اگر یکی از پالایشگاه فعال را اداره می‌کنید، آخرین چیزی که به آن نیاز دارید یک تعطیلی برنامه‌ریزی نشده است. اما اگر مراقب ویسکوزیته روغن روان‌کننده استفاده شده در هر یک از کمپرسورهای دوار در کارخانه نباشید، توقف تولید دقیقاً همان چیزی است که اتفاق می‌افتد و بیشترین خطر متوجه کمپرسورهای گاز است. یک دقیقه تمام فرآیندها آماده و در حال اجرا هستند و دقیقه بعد خرابی بلبرینگ و توقف تولید رخ خواهد داد.
این فقط هزینه تولید از دست رفته نیست. خرابی کمپرسور در یک قسمت از پالایشگاه می‌تواند ده ها هزار دلار در روز هزینه از دست دادن درآمد به دنبال داشته باشد، مقادیر مشابه نیز باید برای بازسازی یک کمپرسور در نظر داشته باشید و در برخی شرایط ممکن است صدها هزار دلار هزینه صرف جایگزین کردن کمپرسور کنید. هزینه نگهداری قطعات یدکی نیز وجود دارد که نباید از آن غافل شوید.
واضح است که مدیریت ویسکوزیته روانکار 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 کنترل کنید. برای کمپرسورهایی که روانکار 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 زمان واقعی دما برای نظارت بر ویسکوزیته روانکار ناکافی است.
مدیر کارخانه یک پالایشگاه بزرگ خلیج فارس می‌گوید: «ما متوجه شدیم که ویسکومترهای خطی بهترین راه برای دانستن اینکه چه اتفاقی برای روغن در کمپرسورهای پیچی بزرگ ما می‌افتد به شمار می‌روند. علاوه بر این، ما دریافتیم که نظارت بر ویسکوزیته روانکاری یک روش مقرون به صرفه برای پیگیری سلامت کمپرسور ارائه می‌دهد.
معیار واقعی سلامت ویسکوزیته روانکار تنها زمانی قابل اندازه‌گیری است که در موقعیت طبیعی آن با بخارات گاز حل شده در روان‌کننده اندازه‌گیری شود. علاوه بر این، نظارت بر دمای روان‌کننده برای محافظت از یاتاقان‌های کمپرسور کافی نیست، به خصوص در کاربردهایی که فرآیند شروع و توقف ممکن است رخ دهد.
آنچه مورد نیاز است، پایش ویسکوزیته درون خطی است تا به اپراتورهای کارخانه کمک کند تا داده‌های فوری و ضروری در مورد ویسکوزیته روان‌کننده ارائه کنند. راه حلی برای مدیران پالایشگاه وجود دارد که برای آنلاین و به روز نگه داشتن کارخانه‌ها تلاش می‌کنند. ویسکومترهای خطی جدید قادر به نظارت بر تغییرات در زمان واقعی در ویسکوزیته روان‌کننده هستند و روشی مقرون به صرفه برای پیگیری سلامت کمپرسور در زمان واقعی ارائه می‌دهند.
مقاله "هر آنچه که باید در مورد انواع کمپرسورهای هوا بدانید" در مورد انواع و ساختار پایه کمپرسورها توضیح می‌دهد.
کمپرسورهای جابجایی مثبت با به دام انداختن حجم ثابتی از هوا و سپس کاهش حجم به افزایش فشار منجر می‌شوند...
پالایشگاه‌ها و کمپرسورها
کمپرسورهای دوار در سراسر پالایشگاه‌های نفت در کاربردهایی از بازیابی بخار گرفته تا عملیات فرآوری گاز استفاده می‌شوند. کمپرسورهای اسکرو و اسکرول بخش قابل توجهی از این تجهیزات را تشکیل می‌دهند.کمپرسورهای اسکرو از دو پیچ متقابل برای فشرده‌سازی گازها استفاده می‌کنند. گاز با مکش وارد کمپرسور شده و توسط پیچ‌های چرخان از طریق رزوه‌ها حرکت می‌کند. فشرده‌سازی با کاهش فاصله بین رزوه‌ها انجام می‌شود و گاز فشرده شده را مجبور می‌کند از انتهای پیچ‌ها خارج شود.
کمپرسورهای اسکرول که اغلب به عنوان کمپرسورهای مارپیچی شناخته می‌شوند، از دو پره مارپیچی به هم پیوسته برای حرکت و فشرده‌سازی مایعات و گازها استفاده می‌کنند. کمپرسورهای اسکرول که معمولاً در کاربردهای میانی و نهایی یافت می‌شوند، به دلیل قابلیت اطمینان و عملکرد روانشان ارزشمند هستند.
"نکاتی برای نمونه‌گیری روغن از کمپرسورها" به شما نشان می‌دهد بهترین نقطه برای نمونه‌گیری در کدام قسمت کمپرسور به دست میآید.
در پاسخ به این سوال باید در نظر داشته باشید سه هدف اصلی برای تجزیه و تحلیل خوب روغن وجود دارد: به حداکثر رساندن چگالی داده‌ها، به حداقل رساندن اختلال داده‌ها و نمونه‌برداری در فرکانس مناسب.
اهمیت ویسکوزیته روان‌کننده
در هر دو نوع کمپرسور، روغن روان‌کننده برای آب‌بندی کمپرسور از نشت گاز، روغن‌کاری قطعات متحرک و مدیریت دما در حین کار استفاده می‌شود. وضعیت روغن روان‌کننده عاملی حیاتی در افزایش عمر یاتاقان کمپرسور و قابلیت اطمینان کلی آن است. نظارت و مدیریت ویسکوزیته روان‌کننده 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 روان کننده‌هایی با ویسکوزیته پایین‌تر می‌شود.
طیف وسیعی از روغن‌های روان‌کننده، معمولاً در ترکیبات مصنوعی، برای استفاده در کمپرسورها موجود است. مقاومت در برابر آب، پایداری حرارتی، عمر طولانی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر جذب گازهای فرآیند همه از ویژگی‌های مهم هستند. در حالی که هدف، روانکاری با عمر طولانی و مفید است، محیط‌های خشن، آلاینده‌ها و حتی رطوبت در محیط خارجی پالایشگاه می‌تواند طول عمر قابل استفاده روغن روان‌کننده را تا حد زیادی کاهش دهد.
نظارت بر ویسکوزیته روغن روان‌کننده بهترین راه برای جلوگیری از سایش یاتاقان و خرابی کمپرسور است. در حالی که برخی از کارخانه‌ها ممکن است به ندرت یک بار در ماه بر این مورد نظارت کنند اما تغییرات سریعی که در ویسکوزیته رخ می‌دهد می‌تواند نتایج شدیدی دنبال داشته باشد.
برای درک مفهوم پایه ویسکوزیته به مقاله "ویسکوزیته روغن روان‌کننده" مراجعه کنید.
طبق گفته انجمن تریبولوژیست‌ها و مهندسان روغن‌کاری (STLE)، ویسکوزیته یکی از مهم‌ترین خواص فیزیکی روغن است. این ویژگی اغلب یکی از اولین پارامترهایی است که توسط اکثر آزمایشگاه‌های آنالیز روغن اندازه‌گیری می‌شود، زیرا اهمیت آن برای شرایط روغن و روانکاری بسیار اهمیت دارد.
تغییرات در ویسکوزیته و خطرات متعاقب آن
روغن کمپرسور طوری فرموله شده که به خوبی کار کند و در دماها و فشارهای بالا پایدار بماند. روغن‌های معدنی تصفیه شده با آب به دلیل حلالیت کم در گاز (1 تا 5 درصد) استفاده می‌شود. روان‌کننده‌های کمپرسور مصنوعی بسته به فرآیند و میزان رقت گاز استفاده می‌شود. به عنوان مثال روغن های PAO (پلی آلفائولفین) دارای مقاومت عالی در برابر آب و اکسیداسیون هستند. روغن‌های PAG (پلی آلکالین گلیکول) که به راحتی گازها را جذب نمی‌کنند، در کاربردهایی که در آن گازهای فرآیند فشرده می‌شوند استفاده می‌شوند.
عوامل زیادی می‌توانند بر ویسکوزیته روغن روان‌کننده تأثیر بگذارند. این عوامل شامل اکسیداسیون، رقیق شدن، آلودگی، حباب ها و تغییرات دما هستند. اکسیداسیون زمانی اتفاق می‌افتد که فوم‌های روغن روان‌کننده به هم بخورد، روغن بیشتری در معرض هوای سطح قرار گیرد و باعث اکسیداسیون شود که ویسکوزیته را کاهش داده و عمر مفید روانکار را تهدید می‌کند. رقیق شدن زمانی حاصل می شود که روغن روان کننده با گازی مانند متان رقیق شود و ویسکوزیته کاهش یابد. حباب‌هایی به‌وجود می‌آیند که روغن کف‌کننده روی پیچ‌ها یا پره‌های کمپرسور می‌چرخد و فوراً ویسکوزیته روغن را کاهش می‌دهد. در آلودگی، بخارات حاصل از هیدروکربن‌های در حال پردازش می‌توانند با روغن روان کننده مخلوط شوند. این آلودگی سبک -هیدروکربن و متان – اندازه‌گیری ویسکوزیته را چالش‍‌‌برانگیز می‌کند.
تغییرات قابل توجهی در دما ممکن است رخ دهد – معمولاً در هنگام راه‌اندازی – که بر ویسکوزیته روغن روان‌کننده زیرین و همچنین هر گونه آلاینده تأثیر می‌گذارد و وضعیت را تشدید می‌کند و مجموعه‌ای از خرابی‌های کمپرسور را می‌تواند به دنبال داشته باشد. یاتاقان‌ها، چه چرخشی باشند و چه رانشی، ممکن است از کار بیفتند، که به نوبه خود باعث سایش مجموعه روتور می‌شود. تعویض بلبرینگ هزینه کمتری نسبت به بازسازی یا تعویض کلی دارد. در هر صورت، در این شرایط کارخانه با توقف مواجه می‌شود.
غیرقابل پیش بینی بودن تغییرات ویسکوزیته به این معنی است که بررسی‌های ماهانه برای جلوگیری از خرابی یاتاقان و متعاقب آن خرابی کارخانه کافی نیست. برخی از مشتریان کمپرسور در حال طراحی ویسکومترهای درون خطی در کمپرسورها هستند تا تغییرات ویسکوزیته در زمان واقعی را که بین آنالیزهای آزمایشگاهی استاندارد روغن اتفاق می‌افتد نظارت کنند و این رویکرد “پیشگیرانه” را راهی ایده‌آل برای اطمینان از عمر باربری و به حداقل رساندن هزینه‌های مربوط به خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده می‌دانند.
منبع
Kasameyer, R. (2011) Managing lubricant viscosity to maintain compressor health. https://www.machinerylubrication.com/Read/28521/lubricant-viscosity-compressor.
سوالات متداول
ویسکوزیته به مقاومت سیال در برابر جریان اشاره دارد. اغلب به عنوان ضخامت یا چسبندگی مایع توصیف می‌شود. تصور کنید عسل را در مقایسه با آب: عسل به دلیل ویسکوزیته بالاتر کندتر جریان دارد، در حالی که آب به راحتی جریان می‌یابد زیرا ویسکوزیته پایینی دارد.
روغن کمپرسور هوا یک روان‌کننده تخصصی است که برای عملکرد روان کمپرسورهای هوا استفاده می‌شود. ویسکوزیته صحیح این روغن برای عملکرد مناسب و طول عمر کمپرسور بسیار مهم است.
دو سیستم رایج درجه‌بندی ویسکوزیته عبارتند از:
- SAE (انجمن مهندسان خودرو): از مقیاس 0 تا 60 استفاده می‌کند که اعداد بالاتر روغن غلیظ تر را نشان می‌دهد.
- ISO (سازمان بین المللی استاندارد): از یک کد سه رقمی استفاده می‌کند که ویسکوزیته را در دمای 40 درجه سانتی‌گراد و 100 درجه سانتی‌گراد منعکس می کند.
سازندگان معمولاً درجه‌های ویسکوزیته خاصی را برای کمپرسورهای خود توصیه می‌کنند.
عواملی مانند اندازه کمپرسور و شرایط عملکرد را در نظر بگیرید.
درجه‌بندی‌های ویسکوزیته رایج عبارتند از:
- ISO 32: مناسب برای کمپرسورهای کوچکتر با بارهای سبکتر.
- ISO 46: برای کمپرسورهای بزرگتر و بارهای متوسط بهتر است.
- SAE 20 یا SAE 30: گریدهای روغن معمولی برای روغن کمپرسور هوا.
