ما هي كثافة API؟
كثافة API مقياس تعتمده صناعة النفط للتعبير عن مدى ثِقَل أو خِفّة النفط الخام أو المنتجات المكررة مقارنةً بالماء. وُضِع هذا المقياس على يد المعهد الأمريكي للبترول (American Petroleum Institute - API)، وهو دالة عكسية للكثافة النوعية: فالسوائل الأخف وزنًا تكون قيمة API° لديها أعلى، بينما السوائل الأثقل تكون قيمتها أدنى. والماء النقي، الذي تبلغ كثافته النوعية 1.0، يقابل تمامًا 10 درجات API°.
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخِل الكثافة النوعية (SG) للسائل لديك، مقيسةً عند درجة حرارة 60° فهرنهايت نسبةً إلى الماء عند 60° فهرنهايت. تعطيك الحاسبة على الفور القيمة المكافئة لكثافة API بالدرجات (API°). ويجب أن تكون الكثافة النوعية أكبر من صفر.
شرح المعادلة
يُعرَّف التحويل بالصيغة $$\text{API} = \frac{141.5}{\text{SG}} - 131.5$$ ولأن الكثافة النوعية تظهر في المقام، فإن العلاقة عكسية: فكلما انخفضت قيمة SG (أي صار السائل أخف) ارتفعت كثافة API. ويُصنَّف النفط الخام عادةً إلى خفيف (أعلى من 31.1 درجة API°)، أو متوسط (بين 22.3 و31.1 درجة API°)، أو ثقيل (أقل من 22.3 درجة API°).
مثال محلول
لنفترض أن عينة نفط خام كثافتها النوعية تساوي 0.85. عندها يكون $$\text{API} = \frac{141.5}{0.85} - 131.5 = 166.4706 - 131.5 = 34.97 \text{ درجة API°}$$ وهو ما يدل على نفط خام خفيف.
عتبات تصنيف النفط الخام
يتم تصنيف البترول حسب كثافة API إلى فئات عريضة تُستخدم في التداول والتكرير والتنظيم. تتبع العتبات أدناه الاتفاقيات المستخدمة من قبل معهد البترول الأمريكي (API) والمجلس الوطني الكندي للطاقة (NEB). يتم الحصول على نطاقات الكثافة النسبية المقابلة بعكس صيغة API، \(SG = 141.5/(API + 131.5)\).
| الفئة | كثافة API (°API) | الكثافة النسبية (SG) | السلوك في الماء |
|---|---|---|---|
| نفط خام خفيف | > 31.1 | < 0.870 | يطفو |
| نفط خام متوسط | 22.3 – 31.1 | 0.870 – 0.920 | يطفو |
| نفط خام ثقيل | 10.0 – 22.3 | 0.920 – 1.000 | يطفو (بالكاد) |
| نفط خام إضافي الثقل / الإسفلت | < 10.0 | > 1.000 | يغرق |
الخط 10 °API مهم: فهو يحدد SG = 1.000، أي كثافة المياه العذبة. النفوط الخام أقل من 10 °API أكثر كثافة من الماء ويتم تصنيفها كزيوت إضافية الثقل أو إسفلت طبيعي. تقابل حدود 31.1 °API و 22.3 °API كثافات نسبية حوالي 0.870 و 0.920 على التوالي. يمكن أن تختلف حدود الفئات الدقيقة قليلاً بين الوكالات والعقود، لذا تأكد دائماً مقابل المواصفات التي تحكم معاملة معينة.
الأسئلة الشائعة
ما هي كثافة API للماء؟ كثافة الماء النوعية تساوي 1.0، وبذلك تكون \(\text{API} = \frac{141.5}{1} - 131.5 = 10\) درجات API°.
هل يمكن أن تكون كثافة API سالبة؟ نعم. ففي حالة السوائل شديدة الثِّقل التي تتجاوز كثافتها النوعية نحو 1.076، تعطي المعادلة قيمة API سالبة.
عند أي درجة حرارة تُقاس الكثافة النوعية؟ المرجع القياسي هو 60° فهرنهايت (15.56° مئوية) لكلٍّ من العينة والماء.
