استراتژیهایی برای رسیدن به روغنی فاقد رطوبت
مقالات زیادی را در زمینه تاکید بر فضایل کنترل آلودگی اختصاص دادهایم. هر سال که میگذرد، به نظر میرسد بازخورد بیشتری از کاربران دریافت میکنیم که بر اهمیت برای داشتن روغن تمیز، خشک و خنک تأیید میکند. مهمترین نکتهای که در زمینه کنترل آلودگی باید در نظر داشته باشید حذف آب است. تمرکز اصلی ما در این مقاله بر استراتژیهایی برای رسیدن به روغنی فاقد رطوبت است.
دستگاههای خود را در برابر آب محافظت کنید.
به سختی میتوان منطق کنترل نفوذ آب را زیر سوال برد. اما از آنجایی که رطوبت در همه جا وجود دارد، دستیابی به خشکی از طریق حذف به تنهایی ممکن است عملی یا حتی ضروری نباشد. روغنهای روانکننده درجات مختلفی از رطوبتسنجی (گرایشات آب دوستی) دارند که کنترل تمام آبهای محلول را به عملی تقریباً بیهوده تبدیل میکند. با این حال، برای بسیاری از کاربردها، این آب آزاد و امولسیون است که مخربترین حالت است و از این رو، هدف اصلی کنترل آب آزاد یا آب در حالت امولسیون است.
جلوگیری از ورود آب از منابع محیطی، ماشینی و فرآیندی بسیار اهمیت دارد. نقاط متداول نفوذ آب عبارتند از:
- آب حاصل از ساختار روغن (برخی مخازن میتوانند اینچ آب را زیر سطح روغن جمع کنند)
- آببندی توربین (به عنوان مثال، تنظیم فشار نامناسب)
- سیستم استخراج بخار معیوب
- نشت آب در فرآیند تولید خمیر و کاغذ، تصفیهخانههای آب، تصفیهخان های فاضلاب و غیره.
- نشتی کولر روغن
- نشتی آب از آببندیها به دلیل شستشو، باران و سیل
- دریچه ورودی/فضای هوا در مخزن
اولویت اصلی این است که نقاط نفوذ را از طریق کنترل نفوذ دقیق و مدیریت شده به خوبی مهار کنید. به تعویق انداختن تعمیر و نگهداری مهر و مومهای فرسوده، تنفس معیوب و نشت مایع خنککننده، رویدادهای تعمیر و نگهداری گرانتری را در آینده ایجاد میکند و هزینه احتمالی تعویض زود هنگام روغن، آبگیری روغن و تعویض قطعات آسیبدیده را به دنبال خواهد داشت. نظارت و بستن سریع سایتهای نفوذ تا حد زیادی استفاده عاقلانهتر را فراهم میکند.
تجزیه و تحلیل روغن میتواند یک استراتژی مهم برای ارائه هشدارهای کد قرمز برای مشکلات ورود آب دورهای باشد. این امر میتواند به سادگی بازرسی بصری روزانه با استفاده از سایت گلاس، BS&W، سطحسنجها و نمونهبرداری از منطقه زنده یا live-zone oil samples باشد. به طور معمول، در زمینههای صنعتی، “نمونهبرداری منطقه زنده” به عمل جمعآوری نمونه روغن از ماشینآلات در حین کار یا “منطقه زنده” اشاره دارد. این روش امکان ارزیابی دقیقتری از وضعیت روغن و سلامت تجهیزات را فراهم میکند. علاوه بر بازرسی قابل مشاهده، آب را میتوان با استفاده از ابزارهایی مانند کراکل تست و آشکارسازهای هیدرید کلسیم شناسایی کرد. تست کراکل یک آزمایش ساده برای شناسایی وجود آب آزاد و امولسیون شده معلق در روغن است.
هنگامی که با منبع جدید آب مواجه شدید، میتوان اقدامات اصلاحی را به سرعت اجرا کرد. هنگامی که آلودگی شدید آب مشاهده میشود، نیاز چندانی به تعیین کمیت مقدار دقیق روغن وجود ندارد. باید فورا اقدام کرد.
مقاله "حذف آلودگی در قطعات روغنکاری شده" به دور نگه داشتن منابع آلودگی احتمالی از تجهیزات روغنکاری شده تاکید دارد.
وقتی قطعات ماشین و روانکنندهای مانند گریس در معرض آلودگی قرار میگیرند، مانند ریختن بنزین روی آتش روشن است. روانکنندهای که باید از این سطوح فلزی محافظت کند، اکنون باید با آلودگی نیز مبارزه کند.
مقاله "اهمیت خاصیت مقاومت در برابر آب" کمک میکند تا گریس مقاوم در برابر آب را چگونه بر اساس نیازهای خود انتخاب کنید.
آب میتواند افزودنیها به ویژه مواد افزودنی ضد سایش و فشار شدید را از طریق هیدرولیز تجزیه کند و اسیدهایی را تشکیل دهد که قادر به تخریب سطوح یاتاقان هستند.
مقاله "تیتراسیون آب در روانکار بر اساس شیوه کارل فیشر" به توضیح روشهای اندازهگیری آب در روانکار میپردازد.
تیتر کولومتری کارل فیشر (KF) یکی از دقیقترین روشها است. برخلاف سایر تکنیکها، این روش میتواند سطوح پایین آزاد، امولسیون شده و محلول را ردیابی کند.
بگذارید ماشین خودش خشک شود
برای ماشینهایی که معمولاً کار میکنند، مقادیر کم تا متوسط آب میتواند از طریق تبخیر از طریق هوا و دریچه از روغن خارج شود. هر چه روغن داغتر و رطوبت نسبی هوا کمتر باشد، فرآیند استخراج آب ناشی از تبخیر سریعتر اتفاق میافتد. البته نمیتوان از پیامدهای منفی که گرما بر روغن و ماشین وارد میکند چشمپوشی کرد. بنابراین، این رویکرد باید به میزان کم استفاده شود.
برخی از شرکتها از فنها و دستگاههای تصفیه هوا استفاده میکنند تا فضای خود را نسبتاً خشک نگه دارند. پاک کردن فضای هوای مرطوب نه تنها به حذف آب از روغن کمک میکند، بلکه میتواند به طور قابل ملاحظهای نفوذ و تراکم رطوبت جو را کنترل کند. روانکنندههایی با خاصیت ریزش آب خوب (قابلیت حل شدن) میتوانند آب آزاد را به سرعت در مناطق کم مخزن آزاد کنند. سپس میتوان این آب را به صورت دورهای با استفاده از روشهای دستی یا خودکار تخلیه کرد. در مجموع، هر کاری که بتوان انجام داد تا به ماشین و روغن آن کمک کند تا رطوبت گاه به گاه به خودی خود دفع و تخلیه شود، همیشه رویکرد خوبی است. با این حال، دنیای واقعی اغلب کمتر ایدهآل است از این رو، برای دستیابی به خشکی مطلوب، نیاز به بیرون ریختن آب با مداخلات انسانی یا مکانیکی وجود دارد.
گزینههای اجباری برای دهیدراسیون یا خشک کردن
به نظر میرسد تعداد سیستمهای دهیدراسیون در بازار روز به روز در حال افزایش است. برخی از روشهای آزمودهشده و واقعی در دهههای گذشته مورد استفاده قرار گرفته است در حالی که برخی روشهای دیگر نوآورانهتر هستند و طیف وسیعی از مزایای عملکردی را به همراه دارند. البته نباید فراموش کرد که تنها بهترین سیستمهای فناوری جدید احتمالاً پایدار میمانند تا سیستمهای فناوری قدیمیتر را برای تغییر یا منسوخ شدن تحت فشار قرار دهند. هنگامی که روغن به طور تصادفی خیس میشود، اولین خط دفاعی این است که سعی کنید روغن را تا حد امکان با جداسازی گرانشی در مخازن تهنشینی آزاد کنید. حرارت دادن روغن تا حدود 160 درجه فارنهایت میتواند با کاهش ویسکوزیته روغن و افزایش وزن مخصوص دیفرانسیل بین روغن و آب به تسهیل جداسازی کمک کند. آنچه در روغن به عنوان آب حل شده و امولسیون شده باقی میماند را میتوان با استفاده از آبگیرها پاک کرد. در زیر توضیحات کلی از این روش ها آمده است:
- جداکنندههای گریز از مرکز: در حالی که تانکهای تهنشینی از نیروی گرانش اندکی استفاده میکنند، جداکنندههای گریز از مرکز میتوانند با تولید 10000 Gs، فرآیند را افزایش دهند. روغنهایی با ویسکوزیته پایین با قابلیت دمولسیون خوب بهترین عملکرد را دارند.
- جداکنندههای ادغامشونده: اینها نیز توسط نیروهای گرانش کار می کنند. این جداکنندهها از رسانههای فیلتراسیون ویژه برای کمک به جمع کردن قطرات آب در کنار هم استفاده میکنند تا سریعتر تهنشین شوند. قطرات بزرگ آب سریعتر از قطرات کوچک مینشینند (قانون استوکس). در این مورد نیز روغنهایی با ویسکوزیته پایین با قابلیت دمولسیون خوب بهترین عملکرد را دارند.
- جداکنندههای هواگیری (Sparging and air-stripping separators): با فشار دادن حبابهای هوای گرم و خشک به داخل روغن، معمولاً کمآبی نسبتاً سریعی رخ میدهد زیرا هوا اجازه پاک شدن را میدهد. رطوبت توسط هوای خشک (خشک کننده) از روغن خارج میشود. این روش ساده اما موثر است.
- آبگیری دیالیزی: این فناوری از یک غشای متخلخل ویژه استفاده میکند. در یک طرف غشاء روغن مرطوب و در طرف دیگر هوای خشک قرار دارد.
- آبگیری در خلاء: این جداکنندهها آب موجود در روغن را میجوشانند تا بخار تشکیل دهند که میتواند به اتمسفر آزاد شود یا به عنوان میعانات متراکم شود. برای اینکه آب در دمای پایین از روغن بجوشد، روغن در معرض خلاء (معمولاً 25 تا 28 اینچ جیوه) قرار میگیرد. در خلاء، آب میتواند به سرعت در دماهای پایین در حدود 150 درجه فارنهایت تبخیر شود. دمای پایین خطر آسیب اکسیداتیو حرارتی به روغن و مواد افزودنی آن را کاهش میدهد.
- فیلتراسیون فوق جاذب: این فیلترها از پلیمرهای خاصی استفاده میکنند که در معرض آب منجر به تشکیل ژل میشوند. پلیمرها میتوانند تا 500 برابر وزن خود آب نگه دارند. در نهایت، فیلترها در تماس با آب متورم و باعث افزایش فشار میشوند که در این حالت نیاز به تعویض را نشان میدهد.
هر یک از این فناوریهای دهیدراسیون در پیکربندیهای اختصاصی منحصربهفردی توسط فروشندگان مختلف ارائه میشوند و طبق معمول همگی دارای نقاط قوت و ضعف هستند. به همین دلیل باید بر اساس کاربرد و نیاز انتخاب شوند. مقالات مربوط به اکثر این فناوریها را میتوان با استفاده از موتور جستجو در وبسایتهای مختلف به دست آورد.
منبع
Fitch, J. (2019) Strategies to achieve and sustain dry oil. https://www.machinerylubrication.com/Read/2149/dry-oil.
سوالات متداول
شرکتها میتوانند با انتخاب روغنهای پایه و افزودنیهایی که تبخیر سریع را افزایش میدهند و حداقل بقایا را از خود به جای میگذارند، به فرمولاسیون روغن خشک دست پیدا کنند. این ممکن است شامل استفاده از روغنهای پایه مصنوعی با فراریت کم و ترکیب مواد افزودنی مانند اصلاحکنندههای اصطکاک، عوامل ضدسایش و آنتیاکسیدانها باشد.
چالشها ممکن است شامل متعادل کردن خواص روانکنندگی روغن با تمایل به تبخیر سریع، اطمینان از سازگاری با انواع مختلف ماشینآلات و شرایط عملیاتی و رسیدگی به هرگونه معاوضه عملکردی باشد. علاوه بر این، شرکتها باید اطمینان حاصل کنند که فرمولاسیون روغن خشک با استانداردهای صنعت و الزامات نظارتی مطابقت دارد.
بله، فرمولهای روغن خشک را میتوان برای برآورده کردن نیازهای خاص کاربردهای مختلف، مانند ماشینکاری با سرعت بالا، مهندسی دقیق، یا روانکاری درجه مواد غذایی، سفارشی کرد. شرکتها میتوانند با تولیدکنندگان و فرمولسازان روانکننده کار کنند تا راهحلهای متناسب با نیازها و چالشهای منحصربهفرد آنها را توسعه دهند.
