آخرین مقالات

برای کمپرسور اسکرو چه روغنی بخریم؟

یا روغنی که سازنده‌ی کمپرسور توصیه کرده خریداری کنید، برای مثال برای کمپرسور اسکرو برقی روغنی اطلس کوپکو یعنی خانواده کمپرسورهای GA به سراغ روغن اطلس کوپکو مدلهای اندورانس، روتو اکستند و اولترا و برای کمپرسور دیزلی اینگرسولرند هم روغن اولترا کولانت اینگرسولرند را تهیه کنید و یا از میان روغن‌های ایرانی موجود در بازار، برای کمپرسور اسکرو روغنی روغن پارس کمپرسور ۱۰۵۳ و پارس بابک ۱۰۰ و برای کمپرسور اسکرو اویل فری روغن موتور خودرو از نوع اتوماتیک یا ۲۰۵۰ توصیه می شود.

اهمیت روغن کمپرسور در کمپرسور صنعتی

همواره به هنگام بکارگیری کمپرسورها و بدون توجه به نوع آن، کمپرسور هوای فشرده اسکرو، پیستونی، محوری، سانتریفیوژ یا …، تعدادی از قطعات فلزی بر روی یکدیگر حرکت لغزشی دارد. فیلمی از روغن در میان سطوح این قطعات جریان دارد تا از سائیدگی و تخریب آنها جلوگیری شود. برای افزایش طول عمر و همچنین عملیات مناسب کمپرسور، انتخاب روغن مناسب از اهمیت بسزایی برخوردار است. اگر سطوح قطعات متحرک در تماس با یکدیگر بوده و نسبت به یکدیگر حرکت داشته باشند، تداوم کار و تضمین عملکرد دستگاه مدیون استفاده از روغن و روانکاری است.

روغن کمپرسور در فرآیند راه‌اندازی و عملیات کمپرسور نقش مهمی دارد. این روغن از ساییدگی و فرسایش قطعات متحرک جلوگیری میکند. دمای گاز را میکاهد و از آب‌بندی قطعات اطمینان حاصل میکند. بارها و در معرفی کمپرسورهای اویل فری که در درون سیلندر تراکم، میان المنت‌ها و پوسته، روغنی جریان ندارد گفته ایم که غیبت فیلم روغن امکان هدررفت هوای فشرده به صورت جریان برگشتی را ایجاد میکند که از بهره‌وری کمپرسور میکاهد (رجوع شود به معرفی کمپرسورهای اویل فری، برای مثال کمپرسور اسکرو برقی اطلس کوپکو مدل ZT 37). حضور روغن در کمپرسور از میزان انرژی مورد نیاز برای دستیابی به فشار و ظرفیت مدنظر کم میکند. نویز یا سروصدای کمپرسور را کاسته و عمر مفید آن را افزایش میدهد. همچنین روغن کمپرسور از هزینه‌های نگهداری و تعمیرات آن خواهد کاست. از جدیدترین ابتکارها در نگهداری از کمپرسورها هم میتوان آنالیز روغن را نام برد. کارشناسان روغن کمپرسور را به آزمایشگاه میفرستند تا علاوه بر اطلاع از کیفیت و وضعیت آن و تصمیم‌گیری درباره‌ی تعویض آن، ذرات موجود در آن را نیز شناسایی کنند و از وضعیت قطعات داخل کمپرسور نیز آگاهی کسب کنند. همچنین وجود رطوبت در روغن احتمالا نشانه‌ای از خرابی واشر و اورینگ و سایر سیلینگ‌ها (قطعات آب بندی) است.

وظایف روغن کمپرسور

روانکاری و جداسازی سطوح فلزی از یکدیگر با ایجاد لایه مناسبی از روغن میان قطعات متحرک و در نتیجه کاهش اصطکاک و سایش

انتقال حرارت و خنک کنندگی قطعات متحرک

جلوگیری از اثرات نامطلوب قطعات بر یکدیگر

حفاظت از سطوح فلزی قطعات در برابر خوردگی و زنگ زدگی

جذب آلودگی‌ها، معلق نگه داشتن مواد خارجی و ترکیبات شیمیایی مخرب

کاهش نشتی داخلی و آب بندی

کاهش انرژی مصرفی در کمپرسور

سیال هیدرولیکی برای سیستم‌های کنترل ظرفیت کمپرسور

کاهش سر و صدا

اطلاع از وضعیت با بهره‌گیری از آنالیز روغن

انتقال از روتور نر به ماده در کمپرسور اسکرو روغنی

برای انجام وظایف فوق، روغن کمپرسور می بایست ویژگی‌های خاصی داشته باشد.

کیفیت روغن مطلوب

روغن کمپرسور روغنی مخصوص است که یا باید ویژه‌ی این دستگاه ساخته شده باشد و یا ترکیبی مورد تایید کارشناسان متخصص هوای فشرده برای کمپرسور مورد نظر باشد. این روغن می بایست در محدوده دمایی فعالیت کمپرسور دارای گرانروی، ویسکوزیته، مناسب باشد. دمای مذکور گاه کاهش می یابد و از این رو روغن می بایست در محیط نسبتا سرد نیز به اندازه کافی روان باشد تا راه‌اندازی و ادامه حرکت قطعات به آسانی صورت پذیرد.

رابطه‌ی روغن و دما و تغییرات ویسکوزیته‌ی آن به عنوان تابعی از دمای محیط در پارامتری با نام اندیس گرانروری (Viscosity Index) معین میشود.

روغن کمپرسور هرچه در مقابل حرارت و اکسیژن هوا رفتار مناسبتری داشته و دچار تجزیه حرارتی و یا اکسیداسیون نشود، کیفیت بهتری برای استفاده نشان میدهد. ویژگی بعدی که در معرفی روغن‌های مهندسی شده‌ی کمپرسورهای اطلس کوپکو نیز بدان اشاره شد خواص ضدزنگ و خوردگی آن است. همچنین روغن می بایست افزودنی‌های فعال سطحی داشته باشد تا از رسوب ذرات در لابه‌لای قطعات کمپرسور جلوگیری شود. سازگاری روغن با قطعات لاستیکی و سیلینگ‌های کربنی نیز حائز اهمیت است.

انواع روغن کمپرسور اسکرو

۱. روغن معدنی پایه: این مدل روغن کمپرسور رایج‌ترین از میان انواع مختلف است. قیمتی مناسب داشته و برای کاربردهای معمولی و دمای محیطی استاندارد مناسب است. اینچنین روغنی نیازمند تعویض سریعتر در مقایسه با انواع سنتزی است.

۲. روغن نیمه سنتزی:‌ این قبیل روغنها همانطور که از نام آن، سنتزی یا سنتتیک، برمیاید روغنی مصنوعی و ترکیبی است. روغنهای سنتزی عملکرد بهتری نسبت به روغنهای کاملا معدنی دارد. پایداری حرارتی بالاتر این روغنها را برای کاربردهای دائمی و دبی‌های بالاتر کمپرسور مناسبتر ساخته و همچنین عمر طولانی‌تری در مقایسه با روغنهای معدنی دارند.

۳. روغن تمام سنتزی: این روغن بهترین پایداری حرارتی و پایین‌ترین نرخ اکسیداسیون را ارائه میدهد. عمر طولانی و مصارف در کاربردهای سنگین، دماهای بالا و کارکبرد پیوسته از دیگر ویژگی‌های آن است.

۴. روغنهای مخصوص EAL و PAO:‌برخی از کارخانجات برای کاربردهای خاصی از روغنهای EAL و PAO استفاده میکنند. این روغنها کاربری‌هایی چون ضد آتش گیری و سازگاری با محیط زیست دارند. استانداردهای محیطی در انتخاب این روغن موثر است.

نکات کلیدی در انتخاب روغن کمپرسور اسکرو

۱- ویسکوزیته‌ی مناسب و صحیح

روغن کمپرسور بایستی ویسکوزیته‌ی صحیح و به بیان دیگر دقیقی برای کاربری شما داشته باشد. ویسکوزیته اگر خیلی کم باشد روانکاری ضعیف است و اگر خیلی زیاد باشد فشار کاری را بالا برده و سایش بیشتری ایجاد میشود. سازنده‌ی کمپرسور برای هر مدل از کمپرسورهای خود گستره‌ی مطلوب ویسکوزیته‌ را معرفی میکند. ممکن است این توصیه‌نامه‌ها به شکل ایزو VG68 یا ۱۰۰ گفته شود. بایستی محدوده‌ی مورد توصیه رعایت شود.

۲- پایداری حرارتی

روغن کمپرسور در دمای بالا تجزیه میشود؟ گویا فراموش کرد‌ه‌ایم شرایط کاری کمپرسور دشوار و دمای آن بسیار بالاست. روغن تجزیه شده باعث افزایش مضاعف دما، لجن و رسوب گرفتگی و کاهش عمر روغن است. روغنهای سنتزی و ترکیبی پایداری حرارتی بسیار بهتری نسبت به روغنهای معمولی دارند.

۳- مقاومت در برابر اکسیداسیون

اکسیداسیون یعنی چه؟ اکسیداسیون یعنی واکنش روغن با اکسیژن در دما و فشار بالا که باعث تغییر خواص روغن و تشکیل اسید میشود. روغنهایی که پایداری اکسیداسیونی خوبی داشته باشند عمر بیشتری در سیکل کاری کمپرسور خواهند داشت.

۴- خواص جداشوندگی

روغن باید به راحتی از هوا تفکیک و تصفیه شود تا به پایین‌دست یعنی سمت ابزارها و خطوط هوای فشرده فرار نکند.

۵- مقاومت در برابر کف کردن

کف زیاد در روغن باعث تخریب و تضعیف عملیات جداسازی شده و وارد سیستم میشود.

گزینه‌های رایج برای روغن کمپرسور اسکرو

  • روغن ایزو VG 68:‌ مناسب دمای متوسط و کاربردهای عمومی
  • روغن ایزو VG 100: مناسب دماهای بالاتر و کاربردهای سخت
  • روغن سنتتیک PAO: برای کارکرد پیوسته و دمای بالا
  • روغن EAL: تنها زمانی که الزامات محیط زیستی ضروری است.

آنالیز روغن فراموش نشود

نمونه‌گیری از روغن و ارسال به آزمایشگاه خرابی روغن و نیاز به تعویض را به هنگام برملا میسازد. ولی این تنها نکته نیست؛ آنالیز روغن و ذرات موجود در آن یعنی شناسایی خرابی قطعات و مشکلات کمپرسور پیش از آنکه بغرنج شود.

ما همواره روغن کمپرسور را چطور و چه موقع تعویض میکنیم؟ در اغلب برنامه‌های نگهداری و سرویس کمپرسور،‌ تعویض روغن بر اساس زمان یا ساعت کارکرد دستگاه برنامه‌ریزی شده است: هر ۴ هزار ساعت یا هر ۸ هزار ساعت یک بار عوض شود! ولی تخریب و تجزیه‌ی روغن کمپرسور بمب ساعتی نیست که رأس ۴۰۰۰ ساعت منفجر شود، افت کیفیتی تدریجی است که راندمان حجمی کمپرسور را کاهش میدهد.

شیمی تجزیه‌ی روغن کمپرسور چه ارتباطی با عملکرد دستگاه دارد؟

روغن تازه آب‌بندی، خنک کاری و روانکاری خوبی برای کمپرسور فراهم میکند. اگر همین روغن اندکی تجزیه و تخریب شده باشد قابلیت روانکاری خود را در حد خوبی حفظ میکند، ولی کیفیت آب‌بندی را از دست میدهد. همه میدانیم کمپرسور اسکرو روغنی راندمان بهتری در مقایسه با کمپرسور اویل فری دارد. این راندمان بهتر علیرغم آن است که کمپرسور اسکرو اویل فری هندسه‌ی بسیار دقیق‌تر و روکش ویژه‌ای بر روی روتورها دارد،‌ علیرغم چنین تفاوت ساختاری،‌ روغن در کمپرسور روغنی چنان آب‌بندی مناسبی شکل میدهد که همچنان راندمان این دستگاه از دیگری بهتر است و با افت تدریجی سلامت روغن، این راندمان از دست میرود.

روغنی که به شدت دچار تجزیه و تخریب شیمیایی شود تا نشتی داخلی کمپرسور اسکرو را تا ۳۰ درصد و دمای هوای فشرده‌ی خروجی از دریچه‌های تخلیه را تا ۲۰ درجه‌ی سانتیگراد افزایش میدهد. همچنین چنین روغنی به سایش روتورها و یاتاقان‌ها میانجامد.

چه اتفاقاتی در پشت پرده در جریان است که به تخریب روغن کمپرسور ختم میشود؟

مکانیسم‌های پشت پرده‌ی تخریب روغن کمپرسور

روغن کمپرسور که از پلی آلفا اولفین‌ها، دی استرها و پلی آلکیلن گلیکول‌ها و یا پایه‌های معدنی بهره میبرد، از سه طریق و به طور همزمان تخریب میشود:

۱. تخریب حرارتی که ختم به کرکینگ و اکسیداسیون روغن کمپرسور میشود.

در دماهای بالا زنجیره‌های هیدروکربنی شکسته شده و با اکسیژن واکنش میدهند. بخش اول این اتفاق را کرکینگ و بخش دوم را اکسیداسیون مینامیم. در نتیجه‌ی این فرآیند هیدروکربن‌هایی با زنجیره‌ی کوتاه‌تر، اسید‌های آلی، آلدهیدها، کتون‌ها و پراکسیدها و همچنین محصولاتی جانبی از اکسیداسیون به صورت نامحلول شکل میگیرد که لجن یا وارنیش روغن خوانده میشود. هیدروکربن‌های کوتاهتر عامل افت ویسکوزیته و اسیدهای آلی مذکور وزن مولکولی بالاتری داشته و از جمله فرمیک اسید و استیک اسید هستند.

مطابق با قانون آرنیوس هر ۱۰ درجه‌ی سانتیگراد افزایش دما بالاتر از سقف توصیه شده نرخ اکسیداسیون را دو برابر افزایش میدهد. اکسیداسیون و تشکیل مواد گفته شده، باعث افت ویسکوزیته، نازک شدن فیلم روغن در کلیرانس جانبی و محوری، افزایش نشتی عبوری و در نهایت کاهش راندمان حجمی کمپرسور میشود. همچنین اسید‌های تشکیل شده نیز باعث خوردگی سطح روتورها و ساچمه‌های یاتاقان، افزایش خلل و فرج سطحی، اصطکاک بیشتر و افزایش کلیرانس موثر کمپرسور میشود.

۲. تخریب هیدرولیتیک روغن کمپرسور در اثر آلودگی با آب رخ میدهد.

اگر روغن‌ کمپرسور شما پایه استر باشد، فرقی نمیکند دی استر یا پلی اول استر باشد، استر موجود در آن با آب واکنش داده و اسید آلی و الکل تولید میکند. برخی از روغن‌های پلی آلفا اولفین نیز دارای افزودنی‌های استری هستند. حرارت و محصولات جانبی اسیدی کاتالیزور این فرآیند هستند.

رطوبت موجود در هوای اتمسفریک در سیکل کاری کمپرسور و به هنگام خاموشی در مخزن متراکم میشود، همچنین نشتی کولر در کمپرسور آب‌خنک و ضعف فیلتر از جمله دیگر دلایل نفوذ آب به روغن کمپرسور است. در نتیجه‌ی تخریب هیدرولیتیک با افت ناگهانی ویسکوزیته روبرو خواهیم بود. طی این فرآیند هیدرولیز زنجیره‌های بلند استری را شکسته و هدررفت یا جریان داخلی برگشتی کمپرسور را شدیدا افزایش میدهد. خوردگی سطوح آب‌بندی روتور نیز کلیرانس را به طور دائمی افزایش میدهد و افزایش این فواصل به افت اجتناب‌ناپذیر و همیشگی راندمان کمپرسور ختم میشود. اگر تخریب هیدرولیتیک به مراحل شدید برسد، تشکیل امولسیون رنگ روغن را مایل به شیری تغییر داده و حتی روغن متراکم میشود که منجر به تضعیف آب‌بندی و حرکات نامنظم روتورها خواهد شد.

۳. کاهش مواد افزودنی در روغن کمپرسور

روغن کمپرسور حاوی مواد افزودنی است و این مواد در طول زمان مصرف میشوند. مواد افزودنی روغن کمپرسور را میتوان به شرح زیر لیست کرد:
– آنتی‌اکسیدان‌ها: فنل‌های مهارشده و آمین‌ها در روغن کمپرسور نقش آنتی اکسیدان داشته و خود را قربانی اکسیداسیون میکنند تا از وقوع آن برای روغن جلوگیری شود.
– افزودنی‌های ضد سایش: دی آلکیل دی تیوفسفات روی یا ZDDP لایه‌های محافظ تریبولوژیک بر روی سطوح روتور و یاتاقان شکل میدهد.
– ضد زنگ و ضد خوردگی: سولفونات‌ها و آمین‌ها اسیدها را خنثی کرده و از سطوح فلزی محافظت میکنند.
– دمولسیفایر یا تعلیق‌شکن: عوامل فعال سطحی به جدا شدن آب از روغن کمک میکند.
نرخ کاهش مواد افزودنی به دما، محتوای آب و سطح آلودگی بستگی دارد. آستانه‌ی مشخصی که گذر کند روغن پایه به شدت و به سرعت شروع به تخریب میکند. از دست رفتن مواد محافظ در برابر سایش فرصتی برای جوش‌های ریز‌ذرات و سایش جدی بر روی روتورها ایجاد میکند. در نتیجه‌ی این سایش خلل و فرج و زبری سطحی افزایش یافته و هدررفت در ناحیه‌ی آسیب‌دیده افزایش می یابد. مواد ضدزنگ هم در صورتی که از دست بروند،‌ اسید به سطوح سیلندر حمله خواهد کرد و خوردگی سطوح سیلندر به طور مستقیم کلیرانس را افزایش میدهد. این خرابی‌ها باعث هدررفت به صورت جریان برگشتی هوای فشرده و تخریب دائمی راندمان حجمی کمپرسور میشود. چنین تخریبی دیگر با تعویض روغن برگشت‌پذیر هم نیست.

چطور روغن کمپرسور را زیر نظر بگیریم؟ فراتر از آنالیز روغن

آنالیز پیشرفته‌ی روغن کمپرسور

– آیا افت راندمان کمپرسور برای من اهمیت دارد؟
– به بیان دقیقتر، برق چنده؟ در سال ۱۰ درصد بیشتر خرج هزینه‌ی سوخت یا الکتریسیته‌ی مصرفی کنم یا زودتر از موعد فنی و هر ۴ هزار ساعت پول تعویض روغن را بدهم؟
اگر به دنبال ایمنی دستگاه هستید، همان آنالیز قدیمی کافیست. اما اگر اولویت شما بهره‌وری انرژی است، روغن را زمانی تعویض کنید که ویسکوزیته به زیر ۸۵ درصد مقدار ویسکوزیته‌ی روغن تازه رسیده است. حد ایمنی معمولا در حدود ۷۵ درصد تعیین میشود. همچنین به عنوان یک قاعده‌ی سرانگشتی دیگر، هرگاه MPC بالای ۲۰ رفت شیر کشویی را به دنبال وارنیش بررسی کنید.