ویسکوزیته روغن یکی از مهمترین عواملی است که عملکرد، راندمان و طول عمر کمپرسور را تحت تأثیر قرار میدهد. انتخاب روغن با ویسکوزیته مناسب و کنترل آن در طول دوره بهرهبرداری، نقش اساسی در کاهش اصطکاک، جلوگیری از سایش قطعات و حفظ عملکرد پایدار کمپرسور دارد. اگر ویسکوزیته روغن از محدوده استاندارد خارج شود، حتی استفاده از بهترین روغن نیز نمیتواند از آسیب دیدن قطعات داخلی جلوگیری کند. به همین دلیل، کنترل ویسکوزیته یکی از مهمترین برنامههای نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه (PM) در انواع کمپرسورهای پیستونی، اسکرو و سانتریفیوژ محسوب میشود.
در کمپرسورها، روغن برای آببندی کمپرسور در مقابل نشت گاز، روغنکاری قطعات متحرک و مدیریت دما در حین کار استفاده میشود. وضعیت روغن روانکار عاملی حیاتی در افزایش عمر یاتاقان کمپرسور و قابلیت اطمینان کلی آن است. نظارت و مدیریت ویسکوزیته روغن میتواند از خرابیهای پرهزینه ناشی از خرابی بلبرینگ جلوگیری کند. ویسکوزیته همچنین در بهرهوری انرژی نقش دارد، زیرا تقاضا برای کمپرسورهای کارآمدتر باعث استفاده از روغن با ویسکوزیته پایینتر میشود.
طیف وسیعی از روغنهای کمپرسور، چه پایه معدنی چه پایه سینتتیک، موجود است. مقاومت در برابر آب، پایداری حرارتی، عمر طولانی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر جذب گازهای فرآیند همه از ویژگی های مهم هستند. نظارت بر ویسکوزیته روغن کمپرسور بهترین راه برای جلوگیری از سایش یاتاقان و خرابی کمپرسور است. در حالی که برخی از واحدها ممکن است به ندرت یک بار در ماه نظارت کنند، تغییرات سریع در ویسکوزیته رخ میدهد و نتایج می تواند زیانبار باشد.
چنانچه مراقب ویسکوزیته یا گرانروی روغن روانکار استفاده شده در هر یک از کمپرسورهای دوار در کارخانه نباشید، توقف تولید دقیقاً همان چیزی است که در خطر است. یک لحظه تمام فرآیندها آماده و در حال اجرا هستند، و لحظه بعد خرابی بلبرینگ و توقف تولید وجود دارد. این فقط هزینه تولید از دست رفته نیست. خرابی کمپرسور در یک قسمت از پالایشگاه می تواند هزاران دلار در روز هزینه از دست دادن درآمد داشته باشد. همچنین، هزینه تعمیر کمپرسور یا تعویض آن و حتی هزینه نگهداری قطعات یدکی نیز وجود دارد.
واضح است که کنترل ویسکوزیته روغن کمپرسور برای حفظ سلامت کمپرسور حیاتی است، اما این یک روش معمول است که ویسکوزیته روانکار را در هر کمپرسور اصلی یک بار در ماه با فرستادن یک نمونه به آزمایشگاه برای آزمایش کنترل کنید. برای کمپرسورهایی که روغن با متان و سایر گازهای هیدروکربنی سبک در تماس است، ویسکوزیته روانکار میتواند بسیار سریعتر تجزیه شود و خطر خرابی را افزایش دهد. پالایشگاهها همچنین دریافتهاند که نظارت بر دما برای کنترل ویسکوزیته روغن کمپرسور ناکافی است.
یک پالایشگاه بزرگ خلیج فارس ادعا میکند که این مشکل را از طریق نظارت لحظهای ویسکوزیته روغن در کمپرسورهای حیاتی حل کرده است. مدیر کارخانه میگوید: «ما متوجه شدیم که ویسکومترهای در خط بهترین راه برای دانستن اینکه چه اتفاقی برای روغن در کمپرسورهای اسکرو بزرگ میافتد، هستند. علاوه بر این، ما دریافتیم که نظارت لحظهای بر ویسکوزیته روغن یک روش مقرون به صرفه برای پیگیری سلامت کمپرسور است.
معیار واقعی سلامت ویسکوزیته روغن تنها زمانی قابل اندازه گیری است که در موقعیت طبیعی آن با بخارات گاز حل شده در آن اندازهگیری شود. علاوه بر این، نظارت بر دمای روغن کمپرسور برای محافظت از یاتاقانهای کمپرسور کافی نیست، به خصوص در کاربردهایی که شروع و توقف فرآیند ممکن است رخ دهد. آنچه مورد نیاز است، پایش لحظهای ویسکوزیته روغن است تا به اپراتورهای کارخانه کمک کند تا دادههای کامل در مورد ویسکوزیته روغن در اختیار داشته باشند.
غیرقابل پیش بینی بودن تغییرات ویسکوزیته بدلیل تغییرات دما، آلودگی، اکسیداسیون و غیره به این معنی است که بررسی های ماهانه برای جلوگیری از خرابی یاتاقان و متعاقب آن خرابی کارخانه کافی نیست. برخی از واحدها در حال طراحی ویسکومترهای درون خطی در کمپرسورها هستند تا تغییرات ویسکوزیته لحظهای را نظارت کنند، و این رویکرد "پیشگیرانه" را راهی ایدهآل برای اطمینان از عمر کارکرد و به حداقل رساندن هزینههای مربوط به خرابیهای برنامهریزی نشده میدانند.
اگر ویسکوزیته بیش از حد کم باشد چه اتفاقی میافتد؟
روغن بسیار رقیق قادر به ایجاد فیلم روانکار کافی نیست. در این شرایط تماس مستقیم قطعات فلزی افزایش یافته و سایش به سرعت آغاز میشود. همچنین احتمال افزایش دمای یاتاقانها، کاهش فشار روغن و آسیب به پیستونها، روتورها یا چرخدندهها بیشتر خواهد شد.
از دیگر پیامدهای ویسکوزیته پایین میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش سایش قطعات
- افزایش اصطکاک
- کاهش فشار روغن
- افزایش دمای کمپرسور
- کاهش عمر یاتاقانها
- افزایش احتمال گریپاژ قطعات
اگر ویسکوزیته روغن کمپرسور بیش از حد زیاد باشد چه مشکلاتی ایجاد میشود؟
روغن غلیظ نیز به همان اندازه خطرناک است. ویسکوزیته بالا باعث میشود روغن به سختی در مدار گردش کند و انتقال حرارت کاهش یابد. علاوه بر این، موتور یا الکتروموتور کمپرسور برای به گردش درآوردن روغن انرژی بیشتری مصرف خواهد کرد.
نتایج ویسکوزیته بیش از حد عبارتاند از:
- افزایش مصرف انرژی
- سخت شدن راهاندازی کمپرسور
- کاهش جریان روغن
- افزایش دمای روغن
- روانکاری نامناسب در استارت اولیه
- کاهش راندمان سیستم
چه عواملی باعث تغییر ویسکوزیته روغن کمپرسور میشوند؟
در طول زمان، عوامل مختلفی میتوانند باعث افزایش یا کاهش ویسکوزیته روغن شوند. مهمترین این عوامل عبارتاند از:
- اکسیداسیون روغن در اثر دمای بالا
- ورود گردوغبار و ذرات جامد
- آلودگی با آب یا رطوبت
- اختلاط با روغن نامناسب
- رقیق شدن روغن توسط سوخت یا مبرد (در برخی کمپرسورها)
- کارکرد طولانیتر از عمر مفید روغن
- تشکیل لجن و محصولات اکسیداسیون
چگونه ویسکوزیته روغن را کنترل کنیم؟
کنترل ویسکوزیته تنها با مشاهده رنگ روغن امکانپذیر نیست و باید بهصورت علمی انجام شود. بهترین روشها عبارتاند از:
- انجام آنالیز دورهای روغن در آزمایشگاه
- مقایسه ویسکوزیته با مقدار اولیه روغن نو
- بررسی روند تغییرات در هر سرویس
- کنترل دمای عملکرد کمپرسور
- جلوگیری از ورود آلودگی و رطوبت
- تعویض بهموقع روغن و فیلتر روغن
آنالیز روغن یکی از مؤثرترین روشهای پیشبینی خرابی تجهیزات و افزایش قابلیت اطمینان کمپرسورها است.
ارتباط ویسکوزیته با دمای کاری کمپرسور
با افزایش دما، ویسکوزیته روغن کاهش مییابد و روغن روانتر میشود. در مقابل، کاهش دما باعث افزایش ویسکوزیته و غلیظ شدن روغن خواهد شد. به همین دلیل انتخاب گرید مناسب روغن باید متناسب با شرایط آبوهوایی، دمای محیط و دمای کاری کمپرسور انجام شود.
روغنهایی که شاخص ویسکوزیته (VI) بالاتری دارند، تغییرات کمتری در اثر نوسانات دمایی تجربه میکنند و عملکرد پایدارتری ارائه میدهند.
چه زمانی باید روغن کمپرسور تعویض شود؟
اگر آنالیز روغن نشان دهد که ویسکوزیته بیش از حدود ۱۵ درصد نسبت به مقدار اولیه تغییر کرده است، معمولاً زمان بررسی علت و در بسیاری از موارد تعویض روغن فرا رسیده است. البته معیار دقیق باید بر اساس توصیه سازنده کمپرسور و نتایج آزمایش روغن تعیین شود.
نقش انتخاب گرید مناسب روغن
گرید ویسکوزیته مناسب، یکی از مهمترین عوامل در سلامت کمپرسور است. روغنهای کمپرسور معمولاً در گریدهای ISO VG 32، ISO VG 46، ISO VG 68، ISO VG 100 و ISO VG 150 تولید میشوند. انتخاب هر گرید به نوع کمپرسور، سرعت دوران، فشار کاری، دمای محیط و توصیه سازنده بستگی دارد.
اشتباهات رایج در کنترل ویسکوزیته روغن کمپرسور
بسیاری از کاربران تصور میکنند تیره شدن رنگ روغن به معنای خراب شدن آن است، در حالی که تنها راه تشخیص وضعیت واقعی روغن، انجام آزمایشهای تخصصی است. همچنین اضافه کردن روغن با گرید متفاوت، مخلوط کردن برندهای مختلف یا استفاده از روغن موتور به جای روغن کمپرسور، میتواند باعث تغییر ویسکوزیته و کاهش عملکرد سیستم شود.
