"استخدام الأساليب الإحصائية في الرقابة على أهم المشتقات النفطية"




دراسة حالة مصفاة عدن
































الباحث


فواز حسن احمد قاسم




إشراف


الأستاذ الدكتور احمد مهدي فضيل




أستاذ الإحصاء والمعلوماتية كلية العلوم الإدارية جامعة عدن



المـــــقــــــدمـــــة:

تعد الجودة مطلباً في غاية الأهمية لتلبية رغبة المستهلك في ظل الإنتاج الضخم والاقتصاديات الحرة والأسواق المفتوحة،وأصبحت الرقابة عليها أكثر أهمية لتلبية متطلبات المستهلك ولمواجهة التحديات التي تكاد تعصف بالصناعة ، المتمثلة بحرية التجارة والتشدد في مطابقة المنتجات للمواصفات والمقاييس .
وفي ظل تلك التحديات أصبحت عملية إنتاج السلع والخدمات بالمواصفات المطلوبة , من الأمور المهمة التي يعتمد عليها المنتجون لتسويق منتجاتهم . إذ لم يقتصر التركيز على جودة المنتجات النهائية أو الغذائية فحسب ، بل تعداها ليشمل الرقابة على المنتجات الوسيطة , وأهمها الوقود الذي يعتبر العمود الفقري لأية صناعة والمحرك الأساسي لأي نشاط،ففي ظل التسابق والبحث الجاد عن النفط في كل مكان كمحرك أساسي للتنمية وكمنعش لاقتصاديات البلدان ، ظهرت أنواع عديدة من النفط , فمنها النفط الثقيل ، والنفط الخفيف ،والنفط الذي يحتوي على الشموع البارافينية ، والنفط ذو الأساس الإسفلتي ( يحتوي على مواد إسفلتية )، والنفط ذو الأساس المختلط ويحتوي على أسفلت وبارافينات ، لذلك أصبح من الضرورة البحث عن وسائل وأدوات للرقابة على المنتجات النفطية,وظهرت بذلك المواصفات المحددة لجودة المنتجات النفطية بغرض الحفاظ على الآلات والمعدات من جهة, وإنتاج منتجات نفطية لا تضر مخلــــفاتهـــــا ( ناتج إحراقها ) بالبيئة وبصحة الإنسان من جهة أخرى .
ويلاحظ مما سبق ازدياد أهمية الرقابة على المشتقات النفطية, لما لها من آثار, سواء كان ذلك على التسريع بإهلاك الآلات والمعدات بسبب عملية الاحتراق ،أم بالنسبة للآثار الصحية السيئة على صحة الإنسان من خلال الأمراض الناجمة عن احتراق الوقود، وكذلك سلامة البيئة والأحياء البحرية وخطورة الاقتراب من الوقود في ظل أية درجة حرارة ( ما يعرف بتحديد درجة الوميض / درجة الاشتعال ) . مما أدى إلى تطوير الأساليب والطرق التي يســير عليها القطاع الصناعي وبخاصة قطاع إنتـــــــاج المشتقات النــــــــفطية ( كيروسين ، بترول ، ديزل...... الخ ), واتباع أساليب تزيد من كفاءة الإنتاج وجودته ، والتي من ضمنها استخدام الطرق والأساليب الإحصائية في المؤسسات الصناعية كافة، وتعد الأساليب الإحصائية في رقابة الجودة الأداة الناجعة والأسلوب الأمثل للوصول إلى الهدف المحدد,وهو تحقيق جودة المنتج ، خاصة بعد توافر أجهزة الكمبيوتر والبرامج الإحصائية التي تسهل التعامل مع بيانات الإنتاج بشكل كبير وأكثر شمولية ، والتي جعلت رقابة الجودة باستخدام الطرق الإحصائية أكثر سهولة وخطوة أساسية أثناء عملية الإنتاج .
وللأهمية فقد تم تناول إحدى الركائز والدعائم الأساسية والهامة للاقتصاد اليمني ، بل وأهمها من خلال هذه الدراسة التطبيقية على مصافي عدن ، للتعرف على مدى إمكانية تطبيق الأساليب الإحصائية في رقابة جودة المشتقات النفطية ، كخطوة مساهمة في خدمة الإنتاج النفطي في الجمهورية اليمنية ، وفي مصافي عدن على وجه الخصوص . لتغطية هذا الموضوع تم تقسيم الأطروحة كالآتي:
الفصل الأول: الأسس النظرية للجودة ، ويتكون من مبحثين, تناول المبحث الأول منهما مفهوم الجودة والرقابة عليها ، ومراحل تطور الجودة ، ورقابة الجودة والفوائد من مراقبة الجودة . أما المبحث الثاني فقد خصص للرقابة الإحصائية على الجودة,من حيث أهمية الرقابة الإحصائية على الجودة ، والأساليب أو الأدوات الإحصائية للرقابة على الجودة ( الأدوات التي تعطي فكرة عامة ، والأدوات التي من خلالها يتم تنظيم البيانات ،و الأدوات التي بواسطتها يتم اكتشاف المشاكل ).
الفصل الثاني: يتضمن خرائط ضبط الجودة ، وقد خصص لتناول خرائط ضبط الجودة للمتغيرات ، وخرائط الضبط للصفات ، وتحليل أو تفسير خرائط الضبط ، وكذلك مقدرة العملية.
الفصل الثالث: تضمن استخدام الأدوات الإحصائية للرقابة على جودة المشتقات النفطية في مصفاة عدن ، وتكون من مبحثين: تضمن المبحث الأول منها نبذة تاريخية عن مصافي عدن ، ومراحل الإنتاج في المصفاة ، ونظام الرقابة المتبع فيها. وخصص المبحث الثاني للـــرقــابة الإحصـائية على جودة المنــتجات النفــطــية ( الكيروسين ، البترول ، الديزل ) ، وذلك بتطبيق خرائط الضبط للمتغيرات وخرائط الضبط للصفات . وكذلك النتائج والتوصيات .
مشكلة الدراسة :
لكون النفط مصدرا للطاقة ومحرك عجلة التنمية ، وملامسته لحياة الإنسان سواء كانوا مستهلكين له وما يسببه لهم من مشاكل في معداتهم أم كانوا اشخاصاً عاديين لما تخلفه المشتقات النفطية من مخلفات ضارة بهم ومؤثرة على صحتهم ، لهذا جاءت هذه الدراسة تبين جودة المشتقات النفطية وكذلك الأساليب الإحصائية للرقابة عليها.
أهمية الدراسة :
تأتي أهمية الدراسة من أهمية الموضوع نفسه,حيث أصبحت الجودة والرقابة عليها من الميادين الفكرية والتطبيقية ، إذ أصبحت الجودة, في وقتنا الحاضر,ملاذ المنظمات الصناعية والخدمية لإرساء قواعد تطوير وتحسين إنتاجها في المراحل المختلفة بغرض تحقيق المنافسة بشكل عام ، والوفاء بمتطلبات محددة على وجه الخصوص . وتعد المنتجات النفطية ومشتقاتها الركيزة الأساسية في العمل الصناعي اليومي ، لما يترتب عليها من عوامل كثيرة, كونها محرك أساسي لكل العمليات الإنتاجية وفي المجالات شتى. كذلك تكمن أهمية الدراسة في كونها تعالج موضوعاً قل الاهتمام به من قبل، وكذلك لإيضاح الطرق والأساليب الإحصائية لمراقبة الجودة.
أهداف الدراسة :
تهدف الدراسة إلى الآتي :
دراسة جودة المنتجات النفطية في مصافي عدن ومدى مطابقتها للمواصفات العالمية.
تطبيق الاساليب الاحصائية لضبط الجودة على المنتجات النفطية في مصافي عدن.
التأكيد على أهمية مراجعة مواصفات المنتجات النفطية وتحديثها.

فرضيات الدراسة :

يستند البحث على فرض أساسي واحد وتتفرع منه ثلاثة فروض فرعية:
استخدام الأساليب الإحصائية للرقابة على جودة المنتجات النفطية يعمل على كفاءة وفاعلية رقابة الجودة في المصفاة عنه في النظام المتبع لدى المصفاة :
استخدام الأساليب الإحصائية في الرقابة على جودة الكيروسين أكثر فاعلية من النظام المتبع لدى المصفاة.
استخدام الأساليب الإحصائية في الرقابة على جودة البترول أكثر فاعلية من النظام المتبع لدى المصفاة.
استخدام الأساليب الإحصائية في الرقابة على جودة الديزل أكثر فاعلية من النظام المتبع لدى المصفاة.

منهج الدراسة :

سوف نستخدم لغرض الدراسة المنهج الوصفي لوصف متغيرات الدراسة لكل منتج من المنتجات ، و استخدم المنهج الاستقرائي لدراسة المتغيرات الأساسية المؤثرة على جودة المنتجات النفطية على وفق ما أتيح للباحث من البيانات والمعلومات من واقع الإنتاج الفعلي خلال نزوله الميداني إلى مصفاة عدن باستخدام المعاينة المباشرة لسحب عينات عشوائية من الانتاج لتحقيق هدف الدراسة ، واستخدم البرنامج الاحصائيSPSS.
الفصل الأول
الأسس النظرية للجودة
يرجع مفهوم الجودة ((Quality إلى الكلمة اللاتينية (Qualities) التي تعني طبيعة الشخص أو طبيعة الشيء , ودرجة الصلابة, وقديماً كانت تعني الدقة والإتقان في تصنيع الآثار التاريخية والدينية بما فيها من تماثيل وقلاع بغرض التظاهر بها . وحديثاً تغير مفهوم الجودة, بعد ظهور الثورة الصناعية وتطور علم الإدارة وظهور الإنتاج الكبير وظهور الشركات الكبرى وازدياد المنافسة، حيث أصبحت له أبعاد جديدة ومتشعبة , فقد تمحور معناه في البداية على التفتيش أو إعادة تأهيل المنتجات المرفوضة
1- أهمية الرقابة الإحصائية للجودة :
عند جمع وتسجيل البيانات المتعلقة بالمنتجات نحصل على كم هائل من المعلومات وبغرض تلخيص تلك البيانات وتحليلها وتسهيل التعامل معها نلجأ إلى الأساليب الإحصائية, التي
من خلالها يمكن عرض مجموعة كبيرة من البيانات في صورة مختصرة تفهم من أول نظرة ,
ومن هنا تأتي أهمية الرقابة الإحصائية على الجودة وليس في القياس فقط و إنما أيضا في التفتيش لما توفره أساليب المعاينة
والفحص باستخدام العينات من جهد ووقت وتخفيض التكاليف, بالإضافة إلى إعلان الموقف من الجودة بسرعة أثناء العملية وليس بعد انتهائها ,
وتتلخص أهمية الرقابة الإحصائية في الآتي :


الرقابة الإحصائية تمكن من عمل مطابقة المنتج للمواصفات والتخلص من الأخطاء الملازمة وهذا يساعد على تحري المتاعب الإنتاجية وتصحيحها ويؤدي إلى تحسين ملموس في نوعية المنتج والتقليل من التالف (إعادة التشغيل) .
تخبرنا (الرقابة الإحصائية)متى نترك العملية الإنتاجية تسير,ومتى نصحح الأخطاء, وبهذا نمنع التعديلات المتكررة .
بواسطة الرقابة الإحصائية نتنبأ بسير العملية, وما الذي سيحدث, وبهذا نستطيع بكل أمان أن نضمن جودة المنتج مسبقا.
الرقابة الإحصائية تعطي الثقة بجودة المنتج غير المختبر, وذلك عند الاختبار المدمر (كسر الطباشير – المتفرقعات – المتفجرات ..... الخ ) .
تعطي تأكيداً نوعياً جيداً بتكلفة التفتيش الدنيا .
وجودها ينشئ الوعي في المنظمة, والذي يعتبر ذا قيمة عالية على المدى الطويل .
الرقابة الإحصائية تقلل المفقود من الوقت والمواد إلى أدنى حد, من خلال إعطاء إنذار مبكر حول وقوع العطل أو الأعطال , وهذا بدوره يقلل من التكلفة الإنتاجية, ويؤدي إلى مزيد من الأرباح .
8- تساعد الأدوات الإحصائية على فهم التغيرات التي تطرأ , ومن ثم تساعد المنظمات على حل مشكلاتها وتحسين فعاليتها وكفاءتها , وتوفر فهماً أفضل لطبيعة المتغيرات المسببة.
لذلك فإن الرقابة الإحصائية على الجودة تتمثل في إجراء اختبارات على المنتجات ، ويمكن تلخيص العناصر الأساسية للرقابة على الجودة كما يلي:
1- هدف الرقابة الإحصائية على الجودة هو الكشف عن وجود الانحرافات والتأكد من المطابقة للمواصفات وليس إنتاج مستوى جودة مرتفع .
2- ضرورة توافر خطوات يتم تحديدها مسبقاً, وتمثل مجموعة من الإجراءات الضرورية التي يمكن استخدامها لتكوين جودة المنتجات ومنها :
إجراءات خاصة بالاختبارات التي يمكن إجراؤها (نوع الاختبار وذلك حسب خصيصة الجودة).
إجراء فحص للنظام الإنتاجي لمعرفة أسباب عدم المطابقة بين الوحدات .
نظام الرقابة الإحصائية على الجودة لا يعني عدم وصول وحدات معيبة إلى العميل, لأن الرقابة تعتمد على العينات , لذا فنظام الرقابة ليس هدفه تحقيق الكمال وإنما تخفيض العيوب والأخطاء . ويمكن عرض إجراءات نظام الرقابة الإحصائية على الجودة كما في الشكل (1):
أساليب الرقابة الإحصائية على الجودة (( Statistical quality control:
توجد العديد من الأساليب أو الأدوات الإحصائية المستخدمة في الرقابة على الجودة, إلا انه لا يمكن استخدام هذه الأدوات كافة لمشكلة أو مسألة جودة واحدة ،إذ أن طبيعة الاستخدام (استخدام الأداة ) ترجع إلى خاصية الجودة ومدى تعقيد العملية الإنتاجية . و تساعد الأساليب الإحصائية على فهم التغيرات التي تطرأ على العملية الإنتاجية ، ويمكن تقسيم هذه الأدوات إلى ثلاث مجموعات:
الأدوات التي تعطي فكرة عامة Statistical Tools For Generation Ideas )) :
تقوم هذه الأدوات (الوسائل الإحصائية) بإعطاء فكرة عامة وشاملة حول مسار العمليات الإنتاجية والتشغيلية بشأن جودة المنتجات التي يتم الإعداد لها ، إذ أن هذه الوسائل تشير بوضوح ألى طبيعة الأداء المحقق، ومن أهمها :
استمارة التدقيق ( check sheet)
تتضمن القيام بتنظيم وتسجيل البيانات والمعلومات وتسجيلها في استمارة خاصة معدة لهذا الغرض , يتم من خلالها معرفة المسارات المتعلقة بالأداء المنجز والانحرافات الحاصلة بالأداء التشغيلي ، بغية اتخاذ الإجراءات الوقائية والتصحيحية بشأن ذلك الانحراف ، والشكل (2) يعكس صورة واضحة لتلك الاستمارة .
شكل الانتشار Scatter Diagram) ) :
يعد شكل الانتشار من الوسائل الإحصائية المستخدمة بشكل واسع النطاق في مجال السيطرة على جودة المنتجات ، وعادة ما تصور هذه الأشكال العلاقة بين متغيرين. وشكل الانتشار هو شكل بياني يتم من خلاله توزيع القيم المحققة لأحد المتغيرات المراد احتسابها إزاء متغير آخر بغية معرفة العلاقة المقترنة فيها, وفي ضوئها يمكن اتخاذ القرار. ومن خلاله يمكن أن تُعطى صورة عن خاصية الجودة ، وبالنظر إليه يمكن أن نقرر: هل العملية مستقرة أم لا؟ ( هل خاصية الجودة محققة أم لا)؟ إذ يعطي فكرة أو صورة عن مدى تقارب القياسات (خاصية الجودة) أو تباعد بعضها عن بعض حيث إن تقارب القياسات يعني أن الخاصية (خاصية الجودة) محققة.
شكل السبب والنتيجة (عظمة السمكة) مخطط ايشيكاوا :
Cause and effect diagram or fish bone diagram) )
لقد ظهر هذا المخطط تحت العديد من المسميات, وذلك بسبب اختلاف وجهات نظر الباحثين والكتاب في هذا المجال , ولكن على الرغم من تعدد التسميات فإنها تشير إلى مخطط (ايشيكاوا) , فمنهم من أسماه مخطط السبب والنتيجة ، وآخرون أطلقوا عليه عظمة السمكة , وبشكل عام فإن هذه الأداة اقترنت باسم رائد حلقات الجودة في اليابان (كاورو ايشيكاوا)
الأدوات الإحصائية التي عبرها يتم تنظيم البيانات :
( Statistical Tools to organize the data )
وهي عبارة عن الأدوات التي يتم استخدامها لغرض تنظيم البيانات أو المعلومات في إطار تحديدها بغية اتخاذ القرارات الصائبة بشان تحليلها أو اتخاذ الإجراءات المناسبة إزاءها, ومنها :
أ- تحليل باريتو Pareto analysis) ) :
يعتبر تحليل باريتو (مخطط باريتو) من أكثر الوسائل الإحصائية المستخدمة في معالجة مشاكل النوعية , وقد أجرى الفريد باريتو (1923-1848م) دراسات مكثفة على توزيع الثروة في أوربا , ووجد أن هناك قلة من الناس لديهم المال الكثير , والكثير من الناس لديهم القليل من المال , هذا التوزيع غير المتساوي للثروة أصبح جزءاً متكاملاً من نظرية اقتصادية , ومخطط (باريتو) عبارة عن رسم بياني يمثل أطوال الخانات تردداً تكرارياً أو كلفة, ومرتبة بالأعمدة, الأطول إلى اليسار والأقصر إلى اليمين , وبهذه الصورة يشير المخطط إلى الحالات الأكثر أهمية . ويعتبر هذا المخطط إحدى وسائل تحليل الكلفة الأكثر فاعلية, بحيث توضع العناصر بشكل تنازلي ابتداء بالعنصر الأكبر ثم الأصغر وهكذا , أي يتم تحديد المشاكل النوعية ذات الأهمية النسبية الكبرى والتي تكرر حدوثها بشكل مستمر, ويجري تصنيف المشاكل وفقاً لأنواعها وأهميتها . وهو مخطط يقوم على فكرة أن (80%) من المشاكل النوعية يعود حصولها إلى حوالي (20%) من الأسباب (قلة مؤثرة , وكثرة عديمة التأثير) أو (قلة حيوية , وكثرة تافهة), وبعد ترتيب هذه الأسباب بحيث ترتب الكثرة التافهة إلى اليمين والقلة الحيوية إلى اليسار, يجري تحديد الأولويات الواجب معالجتها استناداً إلى أكبر أهمية نسبية.
خارطة التدفق (مخططات العمليات) Flow charts (process diagrams)) :
" هي التمثيل المرئي لتسلسل خطوات عملية ما ، وهي مفيدة بصفة خاصة في توضيح بعض الخطوات غير المتطورة في عمليات الخدمة ".
وتوضح هذه الخارطة, بالدرجة الأساس,المخطط الانسيابي الذي بموجبه يتم تحليل العملية ، والذي يبين المدخلات والمخرجات لكل عملية, وذلك من أجل التعرف على الأحداث التي تقع ضمن العملية الإنتاجية وتحديد أماكن الفحص والنقل. وقد شاع استخدام هذه الخارطة بشكل واسع في المنظمات الاقتصادية اليابانية, سواء الإنتاجية منها أم الخدمية, وأخيرا تم اعتمادها بشكل كبير في الولايات المتحدة الأمريكية لما تتمتع به من أهمية كبيرة في إيضاح تدفق الفعاليات والأنشطة التشغيلية والتأكد من خلالها على الانحراف أو التباين الذي يحصل أثناء العمليات , وتعتبر مفيدة عندما تتعامل مع تدفقات بسيطة نسبياً .
الأدوات الإحصائية المستخدمة في تحديد المشاكل :
Statistical Tools for identifying problems))
تتضمن الأدوات التي يتم استخدامها لغرض معرفة مشاكل الجودة التي تعاني منها المنظمات المختلفة خرائط الرقابة (Control chart ) حيث تعد خرائط الرقابة من الأدوات الرئيسة للمراقــــبة الإحصــــائية للعمـــــليات ((Statistical Process Control / spcوتعتمد هذه الخرائط على عملية إجراء تحليل إحصائي مستمر للتغيير في خصائص المنتج بهدف ضبط جودته وتحسين أداء العملية التي تقوم بإنتاجه , وتعتبر خرائط الضبط من أهم الأساليب الإحصائية المستخدمة في الرقابة على جودة المنتج وأكثر الوسائل استخداماً من قبل المنظمات, لما تتمتع به من سهولة وكشف سلوك وطبيعة العملية الإنتاجية الأمر الذي يجعلها قاعدة لاتخاذ القرار.
تعرف خرائط الضبط بأنها " تصميم إحصائي يستخدم كوسيلة لاتخاذ القرار المناسب بشأن سير العلمية الإنتاجية في مرحلة إنتاجية معينة وفق المسار المحدد لها ".كما تعرف بأنها " عبارة عن رسم بياني يبين التغيرات التي تحدث في خصائص المنتج مع الزمن بحيث يمكن من خلال هذه الخارطة التمييز بين التغيرات الطبيعية (العشوائية) التي تعود إلى الأسباب العامة الكامنة في العملية وبين التغيرات التي تعود إلى أسباب محددة".وتعرف أيضا بأنها " عبارة عن مخطط سير, له متوسط حسابي وحدود تحكم ,عليا ودنيا, يتم احتساب حدود التحكم باستخدام الانحراف المعياري عن المتوسط ".
إن خرائط الضبط (التحكم) يمكن أن تسهم في المنظمات الاقتصادية باتخاذ القرار بشأن استمرارية العمل , وتجهيز المعلومات اللازمة للإدارة لتحديد موقع المشكلة , والأداء التشغيلي حيث يستطيع المكلفون من خلالها متابعة الأداء ومعرفة فيما إذا كانت هناك حاجة لضبط المكائن ومتابعة إنجازها . وعند رسم خارطة الضبط يتم سحب عينات من المنتج في إطار العلمية الإنتاجية واحتساب المؤشرات التي يتم من خلالها رسم الخارطة, حيث يتم احتساب:
المتوسط العام (خط الوسط) (cl )
الحد الأعلى للضبط ( ucl )
- الحد الأدنى للضبط ( lcl )
الفصل الثاني
خرائط ضبط الجودة
خطوات إنشاء خرائط الضبط :
لإنشاء خارطة الضبط نتبع الخطوات التالية :
أخذ العينات :
وهذه الخطوة يتم فيها سحب العينات من العملية الإنتاجية كما يلي:
أ- تحديد خاصية الجودة المراد ضبطها, مثل : الطول , الوزن , السعة , الحجم ,...... الخ
أو عدد العيوب في المنتج .
اختيار اللوحة أو الخارطة المستخدمة
ج- تحديد أدوات القياس .
د- تحديد حجم العينة وأسلوب أخذها , وعادة ما يتم أخذ (20- 25) عينة, وكل عينة تتكون من (4 ) أو
5 ) مفردات ، وتعتبر كافية لكشف أو توضيح التغيرات التي تطرأ على العملية الإنتاجية ويتبع توزيعها التوزيع الطبيعي,
بغض النظر عن شكل توزيع المجتمع الذي سحبت منه العينات. وفي الغالب يتم سحب (25 عينة),حجم العينة (4) مفردات ,
أو (20 عينة),حجم العينة (5) مفردات ,وهي كافية لإظهار التغيرات في العلمية الإنتاجية , وتسحب العينات بأسلوبين
- أسلوب الفترة الزمنية, وعادة ما يتم سحب العينات في فترة زمنية معينة أو بين فترتين,وقد تكون في الدقيقة أو في الساعة أو في اليوم.
- أسلوب اللحظة الزمنية , وفيها يتم اختيار عينات من منتج ينتج في لحظة زمنية معينة أو أقرب ما يكون إلى هذه اللحظة .
هـ- إعداد وتجهيز النماذج الخاصة بتسجيل البيانات .
احتساب حدود الضبط :
يتم في هذه الخطوة احتساب الحدود العليا والدنيا للضبط وخط الوسط ، كما يلي -
احتساب خط المركز (الوسط حيث أن
N ،i =1,2,3,………… ،
- احتساب حدود الضبط العليا والدنيا:
حد الضبط الأعلى + L > UCL =
حد الضبط السفلى L = LCL
حيث L هي A1 ، A2 ، ....... الخ ، مع نوع اللوحة ( الوسط ، المدى ، الانحراف المعياري ، نسبة المعيب ، عدد العيوب ،عدد المعيب في العينة )
أنواع خرائط الضبط Types Of Quality Control Charts )) :
مخططات ضبط الجودة المعتمدة في منظمات الأعمال بشكل عام وفي الإنتاجية منها بشكل خاص يمكن تقسيمها إلى نوعين أساسيين ,هما :
لوحات (خرائط) الضبط للمتغيرات :
هذا النوع من خرائط الضبط للمتغيرات يمثل أحد الأساليب الإحصائية التي يتم استخدامها بشكل واسع النطاق في الرقابة على جودة المنتجات ، وتستند هذه الخرائط على الأساليب الرياضية والإحصائية وتستخدم خرائط الضبط للمتغيرات,في حالة التحكم في جودة العملية الإنتاجية, بأخذ قياسات فعلية لخصائص المنتج ,( مثل : الأطوال , الأحجام , الأبعاد , وقوة الشد أو الضغط أو الثني أو الأوزان...الخ). وحيث إن أية تغيرات في متوسط العملية الإنتاجية أو مداها تعتبر دلالة على تغيرات معنوية في العملية ذاتها . لذلك فإن أهم خرائط الضبط للمتغيرات هي :
أ- خارطة الوسط الحسابي
تستخدم لرقابة متوسط العملية الإنتاجية . حيث توضح خارطة التغيرات في متوسطات العينات المأخوذة من العملية الإنتاجية. و تتكون خارطة من الآتي :
- الخط الأوسط وهو عبارة عن متوسط متوسطات العينات,ويحسب كالآتي :

خرائط الضبط للصفات
تعتبر خرائط الضبط للصفات ( للخواص ) من أهم تطبيقات الإحصاء المستخدمة في ضبط الجودة التي استخدمت على مجال واسع , الأمر الذي كان له الأثر الكبير في تحسين جودة المنتجات ، وتستخدم في حالة التحكم في جودة العملية الإنتاجية بإجراء فحص تمييزي لخواص المنتج طبقاً للمواصفات وتحديد فيما إذا كانت المنتجات مطابقة للمواصفات أم غير مطابقة لها. وتستخدم كذلك لقياس جودة المنتجات على أساس كونها جيدة أو رديئة ، مقبولة أو مرفوضة , حيث إن بعض السمات تكون غير قابلة للقياس كمياً وإنما يمكن أن تظهر واضحة للعيان من خلال النظر إليها أو ممارسة التطبيق الفعلي بصددها والفحص التمييزي للخواص الصريحة,أي التي لا تقاس بوحدات قياس وإنما يمكن وصفها بأنها سليمة أو معيبة أو تمييز عدد العيوب في المنتجات طبقاً للمواصفات (أي أنها مطابقة أو غير مطابقة للمواصفات) .
أنواع خرائط الضبط للصفات :
يوجد العديد من خرائط الضبط للصفات حيث تستخدم كل خارطة بحسب كفايتها على دراسة الصفة المراد دراستها ومن أشهر هذه الخرائط-
1- خرائط الرقابة لنسب المعيب (لوحات P)
Control Chart For Fractional Defective
-2 خرائط الرقابة لعدد العيوب ( لوحات np)
Control Chart For Number of Defective
-3خرائط الرقابة لعدد المعيب (في العينة) (لوحات C)
Control Chart For Number of Defects

-4 خرائط الرقابة لعدد العيوب في الوحدة المنتجة (لوحات u)
Control Chart For Number of Defects per unit
ويتوقف نوع مخطط خرائط الضبط للصفات على :
تغير حجم العينات الجزئية أو ثباتها .
دراسة الوحدات المعيبة أو المعيب .
تفسير وتحليل خرائط الضبط :
بعد أن يتم سحب عينات من العملية الإنتاجية على فترات مختلفة واحتساب حدود الضبط وخط الوسط, نرسم خارطة الرقابة وذلك بتعيين نقــاط العــينات عليها ( متوسطات أو مديات أو الانحرافات أو النسب ) وبعد أن نحدد النقاط نقوم بتحليل خارطة الرقابة لاستقراء مدى استقرار العملية ووقوعها تحت المراقبة الإحصائية ، حيث نتبع في ذلك ثلاث قواعد هي:
النقطة خارج حدود الضبط
قاعدة السبع نقاط
قاعدة الأثلاث
النقطة خارج حدود الضبط :
تعتبر العملية غير مستقرة إذا وجدت نقطة واحدة خارج حدود الضبط العليا أو الدنيا,وهذا يدل على أن العملية ليست منضبطة إحصائيا وليست واقعة تحت المراقبة الإحصائية, وعليه يجب البحث عن الأسباب التي أدت إلى وقوع هذه النقطة /النقاط خارج حدود الضبط وإزالتها قبل اعتبار حدود الضبط هي الحدود الفعلية واعتماد الخارطة لمراقبة العملية مستقبلا، ويتم إزالتها باتخاذ احد الاجرائين الآتيين:
سحب عينات جديدة من خط الإنتاج وتجميع بياناتها وإعادة حساب حدود الضبط ورسم الخارطة من جديد.
إهمال أو استبعاد النقاط الخارجة عن حدود الضبط وإعادة احتساب حدود الضبط ورسم الخارطة على أساس العينات المتبقية واعتماد اللوحة الجديدة لمراقبة العمليات الإنتاجية اللاحقة مع إخضاعها للمراقبة الدورية.
قاعدة السبع نقاط :
يعد وجود نقاط خارج حدود الضبط مؤشرا قويا على أن العملية تقع تحت تأثير أسباب غير عشوائية يجب البحث عنها وإزالتها، وعندما تقع النقاط كافة بين حدود الضبط العليا والدنيا فذلك لا يعني أن العملية مستقرة وتقع تحت الضبط الإحصائي ، ولمعرفة استقرار العملية تقدم قاعدة السبع نقاط مؤشرين حول خروج العملية وهما:
وجود سبع نقاط متتالية فوق أو تحت خط الوسط CL
فوجود سبع نقاط متتالية فوق الخط المركزي (CL ) أو تحته يدل على أن العملية غير مستقرة كما في شكلي ( 7 ، 8 ) ، لذا يجب البحث عن سبب خروج العملية عن الضبط وهذا السبب ليس عشوائيا ، ولكي تكون الأسباب الموجودة في العملية عشوائية فقط يجب أن تتوزع النقاط فوق الخط المركزي وتحته بشكل عشوائي, ولأن تطابق كل النقاط مع الخط المركزي يبقى نظريا فقط, فإن احتمال أن تقع النقطة فوق خط الوسط هو (0.5) واحتمال أن تقع تحت خط الوسط هو (0.5). وعند عشوائية توزيع النقاط واستقرار العملية الإنتاجية, فإن احتمال أن تقع النقطة فوق خط الوسط أو تحته هو(1) ، وعندما توجد سبع نقاط فوق خط الوسط أو تحته فإن احتمال أن تعود التغيرات لأسباب عشوائية هو:

وهو احتمال ضئيل جدا، لذا فإن وجود سبع نقاط فوق خط الوسط أو تحته يبين عدم استقرار العملية والبحث عن الأسباب وإزالتها.
وجود سبع نقاط متتالية متصاعدة إلى أعلى أو منحدرة إلى أسفل
تعرف الظاهرة (بخاصية الجودة) التي تبدو فيها نقاط الخارطة في تصاعد إلى أعلى أو منحدرة إلى أسفل بالنزعة شكل ( 9 ) ، حيث يبين تتالي النقاط إلى أعلى أو إلى أسفل بأن العملية غير مستقرة وذلك لعدم عشوائية النقاط, حيث إن احتمال وقوع نقطة في الخارطة فوق أو تحت النقطة المجاورة مع وجود أسباب عشوائية فقط هو (0.5) ومن ثم فإن احتمال أن تعود سبع نقاط متتالية إلى أعلى أو إلى أسفل لأسباب عشوائية هو نفس الاحتمال السابق (0.0078) وهو احتمال ضئيل لعشوائية تصاعد سبع نقاط أو انحدارها.
قاعدة الأثلاث :
تعد قاعدة الأثلاث مؤشرا إلى الخروج عن الضبط ، وهي عبارة عن استخدام خصائص منحنى التوزيع الطبيعي ، فعندما تكون الأسباب العشوائية هي المؤثرة فقط, فإن عدد نقاط الخارطة التي يجب أن تقترب من الخط المركزي هو ثلثا النقاط, وذلك على وفق خصائص التوزيع الطبيعي, وعلى هذا فإن قاعدة الأثلاث هي ببساطة, إدراك أنه لكي تكون الأسباب العشوائية هي المؤثرة يجب أن يقع ثلثا النقاط بين انحراف معياري واحد إلى يمين أو يسار الوسط والثلث المتبقي من النقاط يقع بالقرب من حدود الضبط العليا والدنيا.
العلاقة بين حدود الضبط وحدود المواصفات :
يوجد فرق بين حدود الضبط وحدود المواصفات, ولا يمكن أن يحل أحدهما محل الآخر,حيث إن حدود الضبط هي الحدود التي يتم احتسابها بناء على بيانات العملية الإنتاجية, وذلك بسحب عينات من العملية الإنتاجية واحتساب حدود الضبط أو حدود المراقبة, ولذلك يعبر علماء الجودة عن حــدود الضبط بأنها الصوت الناطق للعملية ( Voice of the process ) ، وهي المؤشر على مقدرة العملية الإنتاجية على تحقيق المواصفات المطلوبة ، على حين أن حدود المواصفات هي تلك الحدود أو المواصفات التي يتم تبنيها قبل بداية عملية الإنتاج ( توضع قبل إنتاج المنتجات) ويتم وضعها من قبل المستهلك أو العميل أو المنظمات أو هيئات المواصفات والمقاييس أو جمعيات حقوق المستهلك ، لذلك تعتبر حدود المواصفات الصوت المعبر عن المستهلك. ولها العديد من الصور التي يتم التعبير من خلالها عن مقدرة العملية الإنتاجية. والشكل ( 10 ) يبين العلاقة في الحالة الايجابية ( أي أن العملية قادرة على إنتاج منتجات مطابقة للمواصفات
مقدرة العملية :
يقصد بمقدرة العملية " قدرة العملية على تحقيق المواصفات أو هي قدرة العملية على إنتاج منتجات مطابقة للمواصفات المحددة مسبقا ".
ويمكن تعريف مقدرة العملية بأنها أصغر انتشارا لاختلافات قياسات العملية الإنتاجية ، بحيث إنها ستحتوي على (99.7% ) من قياسات العملية ، وذلك لأن (σ6 ) اتخذت مقياساً لانتشار العملية أو الحد المسموح به طبيعيا ، ودراستها تؤدي إلى تحديد قدرة العملية على تحقيق المواصفات. وعادة ما نحتاج إلى مقارنة أداء العملية الإنتاجية مع المواصفات المحددة ، ولذلك فحالة الخروج عن الضبط لا تعني أنها خارجة عن المواصفات ، وفي الحقيقة هناك الكثير من العمليات تحت السيطرة تنتج منتجات خارجة عن المواصفات واستخدامات مقدرة العملية الإنتاجية كثيرة كالتنبؤ بقدرة آلة الإنتاج على تصنيع منتج ما ، أو التنبؤ بنسبة المعيب المتوقعة في ناتج العملية الإنتاجية . وتعرف مقدرة العملية الإنتاجية رياضيا على أنها (σ6 ) حيث إن (σ ) يمثل الانحراف المعياري للعملية الإنتاجية .
وبشكل عام, إذا كانت العملية الإنتاجية منضبطة, تأخذ شكل التوزيع الطبيعي, والفرق بين حدود المواصفة للمنتج تكون أكبر من مقدرة العملية ، فإن العملية تكون قادرة على إنتاج منتجات ضمن حدود المواصفة. ولا يتم حساب مقدرة العملية إلا بعد التأكد من أن العملية الإنتاجية منضبطة.
أ- طرق حساب مقدرة العملية :
توجد ثلاث طرق لحساب مقدرة العملية هي:
1- طريقة الانحراف المعياري Standard Deviation Method ) ( :
تتم دراسة مقدرة العملية على وفق هذه الطريقة عن طريق جمع البيانات المطلوبة التي يجب أن تكون على الأقل (50) مشاهدة, ويفضل أن تكون (100) فأكثر, ثم يحسب الانحراف المعياري لها . وتكون مقدرة العملية كالآتي:

2- طريقة متوسط المدى ( The Average Rang ) :
تتسم هذه الطريقة بالبساطة, لأنها لا تحتوي على عمليات رياضية معقدة, وتحسب مقدرة العملية كالآتي :

3- طريقة المدى المفرد Single Range Method ) ) :
هو تقدير تقيمي لمقدرة العملية يتم بأخذ مجموعة مشاهدات معينة ثم إيجاد الفرق بين اكبر قراءة واصغر قراءة كالآتي:

حيث إن R يمثل المدى لعينة مفردة،وتعتبر هذه الطريقة تقريبية وليست دقيقة.
تقييم مقدرة العملية :
بعد احتساب مقدرة العملية بإحدى الطرق الآنفة الذكر,تتم مقارنة القيم المحسوبة مع حدود المواصفات, لتحديد ما إذا كانت العملية قادرة على إنتاج منتجات مطابقة للمواصفات ، ويتم ذلك من خلال احتساب مؤشرات مقدرة العملية كالآتي:
مؤشر مقدرة العملية
يعرف بأنه نسبة طول مجال المواصفات إلى طول مجال العملية الإنتاجية ممثلة بـ (σ6 ) أي أن :

ويتم تفسير النتائج كالآتي:
إذا كانت ، فهذا يعني أن العملية غير قادرة
إذا كانت ، فهذا يعني أن العملية قادرة ولكن يجب مراقبتها.
إذا كانت ، فهذا يعني أن العملية قادرة تماما.

معامل مقدرة العملية:
يعد هذا المؤشر أو المعامل اشد تقييدا للعملية ويعتبر المحور في حساب مقدرة العملية. ويحتسب من الصيغتين الآتيتين:

Cpk = min {Cpl, Cpu}.
وتفسر النتائج كالآتي :
إذا كان فإن العملية غير قادرة, أي أن التغير يزيد عن حدود المواصفات ، أو أن حدود المواصفات اقل من حدود الضبط.
إذا كان فإن التغير مساو لحدود المواصفات ، أي أن حدود المواصفات تساوي حدود الضبط .
إذا كان فإن العملية قادرة تماما .
والجدير بالذكر أن معامل المقدرة يكون اقل من معامل المقدرة ويمكن إيجاد العلاقة بينهم كالآتي:

Cp = (Cpu + Cpl) /2 أن
و Cpk = min {Cpl, Cpu}

ويمكن إيجاد مؤشر المقدرة باستخدام معامل المقدرة من خلال الصيغة:

حيث إن k معامل يتم احتسابه بالصيغة

حيث إن :
USL = حد المواصفات الأعلى
LSL = حد المواصفات الأدنى
ml = متوسط العملية الإنتاجية
m متوسط حدود المواصفات ويحسب بالصيغة ( m = (USL + LSL)/2 ).
الفصل الثالث
تطبيق الأساليب الإحصائية للرقابة على المنتجات النفطية
في مصافي عدن
إن الرقابة على منتج معين تعني الرقابة على مجموعة من الخصائص الفيزيائية للمنتج ومن خلالها يتم الحكم على جودة المنتج كالآتي :
اولاً: الرقابة الإحصائية على جودة الكيروسين (وقود النفاثات).
للرقابة على الكيروسين يتم إجراء العديد من الاختبارات (الفحوصات) على خصائص ومكونات الكيروسين وقد تتم المراقبة على أهم الاختبارات التي على أساسها يتم رفض أو قبول الكيروسين كالآتي :
1- الرقابة على كثافة الكيروسين (اختبار الكثافة) Sp.G.r :
يعد هذا الاختبار مهماً جداً,حيث لا يمكن أن تتم الرقابة على بقية المكونات عندما تكون الكثافة غير مطابقة,وتأتي أهمية الكثافة لأنها هي الخاصية المحددة للسائل ، فباختلافها يختلف نوع السائل، فكثافة الكيروسين محددة بـ ( 0.775 – 0.84 ) ، أي أن اختلافها عن هذا المدى يؤدي إلى اختلاف نوع الكيروسين ( أي قد يصبح منتجاً آخر ) ، ويتم بواسطتها تحديد الكثير من الخصائص , فعبرها يتم تحديد حمولة المراكب,وذلك على وفق عمليات حسابية معينة
2- درجة الوميض Flash Point) ) :
تعرف درجة الوميض بأنها درجة الاشتعال والاشتعال الذاتي حيث يحكم على قابلية الكيروسين للاشتعال بدرجة وميضه , وتعني درجة الحرارة التي تومض عندها أبخرة الكيروسين المسخن في ظروف محددة عند تقريب لهب منها ,ويفيد ذلك في الحفاظ على الكيروسين من الاشتعال عند تعرضه لحرارة عادية .
3- مركبات الكبريت Mercaptans :
يحتوي خام البترول على العديد من المشتقات الهيدروجينية المحتوية على الكبريت والنيتروجين , ومن الضروري التخلص من هذه المكونات التي تؤثر على جودة المنتجات البترولية , فوجود هذه المركبات يؤدي إلى تآكل المنشآت كما تتعرض المركبات للأكسدة أثناء نقل المشتقات المحتواة على مركبات الكبريت فتؤدي إلى خفض كفاءة تشغيل هذه المشتقات . وتتم إزالة الكبريت من وقود النفاثات حرصاً على عدم تآكل السبائك المعدنية في المحركات وأنابيب الوقود , ومن ثم يتم التحكم بنسبة الكبريت في الكيروسين
4- النفثالين Naphthalene :
تعد مادة النفثالين من الهيدروكربونات الاروماتية الموجودة في المشتقات النفطية بنسب متفاوتة وبذرات مختلفة حيث تتركز الهيدروكربونات الاروماتية التي تكون جزءاً من النفط, في المشتقات الثقيلة وتوجد في بقية المشتقات بنسب ضئيلة,كما في البترول ، وهي تتميز بثباتها الكيميائي ومقاومتها للأكسدة,حيث يتم عبرها تقويم جودة المنتجات البترولية,ولذلك يتم التخلص منها بهدرجتها (معالجتها بالهيدروجين),وقد تم تحديدها بنسبة (%3) من حجم الكيروسين كحد أعلى في مواصفة الكيروسين .
5- بداية التجمد Freezing :
يعد هذا الاختبار مهماً جداً لتحديد نقطة تجمد الكيروسين,إذ أنه لابد من الحفاظ على الكيروسين في الأحوال كافة أي في درجة حرارة عالية نوعاً ما ودرجة برودة منخفضة,حتى لا يتجمد في الأنابيب أو في الطائرات عندما تعلو به . و تحدد المواصفة العالمية الحد الأعلى لدرجة تجمد وقود النفاثات بـ (47-) وهي المعتمدة في مصفاة عدن (أي لا يوجد مواصفة محلية لوقود النفاثات),
6- الحمضية :
نظراً لتأثير الأحماض (الحمضية) على لون المشتقات النفطية ورائحتها يتم نزعها أو التحكم فيها بحيث يصبح تأثيرها ضئيلاً , وكذلك للحفاظ على الأنابيب من تأثيرات الأحماض ، ولذا حددت المواصفات العالمية للكيروسين بـ (0.015) كحد أعلى لوجود الأحماض في الكيروسين ولذلك يتم التحكم فيها باستبعاد الأحماض من الكيروسين .
7- اللون Color) ) :
يعتبر اللون اختباراً مهماً للكيروسين,حيث إن بعض الاختبارات السابقة تجرى نظراً لتأثيرها على اللون والرائحة (مثل الأحماض /الحمضية),ونظراً لأهميته يتم إجراء هذا الاختبار عبر جهاز يقوم بمقارنة لون الكيروسين بالماء (حيث مقياس الماء (30) درجة (Chormometer) ) المقياس اللوني (مقياس اللون) وقياس لون الكيروسين المطلوب هو (28) درجة إلى قياس الماء,وإذا زاد عدّ معيباً وإذا نقص عدّ معيباً .
ثانياً :- الرقابة الإحصائية على جودة البترول:
البترول هو ناتج التقطير الذي تصل مدى غليانه إلى 150 درجة مئوية , وهو خليط من الايدروكربونات. وتصنف الايدروكربونات في البترول إلى البارافينات والاروماتينات والالفينات , ويتم الحصول على البترول من عملية التقطير الابتدائية (التقطير الهوائي).
وبغرض الرقابة على جودة منتج البترول لابد من الرقابة على مكوناته ,حيث يتم إجراء العديد من الاختبارات التي تحدد جودة البترول, وهي كالآتي :
1- الرقابة على كثافة البترول ( SP.G ) :
يتم عبر الكثافة تحديد كمية البترول عند الشحن أو النقل على البواخر أو المركبات الأخرى , ولأن كثافة السائل تحدد نوعه,فإن للبترول كثافة أو مواصفة محددة,فإذا زاد عنها انتقل إلى كيروسين وإذا نقص عنها تطاير وتحول إلى أبخرة وغازات ,ولغرض معرفة فيما إذا كانت كثافة البترول تخضع للرقابة الإحصائية أم لا,فقد تم أخذ (25) عينة تتكون كل عينة من (4) مفردات أخذت من المنتج على فترات زمنية متساوية (كل 8 ساعات) وكانت النتائج كما في الجدول (13) .
2- الرقابة على الرقم ألاكتاني للبترول (Octane number ) :
يقصد بالرقم الاكتاني للبترول درجة التفجير (الاحتراق) في المكائن,فانخفاضه يؤدي إلى عدم ثبات الاستهلاك و زيادة حرارة المحرك،ويؤثر على سرعة السيارات أيضاً، و عند الحصول على البترول من عملية التقطير الابتدائي عادة ما يكون رقمه الاكتاني منخفضاً وذلك نتيجة لوجود البارافينات والايدروكربونات الاروماتية (النفثالين) وغيرها,حيث تؤدي إلى مناعة البترول ضد الخبط (ثباته التفجيري) أي انخفاض رقمه الاكتانى , ويتم تعديله أو رفعه بإضافة مواد إلى السائل أو خلطه بسائل آخر,يكون رقمه الاكتانى مرتفعاً , ولغرض ذلك عادة ما تتم الرقابة عليه في مصافي عدن ( في حدوده الدنيا ) حيث تحدد المصفاة الرقم الاكتاني في المدى (85-80) وهذه ليست مواصفة عالمية بل داخلية متبعة في مصفاة عدن ، وذلك ليس لأجل هدف معين ولكن لأغراض تجارية , حيث إن المواد التي تتم إضافتها إلى البترول لرفع عدده الاكتانى هي (الرصاص , ميثيل ثالث بيوتيل الايثير) , والرصاص مادة سامة,لذلك لا يتم استخدام حجم كبير منها على الرغم من وجودها في البترول , والآخر ( ميثيل ثالث بيوتيل الايثير ) غالي الثمن فما تستخدمه المصفاة من هذه المادة (الايثير) لرفع العدد الاكتانى لطن متري من البترول إلى ان يصبح رقمه الاكتاني (95) , سوف تستخدمه لرفع 5 أطنان مترية في الحدود (85-80) للأغراض التجارية . وكلما قل العدد الاكتانى أدى إلى وجود مشكلة الاحتراق غير المنتظم وغير الكامل لبعض المكونات البارافينية في البترول
3- الرقابة على الرصاص في البترول (Lead ):
نظراً لان البترول يأتي من التقطير ورقمه الاكتانى منخفض,فإنه يتم رفع الرقم الاكتانى بإضافة الرصاص إلى البترول,وهو سائل عديم اللون وسام جداً ويجب الاحتياط في التعامل معه,كما إن زيادة استخدامه يؤدي إلى تلوث الهواء بالعادم المحتوي على أول أكسيد الكربون مخلوطاً بمركبات الرصاص التي تؤدي إلى أضرار خطيرة بصحة الإنسان,وبخاصة النساء الحوامل . ولذلك تم استبداله بمركب بيوتيل الايثير الذي له درجة أكتان عالية ( لكنه غالي الثمن )،
- الرقابة على مركبات الكبريت في البترول (Mercaptan Sulphur) :
تختلف نسب الهيدروكربونات في البترول وتحدد نسب هذه المجموعات اغلب مواصفات جودة البترول (والمنتجات البترولية) , إلا انه توجد كذلك مكونات غير هيدروكربونية,مثل الكبريت والنيتروجين والأكسجين,ويعد التخلص منها ضرورياً حيث تؤثر على جودة المنتجات البترولية نتيجة تأثير حامض الهيدروكلوريك الناتج عن التحلل الحراري إلى تآكل المعدات المعدنية,وتسبب المركبات الكبريتية إلى تعرض السائل للأكسدة أثناء النقل , كما أنها تقلل من كفاءة الرصاص أو الايثيل الذي يضاف إلى البترول لتحسين رقمه الاكتانى .
5- الرقابة على ضغط البترول (Vapor pressure ) :
نظراً لأن للضغط تأثيراً كبيراً على كثافة السائل فلابد من السيطرة على ضغط السائل حتى يصبح بالكثافة المطلوبة،والمقصود بالضغط,الدرجة التي عندها يحتفظ السائل (البترول) بكثافته ولا تتأثر عندها كثافة السائل .
ثالثا :- الرقابة الإحصائية على جودة الديزل :
يعد الديزل من المنتجات غير المباشرة,أي لا يمكن الحصول عليه مباشرة من عملية التقطير الابـتدائي , وإنما يتم الحصول عليه من خلط نوعين من السولار,وهو القطفة البترولية التي يبلغ مدى غليانها بين 260- 420 درجة مئوية,وهو مثل باقي المشتقات يحتوي على النفثالين والعطريات,وفيه أنواع مختلفة من المركبات الكبريتية,وكذلك المركبات النتروجينية القاعدية وغير القاعدية,والأحماض الدهنية .
ولغرض الرقابة على منتج الديزل لابد من الرقابة على أهم الخصائص الذي تحدد جودة الديزل,ولذلك سوف يتم إجراء العديد من الاختبارات التي تحدد جودة الديزل- كالآتي :
1- الرقابة على كثافة الديزل (SP.G ) :
تعتبر الكثافة أهم فحص أو اختبار على السائل , حيث إن كثافة الديزل محددة بـ (0.86-0.82 ) وهي نفس المواصفة الخليجية ( المعتمدة محليا إذا زاد عنها انتقل إلى مازوت وإذا قل عنها تحول إلى كيروسين (أو وقود التدفئة)
2- الرقابة على ثقل الديزل :
يعتبر الثقل عاملاً مهماً وخاصية من خصائص جودة الديزل ، نظرا لأنه وقود الآلات الثقيلة. فالتحكم بثقل الديزل يعني جعله مناسبا لآلات دون غيرها ( كالتي تعمل بالمازوت مثلا ) ، وقد تم تحديد مواصفات ثقل الديزل بـ ( 95 ) كحد أعلى و (87) كحد أدنى,
3- الرقابة على قوة الاشتعال (العدد الستيانى) لوقود الديزل (cetane index ) :
يشتعل الديزل في ماكينات الديزل بالانضغاط وليس بالشرارة الكهربائية ، ويعد العدد الستيانى الدليل الذي يبين ميل وقود الديزل إلى الاشتعال العفوي بالانضغاط , ويعرف العدد الستيانى بأنه النسبة المئوية "بالحجم" للستيان وميثيل النفثالين الذي تطابق اشتعاله اشتعال الوقود المراد اختباره
4- الرقابة على درجة الوميض للديزل (Flash point )
تعرف درجة الوميض بأنها درجة الحرارة التي تومض عندها أبخرة الديزل المسخن في ظروف محددة عند تقريب لهب منها ,ويفيد ذلك في الحفاظ على الديزل من الاشتعال عند تعرضه لدرجة حرارة معينة .
5- الرقابة على مركبات الكبريت في الديزل :
يعد الكبريت من المواد المتوفرة في المنتجات النفطية وبقاؤه فيها يؤثر على الآلات التي تعمل بهذا المنتج , أي أن الكبريت يحدد جودةالمنتجات النفطية ومن ضمنها الديزل,لذلك يتم نزعه من الديزل أو تخفيض نسبته,وقد حددت نسبته في المواصفات بـ(1%) كحد أعلى لوجود الكبريت في الديزل .
6- الرقابة على لزوجة الديزل (Viscosity ) :
تعرف اللزوجة بأنها درجة مقاومة السائل لإزاحة إحدى طبقاته بالنسبة لطبقة أخرى تحت تأثير قوة خارجية , ويوجد نوعان من اللزوجة , اللزوجة الدينامية , اللزوجة الكيميائية,والتي يتم اختبارها هي اللزوجة الكيميائية (V) وهي النسبة بين اللزوجة الدينامية والكثافة النسبية للسائل عند درجة الحرارة نفسها (التي حدد عندها كثافة السائل) وتقاس بالمتر المربع/الثانية .
7- الرقابة على درجة الانسكاب للديزل (pour pt ) :
يعد تحديد درجة انسكاب الديزل مهماً جداً,حيث إنه يحتوي على بعض الايدروكربونات التي تتجمد تحت درجات الحرارة المنخفضة,ومن ثم عادة ما يتم تحديد درجة انسكاب الديزل ويحدد في المواصفات بـ[5 , -1 ]
النتائج
ويمكن عرض اهم النتائج في خمس نقاط على النحو الآتي:
بينت اختبارات الرقابة الإحصائية لخصائص منتج الكيروسين باستخدام خريطة الوسط الحسابي وخريطة المدى وخريطة عدد العيوب ( C ) في خرائط ضبط الجودة الاعتيادية من خلال فحص (25) عينة عشوائية من إنتاج الكيروسين ، و(4) مفردات لكل عينة ، ورسم حدي الضبط لكل خارطة مستخدمة ، أن جودة منتج الكيروسين في مصفاة عدن تقع في حدود المواصفات المقبولة لجميع خصائص الكيـــــروسين ( كثافة الكيروسين ، وميض الكيروسين ، مركبات الكبريت في الكيروسين ، نسبة النفثالين في الكيروسين ، بداية تجمد الكيروسين ، حمضية الكيروسين ، لون الكيروسين ) .
2- بينت اختبارات الرقابة الإحصائية لخصائص منتج البترول باستخدام خريطة الوسط الحسابي وخريطة المدى في خرائط ضبط الجودة الاعتيادية من خلال فحص (25) عينة عشوائية من إنتاج البترول ، و(4) مفردات لكل عينة ، ورسم حدي الضبط لكل خارطة مستخدمة ، أن جودة منتج البترول في مصفاة عدن غير مطابق للمواصفات لـ ( كثافة البترول ، الرقم الاكتاني ، نسبة الرصاص) بينما بينت اختبارات نسبة الكبريت وضغط البترول بأنها مطابقة للمواصفات .
3- بينت اختبارات الرقابة الإحصائية لخصائص منتج الديزل باستخدام خريطة الوسط الحسابي وخريطة المدى في خرائط ضبط الجودة الاعتيادية من خلال فحص (25) عينة عشوائية من إنتاج الديزل ، و(4) مفردات لكل عينة ، ورسم حدي الضبط لكل خارطة مستخدمة ، أن جودة منتج الديزل في مصفاة عدن غير مطابق للمواصفات لـ ( كثافة الديزل ، درجة انسكاب الديزل ) بينما بيــــــنت الاختبارات نفسها لخصائص ( ثقل الديزل ، قوة اشتعال الديزل ، درجة وميض الديزل ، مركبات الكبريت في الديزل ، لزوجة الديزل ) بأنها مطابقة للمواصفات.
التوصيات
انطلاقاً من النتائج التي تم التوصل إليها يمكن اقتراح التوصيات الآتية:
ينبغي اتباع المواصفات العالمية في انتاج المنتجات النفطية لتأمين جودة المنتجات وزيادة ربحية المصفاة وتعزيز وضعها التنافسي و حفاظا على المركبات والآلات والبيئة وصحة الإنسان.
2- ضرورة استخدام الأساليب الإحصائية في الرقابة على جودة المشتقات النفطية لما تحققه من كشف للعيوب ورقابة أفضل على الإنتاج.
3-التقيد بمواصفة كثافة البترول المحددة من قبل الدولة وهي المواصفة الخليجية لإنتاج بترول ذو كثافة مطابقة للمواصفات .
4- تثبيت الرقم الاكتاني للبترول لما له من تأثير على الاحتراق في المركبات ويؤدي إلى سرعة هلاكها .
5- يوصي الباحث القائمين على مصفاة عدن بضرورة إخلاء البترول من مادة الرصاص لما له من تأثير مضر بصحة الإنسان والبيئة , واستخدام بيوتيل الايثير كبديلاً للرصاص لخلوه من إضرار مادة الرصاص .
6- إخلاء البترول من مركبات الكبريت لما له من تأثير على تأكل الآلات والمعدات.
7- ضرورة الحفاظ على كثافة الديزل ومطابقته للمواصفات المحدد ه له , لما له من تأثير على الآلات والمعدات .
8- لا بد من تثبيت الرقم الستياني للديزل طبقاً للمواصفات وحفاظاً على الآلات والمعدات .
9- إعداد برنامج تأهيل للقائمين على المختبر في مصفاة عدن لكيفية استخدام الأساليب الإحصائية في الرقابة على الجودة .