز است یا نه، به عنوان مثال، از طریق استفاده از راهنمایی یا استانداردهای دیگر.”

برای کمک به اجرای الزامات این استاندارد برخی از کلمات ممکن است آزمایشگاه را برای در نظر گرفتن ریسک‌های مربوطه تشویق نمایند. مثال‌های از این کلمات عبارتند از:

کافی (بند ۷-۲-۱-۲، ۷-۵-۱)

مناسب (بند ۶-۳-۱، ۸-۳-۲)

(بند ۶-۳-۴، ۶-۴-۳، ۶-۴-۹، ۶-۴-۱۲، ۷-۷-۳، ۸-۳-۲، ۸-۵-۱-c) پیشگیری

(بند ۵-۵-c) اطمینان

بحرانی (بند ۷-۶-۳، ۷-۸-۲-۱)

اهداف مدیریت ریسک در آزمایشگاه-2

استاندارد ISO/IEC 17025:2017 آزمایشگاه را ملزم می‌سازد که اقداماتی را جهت پرداختن ریسک‌ها و فرصت‌ها طرح‌ریزی و اجرا نماید. پرداختن به ریسک‌ها‌ و فرصت‌ها مبنایی برای افزایش اثربخشی سیستم مدیریت، دستیابی به نتایج بهبود یافته و پیشگیری از اثرات منفی است. اهداف مربوط به مدیریت ریسک در آزمایشگاه در بند ۸-۵ این استاندارد به صورت زیر ذکر شده است:

          الف) ایجاد اطمینان در مورد اینکه به نتیجه(‌های) مورد نظر سیستم مدیریت کیفیت می‌توان دست یافت.

          ب) افزایش فرصت‌ها برای رسیدن به اهداف و مقاصد آزمایشگاه؛

          ج) پیشگیری، یا کاهش اثرات نامطلوب و شکست بالقوه در فعالیت‌های آزمایشگاهی؛

          د) دستیابی به بهبود.

عبارات و تعاریف مربوط به ریسک -3

ریسک: تاثیر عدم‌قطعیت بر اهداف است. به عبارت دیگری چیزی که باعث می‌شود دستیابی به اهداف با عدم‌قطعیت همراه شود

سطح ریسک: بزرگی یک ریسک یا ترکیبی از ریسک‌ها، که با ترکیب پیامد‌ها و احتمال وقوع آنها بیان می‌شود

ارزشیابی ریسک: فرآیند مقایسه نتایج تحلیل ریسک با معیار ریسک جهت تعیین اینکه آیا ریسک و/یا بزرگی آنها قابل قبول یا قابل تحمل است یا خیر

مقابله ریسک: انتخاب و پیاده‌سازی گزینه‌ها برای پرداختن به ریسک‌ها است. گزینه‌های مربوط به پرداختن ریسک‌ها می‌تواند شامل شناسایی و اجتناب از تهدید، بهره جستن از ریسک به منظور پیگیری یک فرصت، حذف منشاء ریسک، ایجاد تغییر در احتمال وقوع و تبعات آن، به اشتراک گذاری ریسک و یا حفظ ریسک بر طبق تصمیمی آگاهانه

ریسک‌های باقی مانده: ریسک‌های که پس از مقابله باقی‌ می‌مانند

فرصت: یک رویداد با پیامدهای مثبت بالقوه برای سازمان است

فرایند مدیریت ریسک در آزمایشگاه -4

در فرایند ارزیابی ریسک‌های آزمایشگاهی، هم ریسک‌های مولد نتایج نامعتبر شامل ارائه یک بیانیه انطباق نامعتبر (بند ۷-۸-۶) و هم ریسک‌های مربوط به بی‌طرفی (بند ۴-۱-۴) باید در نظر گرفته شود. علاوه بر این، سطح ریسک مربوط به کار نامنطبق (بند ۷-۱۰) و بیانیه‌های نامعتبر در گزارش آزمون (بند ۷-۸-۶-۱)، مانند پذیرش یا رد اشتباه اقلام آزمون، و همچنین فرضیه‌های آماری، باید به عنوان مثال با یک فرایند مدیریت ریسک سه مرحله مطابق با شکل زیر ارزیابی شوند و ریسک‌های قابل قبول باید به گونه‌ای مناسب طبقه‌بندی شود.

ارزیابی ریسک‌ها و تعیین اقدامات مناسب برای پرداختن به آنها باید در سیستم مدیریت انجام شود.

 5-چگونگی ارزیابی ریسک‌ها در یک آزمایشگاه؟

برای شناسایی ریسک‌ها، در نظر گرفتن محیط داخلی سازمان و محیط خارجی سازمان (ریسک‌های مربوط به مشتری، تامین‌کننده، و همچنین سایر ذی‌نفعان) مفید است. به طور معمول برای شناسایی ریسک‌ها از روش “اگر … چه” (SWIFT) و طوفان فکری استفاده می‌کنند. یا به عنوان مثال از تجزیه و تحلیل SWOT استفاده می شود. SWOT یک فرایندی است که در آن نقاط قوت، ضعف، فرصت‌ها و تهدیدات سازمان را شناسایی می‌شود. برای انجام تجزیه و تحلیل SWOT می‌توان از روش طوفان فکری استفاده نمود.

برای مدیریت ریسک رویکردهای متعددی در استانداردها و راهنماهای معتبر ارائه شده است. در استاندارد ISO 31010 برخی از این رویکردها و تکنیک‌های رایج در مدیریت ریسک معرفی شده‌اند. یکی از رویکردهای که می‌تواند برای ارزیابی ریسک‌ها مورد استفاده قرار گیرد، با استفاده از پاسخ‌دهی به سئوالات زیر قابل اجرا می‌باشد:

چه می‌تواند رخ دهد و چرا (برای شناسایی ریسک‌ها)؟

پیامدها آن چه خواهد بود؟

احتمال وقوع آنها در آینده چقدر است؟

آیا عوامل دیگری وجود دارد که پیامدهای ریسک و یا احتمال وقوع ریسک را کاهش دهند؟

برای پرداختن به ریسک‌ها در آزمایشگاه اقدامات اولیه را باید با تجزیه و تحلیل کامل ریسک‌های که یک آزمایشگاه با آن مواجه است، آغاز نمود. هدف باید نشان دهنده نقاط ضعف خاص در فعالیت‌های آزمایشگاهی باشد. تأثیرات و علل بر اساس سناریوی ریسک تحلیل می‌شوند. علاوه بر این، طبقه‌بندی و ارزشیابی ریسک‌ها باید انجام شود. این ارزیابی می‌تواند منجر به اقدامات اولیه یا پذیرش ریسک شود. اگر اقدامات انجام شود، اثربخشی آنها نیز بایستی مورد بررسی قرار گردید. در نتیجه انجام اقدامات ممکن است ریسک قابل قبول گردد.

سناریوی‌های مربوط به ریسک‌ها معمولاً به آسانی قابل تعریف هستند. در اینجا، ملاحظات مشابه را می توان در مورد “اقدامات پیشگیرانه” در نظر گرفت. به طور معمول طبقه‌بندی و ارزشیابی ریسک‌ها دشوار است. برای انجام ارزیابی، باید تأثیر، احتمال وقوع و احتمال تشیخص سریع ریسک را تعیین نمود. بدین منظور تعیین و به اشتراگ گذاشتن یک مقایس از مقادیر برای انجام این کار مفید باشد. این مقایس‌ها می‌تواند به صورت کمی یا کیفی و یا به صورت جداول و نمودارها و غیره باشند.

یک ارزشیابی ریسک می تواند به عنوان مثال مطابق با فرایند سه مرحله‌ای زیر عمل نمود:

مرحله اول: تعیین شدت اثر

کم (۱): اصلاح آسان یا تاثیر کم

متوسط (۲): خطاهای دوباره رخ می‌دهد  اما در حال حاضر روشن (به عنوان مثال از دست دادن اعتبار)

بالا (۳): خطاهای جدی با عواقب احتمالی غیرقابل جبران (برای مثال خطر برای زندگی و سلامت)

مرحله دوم: تعیین احتمال وقوع

بسیار نادر (۱)؛

نادر (۲)؛

اغلب (۳)؛

مرحله سوم: تعیین سطح ریسک

پس از تعیین شدت اثر و احتمال وقوع از ضرب آنها در هم عدد ریسک بدست خواهد آمد. پس از تعیین عدد ریسک با استفاده از نمودارهای مانند شکل زیر که به آن نمودار اشتهای ریسک نیز گفته می‌شود، می‌توان سطح ریسک را تعیین نمود. نمودار اشتهای ریسک بر اساس ریسک‌پذیری و یا ریسک گریزی سازمان‌ها متفاوت می‌باشند.

در نمودار فوق کمترین میزان ریسک ۱ می‌باشد که با رنگ سبز نشان داده شده است، که این سطح از ریسک به عنوان ریسک قابل قبول طبقه‌بندی می‌شود.  بیشترین میزان ریسک در نمودار فوق ۳ می‌باشد که با رنگ قرمز نشان داده شده است. این گونه ریسک‌های سطح بالا نیاز به اقدام فوری دارند. در مورد ریسک‌های مشخص شده با رنگ نارنجی و زرد سازمان بایستی تصمیم‌ بگیرد که آیا این میزان ریسک قابل قبول است یا باید برای آنها نیز اقداماتی انجام شود.

سیالات حفاری

سیالات حفاری به سه دسته عمده تقسیم می­شوند:

1-   پایه روغنی^[1]

2-   پایه گازی^[2]

3-   پایه آبی^[3]

1-سیالات پایه روغنی

  ترکیب اصلی این گونه گل­های حفاری را هیدروکربن­های نفتی بالاخص آنهایی که نقطه اشتعال بالایی دارند تشکیل می­دهند و در آن ذرات جامد به­صورت معلق می­باشند. از این گونه گل­ها بیشتر برای حفاری ماسه سنگ استفاده می­شود زیرا آب موجب خسارت زدن به سازند و متورم شدن آن می­گردد. همچنین در مواردی که حفاری درون شیل موجب ایجاد حفره در آن شود (به­دلیل فشار هیدرواستاتیکی زیاد) از این گونه گل­های حفاری که وزن مخصوص کمتری دارد استفاده می­شود. علاوه بر این روغن از تورم رس­های مخزن و ترشوندگی سازند نیز جلوگیری می­نماید.

ترکیبات کلی انواع مختلف گل پایه روغنی به شرح زیر می­باشد:

·        امولسیون کننده اولیه^[4]

·        امولسیون کننده ثانویه^[5]

·        کنترل کننده خواص فیلتراسیونی

·        عوامل بالا برنده گرانروی

·        گازوئیل (نفت گاز)

استفاده از گل­های پایه روغنی در موارد زیر مناسب می­باشد:

·        حفاری در سازندهای شیلی و نمکی

·        حفاری در چاه­های عمیق با درجه حرارت بالا^[6]

·        حفاری برای تهیه مغزه­هایی از لایه­های نفتی

·        حفاری در چاه­های انحرافی و چاه­های تنگ شده

·        حفاری در لایه­های محتوی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن

·        به­عنوان سیال تکمیل و تعمیر کننده چاه

·        به­عنوان پیل آزاد کننده در هنگام گیر کردن لوله­ها

·        به­عنوان سیال حفاری در آزمایش­های مهندسی نفت

·        به­عنوان سیال بازدارنده از زنگ ناشی از خوردگی و خوردگی تجهیزات

به­طور کلی معایب گل­های پایه روغنی، به شرح زیر می­باشد:

·        هزینه اولیه بالا

·        قابلیت اشتعال

·        نیاز به کنترل دقیق آلودگی

·        احتمال صدمه زدن به لوازم لاستیکی سر چاه

·        عدم تشخیص دقیق سیلان گاز^[7] به­علت قابلیت انحلال گاز در نفت

·        کاهش کارایی بعضی از ابزار­های نمودارگیری (مانند: نمودارهای مقاومت الکتریکی)

·        مشکلات زیست محیطی

2- سیالات پایه گازی

  در مواردی که گل­های حفاری معمولی مناسب نباشند، هوای خشک و مرطوب، کف غلیظ و فشرده و گل هوازده گزینه مناسبی خواهند بود. این سیالات برای حفاری در سازندهای به شدت متخلخل و سازندهای کم فشار می­توانند مورد استفاده قرار گیرند.

  کاربرد این نوع سیالات نسبت به دو نوع قبلی کمتر است. حفاری با هوا و گاز در اواخر سال 1940 شروع شد ولی به خاطر شکست­های اولیه در بکارگیری آن، رکودی نسبتا طولانی در آن به وجود آمد، تا این که در اواخر دهه 1960، این سامانه مجددا با موفقیت بکار گرفته شد. حفاری با این سامانه می­تواند سرعت حفر را چندین برابر کند. همچنین استفاده از این سامانه، نیاز به تعداد  مته­های کمتری نسبت به سامانه­های قبلی دارد اما حفاری با این سامانه دارای معایبی به شرح ذیل می­باشد:

·        احتمال آتش سوزی و انفجار، در داخل چاه

·        گیر کردن لوله­ها در هنگام قطع جریان هوا به دلایل مختلف

·        ریزش سازندها و گشاد شدن چاه

·        هجوم آب­های سازندی به درون چاه در حفاری لایه­های آبدار (به­علت کم بودن فشار هیدرواستاتیک سیال)

3- سیالات پایه آبی

  این نوع گل­ها در عملیات­های حفاری در ایران و جهان دارای بیشترین کاربرد هستند (حدود 80 تا 90 درصد). روش آسان ساخت، ارزان بودن و کاربرد آن برای بیشتر مسایل حفاری از محاسن این نوع گل­ها می­باشد. استفاده از این نوع گل به سال 1844 باز می­گردد، این نوع گل­ها می­توانند آب شیرین یا شور یا آب همراه با افزاینده­های دیگری نیز باشند که این افزاینده­ها می­توانند شامل مواد رسی، نمک­های مختلف و انواع پلیمرها باشند. به­طور کلی گل پایه آبی از دو فاز مایع و جامد تشکیل می­شود.

انواع فازهای سیال پایه آبی

الف ) فاز مایع

فاز مایع ممکن است یکی از انواع آب­های زیر را شامل شود:

·        آب شیرین

به آبی گفته می­شود که نمک آن کمتر از ppm  10000 و یون­های کلسیم و منیزیم آن (سختی کل آب) کمتر از ppm  120 باشد.

·        آب شور

که به سه دسته تقسیم می­شود:

-         آب دریا: نمک آب دریا ppm  350000 و سختی آنppm  2000-1500 می­باشد.

-         آب لب شور: نمک این آب ppm  20000-10000 است.

-         آب اشباع از نمک: که با افزودن نمک به آب تهیه می­شود.

·        آب سخت^[8]

  مقدار یون­های کلسیم و منیزیم در این نوع آب­ها بالا است. در صورت استفاده از این نوع آب باید ابتدا یون­های کلسیم و منیزیم آن را با استفاده از کربنات سدیم (سود سوزآور) رسوب داد.

·        آب سبک

آبی است که یون­های کلسیم و منیزیم آن را با جوشاندن یا با روش­های شیمیایی رسوب داده باشند.

  بهترین آب برای استفاده در گل حفاری، آبی است که املاح نمک، کلسیم و منیزیم کمتری داشته باشد. زیرا در این آب موادی که برای ایجاد گرانروی یا کنترل افت صافی مورد استفاده قرار می­گیرند بازده بیشتری خواهند داشت.

  مقدار نمکی که در دمای بالا در آب حل شده، پس از سرد شدن آب مقداری از آن به­صورت کریستال از محلول جدا می­شود. در زمان ساخت گل حفاری دمای آب مورد استفاده پایین است و پس از شروع حفاری و انجام چند گردش، دمای گل به تدریج افزایش می­یابد. بنابراین باید نمک خشک را به تدریج به سامانه اضافه نمود تا گل از نمک اشباع شود.

ب ) فاز جامد

معمولا دو نوع ذرات جامد در داخل گل پایه آبی وجود دارند:

·        ذرات جامد فعال

  این ذرات قابلیت واکنش با آب را دارند و توسط مواد شیمیایی کنترل می­شوند. این ذرات بر خواص گل حفاری تاثیر می­گذارند. وجود این ذرات موجب افزایش گرانروی ، بالا بردن حمل کنده­ها و ایجاد فیلتر کیک (اندود صافی) مناسب روی دیواره­های مناطق نفوذ پذیر می­شود. این ذرات ممکن است رس­های تجاری یا رس­های با قابلیت هیدراته شدن باشند.

·        ذرات جامد غیر فعال

  جامداتی هستند که یا عملا برای افزایش وزن به گل افزوده می­شوند یا کنده­هایی هستند که درحین حفاری به گل وارد می­شوند. این ذرات به آسانی با آب واکنش نمی­دهند و ممکن است دارای وزن زیاد (مانند باریت) یا وزن کم (ماسه سنگ و آهک) باشند.

جامدات وزن افزا در آب، محلول یا نامحلول می­باشند:

§        جامدات محلول

  گل­هایی که با کمک مواد وزن افزای محلول در آب نظیر کلرید سدیم، کلرید کلسیم، کلرید پتاسیم و برمید کلسیم تهیه می­شوند. چون فاقد هر گونه جامدی می­باشند در مراحل بعدی عملیات حفاری همچون سیالات تعمیری و سیالات تکمیل چاه می­توانند مورد استفاده قرار گیرند.

حداکثر وزنی که از مواد وزن افزای محلول در آب می­توان به دست آورد به­صورت زیر است:

-         پودر نمک تاpcf  75

-         پودر کلرید کلسیم تاpcf  90-85 (مقدار احتمالی آنpcf  87 است)

-         برمید کلسیم محلول تاpcf  106

  هنگام مخلوط کردن کلرید کلسیم در آب، حرارت زیادی تولید می­شود و این نمک تا وزن pcf90 در آب حل می­شود و به درجه اشباع می­رسد. ولی چنانچه در حین حفاری درجه حرارت گل کاهش یابد مقادیری از کلرید کلسیم به­صورت بلور در می­آید. بنابراین بهتر است از مصرف کلرید کلسیم تا این درجه خودداری شود. توصیه شده است در فصل زمستان که هوا خیلی سرد است و سامانه­های سطحی گل نیز به سرعت سرد می­شوند از مصرف کلرید کلسیم تا وزن حداکثر pcf 86 استفاده شود. مصرف بیشتر یقینا با کریستالی شدن محلول در مخازن گل همراه خواهد بود.

§        جامدات نا محلول

این مواد عبارتند از:

  پودر لایمستون (CaCO₃): با وزن مخصوص 7/2 و خاصیت حل شدن در اسید کلریدریک که بیشتر در طبقات نفت­زا مورد استفاده قرار می­گیرد.

  پودر باریت (BaSO₄): با وزن مخصوص 2/4 که در اسید کلریدریک حل نمی­شود و در طبقات نفت زا تا حد امکان از آن استفاده نمی­شود. کیفیت پودر باریت از اهمیت زیادی برخوردار است و باید به­طور مستمر تحت کنترل باشد تا فاقد رس و بنتونیت باشد زیرا وجود این مواد باعث تغییر خواص گل می­شود مخصوصا در گل­های سنگین.

  فروبار: با وزن مخصوص بیش از 5 که در گل­های سنگین وزن (بیش از pcf 135) برای کاهش میزان جامدات گل همواره با پودر باریت و به نسبت 3 (باریت) به 1 (فروبار) مورد استفاده قرار می­گیرد.

وظایف سیال حفاری

  در بدو پیدایش حفاری چرخشی، وظیفه گل حفاری عمدتاً انتقال کنده‏های حفاری از ته چاه به سطح زمین بود. لیکن با توسعه سیستم حفاری دورانی، وظایف گل حفاری نیز سنگین‏تر شده است. اجرای وظایف محوله به گل و سیال حفاری در عملیات حفر چاه آنقدر مهم و اساسی است که نمی‏توان اهمیت آنها را نادیده گرفت به همین دلیل باید در انتخاب و نگهداری و بکارگیری آن دقت لازم را انجام داد.

  یک گل حفاری مطلوب و کارساز و مورد نظر در یک حفاری موفقیت‏آمیز بایستی دارای این توانایی ها و ویژگی‏ها باشد:

·        تمیزکردن ته چاه و انتقال کنده‏های حفاری به سطح زمین.

·        خنک کردن مته و لوله‏های حفاری.

·        روان کردن مته و لوله‏های حفاری.

·        اندود کردن دیواره چاه و جلوگیری از ریزش چاه

·        کنترل فشارهای زیر زمینی

·        معلق نگه داشتن کنده‏ها و مواد وزن افزا به هنگام قطع جریان گل حفاری

·        ترخیص شن و کنده‏های حفاری بر روی الکهای لرزان و سایر تجهیزات جدا کننده

·        تحمل قسمتی از وزن لوله‏های حفاری و لوله‏های جداری

·        به حداقل رسانیدن ضایعات و آسیب‏ها به سازنده‏های مجاور چاه.

·        انتقال توان هیدرولیکی پمپ‏های گل به مته و بحرکت در آوردن تیغه‏های متحرک مته.

---

[1] Oil-based

[2] Gas-based

[3] Water-based

[4] Initial Emulsifier

[5] Seondary Emulsifier

[6] HTHP Wells

[7] Gas Kick

[8] Hard water

کدورت سنج

 کدورت سنج چیست؟

کدورت سنج یکی از تجهیزات ابزار دقیق می باشد که با استفاده از انعکاس نور توسط ذرات معلق میزان کدورت محلول را اندازه گیری می کند. خاصیت فیزیکی نمونه باعث می شود که نمونه تابانیده شده به نمونه جذب یا متفرق شود، اما از نمونه عبور نکند. به عبارت دیگر ظاهر کدر، مات و ابری مانند در آب به علت وجود ذرات معلق در آب می باشد که به آن کدورت گفته می شود

مشخصات فنی کدورت سنج یا توربیدومتر

کدورت فاکتور بسیار مهمی در تامین و توزیع آب آشامیدنی می باشد و میزان شفافیت آب را مشخص می کند. هنگامی میزان کدورت مقدار واقعی را نشان می دهد که کدورت در اثر رنگ و یا عوامل دیگر نباشد و تنها به علت ذرات معلق در نمونه باشد

به طور کلی ذراتی مانند خاک رس، شن، مواد معدنی، پلانگتون ها و مواد آلی که به صورت معلق در آب وجود دارند و مانع از عبور نور از آب می شوند و باعث ایجاد کدورت می شوند.

کدورت سنج ها به صورت های زیر موجود می باشند:

کدورت سنج پرتابل

کدورت سنج رومیزی

کدورت سنج آزمایشگاهی

رنج کاربرد کدورت سنج

کدورت سنج ها در دو رنج کاربری 0 تا 50 و 50 تا 1000 موجود می باشند. و برحسب   Nephelometric) Turbidity Unit) NTU بیان می شود و می توانند بیشترین میزان کدورت ممکن در آب را نشان دهند.

عوامل ایجاد کننده کدورت در آب

عوامل مختلفی وجود دارند که باعث ایجاد کدورت در آب می شوند که از جمله این عوامل می توان به فرسایش خاک های سطحی نظیر خاک رس، اکسید فلز های موجود در آب، میکرو ارگانیسم ها، رشته های گیاهی، فاصلاب های خانگی و صنعتی، شوینده ها و مواد امولاسیون کننده ها و غیره اشاره کرد.

کاربرد کدورت سنچ

کدورت سنجی در صنعت کاربرد فراوانی دارد و می توان از آن در اندازه گیری کدورت آب در عمق های مختلف که دارای کدورت متفاوتی است مورد استفاده قرار داد و همچنین در تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه آب فاضلاب، صنایع غذایی و نوشیدنی مانند آب میوه و آب جو، صنایع تولید شیشه های نیمه شفاف مورد استفاده قرار می گیرد

کدورت معیاری برای برنامه های تهیه ، تأمین و توزیع آب آشامیدنی است، پدیده ای است که میزان زلال بودن یا شفافیت آب را مشخص می کند . هنگامی که پراکندگی ایجاد شده ناشی از حضور مواد معلق در نمونه باشد ( نه ناشی از رنگ و ...) ، کدورت مقدار واقعی خود را نشان می دهد .از آنجا که جذب و تفرق نور تحت تأثیر اندازه و خواص سطحی مواد معلق قرار می گیرد ، کدورت یک اندازه گیری کمی مستقیم از ذرات معلق جامد نمی تواند به حساب آید .برای مثال یک ذره کوچک در داخل یک لیوان آب در واقع هیچ گونه کدورتی ایجاد نمی کند.

اگر این ذره به هزاران ذره کوچکتر با اندازه های کلوئیدی شکسته شود یا وجود آنکه جرم جامدات تغییری نکرده است ، اما کدورت به میزانی می رسد که قابل اندازه گیری است .زمانی که آب کدر در یک محفظه شفاف و کوچک نظیر یک سوراخ در معرض نور قرار می گیرد ، یک تیرگی یا رنگ شیری به چشم می خورد .

در واقع ذرات خاک رس، شن ، ذرات مواد معدنی، ذرات مواد آلی و پلانکتون ها وسایر ارگان های ذره بینی که به صورت معلق در آب وجود دارند و مانع عبور نور از آب می شوند سبب ایجاد کدورت در آب میگردند. کدورت را بر اساس شدت نور پراکنده شده به وسیله نمونه ،با شدت نور پراکنده شده بوسیله نمونه رفرانس استاندارد(سوسپانسیون پلیمر فورمازین)، در تحت شرایط آنترل شده مقایسه می نماید .

مواد کلوییدی، کدوریت Turbidity (کدر بودن) نمونه را تشکیل می دهند. کدوریت اندازه گیری ذرات معلق و حل نشده درمایعات یا اندازه گیری میزان شفافیت نمونه می باشد، این کار به این صورت است که میزان نور پراکنده شده توسط اجزای معلق را در یک نمونه ی به حالت مایع اندازه می گیرند

یک کدورت سنج از یک منبع نوری، عدسی های متمرکز کننده برای مستقیم سازی پرتوی نور از میان نمونه، تشکیل شده است.

کالیبراسیون کدورت سنج:

برای تهیه نتایج مشخص و قابل تکرار، کدورت سنج ها با استفاده از محلول های فرمازین ( استانداردهای مرجع) تنظیم و کالیبره می شوند. این سنجه ها نتایجشان را برحسب FNU= Fotmazin Turbidity unit (پخش در نمونه مرجع) نمایش می دهند.

برای کار با دستگاه پس از روشن کردن cell حاوی نمونه ی استاندارد را درون دستگاه قرار می دهیم. سپس دکمه ی Read را فشار داده و مقدار آن را می خوانیم ،اگر این عدد محدوده ی درست را به ما نشان دهد، دستگاه کالیبره می باشد و ما می توانیم cell حاوی نمونه را درون دستگاه گذاشته و دکمه ی Read را فشار دهیم. عدد قرائت شده میزان کدورت را بر حسب NTU بیان می کند.

پس از اماده کردن دستگاه ، با استفاده از استانداردهای آماده که بطورتجاری موجود می باشند ومتناسب با تخمین دامنه کدورت نمونه ها ، رنج مورد نظر را انتخاب واستاندارد مربوطه را در محفظه کدورت سنج قرار داده ومیزان آنرا قرائت کنید. سپس نمونه ها را کاملا مخلوط نموده و وقتی که حبابهای هوا ازبین رفت داخل سل کدورت سنج ریخته ،سطح خارجی سل را خشک نموده ودر داخل محفظه قرار داده ومستقیما میزان کدورت را قرائت ویادداشت کنید.

طرز استفاده و کالیبراسیون دستگاه بـدیـن صورت می باشد که ابتدا دستگاه را روشن کرده، سپس سل نمونه را در صورت نیاز با اسید سولفوریک ۱۰% شسته و خوب آبکشی نمایید و کاملا با آب مقطر شستشو دهید. دمای نمونه را به دمـای آزمایشگاهی حدود برسانید، سپس نمونه را خوب بهم بزنید و داخل سل نمونه بریزید. بیرون سل را خوب بـا دستمال کاغذی پاک کنید تـا هر گونه اثر انگشت و یـا قطرات و بخار آب از دیواره سل پـاک شود. نمونه را داخل محفظه سل قرار دهید بـه طوری کـه فلش روی سل با فلش روی دستگاه مماس باشد.

اولین عددی که دستگاه نمایش می دهد را یـادداشت کنید. محدوده قابل قبول بین NTU 5 – 0 می باشد. بررسی میانی بطور هفتگی با محلول فرمازین NTU 20 انجام می گیرد. کالیبراسیون طبق ایـن روش به صورت دوره ای در پریود سه مـاهـه بـا محلول هـای فـرمازین انـجـام می پذیرد. مقادیر قرائت شده توسط دستگاه بـر حسب واحد NTU ثبت می شـود. در صورت رقـیـق سـازی اولیه عـدد بـدسـت آمـده در ضریب رقیق سـازی ضـرب و در فـرم ثبت نتایج فیزیکوشیمیایی ثبت می گردد.

منابع:

1-Famcocorp.com

الکل سنج

الکل سنج چیست؟

الکل سنج ( اتانول سنج ) وسیله ای است که برای سنجش و اندازه گیری مقدار الکل در مایعات ، آب میوه ها و مشروبات الکلی مورد استفاده قرار می گیرد. اتانول سنج  وسیله ای شیشه ای با رنج اندازه گیری ۰ تا ۱۰۰ درصد است که می تواند در خانه ، آزمایشگاههای تشخیص طبی و مدارس مورد استفاده قرار می گیرد.

اتانول سنج وسیله شیشه ای مدرج است که هیدرومتر نیز نامیده می شود. با این وسیله می توان مقدار الکل اتانول را در مایعات و نوشیدنی های مختلف بررسی کرد. کار با این وسیله بسیار ساده است و خوانش آن نیز با توجه عدد درج شده بر روی وسیله به راحتی امکان پذیر خواهد بود. در صنعت خودرو از این وسیله برای اندازه گیری انجماد ضد یخ ماشین استفاده می شود. الکل سنج اتانول ، متانول ، همگی یک وسیله هستند و کار با آنها نیز یکسان می باشد.

در حال حاضر این وسیله توسط کشورها و شرکت های مختلفی تولید و به بازار عرضه می شود. الکل سنج دقیق چینی ، فرانسوی ،  روسی  ، آمریکایی و غیره برخی از انواع این وسیله در بازار هستند که هر یک نقاط ضعف و قوت خاصی دارند و برحسب دقت خوانش مورد نیاز می توان از هریک از آنها استفاده کرد. به عنوان مثال جنس شیشه ، خوانایی اعداد درج شده و اندازه گیری سریع مقدار الکل معیاری برای سنجش کیفیت این وسیله است.

قیمت خرید و فروش الکل سنج

قیمت این دستگاه بر اساس شرکت و کشور سازنده متفاوت است و شما می توانید آن را با قیمت های مختلفی بر اساس حساسیت در بازار پیدا کنید. از بین موارد موجود در بازار هیدرومترهای شیشه ای ارزانترین و اتانول سنج های گرینر یا لودویک اشنایدر آلمان به دلیل دقت بالا گرانترین وسیله های موجود در بازار هستند. برخی از این وسیله ها همراه با استوانه الکل سنج خرید و فروش می شوند تا کار برای مشتریان ساده تر شود.

الکل سنج دیجیتال

این وسیله نوع پیشرفته تر الکل سنج آنالوگ است که دقت و قیمت بالاتری دارد و  بر اساس واحد درصد و در رنج ۱۰ تا ۱۰۰%  کار می کند و می توان از آن برای تشخیص مصرف الکل توسط افراد نیز استفاده کرد.

این دستگاه با باطری کار می کند و برای روشن کردن دستگاه کافی است دکمه روی آن را به مدت ۲ ثانیه نگهدارید وقتی دستگاه شروع به کار کرد از عدد ۱۰۰  به ۰ می رسد زمانی که این عدد به ۰ رسید می توانید داخل دستگاه فوت کنید این عدد درصد و مقدار مصرف الکل توسط فرد را نشان می دهد.

اتانول سنج دیجیتال مایعات با دقت یک درصد به عنوان تستر الکل در مایعات و ترکیبات شیمیایی استفاده می گردد. از این دستگاه در داروسازی و صنایع غذایی استفاده می شود زیرا طی ۴ ثانیه مقدار الکل را در مایعات نشان می دهد. برای سنجش الکل در مایعات کمی از محلول را داخل پراپ بالای دستگاه  ریخته و ۴ ثانیه صبر کنید درصد الکل نمونه در ال سی دی دستگاه نمایش داده می شود.

نحوه و طریقه کار با الکل سنج

برای استفاده صحیح از این وسیله باید نمونه  را ترجیحا تا ارتفاع ۳۰ سانتی متر در یک ظرف تمیز و ترجیحا استوانه مدرج  شیشه ای یا پلاستیکی ریخته و اتانول سنج را به آرامی داخل مایع قرار می دهیم و صبر می کنیم حرکت آن متوقف شود. در این مرحله از بغل ظرف به وسیله نگاه می کنیم تا ببینیم سطح مایع با کدام عدد روی اناتول سنج مماس است با خوانش آن عدد درصد الکل در نمونه مشخص  خواهد شد.

برای استفاده از الکل سنج جهت سنجش میزان الکل محلول باید مراحل زیر انجام شوند:

محلول مورد آزمایش را درون لوله آزمایش یا ظرف دیگر با ارتفاع مشخص بریزید.
الکل متر را داخل محلول قرار دهید (شاخص اندازه گیری دستگاه نباید با دیواره ها یا انتهای ظرف در تماس باشد)
بعد از تنظیم و غوطه ور شدن شاخص دستگاه در محلول، مقدار اندازه گیری شده را بخوانید.

نحوه سنجش الکل در محلول، طبق درصد حجم الکل در حجم مایع سنجیده می شود. برای مثال، اگر 100 لیتر مایع الکل یا آب در دمای 20 درجه سانتی گراد داشته باشیم و الکل سنج مقدار 50 VOL را نشان دهد، 50 لیتر الکل خالص در دمای 20 درجه سانتی گراد داریم و بقیه مایع آب است. 

نکات استفاده از الکل سنج

برای اندازه گیری الکل محلول، علاوه بر یک دستگاه الکل سنج به یک دماسنج نیز نیاز است، زیرا همه الکل سنج ها یک نقطه ای دارند که در آن دما کالیبره شده اند و در هنگام کار با دستگاه باید به آن دما توجه شود

بنابر این قبل از هر کار ابتدا باید دمای محلول را اندازه گیری کنیم. باید دمای محلول را به دمای کالیبراسیون نوشته بر روی الکل سنج برسانیم و یا به ازای هر 5 درجه دمای بیشتر، به مقدار الکل خوانده شده 1% اضافه کنیم و بر عکس.

نکته بعدی ارتفاع ظرف و تمیز بودن آن است، هم چنین قطر دهانه ظرف به اندازه ای باشد که الکل سنج آزادانه بتواند داخل آن شناور باشد. ظرف حاوی محلول نیز باید روی سطح صاف قرار گرفته باشد

بعد از اینکه الکل سنج درداخل ظرف محلول به صورت شناور در آمد، سطح محلول که روی بدنه مدرج الکل سنج قرار گرفته است را می خوانیم. این مقدار نشان دهنده درصد الکل در محلول می باشد.

اگر دقت کنید، پشت دستگاه نیز یک درجه بندی دیگر به رنگ قرمز دارد، که از مقیاس های مورد استفاده در اروپا بوده است. نام این مقیاس کارتیر می باشد.  

راستی آزمایی الکل سنج

یکی از راه های راستی آزمایی دستگاه الکل سنج استفاده از آب مقطر است. برای این کار، الکل سنج را داخل یک ظرف آب مقطر شناور می کنیم. در صورتی که میزان الکل آب مقطر را برابر با صفر نشان دهد، عملکرد آن درست و بدون ایراد است. 

منابع: 1-Gahane shimi.com

        2-Abin.ir