مدة القراءة

3 دقائق

ما هي كثافة الحديد؟

1864 قراءة

الحديد هو من أكثر أنواع المعادن وفرة، يتشكل هذا المعدن النقي بسرعة شديدة بمجرد أن يتعرض للهواء الرطب او لدرجات الحرارة المرتفعة. الحديد هو أيضًا العنصر الرابع الأكثر انتشاراً في القشرة الأرضية، كما يعتقد الكثيرين أن قلب الأرض يتكون من الحديد. و يقال أيضاً أن الكمية الكبيرة من الحديد المتوفرة في الأرض تساهم في تكوين مجالها المغناطيسي. الحديد هو معدن مستخرج بحسب مجاله المغناطيسي، وهو معدن طبيعي يستخرج في شكل حديد خام طبيعي، كما يتم استخدامه لتصنيع الفولاذ وأيضا في الخرسانة المسلحة والعوارض الحديدية.

نبذة عن كثافة المعادن بشكل عام

  • تشير كثافة المعدن إلى مقدار أوزان كمية معينة منه، الكثافة هي خاصية فيزيائية للمعدن تظل ثابتة بغض النظر عن مقدار  المعدن داخل العملية. يمكنك حساب الكثافة بقياس حجم وكتلة المعدن المعني، وتشمل وحدات الكثافة المشتركة رطل لكل بوصة مكعبة أو أوقية لكل بوصة مكعبة.
  • تحديد كتلة المعدن باستخدام مقياس معين، وهو تحديد القياس بالرطل، وإذا أظهر المقياس النتيجة بالأوقية، إقسم النتيجة على 16 لتحويلها من أوقية إلى رطل.
  • تحديد حجم المعدن إما من خلال قياس الأبعاد أو قياس الإزاحة إذا كان المعدن له شكل منتظم مثل المكعب، يمكن قياس الأبعاد واستخدام صيغة الحجم لهذا الشكل، مثل حاصل ضرب الطول x العرض x الارتفاع.
  • إذا كان المعدن غير محدد الشكل، فيمكن حساب الحجم باستخدام طريقة الإزاحة. إملأ الكأس الى المنتصف وسجل حجم الماء، ثم أدخل المعدن في الماء وسجل الحجم الجديد للماء، بعد ذلك اطرح الحجم الأولي للماء من الحجم النهائي لتحديد حجم المعدن. إقسم الكتلة على الحجم لحساب كثافة المعدن، على سبيل المثال إذا كانت الكتلة 7.952 رطل وكان الحجم 28 بوصة مكعبة، فستكون الكثافة 0.284 رطل لكل بوصة مكعبة.

معلومات وتفاصيل عن كثافة الحديد في السائل الزيتي

معلومات عن كثافة الحديد

  • كثافة الحديد هي كثافة المعادن الحديدية، أو بشكل صحيح أكثر هي الجسيمات المغناطيسية الحديدية الموزعة في الزيت. العناصر المغناطيسية الأخرى التي قد يجدها الحديد في المكونات الزيتية هي النيكل والكوبالت، ولكن من الناحية العملية من المحتمل أن تكون هذه العناصر موجودة ولكن بكميات صغيرة نسبيًا، لذلك، نقوم بقياس تركيز سبائك الصلب التي تكون مغناطيسية بشكل فعال.
  • لا توجد طريقة واحدة لإجراء تحليل كثافة الحديد، هناك العديد من الطرق لإجراء هذا الاختبار الأساسي، ولعل النوعين الأكثر شيوعًا هما ferrography للقراءة المباشرة، وهي تقنية تستخدم تحليل خفيف للمواد المودعة على شريحة زجاجية. والنوع الثاني، البحث الكهرومغناطيسي، والذي يقيس الجهد المستحث في الحديد من خلال وجود مادة مغناطيسية.
  • يشير الاختبار إلى مدى تركيز الحطام الحديدي في العينة، يمكنك تصور النتائج على أنها نتيجة لكتلة من حطام الحديد لكل كتلة من الزيت، على سبيل المثال جرام الفولاذ لكل كيلوجرام من الزيت. لا يخبرنا مؤشر التركيز بأي شيء عن توزيع حجم الجسيمات ولكن من الناحية العملية، ينحاز الاختبار نحو الجسيمات الأكبر حجماً.
  • تنتج جميع أجهزة اختبار كثافة الحديد مؤشرًا واحدًا على الأقل للتلوث يتناسب مع كثافة الجسيمات الحديدية في الزيت.  هناك أيضًا العديد من الطرق لتحديد محتوى عنصر الحديد (Fe)، لكن يمكن اقتصارها على مطياف الانبعاث الذري للبلازما المقترنة بالحث (ICP)، لأن هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا في تحليل العناصر.

كيفية الاستفادة من قياس كثافة الحديد لماكينات التصنيع

  • يجب اختبار كثافة الحديد اختبارًا أوليًا لجميع الماكينات حيث يُتوقع وجود مواد تتسبب في تآكل الحديد. يمكن أن يمنحك ربط بيانات الكثافة الحديدية إلى جانب معلومات اختبار تحليل الزيت الأخرى صورة واسعة وفهمًا قويًا للحالة الداخلية للماكينة. كما أنه في العموم هناك نوعين عامين لاختبار الكثافة الحديدية، بما في ذلك قياسهما، وكيفية إجرائهما، والنتائج التي يمكنك توقعها، ومزايا كل منهما، بالإضافة إلى كيفية حساب تركيز الجسيمات والنسبة المئوية للجسيمات الكبيرة ومؤشر شدة التآكل.
  • تُستمد المعاملات الحديدية من هذين القياسين المشابهين:

النسبة المئوية للجسيمات الحديدية الكبيرة (PLFP = (Fe كبير / إجمالي Fe

مؤشر خطورة التآكل الحديدي FWSI = Fe كبير * إجمالي Fe

تركيز  الجسيمات (WPC) = إجمالي الحديد

يتم معايرة أجهزة قياس المغنطيسية وفقًا لمعايير القابلة للتتبع، وبالتالي تكون معاملات التآكل الحديدية LaserNet أكثر دقة نظرًا لدقة ملفات الاستشعار مقارنةً بتقنية DR Ferrography.
إن LaserNet للحديد الكبير هي 25 ميكرون، وهي أكثر تمثيلاً لحالة التآكل غير الطبيعية من الـ 5 ميكرون DL.