Οι ιδιότητες του πετρελαίου (1/2)
Όσον αφορά τα ατυχήματα διαρροής πετρελαίου στη θάλασσα, οι ακόλουθες ιδιότητες του πετρελαίου είναι σημαντικές.
- Πυκνότητα
- Ιξώδες
- Σημείο ροής
- Χαρακτηριστικά απόσταξης
- Σημείο ανάφλεξης και εκρηκτική περιοχή
Η πυκνότητα του πετρελαίου είναι υπεύθυνη για τη συμπεριφορά του στο νερό, δηλαδή κάτα πόσο εύκολα επιπλέει και την ικανότητά της να αναμιγωύεται με το νερό. Στους 15°C, η πυκνότητα του νερού είναι 1 γραμ. άνα εκατ.3. Για το θαλασσινό νερό είναι 1,02 έως 1,07 γραμ. άνα εκατ. 3.
Για τα ακατέργαστα λάδια η πυκνότητα είναι μεταξύ 0,75 και 1,00 γραμ. άνα εκατ. 3. Έτσι, τα ακατέργαστα λάδια συνήθως επιπλέουν στο νερό. Ωστόσο, τη στιγμή που διερρεύσουν, η πυκνότητα αυξάνεται προοδευτικά, έως ότου οι τιμές είναι παρόμοιες με εκείνες για το θαλασσινό νερό. Αυτό οδηγεί στα φαινόμενα διάβρωσης, όπως η εξάτμιση και η γαλακτωματοποίηση. Καθώς η πυκνότητα του πετρελαίου αυξάνεται, μειώνεται η πλευστότητα του, καθιστώντας το πιο δύσκολο να ανιχνευθεί και να απορροφηθεί. Η πυκνότητα του πετρελαίου σε σχέση με το νερό αναφέρεται ως η σχετική πυκνότητα του.
Η πυκνότητα του πετρελαίου είναι ένας δείκτης της απόδοσης από την απόσταξη και, συνεπώς, είναι ενδιαφέρον για τους διυλιστήρια.
Η πυκνότητα του πετρελαίου εκφράζεται σε βαθμούς πυκνότητας ΑΡΙ , ένα πρότυπο του American Petroleum Institute. Η βαρύτητας ΑΡΙ υπολογίζεται όπως αναφέρεται στον παρακάτω τύπο, όπου το SG είναι το ειδικό βάρος του πετρελαίου στους 60°F (περίπου 15,6°C).
Το ιξώδες μιας ουσίας περιγράφει την ανθεκτικότητά του στην ροή. Ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό στη θερμοκρασία. Το ιξώδες των διαφόρων ελαίων ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό. 'Οπως αυξάνεται το ειδικό βάρος τους, αυξάνεται και η πυκνότητα του. Τα χαρακτηριστικά της ροής είναι σημαnτικά για τους παραγωγούς, επειδή το ιξώδες του πετρελαίου, στην θερμοκρασία του ταμιευτήρα, καθορίζει πόσο εύκολα το πετρέλαιο ρέει προς τα πηγάδι για την εξόρυξη.
Όταν χυθεί στη θάλασσα, το ιξώδες του πετρελαίου αυξάνεται προοδευτικά, πράγμα ποθ οφείλεται στα φαινόμενα διάβρωσης, όπως η εξάτμιση και η γαλακτωματοποίηση. Μια αλλαγή στο ιξώδες μεταβάλλει τη συμπεριφορά των ρύπων στην επιφάνεια της θάλασσας. Όλα τα λάδια γίνονται πιο παχύρρευστα (δηλ. ρέουν λιγότερο άμεσα) όπως η θερμοκρασία τους πέφτει, κάποια περισσότερα από ό, τι άλλα, ανάλογα με τη σύνθεσή τους.
Το σημείο ροής είναι η θερμοκρασία κάτω από την οποία το πετρέλαιο δεν ρέει. Πρόκειται για μια λειτουργία του κεριού και του απασφαλτωμένου περιεχόμενου του πετρελαίου. Όπως το λάδι ψύχεται, η ροή όλο και περισσότερο εμποδίζεται μέχρι που το λάδι τελικά αλλάζει από υγρό σε ημι-στερεό στο σημείο ροής. Για ορισμένα έλαια το σημείο ροής είναι πολύ μικρότερο από το μηδέν, αλλά για κάποια είναι στα περίπου 15°C. Η τυπική θερμοκρασία στην οποία το πετρέλαιο μεταφέρεται σε δεξαμενές (θερμοκρασία φορτίου) είναι άνω των 30°C. Σε περίπτωση ατυχήματος δεξαμενοπλοίου το πετρέλαιο δροσίζεται και αρχίζει να πυκνώνει μέχρι που φτάσει το σημείο ροής.
Καθώς η θερμοκρασία του λαδιού αυξάνεται, διάφορες συνιστώσες φτάνουν το σημείο βρασμού τους το ένα μετά το άλλο και εξατμίζονται: γίνονται απόσταγμα. Μερικά από αυτά τα συστατικά είναι τοξικά. Αυτό σημαίνει ότι έχουν τη δυνατότητα να παράγουν ασθένεια ή ζημία σε ζώντους οργανισμούς. Ορισμένα έλαια περιέχουν κατάλοιπα που δεν κάνουν άμεσα απόσταξη, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτές είναι πιθανό να διαρκέσουν για παρατεταμένη περίοδο στο περιβάλλον. Σε συγκέντρωση 900ppm (0,09%), οι πτητικές οργανικλες ενώσεις (VOCs) οδηγούν σε ερεθισμό του αναπνευστικού συστήματος και των ματιών μετά από περίπου μια ώρα (CEDRE 2006).
Η γνώση του σημείου ροής και την περιεκτικότητα του πετρελαίου είναι πολύ σημαντική όσον αφορά τη λήψη των κατάλληλων μέτρων αντίδρασης σε περίπτωση διαρροής πετρελαίου. Για παράδειγμα, τα υγρά έλαια μπορεί να αφαιρεθούν από την επιφάνεια, ενώ στην περίπτωση των στερεοποιημένων ελάιων οι μηχανικές μεθόδους για την αφαίρεση των είναι απαραίτητη.
