حذف موثر وارنیش از سیستم روغن‌کاری توربین

وارنیش چگونه تشکیل می‌شود؟

همه روغن های توربین حتی در شرایط عملیاتی معمولی مواد نامحلول ایجاد می‌کنند. سرعت تولید در شرایط عملیاتی شدید یا غیرعادی تسریع می‌شود. عواملی مانند اکسیداسیون، نقاط داغ، آلودگی شیمیایی، تخلیه الکترواستاتیک مربوط به فیلتر، میکرو دیزلینگ و فشرده سازی آدیاباتیک به طور گسترده ای از جمله منابع تولید لاک هستند.

  سیالات مبتنی بر هیدروکربن معمولی برای تولید لجن یا لاک نامحلول در روغن تحت تخریب اکسیداتیو و پلیمریزاسیون قرار می‌گیرند. تعدادی از ترکیبات شیمیایی اکسیژن‌دار در طول اکسیداسیون حرارتی تولید می‌شود، از جمله اسیدها، الکل ها، استرها، کتون ها، و غیره. با این حال، مطالعات نشان داده است که پیش‌سازهای لاک دارای گونه‌هایی هستند که عمدتاً حاوی دو اتم اکسیژن در هر مولکول هستند. هیدروکسیل اسیدها به عنوان واسطه‌های فعال در تشکیل لاک به شمار می‌روند. بسته افزودنی و برهمکنش آن با پایه ممکن است نقش مهمی در تشکیل لاک داشته باشد.

افزودنی های بازدارنده اکسیداسیون برای کنترل فرآیند اکسیداسیون به سیالات اضافه می شوند. دو دسته متداول از افزودنی ها عبارتند از فنول‌های hindered phenol و آمین‌های معطر. آمینها ترکیبات نیتروژن‌دار و فنول یکی از ترکیبات ساده آلی بوده که از اتصال یک گروه هیدروکسیل (OH)  و یک حلقه بنزنی تشکیل می‌شود. فنول‌های مهار شده یا hindered phenol به عنوان جاذب رادیکال عمل می‌کنند. آنها برای دماهای پایین‌تر مناسب‌تر هستند، در حالی که آمین‌ها در دماهای بالاتر عملکرد بهتری دارند. ثابت شده که بسته افزودنی ترکیبی فنل/آمین قوی‌تر است، زیرا فنول‌ها آمین‌های تخلیه شده را نیز احیا می‌کنند. پس از اتمام مواد افزودنی، فرآیند اکسیداسیون بسیار تسریع می‌شود. کارشناسان نظارت دقیق بر کاهش فنول و آنتی‌اکسیدان‌های آمین را توصیه می‌کنند. هنگامی که آنتی اکسیدان‌های فنولی به سطح کاهش نزدیک می‌شوند، می توانید انتظار داشته باشید که سطح آمین شروع به کاهش کند و پتانسیل ایجاد لاک افزایش یابد.

دمای بالا نیز به فرآیند اکسیداسیون کمک می‌کند. قانون کلی این است که به ازای هر افزایش 10 درجه سانتیگراد (18 درجه فارنهایت) در دمای عملیاتی، سرعت اکسیداسیون دو برابر می‌شود (قانون نرخ آرنیوس). آب، هوادهی و ساییدگی ذرات فلزی مانند آهن و مس به عنوان کاتالیزور برای تسریع این فرآیند عمل می‌کنند.

علاوه بر اکسیداسیون، مسیر اصلی دیگر برای تخریب سیال در یک توربین، تخریب حرارتی است. سه منبع متداول تخریب حرارتی سیال و در نتیجه تشکیل لاک عبارتند از حباب‌های هوا در روغن، نقاط داغ در سیستم و تخلیه الکترواستاتیکی ناشی از فیلتر.

منبع حباب های هوا در سیال می‌تواند نشت خط مکش، نشت آب‌بند پمپ و هم زدن مخزن ناشی از بازگشت سیال غوطه‌ور به مخزن باشد. این حباب‌های هوا وقتی در معرض فشرده‌سازی سریع قرار می‌گیرند، مانند ورودی یک پمپ فشار بالا می‌توانند تحت فشار سریع آدیاباتیک و در نتیجه افزایش سریع دمای سیال قرار گیرند. به طور معمول، دمایی در محدوده 1000 درجه فارنهایت ممکن است در طول این فشرده سازی آدیاباتیک حباب های هوا حاصل شود. دمای بالا باعث تخریب حرارتی و منجر به تشکیل لاک می‌شود.

  تولید بار الکترواستاتیک یا تریبوالکتریک (الکتریسیته تولید شده توسط مالش دو ماده) در سیستم‌های روانکاری توربین در نتیجه اصطکاک بین سیال و اجزای سیستم اتفاق می‌افتد. بزرگی بار تولید شده به بسیاری از عوامل مرتبط با یکدیگر از جمله مسائل زیست‌محیطی بستگی دارد. این اثر به روش‌های مختلفی خود را نشان می‌دهد، که قابل توجه‌ترین آن صدای کلیک قابل شنیدن در هنگام تخلیه شارژ انباشته است و باعث ایجاد جرقه در داخل سیستم می‌شود. اثرات کمتر آشکار شامل مهاجرت بار الکتریکی به پایین دست فیلتر است که باعث آسیب به اجزای سیستم و فیلتر می‌شود. اخیراً تمرکز بر الکتریسیته سیال و تخلیه استاتیکی به عنوان عوامل برجسته در تشکیل لجن و لاک در سیستم‌های توربین مورد توجه قرار گرفته است. روش‌های مختلفی برای کاهش پتانسیل تجمع بار استاتیکی در سیستم‌های سیال امتحان شده است که در میان آنها می‌توان به افزودنی‌های ضد الکتریسیته ساکن اشاره کرد که ممکن است برای روغن‌های توربین مناسب نباشند.