How to Flush Gearboxes and Bearing Housings

How to Flush Gearboxes and Bearing Housings Noria Corporation

Gearboxes and bearing housings periodically need a thorough flushing rather than a simple drain and fill. Several signs point to this requirement, such as overheating of the sump, gross liquid or solid contamination, and development of a severe wear pattern. Material evidence in the form of sludge, rust, moisture, wear metals, gel or other viscous residue that is present at the beginning of the drain should confirm to the technician that a flush is in order. A thorough flush is also useful for removing construction and assembly contaminants from equipment sumps prior to commissioning.

With these factors in mind, what constitutes a thorough sump flush? Are there any particular problems that the operator should be careful to avoid? What equipment can or should be used for this purpose? Finally, what items should be included in a detailed flushing procedure?

Flushing
Flushing is a clean fluid circulation process designed to remove water, chemical contaminants, air and particulate matter (not fixed to surface) resulting from construction, normal ingression, internal generation or component wear.

Flushing can be useful in many different circumstances, such as the following:

For new or rebuilt machines to remove contamination resulting from manufacture, service or overhaul. The fluid system can be contaminated due to dirty assembling elements, corroded surfaces, water, oxidation products and incompatible elastomers such as seals, sealants and coatings. Also, during the assembly process, dirt is ingested and debris is generated due to threading, joining, welding, etc.

For in-service machinery after an oil change due to heavy fluid contamination, component failure, extremely degraded lubricant (oxidation), or if a system flushing has not been performed in the past three years.

For gearboxes and bearing housings that are not fitted with filtration, flushing is required to remove contamination and sediment. Water, rust, excessive wear debris, sludge, varnish or lacquer, and hard-to-open drain ports suggest system contamination and indicate the need for a thorough flush. Ten percent of the old contaminated or depleted lubricant may be enough to use up most of the additives of the new oil.

What Flushing Removes
Material attached to contact or noncontact surfaces that may be harmful to lubricants or critical working surfaces is generically called soil. Soil may be composed of material that is generated internally, such as varnish, carbon deposits, chemical residues, sludge and rust; or material that is generated externally, such as scale, welding slag, rust, machining swarf and metal debris.

Soils may be mechanically or chemically removed. Flushing is a type of high-pressure, high-flow fluid circulation used to generate physical movement of contaminants. As the pressures/flow is used for flushing, circulating clean fluid in the system cannot clean rust and scale from the piping, deburr machined elements or remove flux or weld slag.

Flushing Methods
Three levels of system flushing are practiced, depending on the machinery internal conditions and type of contaminants compromising the system. Figure 1 provides a summary of different flushing approaches that may be used and various circumstances and criteria associated with each method.

Recirculation cleaning – The recirculation of clean fluid at a high velocity to achieve a turbulent flow helps remove contamination from the fluid system.

Power flushing - A variation of recirculation, where the oil level in the sump is reduced and a high-velocity fluid is applied to mechanically dislodge, lift and entrain particulate debris. Power flushing suspends and transports particles; absorbs air, chemical products and water from the system; and releases the contaminants to a filter.

Wand flushing - A wand attached to one of the cart hoses is used to discharge at high pressure (kicking up adherent debris). The flow is then reversed and the wand vacuums the sediments.

Solvent cleaning – The use of solvents to remove organic deposits that cannot be removed by recirculation. Solvent cleaning may incorporate the use of organic (hydrocarbon-based) halogenated, nonhalogenated and blends solvents (type A-1 cleaners such as kerosene, or A-2 cleaners such as naphtha and Stoddard solvent are common) to dissolve heavily crusted or layered carbon residues.

Organic solvents tend to be blends of aliphatic and aromatic hydrocarbons and dissolve soil as opposed to emulsifying soil. These materials may be warranted if evidence of heavy carbonaceous residue exists.

Chemical cleaning – The use of chemicals that can dissolve inorganic components. Chemical cleaning may incorporate the use of aqueous alkali or acid solutions to accomplish the desired result.

Regardless of the flushing compound/fluid selected, unless it is identical to the lubricant used following the flush, it is important that all of the flushing fluid be removed from the sump prior to final fill. Some petroleum solvents with a concentration of five percent can create an appreciable thinning effect on the lubricant viscosity.

Factors for Effective Flushing
Fluid Properties. Fluid solubility and hygroscopic characteristics influence removal efficiency of water, air and chemical contaminants. Most oil companies supply special flushing fluids (rust-inhibited oils with good solvency power) that demonstrate the following desirable properties:

• compatible with system components and lubricating fluid
• noncorrosive to machine components
• low viscosity (lower than the lubricating oil used in the system)
• high density to suspend particles
• low surface tension to eliminate air
• high solvency
• hygroscopicity (for water removal)
• nonflammable
• economical
• reclaimable

Fluid Turbulence. To remove particles, the flushing process depends on the lift forces, drag forces and the depth of the laminar sublayer in the stagnant fluid next to the conduit wall.

As seen in Figure 1, turbulence can have a significant influence on loosely attached solid debris lingering in crevices or in the sidewall perimeter low-flow area. Turbulence in the system shortens the time and improves the quality of the flushing activity.

To properly achieve particle removal, the fluid must be turbulent. The indexless Reynolds number measures turbulence. In general, a number greater than 4,000 represents turbulent flow, and a number less than 2,000 represents laminar flow. Hydraulic and circulation system designers strive to create laminar flow conditions. For gearbox and bearing housings fed with a central system, turbulence is necessary. For stand-alone housings, the effect of turbulence and the ability to direct the force of the fluid facilitates movement of soil.
The Reynolds number can be calculated by:

Nr = 3160*GPM/CS*D

Where GPM = flushing fluid flow rate in gallons per minute

CS = flushing fluid viscosity – centistokes at 40°C

D = pipe/tube inside diameter – inches

There is some risk associated with the high-velocity flush. Circulation of a fluid at high velocity with particulate contaminants can damage sensitive components (pumps, heat exchangers and valves). Also, such high pressures and flow can affect system filters. It is necessary to bypass flow- or contaminant- sensitive components.

Filter housings can be left in place if filter elements are removed. Components that restrict the flow rate, and thereby increase the pressure drop, should be isolated from the flushing circuit and cleaned individually.

Flushing Equipment
The flushing equipment required depends on the size, location and installed devices on the machinery. A mobile filtration unit is helpful if the pumps are capable of providing a flow rate at least twice that normally used in the fluid system or the flow requirements for the proper Reynolds number. An air breather is required to prevent dirt ingression during flushing.

Use large duplex filters (Beta 3= 200 or higher) with differential pressure indicator to allow filter changing without interrupting flushing. If water removal is desired, include a filter with water-absorbing capabilities.

A heater should be required in case of low ambient temperature to maintain or reduce fluid viscosity and achieve the flow requirements. Permanently installed quick-connectors are beneficial for flushing or filtration if the connector and piping are large enough to facilitate flow. In some cases, a reservoir other than the machinery sump is needed to contain the high volume of fluid required for the appropriate flushing.

A sampling port should be included upstream of the filter to analyze the fluid to establish when system cleanliness is achieved. An in-line, flow decay-type particle counter is the best option. If particle counters are not available, the use of an optical filter patch can help to determine system cleanliness.

Flushing Procedure
The flushing procedure depends on the specifics of machinery, plant conditions and flushing equipment. To obtain the best results, follow these guidelines:

• Drain the used oil while hot, so the viscosity is low and contaminants remain suspended and can be drained within the oil.
• Inspect the drained oil and drain ports for contamination that may indicate the need for power flushing or wand flushing.
• If drain port is not located at the lower point, heavy solid particles, water and/or emulsions will stick to the bottom of the reservoir. Wand flush is required.
• Remove oil filters from system.
• Block or bypass sensitive components.
• Block or bypass components that can reduce fluid velocity.
• If necessary, divide the system in sections.
• Connect the flushing equipment to gear box or bearing housing.
• Install air breather.
• Circulate and heat the fluid if necessary to reduce viscosity and pressure drop.
• Flush at specified Reynolds number to achieve turbulent condition.
• Monitor the contamination level (in-line particle counter readings or sample fluid and optically inspect filter patch).
• Circulate fluid an additional 15 minutes after cleanliness level is achieved.
• Drain and blow the system with dry, filtered air.
• Remove flushing connectors.
• Empty and clean filter housings and install new filter elements.
• Refill the system with filtered specified lubricant.
• Circulate (filter) new oil at least seven times before operating the equipment. Use a filter cart in systems without filtration.
• Label and store flushing fluid.
• Analyze flushing fluid for suitability.

Flushing Cleanliness Targets
For gearboxes and bearings, the target cleanliness level for flushing should be at least one number below the cleanliness level for the operating fluid. A maximum of 16/14/12 (ISO 4406.99) is recommended for critical gearboxes and element bearings.

The flushing process may be perceived to be an expensive, complicated and time-consuming extra task for an oil change. However, some conditions justify the effort. Highly contaminated reservoirs on critical systems warrant additional attention to assure a high state of reliability.

 Flushing is justified for new and rebuilt equipment prior to commissioning to sustain high levels of reliability. A proactive maintenance approach of deploying flushing for in-service bearings and gearboxes helps to increase lubricant life and equipment durability. Generally, the flushing efforts and costs are well compensated with increased reliability related to system cleanliness.

References

1.    E.C. Fitch. Fluid Contamination Control.

2.    A.R. Lansdown. Lubrication and Lubricants Selection.

3.    Specification ES 2184 Cleaning and flushing hydraulic systems/components – Solar Turbines.

4.    Robert Perez. “On-site Portable Filtration - Texas Style.” Practicing Oil Analysis magazine, May 2002.

5.    Tom Odden. “Cleaning and Flushing Basics for Hydraulic Systems and Similar Machines.” - Machinery Lubrication magazine, July 2001.

6.    AISE Lubrication Engineers Manual. Second Edition.

7.    Jim Fitch. “When to Perform a Flush.” Machinery Lubrication magazine, May 2004.

8.    Jim Fitch. “Navigating the Maze of Flushing Tactics.” Machinery Lubrication magazine, July 2004.

9.    Jim Fitch. “Flushing Strategy Rationalization.” Machinery Lubrication magazine, September 2004.

10.   Jim Fitch. “Flushing and the Voice Within Your Oil.” Machinery Lubrication magazine, November 2004.

 

 

كلمات كليدي براي بالابردن بازديد وبلاگ

مشاوره در خصوص فرمولاسيون و توليد  انواع روانکارهای صنعتی موتور 

مشاوره و انجام تست هاي آب

 

 

توليد انواع روان كننده هاي صنعتي معدني (mineral) مصنوعي (Synthetic ) و نيمه مصنوعي (Semi Synthetic)‌

تجهيزات آزمايشگاهي و ماشين  آلات خط توليد

تعيين فرمولاسيون و انجام مراحل آزمايشگاهي و كنترل كيفي محصول

 

 

 تجهيز و راه اندازي آزمايشگاه كنترل كيفيت

 

Estimating Turbine Oil Oxidation

 From steam turbine to gas turbine, from power generation to refining, turbines are pervasive throughout industry. While turbine systems can endure a whole host of different failure modes, studies by major turbine manufacturers such as General Electric have pointed to the lubricant as one cause of poor reliability.

However, other factors such as maintenance and operational practices, electrostatic discharge, contamination, and lubricant chemistry have been identified as root causes. Turbine oils must endure a host of different challenges due to heat from the process itself, compressive heating, aeration, and internal and external contamination, including water and particles.

Perhaps the most misunderstood failure modes are those induced by the turbine oil itself. While turbine oils are naturally pure, well-formulated oils, the long-term stress caused by adverse operating conditions can result in both thermal and oxidative degradation of the oil which can cause problems with the reliability and operability of turbine systems.

Even in the most controlled systems, turbine oils are subjected to a number of stressing factors that can lead to premature degradation of the fluid. These include heat, aeration, water and metal catalysts from the machine itself. While the chemical processes are complex, the end result is the same: the formation of by-products of oxidation such as sludge and varnish.

Sludge and Varnish
Sludge and varnish formation is a sequential process. Initially, heat in combination with aeration causes base oil molecules to chemically react with oxygen. This forms soluble by-products including ketones, hydroperoxides and organic acids. Over time, these by-products can combine either physically - a process referred to as agglomeration - or chemically due to further reaction, eventually becoming large enough that they drop out of suspension in the oil, forming solid or semisolid deposits on oil-wetted machines surfaces.

Compounding their effect, by-products of oil degradation are often sticky or resinous in nature. This can cause a host of problems including servo valve stiction, buildup on spool metering edges, restriction of oil flow, reduced spool-to-bore clearances, thermal insulation of the valve, combination with other particles and the loss of stick-slip control. Recent research findings¹ point to many contributing causes in the oxidation to varnish  process, such as:

• highly localized overheating of the lubricant due to flow restriction or pooling;
• microdieseling which occurs when tiny air bubbles undergo pressure-induced, high-temperature implosions that break down oils;
• static electricity generated by some filter media leading to spark discharges that may subject the oil to localized temperatures above 10,000°C;
• chemical degradation resulting from chemical reactions within a previously used oil which has not been adequately drained/flushed from the system (liquid catalyst);
• chemical degradation from catalyst properties of solid or semisolid varnish or varnish precursors (varnish or precursor sludge catalysts);
• additive chemistries and base oil types used in lubricant formulations that greatly affect the propensity of a finished lubricant to generate varnish.

Because of its significance, researchers in turbine oil analysis are constantly seeking new ways to determine the early onset of lubricant degradation such as oxidation. This article discusses the novel application of a commonly used analytical method to evaluate oxidative turbine oil degradation.

 Ultra-weak Chemiluminescence Method
Within the fields of food sciences, biotechnology research and basic materials characterization, there are several reliable and repeatable methods for determining the level of oxidation within samples. Ultra-weak chemiluminescence (UWCL) analysis is one such method with a proven track record as a versatile, reliable, accurate and repeatable methodology for studying oxidation of liquids, solids and even gases. Materials as diverse as blood fats, food oils², beer, pharmaceutical petroleum oils, polymers^3,4,5 and even ramen noodles have all been intensively studied and characterized using UWCL. Because of its versatility in characterizing oxidation in these materials, this method was applied to determine if it could be used to successfully measure the early onset of turbine oil oxidation.

Let There Be Light
It is well known that low-level luminescence is naturally produced from many kinds of materials. Luminescence simply refers to any process or material that emits light energy. By definition, chemiluminescence refers to luminescence caused by a chemical reaction, such as the glow of a firefly's tail.

Specifically applied to this study of material oxidation, chemiluminescence is induced by heating the sample in question inside a reaction chamber. By heating the sample, unstable molecular species such as hydroperoxides that are intermediates in the oxidative breakdown of organic materials start to decompose. This decomposition liberates an unstable form of oxygen referred to as singlet oxygen or excited carbonyls. As the unstable singlet oxygen or excited carbonyls are liberated, light energy is emitted.

In this study, we tried to estimate the oxidation level of turbine oil by measuring UWCL and measuring the correlation between the UWCL and an established varnish potential indicator test known as quantitative spectrophotometric analysis (QSA®).⁶ Materials and Method

Turbine Oils
In the initial study, seven in-service oil samples with the same fully formulated Group II turbine oil were chosen so that the overall chemistry and additives would be consistent. The samples were chosen so that a broad range of QSA® varnish potential ratings (VPR) range would be represented (Table 1).

Measurement of Turbine Oil UWCL
To measure the UWCL of the turbine oil samples, a chemiluminescence analyzer model CLA-FS3 (Tohoku Electronic Industrial Company, Sendai, Japan) was used. Each oxidized 2-milliliter sample of turbine oil was placed on a stainless-steel dish (50 millimeters in diameter and 10 mm in height) and the UWCL intensity was measured in air at 130°C for 600 seconds.

Result and Discussion
shows the time course change of UWCL of turbine oils at 130°C. There are two peaks at approximately 50 and 150 seconds.

The first peak at approximately 50 seconds of exposure to 130°C is due to weaker oxidation bonds that are more easily broken with heat. The underlying chemistry of that oxidation by-product has not yet been fully studied or identified. Although the peak is not as close to QSA® in correlation, it might later prove to have other relationships to varnish formation.

The second peak around 150 seconds of heating presents chemiluminescence due to oxidation by-products which form as singlet oxygen is liberated or excited carbonyls are generated during decomposition at 130°C.

shows the correlation between the integrated UWCL signal between 150 to 154 seconds and the QSA® results. As can be seen, the UWCL intensity correlated well with the QSA® indicator of varnish potential with a correlation coefficient (R2) of 0.765 (authors' footnote), the correlation coefficient represents the degree to which two parameters correlate. It ranges from zero (no correlation) to one, indicating complete correlation. Values in the range of 0.7 and above indicate a high degree of correlation between two observables.

This result indicates that the UWCL method can possibly be used to estimate propensity to form varnish by measuring specific oxidation compounds of turbine oil.

UWCL assay is important for its ability to measure the oxidation levels of either organic or inorganic materials. Likewise, samples can be in solid, liquid or gas states or a combination of states. Sample sizes are small (approximately 2 mL). Test time is less than 20 minutes. Finally, adding reaction-causing chemicals or time-consuming physical preparations are not required.

Although more data on a variety of different lubricant chemistries needs to be collected and testing procedures perfected specifically for turbine oil, it appears from this study that UWCL may be a promising methodology for the rapid and sensitive measurement of turbine oil varnish potential.

shows how UWCL is generated from the oxidation reaction. The luminescence species are mainly singlet oxygen and excited carbonyl which result from hydroperoxides formed during oxidation.⁷

When an excited carbonyl species or singlet oxygen is released to the ground state, it gives out its energy as a light. Therefore, this UWCL indicates the amount of hydroperoxides or other oxidized products, and it is possible to measure the degree of oxidation.

These oxidation products seem to correlate with the QSA® predictive index.

Chemiluminescence can be induced by many energies, including heat, light, radiation, chemical reaction or pressure. The key in oxidation characterization is "popping" that oxygen singlet off the compound. When it is liberated, there is a photon emission. The more oxygen liberated at the same stress condition means more light; more light means that more of some specific oxygenated compound is present.

Finally, because multiple oxidation compounds can be measured in the same test, the significance of each compound can be mapped with relation to the goal - predicting varnish potential and measuring prevention or remediation effectiveness.

روانكاري دنده هاي بسته و انتخاب آنها

شرايط استفاده روانكارهاي دنده، بسيار متفاوت است. اين روغن ها بايد بتوانند در حضور مقادير بسيار زيادي آب، در دماهاي عملياتي و محيطي بالا و در شرايط آلوده عمل كرده، و در عين حال از سايش دنده ها بخصوص در بارهاي بالا جلوگيري كنند.  علاوه بر اين ها، دو عامل اصلي، كارآيي روغن هاي دنده را به شدت تحت تاثير قرار مي دهد:
    افزايش توقع مصرف كنندگان براي روانكارهاي با طول عمر بيشتر به منظور كاهش هزينه تعميرات و تخليه.   اصلاح طراحي هاي اعمال شده توسط سازندگان ماشين آلات به منظور بهبود بازدهي گيربكس ها.
    در اين اصلاحات، دنده ها كوچك شده و بايد در سرعت هاي بيشتر كار كنند كه افزايش دماي عملياتي و تنش دنده ها و ياتاقان ها را به همراه دارد. دنده هاي كوچك تر به معني فضاي كمتر براي روغن است. بنابراين مقدار روغن دنده كمتري براي خنك كردن قطعه مورد نظر و معلق كردن آلودگي ها وجود خواهد داشت.
    
 انواع روغن هاي دنده بسته
    اتحاديه سازندگان دنده در آمريكا (AGMA) ، يك بروشور استاندارد تحت عنوان روانكاري دنده هاي صنعتي (AGMA 9005-D94) منتشر مي كند. در اين بروشور طبقه بندي روانكارها، كاربردهاي عمومي و روش سرويس كردن دنده هاي صنعتي كه مطابق با اصول توصيه شده AGMA طراحي شده اند ارائه مي شود. چهار نوع روغن معرفي شده در اين بروشور عبارتند از: روغن هاي دنده ضد زنگ و اكسيداسيون، روغن هاي دنده مركب، روغن هاي دنده EP و روغن هاي دنده سنتتيك.
 روغن هاي دنده ضد زنگ و اكسيداسيون
    اين روغن ها را عموماً به عنوان روغن هاي R&O مي شناسند. اين روغن ها، روغن هايي با پايه معدني و يا داراي مواد سنتتيك هستند كه به منظور محافظت از زنگ زدگي و سايش با مواد افزودني لازم مخلوط مي شوند. علاوه بر اين افزودني ها بعضي از روغن هاي R&O شامل مقدار كمي از افزودني هاي ضد سايش نيز هستند. گريد گرانروي روغن هاي R&O در AGMA با يك عدد تك رقمي از صفر تا شش تعريف مي شود كه معادل گريد گرانروي ISO از32 تا320 است.   روغن هاي دنده R&O براي دنده هايي با اندازه ها و سرعت هاي متنوع در رنج 5F تا 250F (15C تا 121C) داراي كارآيي بسيار خوبي هستند.
    
روغن هاي دنده مركب (Compounded)
    روغن هاي دنده مركب مخلوطي از روغن هاي پايه معدني با افزودني هاي ضد زنگ و اكسيداسيون، افزودني هاي دي مولسيفاير (كه جدايي روغن از آب را افزايش مي دهند) و3 تا10 درصد روغن هاي چرب يا روغن هاي چرب سنتتيك هستند.
    اين روغن ها بيشتر در دنده هاي حلزوني و به منظور روانكاري موثرتر و جلوگيري از سايش لغزشي استفاده مي شود. دماي عملياتي اين روغن ها حداكثر (82C)180F است. اين روغن ها با اعداد تك رقمي AGMA و با پسوند Comp از7 تا8A تعريف مي شوند كه مطابق با گريدهاي ISO 460 تا ISO 1000 مي باشد.
  روغن هاي دنده EP
     اين روغن ها، روغن هاي پايه معدني داراي مواد سنتتيك اند كه شامل افزودني هاي چند منظوره هستند. اين افزودني ها شامل مواد ضد زنگ و اكسيد اسيون، افزودني هاي EP، دي مولسيفايرها، مواد ضد كف و در بعضي موارد روانكارهاي جامد با خاصيت معلق كنندگي كلوئيدها نظير دي سولفيد موليبدن، برات يا گرافيت هستند.
    افزودني هاي EP كه شامل فسفر- گوگرد، برات ها و تركيب گوگرد- فسفر و بُر هستند، يك فيلم محافظ شيميايي ايجاد كرده كه در برابر جوش خوردگي، ساييدگي و خراشيدگي ناشي از شرايط روانكاري مرزي دنده ها كه در هنگام روشن و خاموش كردن و بارهاي ناگهاني به وجود مي آيد، مقاومت مي كند.
    AGMA اين روغن ها را با يك عدد تك رقمي با پسوند EP از 2EP تا 9EP معادل با گريد هاي ISO68 تا ISO1500 مي شناسد. روغن هاي دنده EP براي دنده هاي با اندازه و سرعت هاي متنوع در رنج 5F تا (121C-15C)250F داراي كارآيي مناسبي هستند.
    
 روغن هاي دنده سنتتيك
    روغن هاي دنده سنتتيك با روغن هاي دنده پايه معدني كه با مواد سنتتيك مخلوط مي شوند، متفاوت است. معمول ترين سيالات پايه سنتتيك كه در فرمولاسيون روغن هاي دنده سنتتيك استفاده مي شود عبارتند از پلي آلفا الفنيها (PAO) ، پلي ال استرها، پلي گلايكول ها.

در حالت كلي، روغن هاي دنده سنتتيك در رِنج وسيعي از دماهاي عملياتي پايدار بوده، شاخص گرانروي بالاتري داشته (تغييرات گرانروي كمتر با تغييرات دما)، در برابر اكسيداسيون مقاومت بيشتري مي كند و در بعضي موارد، از قدرت تحمل بار و روانكاري بهتري برخوردار است. هر سيال سنتتيك ويژگي هاي متفاوتي داشته و تعدادي از آنها محدوديت ها و معايبي نظير عدم سازگاري با الاستومرها رنگ ها،backstops و كلاچ ها، واكنش در حضور رطوبت و قيمت بالا دارند.
    روغن هاي دنده سنتتيك مي توانند شامل مواد ضد زنگ و خوردگي، افزودني هاي EP ، دي مولسيفايرها، مواد ضد كف و در بعضي موارد روانكارهاي جامد باشند. اين روغن ها را با اعداد تك رقمي AGMA با پسوند S از 0S تا 9S مشخص مي كنند كه معادل با گريد هاي ISO32 تا ISO1500 مي باشد.
    جدول1، گريدهاي روغن دنده هاي ذكر شده و گريدهاي معادل ISO آنها را نشان مي دهد.
    
 خواص كليدي روغن دنده
    يك روغن براي اين كه نياز روانكاري
    دنده هاي صنعتي مدرن را برآورده كند، لازم است كه داراي ويژگي هاي زير باشد.
    1- پايداري حرارتي و پايداري در برابر اكسيداسيون
    2- سازگاري با آب بندها
    3- محافظت دنده ها و ياتاقان ها در برابر سايش بيش از حد
    4- مقاومت در برابر دما و فشار بالا
    (روغن هاي دنده EP )
    5- پاك كنندگي دنده و ياتاقان
    6- خاصيت دي مولسيبليتي
    7- محافظت در برابر زنگ زدگي و خوردگي، خصوصاً براي فلزات زرد
    8- خواص ضد كف
    بسياري از اين خواص كليدي با بررسي اطلاعات فني توليد كننده روغن و مقايسه آنها با شرايط عملكردي حداقل كه توسط موارد زير تعيين شده، قابل شناسايي است.
    1- مشخصات US-Steel 224 براي روغن هاي دنده صنعتي EP بدون سرب: اين مشخصات پايداري حرارتي و تحمل بار بالا را تعريف مي كنند.
    2- AGMA 9005-DA : اين مشخصات بسيار شبيه US Steel 224 و نيز شامل مشخصات فيزيكي و كارآيي حداقل براي روغن هاي R&O ، مركب و سنتتيك است.
    3- Cincinnati Milacron P-34/P-35/P-59/P-63/P-74/P-76/P-77/P-78 اين مشخصات هم چنين شامل عملكرد حداقل براي پايداري حرارتي و محافظت در برابر زنگ زدگي است.
    4- DIN 51517 Part 3 CLP : توسط انجمن استاندارد آلمان توسعه يافته است. ويژگي هاي روغن دنده پايه معدني شامل افزودني هاي ضد زنگ، افزايش طول عمر و EP را تعريف مي كند.
    علاوه بر اين مشخصات پايه اي، تعدادي آزمايش اضافي نيز براي مواردي كه كارآيي بهينه مورد نياز است قابل انجام مي باشد.
    
پايداري حرارتي و پايداري در برابر اكسيداسيون

تغييراتي كه به منظور افزايش كارآيي گيربكس ها در طراحي صورت گرفته، منجر به توليد دنده هاي كوچكتر كه در سرعت ها، بارها و دماهاي بالاتر كار مي كنند، شده كه اين تنش دنده و ياتاقان را افزايش مي دهد. ماحصل اين تغيير، فضاي كمتر براي روغن بوده و بنابراين روغن كمتري براي خنك كردن دنده ها، ياتاقان ها و معلق كردن آلودگي ها وجود دارد. علاوه بر تغييرات طراحي، دنده ها به دليل ظرفيت تحمل بار نامناسب، تراز نبودن و تميزي ناكافي در معرض دماي بيش از حد هستند. در نتيجه، روغن هاي دنده صنعتي در معرض تنش حرارتي بالا هستند. اين تنش حرارتي مي تواند باعث اكسيداسيون و شكست حرارتي روغن هاي دنده شود.
    اكسيداسيون وشكست حرارتي روغن دنده به نوبه خود باعث افزايش ويسكوزيته روغن، توليد اجزاي اسيدي و تشكيل لجن وارنيش LACQUER و كُك بر روي دنده ها، ياتاقان ها و آب بندها مي شود. تشكيل اين رسوب ها مي تواند منجر به افزايش دراگ اصطكاكي، دماي عملياتي و مصرف انرژي، كاهش راندمان چرخ دنده و سايش زود هنگام و شديد دنده ها و ياتاقان ها شود. تجمع اين مواد همچنين باعث خراشيدگي آب بندها و سخت شدن و شكنندگي زودهنگام آنها شده كه در نهايت عمر آب بند را كاهش و نشتي روغن را افزايش مي دهد.
    به اين دلايل، لازم است كه يك روغن دنده، پايداري حرارتي داشته و در مقابل اكسيداسيون نيز مقاومت كند.   يك روغن دنده پايدار در برابر حرارت، مطابق تعريف، روغني است كه در شرايط دماي بالا، بتواند قطعات حساس را در مقابل رسوب و لجن تميز نگهدارد.

New Lubricant Sam

 The question asked "What tests should be performed on new oil to ensure that you are receiving quality oil? What are the advantages and disadvantages of elemental testing (such as ICP) versus IR spectrum on new lubricant samples?"

In an attempt to adequately answer both questions, each will be addressed separately.

Testing New Lubricants
Testing new lubricants is vital when establishing a condition-based maintenance program. Most incoming lubricants are not necessarily clean lubricants when compared to target cleanliness levels. Unfortunately, lubricants may also be delivered in a drum or other bulk container that is not consistent with the original order.

On-site Testing
Testing new lubricants can take place with on-site screening equipment in addition to running a full commercial lab test slate. Some of the tests that can be performed on-site include viscosity and particle counting.

Because viscosity is the most important property of a lubricant, on-site testing can take place before accepting a delivery. This will allow a general level of confidence because most incorrect deliveries are viscosity-related rather than product-line errors. This, however, is not to say that full commercial quality testing should not take place.

Cleanliness Levels, Commercial Quality Testing
Particle counting indicates the cleanliness level of a new lubricant delivery. This will provide a good idea of the level of filtration that needs to occur prior to putting the oil into service. It is not uncommon for a new oil sample to have an ISO cleanliness level of 22/17 or worse, which is above any target cleanliness level for equipment where reliability is important.

While viscosity and cleanliness levels can be screened on-site, this still does not ensure the correct product is being received. Each new lubricant batch should be sampled and sent for commercial quality testing. For most industrial applications, the following tests should be run on new oil:

• Elemental Analysis - ASTM D5185
• Viscosity at 40°C - ASTM D445
• Viscosity at 100°C - ASTM D445
• ISO Particle Count - ISO 4406:99
• Karl Fischer Moisture - ASTM D1744 or ASTM D6304
• Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy
• Acid Number - ASTM D664

Other tests may be necessary depending on the type of lubricant and associated application; however, the above slate should be considered as a minimum.

Elemental Analysis
Elemental analysis and FTIR are important tests. Elemental analysis measures the actual metallic components in a lubricant. These results have been known to identify delivery truck pump failures as well as additive concentration changes from the oil manufacturer.

While sampling new lubricants, elemental analysis denotes the starting values for additives. When trending used oil, these values help identify cross-contamination during top-ups or the use of an incorrect lubricant during an oil change. Simply stated, elemental analysis helps identify a lubricant.

FTIR
FTIR, on the other hand, indicates the health of a lubricant in addition to identifying various contaminants in used oils. To properly monitor and set alarm values for used oil samples, the current values for new lubricants must be available. Lubricant manufacturers change formulations as product lines are improved. These formulation changes can affect the values derived with FTIR.

To gain the most value from an oil and a condition-based maintenance program, new oil sampling must include the multiple tests that will most appropriately monitor oil conditions. Established alarms and limits of lubricant properties are generally assigned from a baseline sample. The lack of a baseline sample severely limits the accuracy of lubricant health analysis in used samples.

It has been said that "the only downside to oil analysis is finding the time to use it to its fullest potential." New oil sampling is just the beginning of the oil analysis process, and must be utilized to its fullest extent.

بازيافت روغن موتور

بازيافت روغن موتور

---

اگر چه در آمريكا شركت بزرگي وجود دارند كه تعويض روغن ماشين را به شيوه اي سريع انجام مي دهد اما بر طبق گزارش موسسه نفت آمريكا بيش از 50% تعويض روغن اتومبيل هاي توسط خود افراد صورت مي گيرد و به اين طريق حدود 150 ميليون گالن (حدود 567 ميليون ليتر )* روغن سوخته موتور را بوجود مي آورد .اگر چه بخش زيادي از اين روغن سوخته به شيوه هاي مناسب دفع مي شود اما متاسفانه بخش عمده اي از آن بدرستي دفع نمي شود . هر چند ريختن روغن سوخته موتور در فاضلاب ، در بسياري از كشورها خلاف مقررات است با اين وجود اين كار صورت مي گيرد و يا در زباله ريخته مي شود كه سر از محلهاي سوختن زباله در مي آورد و يا اينكه خيلي ساده آن را بر روي زمين مي ريزند .
بر طبق گزارش موسسه حفظ محيط زيست آمريكا EPA بيش از 40% آلودگي ناشي زا روغن در آمريكا ناشي از دفع نامناسب روغت سوخته توسط كساني است كه شخصا اقدام به تعويض روغن ماشين اشان مي كنند
روغني كه در موتور استفاده مي شود فرسوده يا مستهلك نمي شود و صرفا در اثر گردش در قطعات داخلي موتور ، كثيف مي شود چون به هنگام گردش در داخل موتور ، مواد آلاينده و سمي را از موتور گرفته و با خود حمل مي كند . اگر به برچسب هايي كه بر روي ظروف حاوي روغن موتور وجود دارد نگاه كنيد هشدارهايي بر روي آن وجود دارد مبني بر اينكه از تماس طولاني مدت روغن سوخته با پوست دست و بدن خودداري شود.
در مطالعاتي كه در آزمايشگاه و بر روي حيوانات انجام گرفته است نشان داده شده است كه روغن سوخته موتور مي تواند باعث سرطان پوست شود . بنابراي ن لازم است محلهايي را كه درمعرض اين روغن سوخته قرار گرفته اند با استفاده از آب و يك پاك كننده شسته شود . دفع نامناسب اين روغن سوخته باعث راه يافتن آن به درون ردياچه ها ، جويبارها و آبراهه هاشده و سبب آلودگي آب آشاميدني شده و نيز باعث صدمه زدن به موجودات حيات وحش و محيط زيست آبي مي شود .
تنها يك گالن روغن ( يعني مقداري كه در هر بار عوض كردن روغن ماشين از آن تخليه مي شود ) مي تواند باعث آلودگي يك ميليون گالن آب تميز شود . اين مقدار آب مي تواند نياز سالانه 50 نفر را به آب تامين كند و يا با آن زمين بايري به مساحت 4 هكتار را آبياري نمود . يا آب مورد نياز يك گياه را براي مدت 100 سال تامين نمود .
روغن سوخته را در داخل يك ظرف تميز و دربسته تخليه نمائيد و در پوش آن را هم ببنديد براي اين منظور مي توانيد از ظروف يك گالني شير يا آب هم استفاده كنيد . هيچگاه اين روغن جمع آوري شده را با مايعات ديگر مانند روغن دنده اتوماتيك ماشين يا روغن ترمز مخلوط نكنيد و اطمينان حاصل كنيد كه اين روغن عاري از هر گونه گرد و غبار ، برگ درختان و ساير ذرات آلاينده ديگر است . سپس آن را به محل جمع آوري روغنهاي سوخته منتقل نمائيد . در آمريكا بيش از 12000 مركز جمع آوري و بازيافت اينگونه روغنها وجود دارد كه يا توسط دوبت امريكا و يا بوسيله بخش خصوصي بوجود آمده است .
بسياري از مراكز سرويس و تعويض روغن در آمريكا و محلهايي كه تعمير اتومبيل را انجام مي دهند امكاناتي دارند كه بدون درايفت هيچ هزينه اي اين روغنها را تحويل مي گيرند . البته در بعضي جاها ممكن است حق الزحمه مختصري بابت اين كار بگيرند براي دريافت اطلاعات كافي در اين زمينه به آدرس زير مي توانيد مراجعه كنيد :
حالا با اين روغن سوخته چه كاري انجام مي دهند ؟ رد آمريكا بيش از نيمي از اين روغن سوخته يعني حدود 380 ميليون گالن آن را بازيافت مي كنند .
روغن موتور سوخته را به سه طريق مي توان مورد استفاده مجدد قرار داد :
1- تصفيه مجدد
2- بهسازي
3- فرآوري مجدد
اين كار باعث مي شود كه هزينه تصفيه روغن تازه از نفت خام كاهش پيدا كند و در ضمن مشكلات زيست محيطي هم بوجود نيايد .
در حال حاضر 14% از روغن موتورهاي سوخته مورد تصفيه مجدد قرار مي گيرند . در اين روش ناخالصي ها را از روغن جدا مي كنند بطوريكه بتوان مجددا از آن بعنوان پايه اي براي ساخت روغن موتور استفاده كرد. اما مشكل اينجاست كه تصفيه مجدد عملي بسيار پيچيده است و انرژي زيادي را مصرف مي كند كه اين در ايالات متحده به مفهوم سوختن منابع نفتي بيشتري در واحدهاي توليد برق است . به همين جهت است كه روغن موتوري كه با استفاده از پالايش مجدد روغن هاي سوخته بدست امده است نسبت به روغن موتوري كه با استفاده از مواد اوليه تازه و نو ساخته شده است هزينه بيشتري دارد . از طرفي به سختي مي تواند مشتريان و مصرف كنندگان روغن موتور را متقاعد كرد كه اين روغن هاي بازسازي شده آن هم با قيمت گرانتر از روغن نو بخرند ! هر چند تصفيه مناسب اينگونه روغن موتور هاي به گونه اي صورت مي گيرد كه تمام مشخصات تعيين شده توسط : API/SAE را كه براي روغن هاي تازه وجود دارد براي اينگونه روغن ها هم وجود دارد .
امروزه تصفيه مجدد روغن هاي موتور نياز به اين دارد كه يارانه هايي از طرف دولت براي آن درنظر گرفته شود .
مثلا خدمات پستي در آمريكا كه ناوگان آن بيشترين تعداد وسايل نقليه را در آمريكا در اختيار دارد براي تامين 20% از نيازهاي خود از روغن موتور هايي استفاده مي كرده كه بازيافت شده اند . نتيجه اين شد كه هزينه هاي بهره برداري به مقدار قابل توجهي افزايش پيدا كرد .بعضي از كارشناسان ابراز مي دارند كه تا هنگاميكه بهاي نفت خام به بالاي 50 دلار و مثلا حدود 60 دلار به ازاي هر بشكه نرسد تصفيه و بازيافت روغن هاي سوخته موتور به صرفه نخواهد بود . شايد اين زمان فرا برسد و ما شاهد تصفيه هر چه بيشتر روغن هاي سوخته باشيم .
2-  بهسازي : روغن هاي سوخته را مي توان بهسازي نمود بدين ترتيب كه با گذراندن آنها از *****هاي مخصوص و يا وسايلي نظير آن ، آلودگي هاي روغن را پاك نمود به اين طريق مي توان ناخالصي هاي نامحلول در روغن را از ان جدا نمود و بارها و بارها روغن را مورد استفاده قرار داد اگر چه دراين روش ، همواره روغن كيفيت اوليه خودش را پيدا نمي كند ولي هنگاميكه اين روغن را با مواد افزودني تركيب مي كنند اين كار باعث مي شود كه در دوره هاي طولاني تري بتوان از روغن براي موارد صنعتي استفاده كرد .
از روغن سوخته مي توان بعنوان سوخت هم استفاده كرد . مثلا بدون اينكه لازم باشد هيچگونه عملياتي بر روي روغن انجام گيرد مي توان از اين روغنها برا ي توليد گرما در نيروگاههاي برق استفاده كرد . اگر عملياتي هم لازم باشد بر روي روغن انجام گيرد صرفا به منظور حذف آب است بطوريكه روغن بتواند براحتي بعنوان سوخت در نيروگاهها براي توليد گرما يا الكتريسته مورد استفاده قرار گيرد .
امروزه 74% ورغن هايي كه مورد استفاده مجدد قرار مي گيرند بعنوان سوخت در توربين ها غ كوره هاي ع نيروگاهها ي برق ، كوره هاي كارخانه هاي سيمان و كارخانه هاي تهيه آسفالت و صنايع فولاد و نظاير آن مورداستفاده قرار مي گيرد .
2 گالن روغن سوخته موتور مي تواند برق مورد نياز و مصرفي يك خانه معمولي در يك روز را فراهم كند . 11 % از روغن موتور هاي سوخته در بخاري هاي مخصوصي كه براي اين كار وجوددارند سوزانده مي شود تا گرماي مورد نياز در آب و هواي مناطق سردسير را تامين كند از اين نوع بخاري هايي كه با روغن سوخته كار مي كنند حدود 75000 واحد در آمريكا وجود دارد كه سالانه 113 ميليون گالن روغن سوخته را مصرف مي كنند . از اين بخاريهاي براي گرم كردن خانه نبايد استفاده كرد ( بيشتر براي مكانهايي است كه لازم است در زمستان گرم شوند )
برنامه مديريت روغن هاي سوخته :
روغن سوخته نامي است كه به روغن هايي داده مي شود كه شامل روغن هاي ساخته شده با پايه مواد نفتي هستند يا روغنهاي سنتتيك كه قبلا مورد استفاده قرار گرفته اند . در طي استفاده معمول از اينگونه روغن ها ، ناخالصي هاي از قبيل ذرات گرد و غبار و خرده هاي فلزات ، آب و مواد شيمايي وارد روغن شده و با آن مخلوط مي شوند بطوريكه با گذشت زمان ، روغن خاصيت خود را از دست مي دهد و ديگر قابليت لازم را ندارد و نهايتا اين ورغن هاي كاركرده ( روغن سوخته ) را بايد با روغن تميز و تازه تعويض كرد تا روغن وظيفه اي را كه بايد به نحو مطلوب انجام دهد .
اگر شما هم جز يكي از همان ميليونها نفري هستيد كه خودتان روغن موتور ماشين اتان را عوض مي كنيد نياز است كه بدانيد چگونه بايد اين روغنهاي سوخته رابه نحو مناسب دفع نمائيد . آيا مي دانيد كه روغن سوخته ناشي از هر بار از تعويض روغن اتومبيل شما مي تواند يك ميليون گالن آب را كه آب مصرفي ساليانه 50 نفر است را آلوده كند .
* روغن سوخته نامحلول است تجزيه نمي شود و حاوي مواد شيميايي سمي و فلزات سنگين مي باشد

 

سيالات خنک کننده در عمليات ماشين كاري Cutting fluids

سيالات خنک کننده در عمليات ماشين كاري Cutting fluids

"روش استفاده ، مشکلات و راه حل ها"

 

عملکرد خنک کننده ها چيست ؟

-   روان کردن مناسب جهت کاهش اصطکاک و کاهش گرمای تولید شده

-   خنک کننده ای موثر جهت پراکنده کردن گرما و دور کردن آن از ابزار و قطعه

انواع مختلف خنک کننده ها:

 - روغن سنتزی

 - روغن نیمه سنتزی

 - خنک کننده های مستقیم  (به صورت روغن های معدنی می باشند که بیشتر جهت استفاده در دستگاه های سبک و به خصوص در مورد فلزات غیر آهنی به کار می روند )

 - روغن های محلول (براي استفاده از این نوع روغن ها ابتدا در آب مخلوط می شوند و برای افزایش حلالیت در آب به آن صابون می افزایند. این نوع روغن ها در موارد ارزان تر و برای حصول نتیجه متوسط استفاده می شوند)

در صورتي كه غلظت خنک کننده خيلي كم يا خيلي زياد باشد چه اتفاقی رخ میدهد؟

 کاهش شدید غلظت خنک کننده (رقیق شدن) باعث کاهش عمر ابزار ، رشد باکتری ها ، زنگ زدگي و ایجاد مشکلاتی ديگر خواهد شد.

 غلیظ شدن بيش از حد خنک کننده باعث تشكيل لايه اي  بین ابزار و قطعه ميگردد. این امر سبب تولید حرارت بسیار زیادی می شود که عمر ابزار را کاهش میدهد. غلیظ شدن همچنین خطراتی مانند آسیب هایی به سطح قطعات دستگاه  و عیوب دوره ای را به همراه دارد.

بوی نامطبوع نم و پختگی از خنک کننده به چه دلیل می باشد؟

 هنگامی که یک لایه خنک کننده با یک لایه روغن تماس پیدا می کند، باکتری شروع به  رشد و فعاليت می کند که در نتيجه  این بو آزاد می شود.

عموما از موقع بو گرفتن خنک کننده تا موقع ایجاد مشکل در دستگاه توسط باکتری ها زمان زیادی طول می کشد. و بسیاری از کارخانجات با تعویض های زود هنگام لایه ی رویی خنک کننده هزینه ی زیادی را هدر می دهند.

البته این بو و لجن ها در آب و هوای گرم و مرطوب بیشتر مشکل آفرین می باشند. بسیاری از کارخانجات نیز برای کنترل این بو اقدام به رقیق کردن خنک کننده می کنند که این کار باعث ایجاد تاول هایی در سطح دستگاه می شود.

کیفیت آب :

 دو کارگاه با روش کار یکسان و استفاده از یک سیال خنك كننده با پایه ی آب می توانند نتيجه  متفاوتی را  به دلیل تفاوت در کیفیت آب مصرفی در روغن تجربه کنند. یکی می تواند اثرات مطلوبی را بدست آورد و دیگری با مشکلاتی مواجه شود (مانند: جمع شدن کف یا پس مانده هایی روی روغن، درست کار نکردن فیلترهای جمع کننده کف و تراشه، پایین آمدن کیفیت سطوح و غیره).

  تمیز کردن لجن ها:

شستشوی مناسب مخزن برای کارکرد صحیح و طول عمر خنک کننده لازم می باشد. بعد از خارج کردن خنک کننده از تانک ، از یک شوینده ی لجن جهت شستشوی سیستم استفاده شود. تانکی که دیواره های آن آغشته به موادی مانند براده های فلزات ، روغن و باکتری ها باشد ، هر سیالی که به سیستم اضافه شود را با سرعت بیشتر از معمول تخریب می کند. حذف کردن کامل این آلودگی ها کارایی سیال نو را تا مدت بیشتری تضمین می کند.

روش شستشو :

١- خالی کردن سیستم از خنک کننده

٢- قطع کردن ارتباطات تانک با سیستم ، پمپ ها و فیلترها

٣- وارد کردن آب (ترجیحا آب ولرم) با فشار توسط پمپ

٤- به گردش در آوردن شوینده (تمیز کردن سطوح تانک در این مرحله در صورت امکان مفید می باشد)

٥- خارج کردن شوینده و آب از تانک

٦- شستشوی مجدد توسط آب جهت پاک کردن شوینده ها. (تکرار این مرحله تا مشاهده ی آب تمیز خروجی)

٧- پر کردن سیستم با میزان کافی از آب مناسب (جهت سیال های آبکی)

٨- اضافه کردن سیال با غلظت لازم و سپس راه اندازی پمپ ها به مدت ١٥ دقیقه جهت مخلوط شدن آب و خنک کننده.

فیلتر کردن خنک کننده ها :

در بعضی کشور های توسعه یافته شرکت هایی با تجهیزات پیشرفته  جهت فیلتراسیون خنک کننده فعاليت مي نمايند.

براي اين منظور تانکری با مخزن بزرگ همراه با دستگاه گرم كن  ، سانتریفیوژ و دیگر تجهیزات لازم جهت پاک کردن آلودگی از سیال به محل کارخانه فرستاده می شود. در اولین قدم مواد معلق روی سطح روغن جمع آوری می شود. سپس خنک کننده از صافی ها و فیلتر های زیادی عبور داده می شود. با درجه بندی قطر منافذ فیلتر ها تمام ذرات ریز سیال نیز حذف می شود سپس خنک کننده حرارت دیده و پاستوریزاسیون (گرم کردن و سرد کردن به دنبال هم) برای رفع باکتری ها انجام می شود. همرا با حرارت دیدن سیال سانتریفیوژ می شود که با این کار ذرات و براده های فلزاتی که از فیلتر ها عبور کرده اند ته نشین و جدا می شوند.

سیال بعد از خنک شدن مجددا به تانک برگردانده می شود . تست هایی جهت بررسی غلظت و خلوص انجام می گیرد. در صورت نیاز آب ، سیال نو و یا افزودنی هایی (بیوساید) به آن اضافه می شود.

پروسه فوق برای مقادیر زیاد روغن (حداقل ١٠٠٠ گالن ) انجام می شود و باعٍث صرفه جویی زیادی در هزینه ها می شود . ولی برای مقادیر کمتر با صرفه نمی باشد.

موضوعات و مشکلات رایج خنک کنند ها:

·        زنگ زدگی قطعات، روان کنندگی نا مناسب، تشکیل زود هنگام لجن، تشکیل مقادیر زیاد کف ، کم رنگ شدن و رشد بی رویه باکتری ها.

·    دستکاری سطح قطعات ، کاهش کارایی آن ها و عمر دستگاه

·    ایجاد بخار و مه در محیط

·    مشکلات سلامتی: ایجاد خارش و خشکی در پوست دست و مشکلات تنفسی

·    پاک کردن رنگ سطوح دستگاه (تعداد محدودی از خنک کننده ها)

 منبع: مقاله از سايت www.machinetoolhelp.com

آب، آلودگي فراموش شده در روانكارها و تجهيزات

آب، آلودگي فراموش شده در روانكارها و تجهيزات

در مورد ذرات آلوده كننده (آلاينده ها) و اثر مخرب دراز مدت آن بر روي اجزاي موتور خودروها و غيره مباحث گوناگوني مطرح شده است. به درستي مشخص شده است، كنترل آلودگي ذرات با روش هاي خاص ايزو مي تواند، در افزايش 10 تا 30 درصدي عمر اجزاي حساس به آلودگي مانند شيرهاي هيدروليك، انواع پمپ ها و ياتاقان ها، اثر داشته باشد. صنايع هر ساله ميليون ها دلار به منظور توسعه تكنولوژي فيلتراسيون و سعي در كاهش آلاينده ها، هزينه مي كنند. در بعضي از صنايع و تجهيزات نيز آب نسبت به ذرات جامد، آلودگي آشكاري به نظر نمي رسد، اما اغلب در موردعلل اصلي نقص و تخريب از آن چشم پوشي مي شود. در اين مقاله اثرات آلودگي آب در روغن و سيستم هاي روانكار بررسي مي شود.

 آب مي تواند در روغن به سه حالت يا فاز وجود داشته باشد. اولين حالت به عنوان آب محلول شناخته مي شود كه به صورت مولكول هاي مجزا و منفرد پخش شده در ميان روغن ظاهر مي گردد. در اين مورد آب محلول در روغن با رطوبت هوا در يك روز مرطوب، قابل مقايسه است.
    مي دانيم كه آب وجود دارد ولي به دليل اينكه به صورت مولكول به مولكول پخش شده ديده نمي شود. به همين دليل روغن مي تواند شامل غلظت كافي از آب محلول باشد بدون اينكه حضور آن محسوس باشد. بيشتر روغن هاي صنعتي مانند سيالات هيدروليك يا روغن هاي توربين مي توانند در حدود 200 PPM تا 600PPM آب را به صورت محلول در خود نگه دارند كه بستگي به دما و كاركرد روغن دارد.
    روغن كاركرده قادر است 3 تا 4 برابر آب بيشتري (به صورت محلول) نسبت به روغن كارنكرده در خود نگه دارد. زماني كه ميزان آب از مقدار حداكثر براي محلول ماندن بيشتر شود، روغن اشباع شده است. در اين حالت ذرات آب در روغن به صورت قطرات ميكروسكوپي وجود دارند كه به عنوان امولسيون شناخته شده اند. اين حالت مشابه تشكيل مه در هواي بهاري است كه در آن مقدار رطوبت در هوا فراتر از نقطه اشباع است.
    افزايش بيشتر آب به محلول امولسيون آب و روغن منجر به جداسازي دو فاز، يعني لايه آزاد آب و ديگري روغن امولسيون شده، مي شود. براي روغن هاي معدني و سنتزي كه وزن مخصوص آنها از يك كمتر است، لايه آب آزاد در ته ظرف يا تانك نگهداري جمع مي شود.
    
    تاثيرات آلودگي آب در ياتاقان
    در سيستم روانكاري اغلب دو فاز، يكي فاز آزاد و ديگري امولسيون با آب وجود دارد. به عنوان مثال در ياتاقان ها، تراكم ناپذيري آب نسبت به روغن مي تواند باعث عدم تشكيل فيلم هيدروديناميك روغن و به تبع آن تشديد سايش شود. ميزان ناچيز آب (يك درصد) در روغن مي تواند طول عمر ياتاقان را به اندازه زيادي (90 درصد) كاهش دهد. اين وضعيت براي ياتاقان هاي چرخشي بدتر است.
    وجود آب نه تنها باعث كاهش استحكام فيلم روغن مي شود، بلكه تحت دما و فشار بالاي توليد شده در مناطق تحتِ بار ياتاقان گردشي مي تواند باعث تبخير آني شده و فرسايش را افزايش دهد.
    تحت شرايط ويژه، مولكول هاي آب مي تواند به اجزاي سازنده آنها شكسته شود. اتم هاي اكسيژن و هيدروژن درنتيجه فشار زياد اعمال شده در مناطق تحت بار ياتاقان گردشي، توليد مي شوند. يون هاي هيدروژن توليد شده به وسيله اين فرآيند مي توانند بر روي سطح درگير ياتاقان جذب شده و در نتيجه باعث شكننده شدن سطح شوند. اين پديده در اثر هيدروژناسيون (HYD) و تغيير در متالورژي سطح ياتاقان، ايجاد مي شود كه باعث شكننده شدن و ضعيف شدن ياتاقان مي شود.
    وقتي زير سطوح ياتاقان ترك بردارد، به سمت سطح پخش شده و در نتيجه منجر به ترك برداشتن كل سطح مي شود. به دليل اين كه تاثير آب آزاد و امولسيون در مقايسه با آب محلول، مضرتر است، به عنوان يك اصل، مقدار رطوبت در روغن ها بايد هميشه كمتر از نقطه اشباع باشد. اين مقدار براي بيشتر روغن هاي در حال استفاده، مقدار 100PPM تا 300PPM يا كمتر بوده كه بستگي به نوع روغن و درجه حرارت آن دارد. حتي در اين سطح نيز ميزان قابل ملاحظه اي از خطر مي تواند هنوز اتفاق بيافتد. بنابراين بايد هر عمل معقولي براي حداقل نگه داشتن آلودگي توسط آب، انجام شود.
    
    تاثير آب بر روي روانكارها
    علاوه بر آثار مخرب تاثير مستقيم آب بر روي اجزا ماشين آلات، نقش آن در شدت تخريب روغن ها نيز مورد توجه مي باشد. حضور آب در روغن مي تواند باعث افزايش اكسيداسيون به ده برابر، زود هنگام شدن فرسودگي روغن بالاخص در حضور فلزاتي نظير مس، قلع و سرب گردد.
    بايد توجه داشت كه فقط روغن پايه تحت تاثير آلودگي آب قرار نمي گيرد، بلكه انواع ادتيوها مانند سولفورها EP،(Anti-Wear) و آنتي اكسيدان هاي فنوليك وجود دارند كه به آساني به وسيله آب هيدروليز شده و سبب از بين رفتن ادتيو و تشكيل محصولات جانبي اسيدي مي شوند.
    ادتيوهاي ديگر مانند متفرق كننده ها و بازدارنده هاي خوردگي مي توانند در اثر رطوبت بيش از حد شسته شده كه نتيجه آن تشيكل رسوب و مسدود شدن فيلتر خواهد بود.
    
    روش هاي اندازه گيري ميزان آب
    به منظور كنترل ميزان آب، اولين چيزي كه بايد به آن پرداخت، پنج روش اساسي است كه براي تعيين ميزان آبِ روغن هاي روانكار مورد استفاده قرار مي گيرد. محدوده كاري اين روش ها، از موارد ساده تا آزمايش هاي پيچيده ، متغير است. اين روش ها شامل تكنولوژي پيشرفته اي است كه به طور خاصي در آزمايشگاهها براي تعيين مقدار آب در حد PPM انجام مي گيرد.
    اساسي ترين روش، تست Crackle است. در اين تست، صفحه اي به دماي 130 درجه سانتي گراد رسانده مي شود و قطره كوچكي از روغن در مركز آن قرار داده مي شود. بسته به نوع روانكار براي تعداد كمي از قطره هاي كوچك تقريباٌ 500PPM تا 1000PPM آب نشان داده شده است.
    براي قطره هايي با اندازه بزرگتر، در حدود يك هزار PPM تا دو هزار PPM آب مشاهده مي شود و صدايي كه از تبخير شنيده مي شود، حاكي از ميزان آب بيشتر از دو هزار PPM است.
    تست Crackle تنها براي آب آزاد و امولسيون شده، روش حساس و مناسبي است.  در روش ديگر، از يك سلول فشاري استفاده مي شود، به اين صورت كه نمونه را به همراه معرف شيميايي در درون ظرف قرار داده، به شدت تكان مي دهند. تغيير فشار در داخل سلول براي تعيين حضور آب آزاد، كنترل مي شود.
    سومين آزمايش استفاده از سنسور رطوبت نسبي است. سنسور از يك فيلم نازك استفاده مي كند. نتايج به دست آمده معمولاٌ بر حسب درصد رطوبت نسبي (RH) بيان مي شود كه اين درصد نشانگر اين است كه آيا ميزان آب در روغن به نقطه اشباع رسيده است يا نه.
    مي توان به صورت رياضي، نمودار درصد RH را بر حسب PPM نسبت به منحني اشباع روغن در دماي معين رسم كرد. از مزاياي اين روش هزينه به نسبت پايين آن است.
    روش معمول ديگري كه مورد استفاده قرار مي گيرد، اسپكتروسكوپي به وسيله اشعه مادون قرمز (FTIR) است. در اين آزمايش ميزان آب به صورت هاي محلول، امولسيون و آزاد اندازه گيري مي شود كه دقت در اندازه گيري حد پايين آن يك هزار PPM است. اين روش در بعضي موارد كاربرد دارد ولي براي كاربردهاي صنعتي خاص مناسب نيست. آزمايشگاه هاي تجاري كه از اين روش استفاده مي كنند اغلب حضور كمتر از يك دهم درصد آب را در نمونه گزارش مي كنند.  دقيق ترين روش براي تعيين مقدار آب به صورت هاي آزاد، امولسيون و محلول در روغن روانكاري، تست Karl Fischer است. در اين روش سنجش ميزان آب به اندازه ده PPM امكان پذير خواهد بود. در مواقعي كه دقت بيشتري براي تعيين غلظت آب مورد نياز است، اين روش بايد انتخاب شود.
    در حالت كلي براي هر كدام از روش ها كه براي تعيين ميزان آب مورد استفاده قرار گيرد يك نكته مهم وجود دارد كه بايد به آن دقت شود. آب يكي از عوامل اصلي در خرابي روانكار و كاهش دهنده قابليت تجهيزات است. مانند تمام انواع آلودگي ها اين كافي نيست كه فقط تشخيص دهيم آلودگي وجود دارد، بلكه بايد به كنترل آن از طريق محل ورود آلودگي اقدام شود.
    در صورت امكان، ميزان آب در تمام تجهيزات بايد زير حد اشباع نگه داشته شود. در حالت كلي كاهش ميزان آب (به عنوان آلودگي) در تمام انواع تجهيزات باعث طولاني شدن عمر روانكارها و دستگاه ها خواهد شد. 

 نويسنده: مهندس مجيد همداني    
    

تعیین کیفیت روغن های عملیات حرارتی

بررسي وضعيت روغن هاي عملياتي حرارتي

روغن هاي عمليات حرارتي قابل كاربرد در دامنه وسيعي از دما هستند. حرارت دادن و آلودگي هايي نظير نمك، آب، سيالات هيدروليك و خاكستر مي توانند اثرات نامطلوبي بر كارآيي اين روغن ها داشته باشند و موجب عدم يكپارچگي انتقال حرارت شده و در نهايت به كاهش طول عمر روغن حرارتي منجر شوند. بنابراين براي كنترل دقيق عمليات حرارتي لازم است تا تغييرات كيفيت روغن كوئينچينگ در مدت زمان استفاده ثبت و بررسي شود كه اين امر با انجام آزمايش هايي جهت تعيين مشخصات فيزيكي روغن از جمله ويسكوزيته، حجم آب، نقطه اشتعال، عدد اسيدي (AN) ، عدد رسوب، آناليز عنصري و يا مطالعه سرعت خنك كنندگي روغن قابل انجام است.
    مطالعه مشخصات فيزيكي روغن ويسكوزيته :

كارآيي يك روغن كوئينچينگ به تغييرات ويسكوزيته آن ارتباط مستقيم دارد. تجزيه روغن به دليل حرارت و اكسيد اسيون موجب تغيير ويسكوزيته روغن مي شود و به دنبال آن ميزان سرعت انتقال حرارت با كاهش ويسكوزيته افزايش و با افزايش آن، كاهش مي يابد. در بررسي پروسه رفع نقص سيستم، مي بايست تغييرات ويسكوزيته سيال كوئينچينگ به عنوان تابعي از دما در مدت زمان استفاده از آن ثبت و سپس داده ها به صورت نمودار رسم گردد كه نمونه اي از آن در شكل 1 آورده شده است. هم چنين مي بايست ويسكوزيته را در دماي تقريبي 40 درجه سانتي گراد جهت پيدا كردن اولين نقطه نمودار در زمان صفر بر اساس استاندارد ASTM-D-445 تخمين زد.
   

حجم آب:

آب حاصل از تجزيه و يا آلودگي روغن در حدود 0/1 درصد ممكن است موجب بروز پديده Soft Spot ، سختي غيريكنواخت، لكه، كف و در نهايت آتش سوزي شود. زماني كه روغن آلوده به آب حرارت داده شود صدايي نظير شكسته شدن از آن به گوش مي رسد كه اين امر اساس تست كيفيت براي شناسايي آب در روغن است. اغلب آزمايشگاه ها، آناليز كارل- فيشر را بر اساس استاندارد ASTM-D-6304 و يا تقطير را بر اساس استاندارد ASTM-D-95 به همين منظور انجام مي دهند.
   نقطه اشتعال: نقطه اشتعال دمايي است كه روغن و بخار آن در تعادل با يكديگر توليد گاز قابل احتراق مي كنند، كه در كنار منبع اشتعالي محترق مي شود. تغيير در اين پارامتر نشان دهنده آلودگي موجود در روغن و يا تجزيه آن است. دو نوع آزمايش جهت تعيين اين مشخصه قابل استفاده است : Open Cup ، Closed Cup
 در روش Closed Cup بر اساس استاندارد ASTM-D-93 ، مايع و بخار در يك محفظه بسته حرارت داده مي شوند. حضور مقدار كمي آلودگي با دماي جوش پايين در فاز بخار موجب مي شود تا نقطه اشتعال پايين تري به ثبت برسد. ولي در روش Open Cup محصولات جانبي در زمان حرارت دادن از بين مي رود.
  معمول ترين روش Open Cup ، آزمايش «Cleveland» بر اساس استاندارد ASTM-D-92 است. كمترين نقطه اشتعال يك روغن در شرايط معمولي مي بايست 90 درجه سانتي گراد بالاتر از دمايي باشد كه روغن مورد استفاده قرار مي گيرد.

  عدد اسيدي:

 محصولات جانبي توليد شده حاصل از تجزيه روغن توسط آناليز شيميايي قابل شناسايي و اندازه گيري است. تعيين عدد اسيدي (AN) يكي از معمول ترين روش ها بر اساس استاندارد D-974 و ASTM-D-664 است كه در آن اين پارامتر، با استفاده از تيتراسيون KOH به صورت mg(KOH)/g3(samp) گزارش مي شود. با اكسيد شدن روغن عموماً اين عدد افزايش يافته و روغن خاصيت اسيدي بيشتري پيدا مي كند.
    تشكيل رسوب: يكي از مشكلات مهم موجود در روغن هاي عمليات حرارتي تشكيل رسوب است. وجود رسوب باعث عدم يكپارچگي انتقال حرارت، افزايش گراديان هاي حرارتي و تجزيه ملكول ها مي شود. هم چنين رسوب موجب انسداد فيلترها و كثيف شدن سطوح مبدل حرارتي شده و به اين ترتيب نرخ انتقال حرارت كاهش يافته و تجمع حرارت در سيستم موجب آتش سوزي مي شود.
  رسوب ها اغلب توسط تجزيه حرارتي و اكسيداسيون روغن ها ايجاد مي شوند. واكنش هاي اكسيداسيون موجب پليمريزه شدن و تجزيه ملكول هاي غير محلول در روغن مي شود. به طور كلي ميزان متوسط رسوب در روغن توسط اضافه كردن برش نفتا به روغن و تخمين كاهش حجم بعد از سانتريفوژ كردن تعيين مي شود. هم چنين با مقايسه تشكيل رسوب در روغن تازه و كاركرده، عمر باقيمانده روغن محاسبه مي شود.
    روش هاي آزمايشگاهي قابل استفاده عبارتند از:
    -Conradson Carbon Number
    -Hot-Panel Coker Test
    -Rotary Pressure Vessel Oxidation Test(RPVOT)
    آناليز عنصري: زماني كه ادتيوهاي فلزي آلي مانند نمك هاي فلزي در تركيبات روغن هاي عمليات حرارتي استفاده مي شود سرعت انتقال حرارت اين روغن ها تسريع مي شود. يكي از روش هاي معمول، اسپكتروسكوپي پلاسماي القايي زوج بر اساس استاندارد، ASTM-D-4951 or D-6595 است كه معمولاً غلظت عناصر را برحسب PPM در روغن اندازه گيري مي كند:
    Al-Ba-B-Ca-Cd-Co-Cr-Cu-Fe-Mg-Mn-Mo-Ni-P-Ag-Pb-S-Sb-Si-Sn-Ti-V-Zn
    
     مطالعه سرعت خنك كنندگي
    يكي از قديمي ترين آزمايش هاي كمي در تعيين كيفيت خنك كنندگي روغن، انتقال حرارت روش GM تست»Nickel ball « بر اساس استاندارد ASTM-D-3520 است(شكل 2). در اين آزمايش يك توپ نيكلي تا دماي 885 درجه سانتي گراد حرارت داده مي شود و سپس در يك ظرف حاوي روغن كوئينچينگ با دماي 27-21 درجه سانتي گراد رها مي شود. 
 

دمايي كه در آن توپ نيكلي خاصيت پيدا مي كند حدود 354 درجه سانتي گراد است كه در اين زمان، اين توپ جذب آهنرباي موجود در كنار ظرف مي شود. به اين ترتيب زماني كه لازم است تا توپ نيلكي از دماي 885 به 354 درجه سانتي گراد برسد ثبت مي شود. بر اساس اين زمان روغن هاي كوئينچينگ به چهار دسته تقسيم مي شوند. (جدول 1)
    كوئينچ متر GM به مدت 40 سال براي تخمين و تقسيم بندي روغن هاي عمليات حرارتي مورد استفاده بوده است ولي چنانچه در نمودار شكل 3 ملاحظه مي شود اين روش هيچ نوع اطلاعاتي در زمينه مكانيسم خنك كنندگي و جزئيات آن ارائه نمي دهد.
    در شرايط بحراني براي مشخص نمودن جزئيات، بجاي استفاده از روش GM بايد بر اساس استاندارد ISO-9950 و يا ASTM-D-6200 و آناليز منحني خنك كنندگي، تغييرات ايجاد شده را بررسي كرد. شكل 4 نشان دهنده تغييرات سرعت خنك كنندگي بعد از اكسيداسيون روغن در زمان هاي متفاوت و شكل 5 نشان دهنده اثر آب با درصدهاي متفاوت بر روي سرعت خنك كنندگي روغن عمليات حرارتي مي باشد.
    نكته قابل توجه اين است كه گرچه آناليزمنحني خنك كنندگي وسيله اي با ارزش جهت ثبت و رفع نقص كارآيي روغن كوئينچينگ است ولي هنوز تعيين مشخصات فيزيكي جهت شناسايي علت و رفتارهاي متفاوت خنك كنندگي مورد نياز است.

 

 نويسنده: مهندس مليكا حسن پور

 

روغن و گريس هاي پايه بيولوژيك

روغن و گريس هاي پايه بيولوژيك

در اكثر كشورهاي جهان، قوانين جديدي براي جايگزين كردن روانكارهاي پايه بيولوژيك بجاي پايه(معدني) با هدف حفاظت از محيط زيست و جلوگيري از آلودگي و تخريب آن تدوين شده است. در اين زمينه پژوهشگران بسياري در حال تحقيق و فعاليت هستند، از آن جمله دكتر قاسم طلوع هنري استاد دانشگاه آيواي شمالي در ايالات متحده و مؤسس سازمان توليد روانكارهاي پايه كشاورزي (NABL1) است كه به عنوان يكي از شاخص ترين پژوهشگران در اين رشته شناخته شده است. وي سمت و عضويت هاي مختلفي را در سازمانهاي معتبر روانكاري جهان مانند ASTM، SAE، NFPA، NLGI، STLE، AOCS داشته و برنده جايزه DIAA2 از سازمان FPS3 نيز بوده است. دكتر طلوع هنري طي15 سال تحقيق و بررسي، بيش از30 فرمولاسيون را براي روغن و گريسهاي پايه بيولوژيك تدوين كرده و9 حق اختراع(Patent) به نام وي ثبت شده است. او اولين گريس ساخته شده از روغن سويا را در سال1998 به بازار عرضه كرد كه از تغليظ كننده هاي پايه بنتون (Clay) براي ساخت آن استفاده شده است. اين پژوهشگر صاحب نام همچنين نقش مؤثري در توليد و عرضه گريسهاي پايه بيولوژيك ليتيم، ليتيم كمپلكس، آلومينيوم كمپلكس، و گريس هاي مصرفي صنايع غذايي، خودروسازي و صنايع سنگين خصوصاً راه آهن به بازارهاي جهاني داشته است.
مقاله پيش رو، برگرفته از مقاله دكتر طلوع هنري است كه در كنفرانس ساليانه انجمن روانكار گريس اروپا، ELGI ، در سال2007 ارايه شده است.
براساس تعريف سازمان FSRIA محصولات پايه بيولوژيك عبارتند از توليدات بازرگاني و يا صنعتي (به غير از خوراكي) كه كل و يا بخشي از آن از مواد پايه بيولوژيك و يا از منابع كشاورزي(شامل گياهان و گونه هاي مختلف حيوانات) ساخته شده باشد. اين گروه فرآورده ها به دوبخش پايه بيولوژيك (Bio-based) و زيست- تجزيه پذير (Bio- degradable) تقسيم بندي شده است.
طبق تعريف اوليه، فرآورده هاي پايه بيولوژيك به محصولاتي اطلاق مي شود كه دست كم51 درصد مواد تشكيل دهنده آنها از مواد پايه بيولوژيكي باشد. بعدها اين تعريف منحصر به فرآورده هايي شد كه درصد مشخصي از آن از مواد پايه بيولوژيكي باشد.
فرآورده هاي زيست تجزيه پذير شامل محصولاتي است كه بتواند استاندارد US(ASTEM) و يا مشخصات و نيازهاي European Eco-label Biodegradability را بر آورده و از مواد پايه بيولوژيك و يا زيست تجزيه پذير ساخته شده باشد. بطور مثال استرهاي پايه سنتزي كه از مواد پتروشيمي بدست مي آيد به علت رعايت استانداردهاي لازمه به عنوان زيست تجزيه پذير شناخته مي شود و مسلماً از مواد بازيافتي ساخته نشده است.
روش تعيين و تشخيص روانكارهاي پايه بيولوژيك، روغن و گريس، شامل اندازه گيري مقدار كل كربن فرآورده و مشخص كردن درصد مربوط به مواد پايه بيولوژيك و درصد مربوط به مواد فسيلي است. به عبارت ديگر، محاسبه مقدار كربن موجود در يك فرآورده كه از مواد پايه بيولوژيك است در مقايسه با كل كربن موجود در آن، تعيين كننده نوع پايه روانكار است. در حال حاضر بسياري از فرآورده هاي پايه بيولوژيك ساخته شده از هردو گروه هستند. بطور مثال ارزش75 درصد بيولوژيكي در يك روانكار نشانگر آنست كه75 درصد كربن آن از مواد پايه بيولوژيكي و25 درصد ديگر از مشتقات ديگر به ويژه پايه نفتي است. در حال حاضر كشورهاي سازنده اين نوع فرآورده ها مشغول تدوين استانداردهاي لازم براي گروه بندي و كيفيت آنها هستند. اين فرآورده ها بايد به لحاظ تأثيرات و رعايت استانداردهاي زيست محيطي مورد تاييد باشند.
تلاش پژوهشگران براي تدوين استاندارد سوختهاي پايه بيولوژيك ادامه دارد، چرا كه تأثيرات مثبت اين سوختها برروي محيط زيست بسيار قابل توجه است. در سال1999، 4 ميليارد گالن سوخت پايه اتانول از1/5 ميليارد ساقه ذرت در ايالات متحده توليد شد. همزمان توليد سوخت موتورهاي ديزل پايه بيولوژيك نيز در دستور كار سياستگزاران بخش انرژي اين كشور قرار گرفت و در سال2000 اين سوخت به ميزان200 ميليون ليتر از روغن سويا بدست آمد.
هم اكنون نيز تحقيقات وسيعي براي ساخت فرآورده هاي پايه بيولوژيك از جمله انواع سوختها، روانكارها، مواد شيميايي و نظاير آن در حال انجام است. بد نيست بدانيم درصد سهم اين فرآورده ها در بازارهاي جهاني در سال2000 به ميزان12/8 درصد بوده و هدف كلي، رسيدن به ارقام23/7 تا55 درصد بين سالهاي2010 تا2030 است. به اين منظور، مشوقهاي بسياري براي توليد و كاربرد اين فرآورده ها در صنايع در نظر گرفته شده است.
يكي از كليدهاي رفع مشكلات كاربرد اين فرآورده ها، تغييرات ژنتيكي دانه هاي مختلف گياهي است. روغنهاي پايه گياهي در مقابل اكسيداسيون مقاومت كمي دارند و براي كاربرد در دماهاي پايين نيز ضعيف اند. حال آن كه پژوهشگران با تغيير دادن ژنتيك اين دانه ها خصوصاً سويا توانسته اند به پيشرفتهاي قابل ملاحظه اي براي رفع مشكلات دست يابند. ضمن آن كه تلاش براي بدست آوردن دانه هاي گياهي (كه فرآورده هاي بدست آمده از آنها داراي مشخصات و كيفيت كافي براي روانكاري باشد) ادامه دارد. در اين ميان، عمده ترين ماده مورد مصرف، روغن سويا است كه در صد اصلي ماده اوليه براي اين نوع فرآورده ها را تشكيل مي دهد.
از هر3 ليتر روانكار پايه نفتنيك توليد شده در جهان، يك ليتر باعث آلودگي محيط زيست مي شود. اين موضوع باعث تمركز بسياري از پژوهشگران بر روي توليد روغن و گريسهايي شده است كه اين نكته منفي را نداشته باشند. با توجه به پيشرفت در اين زمينه، جايگزيني بسياري از روانكارهاي پايه بيولوژيك بجاي معادل آن از مواد پايه نفتنيك مورد توجه قرار گرفته است، چرا كه دور ريز آنها كمترين آسيب را به محيط زيست خواهد رساند. گريسهاي ساخته شده از روغن سويا پس از دور ريز در محيط زيست هيچگونه آلودگي را ايجاد نخواهند كرد. اين گروه شامل گريسهاي مصرفي براي ريلهاي راه آهن، شاسيهاي كاميون و5 نوع گريس چرخ خودرو است. تاكنون تعداد زيادي از انواع گريسهاي پايه بيولوژيك توليد شده كه توانسته اند مشخصات و استانداردهاي لازم را تأمين و از نقطه نظر اقتصادي قابل رقابت با نوع مشابه خود باشند.
تقاضاي جهاني براي نفت خام در سال2005 در حدود84 ميليون بشكه در روز و به عبارتي31 ميليارد در سال بوده است. اما اين ماده حياتي روبه اتمام است و مي بايست جايگزين مطمئني براي آن پيدا كرد. فرآورده هاي پايه بيولوژيك كه دامنه تنوع آنها نيز رو به افزايش است نه تنها جايگزين خوب و قابل دسترسي به شمار مي آيند، بلكه معضل آلودگي محيط زيست فرآورده هاي نفتي را نيز بطور بسيار وسيعي برطرف خواهند ساخت.

نويسنده: مهندس سعيد صالحي

نشانه هاي اختلال در سيستم هاي هيدروليك

سيستم هاي هيدروليك و نشانه هاي معمول خرابي آن
در يك برنامه تعميرات كنش گرايانه (Proactive) تاكيد فراواني بر روي تشخيص علل خرابي و روش هاي اصلاحي تجهيزات مي شود.
سه نشانه عمده خرابي سيستم كه در سيستم هاي هيدروليك به سادگي قابل تشخيص مي باشند عبارتند از: صداهاي غير معمول، درجه حرارت بالاي سيال هيدروليك، پاسخ كند سيستم هيدروليك.

صداهاي غير معمول
ايجاد صداهاي غير معمول در سيستم هيدروليك به دو دليل اصلي يعني ورود هوا به سيكل هيدروليك و پديده كاويتاسيون اتفاق مي افتد.
وجود هوا در سيال هيدروليك، هنگام چرخش سيال در مدار آن، باعث ايجاد صداهاي نامعمول و تقه اي در هنگام متراكم شدن و تخليه فشار سيال مي شود.
هم چنين وجود هوا در سيال هيدروليك، پيامدهاي ديگري از جمله كف كردن سيال و حركات غير معمول عمل كننده (actuator) را در پي خواهد داشت.
هوا در سيستم هيدروليك باعث تسريع در تجزيه سيال شده و از طريق روانكاري نامناسب و گرم شدن بيش از حد و از بين رفتن آب بندها بر تجهيزات مدار هيدروليك صدمه وارد مي كند.
هواي موجود در سيستم هيدروليك معمولاً از راه مجاري ورودي پمپ وارد مدار هيدروليك مي شوند. به همين دليل اين مسئله بسيار مهم است كه همواره نحوه اتصالات ورودي پمپ در شرايط مطلوب باشد.
خطوط ورودي پمپ ها كه در آن از لوله هاي انعطاف پذير پليمري استفاده شده است به دليل گذشت زمان متخلخل مي شوند، از اين رو بايستي نسبت به تعويض و يا بررسي بيشتر آنها اقدام شود.   پايين بودن سطح سيال در مخزن نگهداري سيال هيدروليك باعث توسعه جريان گردابي و ورود هوا به خطوط ارتباطي به پمپ ها مي شود، لذا ضروري است بصورت متناوب، سطح سيال در مخزن سيال هيدروليك نيز كنترل شود.
 هم چنين احتمال ورود هوا از طريق آب بندهاي شفت (shaft seal) پمپ هاي هيدروليك نيز در مدار هيدروليك منتفي نيست. اصولاً پديده كاويتاسيون در يك مدار هيدروليك هنگامي اتفاق مي افتد كه ميزان سيال مورد نياز براي هر قسمت از مقداري كه براي آن تامين مي گردد بيشتر باشد. اين مساله باعث مي شود كه فشار مطلق سيال در ناحيه پايين دست به زير فشار بخار سيال هيدروليك كاهش يابد كه در نهايت باعث تشكيل بخارات سيال مي شود، در عين حال وجود بخارات سيال، بعد از متراكم شدن آن باعث ايجاد صداهاي شديد و ضربه هاي تقه اي مي شود.   نتايج پديده كاويتاسيون براي سيستم هاي هيدروليك بسيار جدي است. زيرا كه كاويتاسيون باعث ساييدگي فلزات مي شود كه به تبع آن تخريب و صدمه اجزا سيستم هيدروليك و آلودگي سيال به ذرات فلزي را بدنبال دارد.
هر چند امكان وقوع پديده كاويتاسيون در تمام نقاط سيستم هيدروليك وجود دارد، ليكن شايع ترين محل وقوع آن ورودي پمپ است. از آنجا كه هر گونه انسداد در مسير ورودي پمپ ها همچون مسدود شدن فيلترها و يا موانع ديگر باعث بخار شدن سيالات خواهد شد، لذا بازبيني فيلترها همواره ضروري است.
نكته قابل توجه ديگر اينكه در صورت كاربرد شيرهاي دروازه اي (Gate Valve) ، در ورودي پمپ ها، شير بايستي كاملاً باز باشد.
    
درجه حرارت بالاي سيال هيدروليك
    درجه حرارت هاي بالاي 800c سيال در سيستم هاي هيدروليك، باعث ايجاد صدمه به آب بندها و تسريع در تخريب شيميايي سيال هيدروليك مي شود. بدين معني كه در همه حالات بايستي از افزايش درجه حرارت بالاي 800c جلوگيري كرد. درغير اين صورت افزايش درجه حرارت سيال هيدروليك باعث كاهش ويسكوزيته سيال خواهد شد كه تبعات مربوطه را بدنبال خواهد داشت.
به طور معمول افزايش درجه حرارت سيال ناشي از كاهش ظرفيت انتقال حرارت سيستم و يا افزايش بار حرارتي سيستم مي باشد. تبادل حرارت در مدار هيدروليك عموماً از طريق مخازن ذخيره روغن با محيط صورت مي گيرد، از اين رو كنترل سطح سيال در مخزن و اطمينان از عدم وجود موانعي بر سر راه جريان هوا در اطراف آن ضروري است. هم چنين براي
سيستم هاي داراي خنك كننده سيال، كنترل دبي جريان سيال و هوا يا آب خنك كن لازم مي باشد.  هنگامي كه سيال از نقطه اي با فشار بالا به نقطه اي ديگر با فشار پايين در جريان است، بدون اينكه كار مفيدي انجام دهد باعث ايجاد افت فشار خواهد شد. افت فشار ايجاد شده باعث افزايش درجه حرارت خواهد شد، لذا وجود هر گونه نشتي داخلي در قطعات سيستم از طريق ايجاد افت فشار باعث افزايش درجه حرارت سيال خواهد شد.
اين مسئله مي تواند از نشتي جزيي سيال با فشار بالا، از آب بندهاي پيستون يك پمپ هيدروليك و يا تنظيم نامناسب يك شير كنترل فشار ناشي شود، لذا همواره بايستي در صدد پيدا كردن منابع توليد حرارت در سيستم بود.
وجود هوا در مدار هيدروليك علاوه بر ايجاد آسيب هاي مربوطه، باعث ايجاد درجه حرارت نيز خواهد شد، بدين ترتيب كه هنگام تراكم سيال در پمپ، هواي موجود در سيال باعث ايجاد حرارت خواهد شد كه در نهايت افزايش حرارت توده سيال را در پي خواهد داشت.
    
پاسخ كند سيستم هيدروليك
    كاهش راندمان سيستم هيدروليك، اولين نشانه كاركرد نامناسب سيستم است. عمده ترين اين علامت ها افزايش زمان هر سيكل سيستم و يا پاسخ كند مدار هيدروليك است.
    نكته مهم اين كه در يك سيكل هيدروليك، جريان سيال، تعيين كننده سرعت مكانيسم عمل كننده (actuator) است، بنابراين هر گونه كاهش در سرعت مكانيسم عمل كننده، نشان دهنده كاهش جريان سيال خواهد بود. كاهش حجم سيال در مسير سيكل هيدروليك مي تواند ناشي از نشتي هاي داخلي و يا خارجي باشد.
معمولاً نشتي هاي خارجي واضح و قابل برطرف كردن هستند، اما نشتي هاي داخلي كه ممكن است در پمپ، شيرها و يا مكانيسم عمل كننده باشد، توسط X-RAY قابل تشخيص هستند. همان طور كه گفته شد نشتي هاي داخلي باعث ايجاد افت فشار و افزايش درجه حرارت مي شوند. بنابراين استفاده از ابزاري مانند دماسنج مادون قرمز براي يافتن نشتي داخلي در قطعات، كارآمد خواهد بود.
استفاده از اين روش در تمام موارد، روشي مناسب و پاسخگو نيست.
در يك جمع بندي كلي مي توان گفت: كليه موارد ياد شده به عنوان نشانه هاي كاركرد نامناسب سيستم هيدروليك در ارتباط با يكديگر هستند، بدين معني كه نشتي داخلي باعث افزايش درجه حرارت مي شود و با افزايش درجه حرارت، ويسكوزيته سيال كاهش مي يابد و به تبع آن مقادير نشتي افزايش يافته و با افزايش آن، درجه حرارت سيال بيشتر مي شود و اين سيكل ادامه مي يابد

تماس پوستي با MWF

 

تماس پوستي  با MWF  

فلزكاري (MWFs) مايعاتي است كه در عمليات ماشين كاري و خردكردن براي، افزايش طول عمر ابزارآلات  ، حفاظت از سطوح قطعات كار به كار ميرود.اين مايعات اصطكاك بين ابزار و سطوح كار، ساييدگي را كاهش مي دهند ، ويژگيهاي سطوح را حفاظت مي كند ، كشش سطحي سطوح را كم ميكند و گرماي توليد شده را از بين مي برد.  كارگران در تماس با MWFs  از طريق تنفس آيروسلها ، ميست ، تماس پوستي با مايعات آن مواجهه خواهند داشت .

تماس پوستي زماني رخ مي دهد كه حين كار دستها را در مايع فرو برده يا قطعات پوشيده شده از مايعات را جابجا كنند .مقدار ميستهاي توليد شده به فاكتورهاي مختلفي بستگي دارد:

-       نوع MWF  و نحوه استفاده از آن

-       دماي MWF

-       عمليات ماشين كاري و آسياب كردن مخصوص

-       كارايي سيستم تهويه در دام اندازي و  برداشتن ميستها 

مدارك علمي مهمي نشان ميدهد كه افرادي كه با MWFs مواجهه داشتند معولا با ريسك تصاعدي از بيماريهاي ريه و پوست روبرو هستند. اين اثرات بهداشتي بر اساس نوع MWF  ، راههاي تماس ، غلظت ، طول مدت تماس مي باشد .

براي كاهش پتانسيل ريسك بهداشتي  در تماس با MWFs ،  NIOSH، REL ايروسولهاي آن( براي ذراتي كه زير لارنكس در سيستم تنفسي نفوذ مي كند )  را 4/0 mg/m3  توصيه كرده است . به علت عدم دسترسي مناسب به اينگونه نمونه بردارها ، سنجش ذرات كل را يك جايگزين مناسب مي توانست دانست . RELكل ذرات 5/0 mg/m3  است .

REL 4/0 mg/m3   بر پايه 4 ملاحظه  مهم مي باشد :

-       اثرات بهداشتي مضر تنفسي  تماس با MWF

-       انتخاب يك اندكس براي سنجش ميزان مواجهه با آيروسولهاي MWF

-       كاربرد جهاني   REL براي تمامي انواع MWFs

-       عملي بودن فني REL

پيشنهادات NIOSH جهت كاهش و پيشگيري از اختلالات تنفسي مرتبط با مواججه با MWFs است .تا حد امكان آيروسولهاي اين مايعات بايستي  تا زير 4/0 mg/m3  كاهش يابد به علت اينكه درتماس با MWFs تا زير حد پيشنهادي NIOSH بعضي كارگران دچار آسم شغلي و يا افزايش حساسيت تنفسي ريه پيشرفته شده اند .

از طرفي مهم است كه ميزان مواجه را به علت ارتباط MWFs با بعضي سرطانها و تماس پوستي كه به التهاب و آلرژي   منجر مي شود را محدود كرد .

چهار گروه مختلف از معايات فلزكاري وجود دارد:

-  Straight oil (neat oil) MWFs : روغنهاي نفتي ( روغنهايي با بيس لوبريكانت ) كه  به تنهايي و يا تركيبي  ، با و يا بدون ماده افزودني هستند . اين روغنها براي رقيق شدن با آب طراحي نشده اند .

-  Soluble oil (emulsifiable oil) MWFs: اين روغنهاي محلول با تركيب 30 تا 85 درصدي از  روغنهايي با بيس لوبريكانت و امولسيون سازهستند كه ممكن است حاوي افزودنيهاي ديگري باشد .اين روغنها با آب رقيق مي شوند  .

Semisynthetic MWF s   -      : حاوي روغنهايي با پايه لوبريكانت كمتر با غلظت 30-5 درصد هستند با مقدار بيشتري از نسبت  امولسيون ساز و 30 تا 50 درصد آب .

 Synthetic MWF s  -      : هيچ روغن نفتي ندارند و در آب محلولند .

.تماس شغلي با MWF از طريق تنفس و پوست رخ مي دهد.

در طو ل عمليات ماشين كاري تماس با MWF از دو طريق رخ مي دهد :

-  تماس پوستي زماني رخ مي دهد كه كارگر دستها يا ابزار را در مايع فرو برده و يا تجهيزات و ابزار و قطعات پوشيده شده از  مايع را بدون وسايل حفاظت فردي مثل دستكش و پيش بند جابجا كنند .تماس هنگاميكه قطعه در مايع مي افتد اگر حفاظ وجود نداشته باشد يا كافي نباشد نيز اتفاق مي افتد . فاكتورهاي زيادي در ابتلا به درماتيتهاي تماسي و ديگر بيماريهاي پوستي دخالت دارند كه به موارد زير مي توان اشاره كرد :

نوع  MWF و مواد افزودني مورد استفاده ، مقدار تماس ،بريدگي و خراش پوستي،حساسيت فردي و محرك و آلرژنهاي موجود در آنها ،تمييز نكردن كافي پوست بعداز تماس ، طبيعت محرك بعضي صابونهاو دترژنتها و موادي كه براي تمييز كردن توسط كارگران استفاده مي شود .، استفاده مجدد از وسايل و لباسهاي آلوده .

-  تماس تنفسي در نتيجه مواجهه با ميست يا آيروسولهاست.در كل تماس در مواقع زير بيشتر مي شود :

كارگر خيلي نزديك ماشين باشد ، در عمليات برش عميق وجود داشته باشد ، ماشين محصور نباشد ،سيستم تهويه به طور غلط انتخاب شده و يا ضعيف نگهداري شود .بعلاوه فشار بالا ، استفاده از مايعات بيش از اندازه ، الوده شدن مايعات با روغن ،انتخاب و نگهداري نادرست مايعات نيز افزايش تماس را منجر مي شود .

سرطانهاي مرتبط

مدارك مهمي نشان داده است كه بعضي از MWF s با احتمال افزايش ريسك سرطان لارنكس ، ركتوم ، لوزالمعده ، بيضه و پوست و مثانه ارتباط دارند .از زمان اولين تماس با اين مواد و ظهور بعضي سرطانهاي مرتبط حدود 20 سال يا بيشتر  است  .

تماس با ميكرو ارگانيسم ها

MWF s محلول در آب منبع بسار عالي براي انواع مختلفي از باكتريها و قاچها هستند . تحقيقات نشان داده است كه ميكروارگانيسمها و يا توليدات آنها مانند اندوتوكسينها مي تواند مشكلات بهداشتي تنفسي  كه در كارگران در ايجاد كند  .اكنون داده هاي كافي براي پيشنهاد ميزان غلظت باكتري و قارچ موجود در اين مايعات الوده وجود دارد. يك سيستم مديريت كلي براي اين مايعات بايستي حاوي موارد زير باشد :

-       سنجش دقيق مايعات و ثبت نحوه نگهداري و محافظت

-       استفاده از بيوسايدها فقط بعنوان يك هدف پيشگيرانه 

-  استفاده از سيستم كنترلي ميست كه شامل  تهويه CLOSE –CAPTURE و محصورسازي ماشين باشد.

-  آموزش كارگران در مورد خطرات اين مايعات و نحوه استفاده صحيح از آنها .          

تهيه كننده: شيرزاده

 

هزينه نشت روغن

هزينه واقعي نشت روغن هيدروليک

 سيستم­هاي هيدروليکي از مصرف­کنندگان دائمي روغن بوده و روغن جزء هزينه­ي ذاتي در تجهيزات هيدروليکي مي­باشد. اما هزينه واقعي يک يا چندين چکه کم در سيستم هيدروليکي شما چقدر است؟

 توليد سيال

هزينه ساخت سيال بارزترين هزينه­ي است که در نشت سيستم هيدروليکي آشکار مي­شود. اما اکثر مصرف­کنندگان تجهيزات هيدروليکي به هزينه جمع شدن نشت­هاي کم در مدت طولاني توجهي ندارند.

براي مثال يک سيستم هيدروليکي را در نظر بگيريد که در هر دقيقه 6 قطره روغن از آن نشت      مي­کند. اگر حجم هر قطره نصف يک ميلي ليتر باشد، در مدت 24 ساعت اتلافي در حدود نيم ليتر خواهد داشت که ممکن است مقدار زيادي نباشد. اما در مدت يک ماه به 15 ليتر و در يک سال 180 ليتر خواهد بود. با فرض هر ليتر 2 دلار، اين نشت کم هزينه­اي در حدود 360 دلار سالانه براي توليد خواهد داشت.

 پاکسازي

زماني که نشت روغن داريم بايد هميشه هزينه پاکسازي را در نظر بگيريم. هزينه پاکسازي شامل :

·         کارگر

·         تجهيزاتي که براي تميز کردن چکه­ها و نشت­ها نياز است

·         اقلام مصرفي مانند شوينده­ها و جذب­کننده­ها(نم گير)

 با فرض 10 دلار دستمزد هفتگي کارگر، و در نظر گرفتن تجهيزات و اقلام مصرفي براي پاکسازي حداقل نشتي، هزينه کل پاکسازي سالانه 500 دلار خواهد بود.

 بازيافت

در زماني نه چندان دور شرکتهايي که روغن مصرف­شده استفاده مي­کردند براي تخليه مخزن روغن هيدروليک هزينه مي­کردند. اما اين روزها آنها براي اينکار از شما هزينه نيز دريافت مي­کنند. بازيافت روغن مصرف شده و مواد نم­گير که حاوي روغن مصرف­شده هستند توسط محيط زيست نيز پذيرفته شده که هزينه­بر مي­باشد.

با فرض بازيافت هر ليتر 0.60 دلار، سالانه 110 دلار هزينه بازيافت با در نظر گرفتن حداقل نشتي مي­باشد.

 ورود آلاينده­ها

از جايي که روغن نشت مي­کند، آلاينده­هايي مانند هوا، گرد وغبار و آب وارد مي­شوند. هزينه­هاي که در اينجا مدنظر است عبارتند از:

·     آسيب­ديدگي قطعات هيدروليک و کاهش درجه ويسکوزيته سيال در نتيجه ورود آلاينده

·     مشکلات قابليت اطمينان سيستم هيدروليکي

·     جداکردن آلاينده­هاي جذب شده

 ايمني

در اکثر شرايط، نشت روغن مي­تواند خطرساز باشد. مشابه هزينه­هاي ورود آلاينده­ها، به علت زمان کوتاه­ي خرابي تعيين مقدار هزينه­هاي که مربوط به ريسک ايمني و ناشي از نشت روغن بوده مشکل است. بعلاوه «کاهش هزينه ريسک خطر» مفهومي مبهم است که در هزينه پاکسازي نيز جاي دارد.

 نتيجه­گيري

هزينه سالانه يک نشت تدريجي، مانند آنچه در بالا بحث شد، تقريباً نزديک به 1000 دلار در هر سال براي ساخت، پاکسازي، و هزينه بازيافت سيال مي­باشد. اگر شما تجهيزات متعددي هيدروليکي با چندين نشت کم در هر کدام داشته باشيد، هزينه جمع شده در مدت طولاني بايد هشداري براي شما باشد. تمام تجهيزات هيدروليکي خود را هر روز بازرسي کرده و تمام نشتي­ها را مشخص کنيد. اقدام اصلاحي براي سرويس تعمير و نگهداري بعدي روي آن بگذاريد که با اين عمل مي­توانيد پول زيادي را ذخيره کنيد.

روغن هاي توربين، نحوه انتخاب و تعويض آن

روغن هاي توربين، نحوه انتخاب و تعويض آن

اكثر توربين هاي گازي كه در شرايط سخت عملياتي «بالاي 5000 hp» كار مي كنند از روغن هاي O&R معمولي استفاده مي كنند، اين نوع روغن ها در انواع توربين هاي گازي و بخار كاربرد دارند.
    افزايش ويسكوزيته بيش از حد مجاز، رسيدن عدد TAN به ميزان بيش از 0.5 mg KOH/g و ايجاد لعاب و رسوبات از جمله مسائلي هستند كه به واسطه آنها تعويض روغن انجام مي شود. اين موارد پس از گذشت زماني در حدود50 تا150 هزار ساعت از كاركرد روغن بدون انجام تعويض و تنها با افزودن روغن به عنوان سرريز «make-up» اتفاق مي افتد.
تحقيقات اخير نشان مي دهد در مواقعي دماي بلبرينگ ها تا حدي افزايش مي يابد كه ادتيوهاي ضد اكسيداسيون فرار مانند دي ترسيوبوتيل پاراكرزول (DBPC) پس از حدود500 ساعت كاهش يافته و پس از 800 الي4000 ساعت مقدار TAN بيشتر از 0.5 mg KOH/g شده و مقادير قابل توجهي رسوب در خروجي كمپرسور ايجاد شده باشد.
بروز اين مشكلات باعث استفاده از روغن هاي معدني شده كه در برابر دماهاي بالا از مقاومت بيشتري برخوردارند. در بعضي موارد در قطعاتي كه سرعت بالايي داشته و يا بار زيادي را متحمل مي شوند مي توان با افزودن ادتيو EP و يا ادتيوهاي ضد سايش مثل ZDDP به روغن معدني ميزان تحمل بار را افزايش داده و پديده سايش در دنده ها را به تعويق انداخت.
استفاده از روغن هاي ضد آتش در توربين ها از دهه1930 متداول شده است. تاكنون در تعداد زيادي از توربين هاي گازي از روغن هاي ضد آتش سنتزي استفاده شده است و مدت كاركرد آن را تا12 ميليون ساعت اعلام كرده اند.
داشتن اطلاعات كافي از خصوصيات فيزيكي و مشخصات شيميايي روغن هاي توربين و مقايسه آن با ساير روانكارها، قبل از بكارگيري آن بسيار حائز اهميت است. در توربين هاي آبي، گازي و بخار از روغن هايO&Rكه روانكارهايي مقاوم در برابر زنگ زدگي و اكسيداسيون مي باشند، استفاده مي شود. اندازه قطعات توربين، دوره هاي كاركرد، شيوه هاي تعميرات و ميزان قابليت آلوده شدن سيستم، از جمله عواملي هستند كه اين روغن را در مقايسه با روغن هاي ديگر متمايز مي سازند.
در توربين هاي گازي مخزن روانكار در حدود4هزار تا80 هزار ليتر حجم دارد، به دليل حجم بالاي مخزن روانكار استفاده از يك روغن با زمان كاركرد بالا از نظر اقتصادي قابل تامل است. هم چنين ميزان روغن به صورت سرريز «make-up» در حدود5 درصد در سال بوده كه اهميت استفاده از روغني با كيفيت بالا را دو چندان مي كند.
يكي از عوامل مهمي كه در كاركرد روغن توربين موثر است، پايداري در برابر اكسيداسيون روغن است. عواملي مانند گرما، آب و ذرات آلاينده بر روي اين پايداري تاثير منفي دارند. علاوه بر اين، افزودن موادي مثل آنتي اكسيدان ها، تركيبات ضد زنگ زدگي و ادتيوهاي دمولسيفاير به روغن پايه در ارتقا و بهبود كيفيت روغن موثر است. استفاده از خنك كن ها، سيستم هاي جداكننده آب و فيلترها به همين منظور توصيه

 مي شود.
    بر خلاف روغن موتورهاي بنزيني و ديزلي، فرمولاسيون روغن هاي توربين به گونه اي است كه آب را از خود دفع مي كند و باعث مي شود تا در مكان هايي كه براي تخليه ذرات جامد تعبيه شده، مواد، قابليت ته نشيني داشته باشند. براي رسيدن به اين هدف در فرمولاسيون روغن هاي توربين از مواد پاك كننده و معلق كننده كمتري استفاده    مي شود. از آنجا كه روغن هاي توربين كمتر با سوخت و دود آلوده مي شوند زمان تخليه و تعويض آنها طولاني مدت است. 

        انتخاب روغن توربين متناسب با شرايط كاركرد
توربين هاي بخار: معمولاً زمان كاركرد روغن توربين زياد است اما وقتي در اثر اكسيداسيون، خيلي زود اقدام به تعويض آن مي كنيم اغلب، سيستم دچار آلودگي با آب شده است. آب باعث كاهش پايداري در برابر اكسيداسيون شده و به تشكيل زنگ زدگي كمك مي كند و از جمله اثرات منفي حضور آب، نقش آن به عنوان كاتاليزور در فرآيندهاي اكسيداسيون است. هم چنين آب از طريق خراب شدن خنك كن روغن و يا آلودگي روغن افزوده شده با آب، مي تواند وارد سيستم شود.
 در بعضي موارد به دليل خاصيت ضعيف جدا شدن آب از روغن، آب در سيستم باقي مي ماند كه اين امر ارتباط مستقيمي با كيفيت ادتيوهاي به كار گرفته شده نظير آنتي اكسيدان ها، بازدارنده هاي خوردگي و دمولسيفايرها دارد.
 آب اضافي را مي توان به صورت مداوم با استفاده از تله هاي جذب آب water traps ، سانتريفوژها و يا Vacuum Dehydrators خارج كرد.
گرما موجب كاهش زمان كاركرد روغن توربين از طريق افزايش سرعت اكسيداسيون مي شود. در توربين هاي بخار دماي ياتاقان ها معمولاً بين 490c تا 710c و دماي مخزن 490c است. به ازاي افزايش هر 100c دماي بالاتر از 600c ، سرعت اكسيداسيون دو برابر مي شود. در روغن هاي معدني متداول افزايش سرعت اكسيداسيون از دماي بالاتر از 820c به خوبي مشخص مي شود.
 خرابي اكثر بابيت هاي ياتاقان هاي ژورنال از دماي 1210c آغاز مي شود كه اين دما بالاتر از محدوده دمايي روغن هاي توربين است. استفاده از آنتي اكسيدان هاي مناسب، اكسيداسيون در اثر حرارت را تا حدي به تاخير مي اندازد. اما گرماي اضافي و آب بايد در سيستم به حداقل ممكن برسد تا زمان كاركرد روغن طولاني تر شود. 

     توربين هاي گازي
 در اكثر توربين هاي گازي واحدهاي بزرگ، كار كردن در دماي بالا، منجر به از بين رفتن زود هنگام روغن توربين مي شود. امروزه واحدهاي بزرگ در دماي عملياتي 71-1210c كار مي كنند و گزارش شده كه نسل جديد اين نوع توربين ها قابليت كاركردن در دماهاي بالاتر را نيز دارند.
    نسل جديد توربين هاي گازي كه به بازار عرضه شده اند با تغييراتي كه در سيكل عملياتي آنها بوجود آمده مشكلات جديدي در زمينه روانكاري بوجود آورده اند. روغن هاي مخصوص براي توربين هايي كه به طور متناوب كار مي كنند از اواسط دهه1990 به بازار عرضه شد. روغن هاي توربين كه هيدروكراك شده اند، ديگر با مشكلات به وجود آمده در اثر كاركردن در دماهاي بالا و نيز پيوسته بودن شرايط كاري مواجه نخواهند بود.

 
  استاندارد تهيه روغن توربين
روغن توربين هاي گازي و بخار، تركيبي از روغن پايه اي است كه به طور مطلوب پالايش شده باشد و معمولاً گريدهاي آن ISO 32، 46، 68 است. سازندگان روانكارها، روغنهاي توربين خود را مطابق با نيازمندي هاي موجود در توربين هاي گوناگون طراحي كرده اند. 

اين فرمولاسيون ها بر اساس انطباق با مشخصات
 (Original Equipment Manufacturer(OEM توسعه يافته است. هم چنين سازندگان توربين ها تست هايي جهت تعيين محدوده عملكرد روغن هاي توربين ارائه كرده اند، تا به واسطه آن اگر روغن در اين محدوده باشد بتوان از آن استفاده كرد، هر چند تعدادي از پارامترها در شرايط مناسب نباشند. توليدكنندگان روانكارها و سازندگان توربين هر دو بر اين عقيده هستند كه براي بيان كيفيت و چگونگي عملكرد كلي روغن توربين مي توان به بررسي مقاديري از روغن تحت شرايط مشابه پرداخت.
بدون در نظر گرفتن نوع يا نحوه سرويس روغن توربين، كيفيت روغن پايه و ادتيوهاي بكار گرفته شده، عواملي مهم در طولاني شدن زمان كاركرد روغن توربين است. بالا بودن كيفيت روغن پايه، بر اساس بيشتر بودن درصد هيدروكربن هاي اشباع شده، و پايين بودن درصد مواد آروماتيكي و پايين بودن ميزان گوگرد و نيتروژن تعيين مي شود.
    ثابت ماندن خاصيت روغن يكي از كليدي ترين فاكتور هاي روغن توربين مناسب است. بعضي از روغن هاي توربين به هنگام انجام تست هاي آزمايشگاهي خواص مناسبي دارند اما بعد از زمان اندكي روغن اكسيد مي شود چرا كه ادتيو از روغن پايه جدا شده و روغن اكسيد مي شود. هر چند تست هاي آزمايشگاهي تا حد زيادي براي تعيين زمان كاركرد روغن ها راه گشا هستند اما تست هاي عملي نسبت به تست هاي آزمايشگاهي ارجحيت داده     مي شوند. مشخصات و اطلاعات روغن توسط شركت هاي توليد كننده روانكار به صورت نمونه براي اطلاع مصرف كننده ارسال مي شود.
    
 فلاشينگ، «شستشوي» سيستم روغن توربين
شستشوي سيستم و فيلتراسيون اوليه روغن توربين همزمان با انتخاب نوع روغن توربين بايد در نظر گرفته شود. فلاشينگ سيستم روانكاري به دو روش انجام مي شود: شستشوي سيستم بعد از تخليه روغن با يك روغن سبك و يا شستشوي سيستم به كمك يك سيال با سرعت بالا، قبل از آنكه سيستم را با روغن توربين جديد شارژ كنند.
    از روش اول وقتي استفاده مي شود كه بخواهند روغن توربين را تعويض كنند و استفاده از سيال با سرعت بالا به جهت پاك كردن سيستم از آلاينده هايي است كه به هنگام حمل و نقل و استفاده از توربين جديد وارد سيستم شده اند.
    سيالات شستشو دهنده، روغن هاي جداگانه اي هستند كه محصولات ايجاد شده در اثر اكسيداسيون روغن را كه توسط فرآيندهاي تخليه و ايجاد خلا خارج نشده اند، تخليه مي كنند. در اين روش با استفاده از يك پمپ، روغن را در تمام سيستم و تقريباً همان مسيرهايي كه روغن توربين در آن جريان دارد به گردش در مي آورند و زمان انجام آن به نحوي تنظيم مي شود تا آلاينده هايي را كه توسط فيلتر جذب نشده اند، از سيستم خارج كند.
    به هنگام انجام عمليات شستشو با استفاده از يك سيال با سرعت بالا توجه به موارد زير حائز اهميت است:
    - تانك هاي ذخيره و نگهداري بايد تميز، خشك و عاري از بو باشد و نبايد از گازوئيل به عنوان سيال شستشو استفاده كرد.
    - كليه سطوح موجود در سيستم توربين كه توسط روغن شستشو دهنده، شستشو داده شده است بايد از آن عاري شود.
    - براي خارج كردن آلاينده هايي كه روي خواص دمولسيبيليتي، پايداري اكسيداسيون روغن توربين تاثير منفي دارند، از روغن شستشويي متفاوت از روغن توربين استفاده شود.
    - درصورت لزوم از وسايلي استفاده شود تا خطوط لوله را به لرزش در آورده تا ذرات آلاينده كاملاً تخليه شود.
    براي داشتن مشخصات فني روغن توربين قبل و پس از كاركرد، در ابتدا نمونه اي حدود يك گالن از منبع اصلي روغن برداشته و نمونه دوم را از مخزن روغن توربيني كه به مدت24 ساعت كاركرده، تهيه مي كنيم و تست هاي زير را روي آن انجام مي دهيم:
    - گرانروي روغن بر اساس استاندارد ASTMD445
    - RPVOT (Rotating Pressure Vessel Oxidation Test) بر اساس ASTMD2272
    - ميزان آب موجود به روش تيتراسيونِ كارل فيشر بر اساس استاندارد ASTMD1744
    - عدد اسيدي بر اساس ASTMD664 

    - تست Rust بر اساس ASTMD665A 

    - دمولسيبيليتي بر اساس ASTMD 1401 

    - تست كف بر اساس ASTMD 892

 

 

برگرفته از نشريه نفت پارس

سیالات عملیات ماشینکاری ( آب صابون )

کنترل عملکرد سیالات ماشین کاری

 

یک سیستم روانکاری اگر نمونه گیری و نظارت بر کیفیت روغن در حال کار به طور منظم انجام شود قبل از   اینکه مشکل بزرگی در سیستم رخ دهد, اپراتور آگاه شده و در نتیجه هزینه های ناشی از پیامدهای آن کاهش می یابد. تحقیقات اخیر در امریکای شمالی نشان داده که ارزش آنالیز و کنترل به حدی است که بیش از250  درصد از هزینه های انجام شده را بر می گرداند.
به طور کلی اجرای یک سیستم مدیریت روانکاری در سیستم ماشین کاری به منظور رسیدن به اهداف زیر است:

- توجه بیشتر به سلامتی اپراتور و کاهش خطرات بهداشتی
- کاهش هزینه ساخت
- کاهش مصرف سیال و صرفه جویی در مصرف
- افزایش ظرفیت تولید
- کاهش حجم پساب دور ریز
- کم کردن زمان خواب دستگاه در اثر تعمیرات

 یک برنامه مدیریتی برای کنترل سیالات ماشین کاری در خط تولید  می بایست با دقت اجرا شود تا مشکلات مربوطه به حداقل برسد. به همین منظور برای نگهداری سیال در شرایط بهینه لازم است اقدامات زیر به طور مرتب بررسی و آزمایش شود.
تست های روزانه:

 شامل میزان سرریز سیال ،  کنترل روغنهای سرگردان, غلظت سیال, کنترل رنگ  و کنترل PH .
کنترل های هفتگی:

 شامل کنترل رشد میکروارگانیسمها, قلیائیت, بار آلودگی و پایداری سیال.
 کنترل دوره ای شامل  :

 زنگ زدگی , کف , قابلیت فیلتراسیون و کشش سطحی.
 برای انجام تست, نیاز به نمونه برداری است که باید به صورت تصادفی و از یک مکان (بهتر است که شیر خروجی داشته باشد) انجام گیرد. ااگر از شیر نمونه گیری استفاده می کنیم بهتر است به مدت30 ثانیه پس از باز شدن شیر, نمونه برداری انجام شود.

چرا و چگونه باید غلظت را کنترل کرد؟
 یکی از مشخصه های مهم سیال حل شونده »غلظت« است. در یک حلالیت مناسب, میزان لازمی از پاک کننده, بازدارنده خوردگی, بیوساید و روغن وجود دارد. اگر غلظت پایین باشد کارایی سیال پایین بوده و زود فاسد         می شود, همچنین ماشین ابزار زنگ زده و طول عمر آن کاهش می یابد. در مقابل, اگر غلظت زیاد باشد مشکلاتی نظیر کف کردن, باقی ماندن سیال روی اجزای کار و ماشین را ایجاد خواهد کرد. همچنین باعث بروز مشکلات بهداشتی نظیر حساسیت های پوستی, تنفسی برای اپراتور قسمت خواهد شد.
 باید توجه داشت که غلظت سیال معمولاً توسط یکی از سه روش, شکافت اسیدی (Acid Split) , شاخص انکساری  , تیتراسیون شیمیایی انجام می شود.
از طرفی درصد اختلاط براساس پیشنهاد سازنده دستگاه برای شرایط کارکرد خاص تعریف می شود. روش »شکاف اسیدی« فقط برای نیمه سنتزیها و روغن های محلول در آب قابل استفاده است. در این روش در یک سانتریفوژ با اضافه کردن اسید سولفوریک, امولسیون را تخریب کرده و فاز روغنی به صورت لایه ای در بالای فاز آبی جدا        می شود. در این شرایط, غلظت بر اساس نسبت روغن به آب سنجیده و گزارش می شود.
 روش »شاخص انکساری« براساس تغییر شاخص انکساری محلول مورد نظر و یک محلول شاهد (سیال Fresh در آب) استوار است. در این روش به محض حضور هر نوع ماده شیمیایی و آلودگی میزان شکست تغییر کرده و فقط یک معیار نسبی است. رفرکتومتر را نیز می توان به سادگی از بازار تهیه کرد.
 در روش »تیتراسیون شیمیایی«, با برآورد حجم ماده شیمیایی استفاده شده برای تیتر, می توان غلظت را تخمین زد. سادگی کار به اندازه تیتراسیون اسید با باز است. به عبارت دیگر, این روش, شامل واکنشی از امولسیفایر آنیونی در سیال با مقدار معلومی از پلیمرهای کاتیونی است.
 نکته حایز اهمیت در تعیین غلظت- استفاده از دو روش همزمان است. در صورتی که آزمون ها به صورت روزانه و حداقل2 بار در هفته انجام شود نتیجه دقیق تری به دست می آید و تکرار آزمایش بستگی به سایز سیستم فاضلاب و شرایط کارکرد MRF دارد.

 تعیین قلیائیت
 با کارکرد سیالات ماشین کاری در سیستم و وارد شدن ترکیباتی نظیر روغن سرگردان, آب سخت و آلودگی ها, قلیائیت محصول تغییر می کند. قلیائیت بر اساس حجم مصرفی اسید در تیتراسیون حجم خاصی از نمونه در رسیدن به PH خاص اندازه گیری می شود. افزایش ناگهانی قلیائیت نشان دهنده حضور آلودگی در سیستم است و نسبت به موادی واکنش نشان  می دهد که یونی نباشند.

 تعیین رسانش
 ااطلاعات جمع آوری شده از رسانش مشابه اندازه گیری قلیائیت است با این تفاوت که رسانش حضور همه یونها را نشان می دهد ولی قلیائیت نسبت به مواد قلیایی غیریونی حساس است. بنابراین آزمایش های یاد شده مکمل همدیگرند. با مصرف سیالات ماشین کاری به دلیل شکل گیری نمکها در اثر حرارت, رسانش افزایش می یابد. در این تست میزان رسانش افزایش می یابد تا محدوده حلالیت کامل شود سپس میزان رسانش نیز ثابت می شود. در طول آزمایش یونهای غیرآلی از بین رفته و یونهای آلی از فاز آبی به فاز روغنی می روند.

 تعیین PH
 میزان خاصیت قلیایی سیال با میزان PH آن در ارتباط مستقیم است. PH سیال برای هر مقداری از نمونه یکسان است ولی قلیائیت فرق می کند. معمولاً PH سیال استفاده نشده حدود9/2-8/5 است ولی بیشتر سازندگان سیالات ماشین کاری, محدوده PH محصول را اعلام می کنند.در بیشتر مواقع علت کاهش PH رشد میکروبی است. با توجه به شکل گیری اسیدها, می توان از هیدروکسید سدیم یا پتاسیم (کاستیک) یا بورات سدیم استفاده کرد تا PH در دامنه خاصی کنترل شود.

 روش پایداری امولسیون
 با دادن زمان کافی به نمونه امولسیون و یا استفاده از سانتریفوژ و مشاهده میزان روغن آزاد در سطح آن می توان پایداری آن را بررسی کرد. در این روش معمولاً نمونه در لوله سانتریفوژ با سرعت پایین 3000 RPM به مدت15 دقیقه ریخته می شود تا پایداری لازم و مناسب امولسیون بدست آید. این تست می بایست روزانه انجام گیرد. برخی مواقع با افزودن امولسیفایر, پایداری سیال بهتر خواهد شد.

 ظاهر فیزیکی
 ظاهر فیزیکی می تواند نشان دهنده مشکل دار بودن یک سیال باشد. ایجاد لایه های روغن آزاد در سطح اموسیون, تغییر رنگ آن از حالت شفافیت به شیری و یا خاکستری و سیاه ( رشد میکروبی) و تشکیل بخار و مه نشان دهنده مشکلاتی در ناپایداری سیال است.
 آلودگی های مورد نظر در امولسیون ها عبارتند از: روغنها, ضایعات, نمکها و مواد میکروبی.
 روغن ها: به روغن های وارد شده به سیستم سیالات ماشین کاری روغن های سرگردان گفته می شود که می توانند روغن های هیدرولیک, دنده, کشوییها, گریس, بازدارنده های زنگ زدگی, شوینده های ماشین ابزار و سطح زمین باشند. می توان روغن های سرگردان را با فیلتر یا سانتریفوژ جدا کرد.
 ضایعات: هر گونه تراشه و براده حاصل از عملیات ماشین کاری, مواد غذایی, ته سیگار و دیگر ضایعات می توانند به صورت سوسپانسیون در  سیال وارد شوند که توسط فیلتراسیون و یا ته نشینی باید جدا شوند.
 میزان ضایعات سیستم بر اساس بازده فیلتراسیون کنترل می شود. در تست گراویمتری حدود100 سی سی نمونه امولسیون از یک غشا با   سایز معلوم (حدود8 m)عبور داده می شود. وزن مواد زاید باقی مانده در پشت فیلتر براساس ppm اندازه گیری می شود. یکی از ایرادهای  وارده بر این سیستم این است که ذرات با سایز کمتر از 8 m از فیلتر عبور می کند و در نتایج ppm گزارش نمی شوند. چنین مواردی در  ریخته گری آلومینیوم و چدن دیده می شود. امروزه تحقیقات نشان می دهد که مشکلاتی که ذرات با سایز کمتر از 8 m ایجاد می کنند به  مراتب بیشتر از ذرات با سایز بزرگتر است. در تست سانتریفوژ, کل جامدات با سایز 1-10 m گزارش می شوند که فیلتر نمی تواند آنها را  بردارد. بهترین روش در این زمینه استفاده از هر دو روش گراویمتری و سانتریفوژ است. که به روش سانتریفوژ بصورت منظم و مداوم ولی  روش گراویمتری به صورت دوره ای و به محض ایجاد شدن مشکل کیفی خاص باید بکار گرفته شوند.
 نمکها: تجمع نمک در امولسیون از طریق تبخیر آب یا خارج شدن آن توسط قطعه است. با حضور یون, امولسیون کمتر پایدار است و  کارایی سیال کاهش می یابد سولفاتها و کلرایدها موجب ایجاد مشکلات خوردگی می شوند.
 یونهای منیزیم و کلسیم با امولسیفایر واکنش داده و رسوب در آن شکل می گیرد. بهترین روش در شناسایی یونها, کروماتوگرافی در یونی  ا است که توسط اشعه x یا اسپکتروسکوپی جذب اتمی انجام می شود. روشهای کالیمتری و تیتراسیون نیز قابل استفاده هستند.
 میکروبها: سیالات ماشین کاری به ویژه سیالات محلول در آب, می توانند برای رشد برخی میکروارگانیسمها مناسب باشند. این گونه  میکروارگانیسمها همان انواع موجود در خاک, هوا و بدن انسان است و با روش های متفاوتی از جمله شمارش پلیتها, عمق سنجی, تعیین  میزان اکسیژن نامحلول قابل اندازه گیری هستند و به3 روش پاک نگه داشتن سیستم, استفاده از سیالات غیرقابل تجزیه توسط باکتریها و  استفاده از بیوسایدها قابل کنترل هستند. ولی این روش ها به دلیل مصرف مواد شیمیایی (برای روانکاری و پاک کنندگی و ...) موجود و  تولید محصولات اسیدی و کاهش PH , به سیال ما ضرر می رسانند.

 بنابراین به طور خلاصه یک برنامه کنترل و نگهداری سیالات ماشین کاری عبارت است از:

-  تخلیه، پاک سازی و شارژ به موقع سیستم
-  کنترل سطح سیال و غلظت آن
-  ممانعت از ورود مواد زاید به آن
-  استفاده از آب با سختی( 80-128 ppm (کلراید، نیترات و سولفات کم.
-  هوادهی و به گردش در آوردن سیال در زمان خاموشی دستگاه
-  انجام عملیات فلاشینگ مناسب در مخزن
-  بستن راه نشتی روغن سرگردان و خارج کردن آنها
-  کنترل رشد میکروبی با افزودن بیوساید و یا افزودن سیال غلیظ تازه
-  انجام و ثبت مداوم تست های لازم

 علت برخی مشکلات ایجاد شده
 کم شدن سطح سیال: اگر سطح سیال30 درصد زیر میزان مجاز سطح سیال برسد یعنی حجمش کم شده است و این کاهش می تواند در ااثر تبخیر سیال باشد که منجر به غلیظ شدن آن می شود. در این صورت سرریز سیال در یک حلالیت مورد نظر در آب می تواند کاهش  غلظت یا مواد افزودنی که از مخزن خارج شده اند را بهبود بخشد.
 تغییر رنگ و ظاهر سیال: یک سیال در شرایط مطلوب, شفاف (در سیال سنتری) و شیری رنگ تا شفاف (در سیال نیمه سنتزی) و شیری  سفید (برای روغن هایی حل شونده) است. اگر رنگ آن سیاه یا خاکستری شود نشان دهنده حضور باکتری است و اگر سیال کمی زرد یا  قهوه ای شود و یا رنگ آن از بین برود نشان دهنده حضور روغن سرگردان است.
 علت بوی بد: بوی ایجاد شده در سیال ناشی از رشد میکروبی است. تغییر این بو با مواد معطر نه تنها مشکل را حل نمی کند بلکه باعث   ورود میکروارگانیسمها به همراه بخار و مه در هوا شده و آثار مخرب بهداشتی برای سلامتی اپراتور در محیط ایجاد می کند. در صورت ایجاد  بوی متعفن و یا گنداب, سیال باید تعویض شود.
 علت کف کردن: عبارت است از استفاده از آب نرم (سختی زیر 70 ppm), آلوده شدن با شوینده ها, استفاده از غلظت بالای سیال,  کوچک بودن سایز سیستم, جاری بودن حجم زیادی از سیال, عدم آزاد شدن هوا از آن و عدم تعادل بین سورفاکتانتها.
 در این فعل و انفعال کف توسط سورفاکتانتهای آنیونی به صورت حجیم و بزرگ تولید می شود. ولی سورفاکتانتهای غیریونی کف های کوچک, متراکم و پایدار ایجاد می کنند.
 علت حساسیت های پوستی: استفاده از سیال غلیظ, قلیائیت بالا, آلودگی فلزی, وجود امولسیون ناپایدار و آلودگی های ناشی از عملیات  ماشین کاری است که البته ممکن است مربوط به سیال نباشد و ریشه های دیگری (از جمله: ضعف بهداشت فردی, عادات اشتباه کاری,  استفاده از صابونهای نامناسب, استفاده از دستکش آلوده و در تماس با سیال بودن در مدت زمان طولانی) داشته باشد.

علایم فرا رسیدن زمان تخلیه سیستم

 این علایم فهرست وار عبارتند از:
 شروع عملیات خوردنگی و زنگ زدگی بر روی ماشین آلات و یا قطعه تولید شده, شروع اکسیداسیون و رشد باکتریها (به ویژه در انواع حل  شونده), تخریب ابزار برش حاصل از کاهش کارایی ادتیو, مسدود شدن مسیر جریان در اثر رشد قارچها, ایجاد جوش خوردگی های موقت  در اثر حرارت تولید شده و تولید کف زیاد.
 در انتهای طول عمر مفید سیالات زمانی می رسد که باید سیال از سیستم تخلیه شود. از آنجایی که مقدار زیادی روغن و گریس و ترکیبات آلی  محلول و نامحلول, شوینده ها, در روغن استفاده شده وجود دارد می بایست با انجام یک سری عملیات, تا حد امکان- آن را تصفیه کرد.
 روش های معمول کاهش آلودگی و جداسازی آنها از روغن عبارتند از:
 تبخیر  , اصلاح شیمیایی  , جداسازی غشایی, اصلاح  بیولوژیکی  .
 که در هر مرحله از روش خاص استفاده می شود و بیشتر وقتها نیاز است تا هر روش را به صورت مکمل استفاده کرد. به طور کلی ویژگی  های زیر علت برتری یک روش به روش دیگر است: قیمت و هزینه عملیات, کیفیت آب حاصل شده بعد از فرایند تصفیه, پیچیدگی فرایند و  وجود دانش فنی و محدودیتهای زیست محیطی در محل مورد نظر.

 

 

بر گرفته از نشريه نفت پارس ،     مترجم: مهندس ملیکا حسن پور   ۱۳۸۵/۰۷/۲۷

آزمایشات کیفی روغن توربین

بررسي عملكرد روغن توربين

توربين به عنوان يك موتور حرارتي، با تبديل انرژي گرمايي به انرژي مكانيكي، نقش بسيار مهمي را در عمليات توليد نيرو ايفا مي كند. به همين دليل هر توقف پيش بيني نشده در توليد نيرو، منجر به وارد آمدن ميليونها دلار خسارت خواهد شد.  براساس مطالعاتي كه شركت جنرال الكتريك (GE) در سال1991 انجام داد، حدود20 درصد قطعي برق در نيروگاهها، مربوط به توربين ها است كه از اين ميزان حدود19 درصد از مشكلات توربين، به طور مستقيم مربوط به انتخاب نوع روانكار، نوع سيستم روانكاري و كاركرد روانكار است.
    لازم به يادآوري است كه روغن توربين، علاوه بر وظايف اصلي روانكاري و خنك كاري قطعات، به عنوان يك سيال هيدروليك براي سيستم كنترل توربين (گاورنرها) عمل ميكند. به دليل حساسيت نقش توربين در راندمان توليد نيرو و نيز اهميت روغن توربين، سازمان ASTM استانداردي را به صورت انحصاري براي كنترل روغن توربين در نظر گرفته است. استاندارد  (ASTM D-4378) در ارتباط با روغن توربين هاي كاركرده و كار نكرده، توربين هاي گازي و بخار و نيز روغن توربين با پايه معدني در نظر گرفته شده است.
    مقاله حاضر به بررسي اجمالي انواع آزمايش هاي روغن توربين و استانداردهاي مربوط به آنها،  مي پردازد.
    

Viscosity: ASTM D-445                                                  &VI: ASTM D-2270

    يكي از مهمترين فاكتورهاي انتخاب روغن توربين، گريد آن است. در علم سيالات، ضخامت فيلم روانكار در شرايط روانكاري هيدروديناميك، وابسته به ويسكوزيته است و هر چه گرانروي روغن بيشتر باشد، لايه ضخيم تري تشكيل شده و استحكام آن بيشتر خواهد بود.
    در شرايط روانكاري هيدروديناميك، تنها اصطكاك موجود، اصطكاك داخلي روغن است و در سرعت هاي بالا با افزايش گرانروي روغن، اصطكاك داخلي روغن افزايش يافته و درجه حرارت آن، افزايش خواهد يافت. بنابراين روغن توربين بايد با داشتن حداقل گرانروي (به دليل كاهش اصطكاك و حرارت) بتواند فيلمي با ضخامت كافي تشكيل داده و تغييرات ويسكوزيته آن در حين كاركرد،‌ در كمترين حد ممكن باشد. (Max 5%) 
تغيير در ويسكوزيته باعث تغيير در وضعيت روتور (شعاعي و محوري) و در نتيجه ايجاد ارزش در سيستم (Oil Whip) خواهد شد كه باعث افت راندمان توربين مي شود. 
 طبق نظر OEM ، حداقل VI مورد نظر براي روغن توربين،90 است كه بوسيله انتخاب روغن پايه با پالايش مناسب و بدون نياز به افزودن ادتيو بهبود دهنده شاخص گرانروي مي توان به اين عدد رسيد.
    

Rotary Pressure Vessel Oxidation Test (RPVOT): ASTM D-2272                  

    يكي از واكنش هاي نامطلوبي كه در روغن توربين اتفاق مي افتد، واكنش اكسيداسيون است كه در نتيجه آن تشكيل اسيدهاي آلي ضعيف و لجن نامحلول خواهد بود. در اين واكنش روغن در اثر حرارت با اكسيژن تركيب شده و با حضور عواملي چون آب، هوا و ذرات فلزي به عنوان كاتاليزور، سرعت آن چند برابر مي شود.
 تغيير در لقي مجازسيستم (Clearance) ، گرفتگي اجزاي كنترل سيستم و عدم انتقال حرارت مناسب از جمله تاثيرات نامطلوب اين واكنش است كه مي توان به آنها اشاره كرد. انجام اين واكنش با افزايش عدد اسيدي همراه بوده و براي تعيين ادامه كاركرد روغن، اين فاكتور بايد كنترل شود. حداكثر ميزان مجاز افت براي RPVOT ،ا25 درصد و زمان انجام آن براي روغن كاركرده، بصورت سالانه است.
    

Turbine Oil Stability Test (TOST): ASTM D-943                                         

    براي تعيين طول عمر روغن توربين، از روش TOST كمك گرفته مي شود. در اين روش با شبيه سازي شرايط واقعي در آزمايشگاه، ساعات كاركرد روغن توربين را تعيين مي كنند. ساعات كاركرد براي توربين هاي گازي بين2000 تا4000 ساعت است. البته بدليل اختلاف شرايط آزمايشگاه با شرايط واقعي، تطبيق نتايج آزمايش، كمي دشوار خواهد بود. 
بدليل ظرفيت بالاي مخازن روغن توربين و Make up سالانه (حدود5 درصد) استفاده از يك روغن با عمر طولاني كه با روغن پايه با كيفيت (خاصيت ذاتي ضد اكسيداسيون) و بكار بردن ادتيو ضد اكسيداسيون تهيه شده است توصيه مي شود.
    

Water by Karl Fisher  ASTM D-6304                               Titration
         آب يكي از مهمترين عوامل اكسيداسيون و خوردگي در توربين ها به ويژه توربين هاي بخار است كه با كاهش تحمل بار لايه روغن سبب تشديد سايش و در نتيجه كاهش طول عمر ياتاقان ها مي شود. 
از جمله تاثيرات منفي ديگر آب مي توان تخريب ادتيوها و توسعه رشد باكتري ها در مخازن را نام برد كه منجر به گرفتگي فيلترها خواهد شد. بر اساس استاندارد         ASTM D-4378 ، حداكثر ميزان آب (محلول يا آزاد) برابر 1000 ppm بوده و انجام آن به ويژه در توربين هاي بخار) هر3 ماه يكبار الزامي است.
                                                     Acid Number: ASTM D-664                                                                                                           روش اندازه گيري عدد اسيدي در روغن، روش تيتراسيون پتانسيومتري است كه اين عدد به عنوان شاخص ارزيابي عمر مفيد باقي ماندة روغن، مورد توجه قرار مي گيرد. لازم به يادآوري است كه عدد اسيدي اوليه روغن، معرف ميزان ادتيوهاي موجود در روغن است ولي افزايش عدد اسيدي معرف انجام اكسيداسيون بوده كه سبب ايجاد خوردگي در ياتاقانها مي شود. براساس استاندارد ASTM D-4378 ، حداكثر ميزان تغييرات (افزايش) در TAN به اندازه   mg koH/gr 1 و انجام آن هر3 ماه يكبار الزامي است.
    

 Cleanliness Code  ISO 4406                                                                    

    يكي از روشهاي كنترل آلودگي هاي جامد در روغن، روش شمارش كلي ذرات است كه بدليل محدوديت روش اسپكتروسكوپي (اندازه گيري تا حداكثر7 ميكرون) مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين روش با توجه به سطوح تميزي و لقي مجاز در سيستم، كدهاي تميزي (حداقل آلايندگي) مشخص شده و ميزان سايش در سيستم تحت كنترل قرار مي گيرد. بر اساس توصيه OEM و استاندارد  ASTM D-4378  كد تميزي     ISO 4406 براي روغن توربين برابر 13/16/18 است. (عدد اول، معرف ذرات كوچكتر از5 ميكرون، عدد دوم، معرف ذرات بين5 تا15 ميكرون و عدد سوم، معرف ذرات بزرگتر از15 ميكرون) كه انجام آن هر3 ماه يكبار ضروري است.
    

 Rust Test: ASTM D-665                                                                                                                                      

    روغن توربين جزو روغنهاي R&O بوده و سطوح فلزي را در برابر زنگ زدن محافظت مي كند. به دليل اينكه ذرات بدست آمده از زنگ زدگي به عنوان كاتاليست واكنش اكسيداسيون عمل مي كنند،‌ بايد حتي الامكان از وقوع اين پديده نامطلوب جلوگيري كرد. ميزان ادتيو ضد زنگ در روغن بوسيله افزودن روغن سرريز (Make UP) در سطح مطلوبي حفظ شده و به افزودن اين ادتيو در حين كاركرد نيازي نيست. اين آزمايش براي توربين هايي كه در معرض آب قرار دارند، بايد بصورت سالانه انجام شود.
       

Demulsibility Test: ASTM D-1401                                                                                     

    در سيستم هايي كه روغن در معرض آب قرار گيرد (يا نشتي سيستم)، اختلاط آب و روغن باعث عملكرد نامطلوب سيستم مي شود. اگر روغن با توجه به زمان توقف سيستم (زمان راكد ماندن روغن در مخزن) بتواند با سرعت قابل قبولي از آب جدا شود، پايداري اكسيداسيون آن بيشتر شده و عمر آن افزايش مي يابد. اين خاصيت براي توربين هايي كه مخازن كوچكتري دارند،‌ مهمتر بوده و در توربين هاي بخار به صورت سالانه انجام مي شود. براساس توصيه OEM ، حداكثر حجم مجاز امولسيون باقيمانده پس از30 دقيقه،3 ميلي ليتر خواهد بود.
    

 Foam Test: ASTM D-892                                                                                                                                          

    در توربين هايي كه سيستم روانكاري بصورت گردشي باشد، يك لايه بسيار نازك كف، روي سطح مخزن مشاهده مي شود. وجود كف در روغن باعث ايجاد اخلال در عملكرد پمپ مي شود. همچنين به دليل كاهش پايداري فيلم روانكار در قطعات ايجاد سايش     مي كند.
    عوامل ايجاد كف در روغن مي تواند مربوط به عيب مكانيكي سيستم (Oil Whip) ، گرد و غبار و يا افزايش هواي ورودي به سيستم (در اثر افزودن ادتيو ضد كف يا سيال سرريز) باشد.  براساس اين استاندارد ميزان كف پايدار قابل قبول پس از15 دقيقه،5 ميلي ليتر است.
    

Air Release: ASTM D-3427                                                                                                                                   

    زمان آزاد سازي هوا در روغن وابسته به كشش سطحي روغن بوده و با توجه به ضخامت لايه روانكار تغيير مي كند. وجود هوا در روغن باعث كاهش مقاومت فيلم روانكار و افزايش نرخ اكسيداسيون مي شود. براساس اين استاندارد، حداكثر زمان آزاد سازي هوا از روغن(تاميزان0/2 درصد اوليه) مدت5 دقيقه است كه براي گريدهاي بالاتر، اين زمان بيشتر خواهد بود.
    

 FZG Gear Test: ASTM D-5182                                                                               

    در توربين هايي كه شفت باعث حركت ژنراتور مي شود، نياز به روغني است كه بار روي چرخ دنده ها را نيز تحمل كند. در چنين مواقعي بدليل افزايش فشار، شرايط روانكاري مرزي ايجاد شده و نياز به روغني حاوي ادتيو EP است. در روغن هاي حاوي ادتيو EP بدليل افزايش دماي روغن، ادتيوهاي EP فعال شده و در اثر واكنش با سطوح تماس، يك لايه مقاوم را روي سطح ايجاد كرده و از تماس مستقيم فلز به فلز جلوگيري مي كند. تعداد مراحل FZG (براي مثال گريد32) براي روغن هاي R&O معمولي، 7 Stage و براي روغن هاي حاوي ادتيو 11 Stage، EP خواهد بود.
    

آلودگي هاي ناشي از سايش، روش آناليز عنصري مورد استفاده قرار مي گيرد. با توجه به متالورژي مواد بكار رفته در سيستم، افزايش يك فلز در روغن، نشان دهنده وجود سايش در قطعات است. اين روش برخلاف فروگرافي يك روش كمي بوده و يكي از جنبه هاي مهم در برنامه مراقبت وضعيت روغن و دستگاه، به حساب مي آيد.
    در پايان لازم به ذكر است كه مناسبترين اطلاعات در ارتباط با وضعيت روغن، در هنگام نمونه برداري بدست مي آيد كه با توجه به عواملي چون رنگ نمونه (تيرگي)، بوي روغن (بوي تند)، جدا پذيري هوا از روغن (سطح بدون حباب) ، ميزان كف (ناپايدار)، ميزان آب (شفافيت) و ذرات جامد (ته نشين شده)  مي توان وضعيت كلي روغن را برآورد كرد.
    
نويسنده: مهندس مجيد همداني 
     □

دشمنان روغن - بخش اول

 

سيليكون دشمن شماره يك روغن ها

 

پس از اكسيژن فراوانترين عنصر موجود در پوسته زمين سيليكونsilicon است . سيليكون بصورت طبيعي به شكل عنصر وجود ندارد همواره در تركيب  اكسيژن است كه به أن سيليكا (دي اكسيد سيليكون) مي گويندسيليكا نيز يا به شكل أزاد مثل كوارتز , ماسه و... يا در تركيب با اكسيد هاي مختلف فلزي يافت مي شود كه در اين صورت به أن سيليكات مي گويند مانند فلد سپار . نوع ديگر  تركيبات سيليكوني كه نبايد با سيليكا وسيليكات  اشتباه گرفته شوند سيليكونها هستند. سيليكونها تركيبات ألي  سينتزي هستند كه كاربرد زيادي در صنايع توليد براق كنند ه ها . رنگ وروانكارها  دارند.

سيليكا وسيليكات ها نسبت بزرگي از پوسته زمين راتشكيل مي دهند و در خاك و گرد وغبار  به وفور يافت مي شوند. براي همين است كه سيليكون به عنوان نشانگري از  گرد وغبار ورودي به  تجهيزات است.

در مورد سايشهاي نابهنگام  در تجهيزات يك چيز أشكار است: ألودگي روغن به سيليكون با منشا خارجي عمده ترين دليل شتاب بخش به سايش است.

ذرات ماسه وگرد وغبار از نظر اندازه . شكل وخاصيت خراشيدگي متغيرند.در يك موتور گرد وغبار  موجود در هوا در مرحله مكش وارد موتور مي شود . فيلترهاي هواي با كيفيت بالا 99 درصد از گرد وغبار را مي گيرند 1 درصد باقي مانده كه كه شامل ذرات بسيار كوچكنداز فليتر عبور مي كنند. اندازه اين ذرات از زير ميكروني تا 10 ميكروني هستند.اين ذرات از بين پيستون . رينگ و سيلندر عبور خواهند كردو در روغن روانكار معلق مي شوند. چنين ذراتي كه هم اندازه ضخامت فيلم روغن هستند بيشترين صدمه را به آن مي زنند

ذراتي كه اندازه شان كمتر از CLEARANCE (يا فاصله ناچيز بين قطعات ) است مستقيما از اين فاصله مي گذرند وخسارت كمتري بر جا مي گذارند اما ذراتي كه كمي بزرگترند قادر به وارد شدن بين اين فاصله نيستند و در نتيجه اثر خاصي بر آن  نميگذارند اما ذرات هم اندازه با اين فاصله حسارات بسياري بر جا مي گذارد.

روانکاري در آسانسورها

اين مطلب از يکي از وبلاگها استخراج شده است که با توجه به محتواي فني و روانکاري آن با اجازه نگارنده اوليه ( متاسفانه اسم و بلاگ و نويسنده در خاطرم نيست و در صورت معرفي حتما در اين مطلب درج ميگردد ) جهت استفاده در وبلاگ عرضه ميگردد .

 

روانکاری آسانسور :

روانکاری مناسب يکی از مهمترين قسمتهای هر برنامه نگهداری است . کلمه کليدی در اينجا کلمه مناسب است . روانکاری نامناسب ممکن است به علت استفاده از روانکار نامناسب يا نحوه استفاده نادرست از يک روانکار باشد . به ياد داشته باشيد روانکاری بيش از ميزان مورد نياز يا استفاده از روانکار نامناسب يا نحوه استفاده نادرست بيش از آنکه سودمند باشد زيان آور است .

ياتاقانهای ضد اصطکاک :

اغلب بلبرينگها و رولربرينگ هائی که برای کاهش اصطحکاک در 25 سال گذشته بر روی تجهيزات آسانسور نصب شده اند برای تمامی مدت عمر دستگاه آب بندی شده اند و نياز به روانکاری ندارند . ياتاقانهای موجود در گيربکس ممکن است به وسيله روغن چرخ دنده روانکاری شوند يا دارای درپوشهای فشاری يا گريس خور باشند . بلبرينگها و رولربرينگها ، اغلب به خاطر روانکاری نادرست يا بيش از حد مورد نياز آسيب می بينند تا به علت فقدان روانکاری هنگامی اين ياتاقانها در جعبه دنده قرار دارند ، روغن داخل جعبه دنده به طور معمول روانکاری کافی را برای اين ياتاقانها فراهم می کند . ياتاقانهای روی موتورها و گيربکسهای دارای ياتاقان در دو سمت فلکه ممکن است دارای درپوشهای روغن کاری باشند . اشتباه در برداشتن درپوشهای اطمينان ، هنگام استفاده از پمپ گريس باعث آسيب ديدن کاسه نمدها و ياتاقانها می شود . طرز انجام اين رويه در شکل ( 1 ) نشان داده شده است و از اين رويه هنگام روانکاری ياتاقانهای ضد اصطحکاک با بستهای فشار بايد پيروی شود . تنها مقدار کمی از گريس عملاً قطعات غلتان را روانکاری می کند . بقيه گريس پاک شده و غير فعال باقی می ماند . اين مطلب باعث اکسيده شدن و خراب شدن قطعه در طول زمان در اثر دما می شود . و آنگاه اگر از اين محصول در ياتاقانها استفاده شود باعث خرابی دائم قطعه می شود . به همين منوال اگر محفظه ياتاقان به طور کامل پر شود آنگاه حرکت خروشان باعث بالا رفتن بيش از حد دما و آسيب رساندن به گريس می شود که اين نيز به نوبه خود باعث خرابی ياتاقانها می شود .

ياتاقانهای غلتشی :

يک ياتاقان غلتشی که در موتورها و چرخ دنده آسانسورهای قديمی تر مورد استفاده قرار می گرفته است . حلقه يا زنجير که در نقشه نشان داده شده است . عملاً به مانند يک پمپ ، روغن را بالای شفت می آورد و آن را بين شفت و ياتاقان جاری می کند . ماده ای که ياتاقان از آن ساخته شده است اغلب ببيت ( فلز ضد اصطحکاک ) است ، مشابه موادی که برای بستن سيم بکسل ها استفاده می شود . نام ببيت به ياد مهندسی که سالها پيش اين ماده را توليد کرد ، نامگذاری شده است . اين ماده دارای خواص مطلوب متعددی می باشد که باعث شده ماده بسيار مناسبی برای ياتاقانها باشد ، مهمترين خاصيت اين ماده متخلخل بودن آن است . اين خاصيت باعث جذب آلودگيها ( آلاينده ها ) موجود در روغن به داخل خلل و فرج ها می شود که اين مسأله باعث جلوگيری از آسيب به شفت می شود . به ياد داشته باشيد که هميشه بايد لايه نازکی از روغن بين شفت و ياتاقان وجود داشته باشد . مادامی که اين لايه از روغن وجود داشته باشد ، ياتاقان بدون آسيب و خرابی سالهای سال به کار خود ادامه می دهد . با اين وجود بدون روغن تنها چند دقيقه قادر به عمل کردن می باشد . به همين منوال ، آلوده و کثيف بودن روغن باعث خرابی زودرس ياتاقان می شود . استفاده از روغن تميز ( بدون آلاينده ها ) با گرانروی مناسب فاکتور بسيار مهمی در نگهداری و جلوگيری از آسيب به قطعات می باشد . يکی از شايع ترين انواع دنده های کاهنده در آسانسورها شيار مارپيچی پينيون است . اين نوع دنده کاهنده ، دارای حرکتی لغزان بين چرخ دنده و شيار مارپيچی است و بنابراين نياز به روانکارهای خاصی دارد که دارای افزودنی های مناسب برای فشارهای بالا باشد . سطح روغن برای شيار مارپيچی بسيار حياتی است . ميزان خيلی کم روانکار ناکافی خواهد بود و همچنين ميزان بيش از حد روانکار نيز باعث ايجاد کف زيادی خواهد شد ، توليد کنندگان اين نوع کاهنده ها ، اصرار زيادی برای رعايت کردن ميزان روغن توصيه شده دارند . اغلب توليد کنندگان پيشنهاد می کنند که روغن هر يک تا سه سال بنا به ميزان سرويس و محيط کاری تعويض گردد و برای هر کار زمانبندی منظم تعويض روغن پيش بينی شود . اگر روغن آلوده گردد يا ايجاد کف بيش از حد نمايد تعداد تعويض ها بايد بيشتر شود . اگر قرار باشد جعبه دنده تميز گردد اين کار حتماً بايد توسط روغن انجام شود . به زبان ديگر بهتر است روغن را دوباره طی دو روز تعويض کنيد .

روانکار سيم بکسل :

سيم بکسل ها حتماً بايد برای کاهش سايشی که به علت درگيری سيم ها با يکديگر ايجاد می شود روانکاری شوند . روانکارها همچنين برای جلوگيری از زنگ زدگی و استهلاک سيم ها به کار گرفته می شوند . استفاده بيش از حد از روانکار و يا استفاده از روانکار نامناسب باعث کاهش کشش و همچنين جذب چرک و آلودگيها به سطح سيم بکسل می شود . اگر سطح سيم بکسل خشک باشد به احتمال زياد نياز به روانکاری دارد . اگر انگشت خود را داخل شيار فلکه کنيد ( البته زمانی که برق دستگاه خاموش است ) بايد يک لکه نازک از روغن روی انگشتان شما ظاهر شود ، اگر اين اتفاق نيفتد و انگشت شما همچنان خشک باقی بماند به احتمال خيلی زياد سيم بکسل ها نياز به روانکاری دارند . قانون 1/1206 ( ASME ) روانکاری سيمهای گاورنر سرعت را ممنوع کرده است . اين ممنوعيت به خاطر جلوگيری از خرابی گاورنر به خاطر روغن کاری بيش از حد سيم بکسل می باشد . معمولاً روغن هائی که برای روانکاری سيم بکسل ها استفاده می شوند دارای گرانروی پائين برای نفوذ روغن به داخل سيم بکسل می باشند . مثلاً ممکن است توليد کننده سيم بکسل پيشنهاد استفاده از روانکاری با گرانروی 34 تا 38 در مقياس SSU در دمای 210 درجه فارنهايت را کند . روانکارهای سنگين و چسبناک بر روی سطح خارجی سيم بکسل بيش از اينکه سودمند باشند مضر هستند . بهترين راه روانکاری سيم بکسل ها استفاده از وسيله ای است که هنگام عبور سيمها از يک محفظه آن را روغنکاری ( روانکاری ) می کند معمولاً لازم نيست که به طور مداوم سيم بکسل ها را روانکاری کرد . بنابراين امکان استفاده از اين وسيله برای چند آسانسور وجود دارد . اگر سيم بکسل ها کثيف هستند ابتدا بايد تميز و سپس روانکاری شوند . از حلال ها نبايد برای تميز کردن سيم بکسل ها استفاده نمود چون باعث از بين رفتن روانکارها می شوند .

 

ريلهای راهنما :

هنگامي که از کفشکهای غلتکی استفاده می شود نيازی به روانکاری نيست و نبايد از آنها استفاده کرد زيرا ممکن است با عملکرد ايمنی دستگاه تداخل پيدا کند . هنگامی که از کفشکهای لغزشی استفاده می شود روانکاری بايد انجام شود و تنها از روانکاری که کارخانه توليد کننده توصيه نموده است بايد استفاده کرد . به ياد داشته باشيد تنها از روانکارهائی که منطبق با مشخصات ايمنی که کارخانه توليد کننده معين کرده است می توان استفاده نمود . روغندانهای اتوماتيک ريل ، يکی از بهترين راهها برای روانکاری ريل می باشند . اين دستگاه ممکن است از نوعی باشد که روانکار را از بالای کابين و وزنه تعادل روی ريل سايش دهد ، يا نوعی باشد که به طور آرام از موتورخانه روانکار را بر روی ريل می چکاند . راههائی برای جمع آوری روغن در چاهک بايد تعبيه شود . کاسه های قابل نصب در زير ريلها به خوبی از عهده اين کار بر می آيند . همچنين بايد مخازن روغن را در بازه های زمانی مشخص با روانکار مناسب پر کرد . هنگامی که ريلها روانکاری شدند بر طبق استاندارد تميز نگاه داشتن ريلها از هرگونه کثيفی و پرز ضروری می باشد .

ضربه گيرهای هيدروليکی :

خواص روغنی که بايد در بافرهای هيدروليکی استفاده شود روی پليت مشخصات آنها مشخص شده است که شامل موارد زير می باشد :

1. گرانروی

2. شاخص گرانروی

3. نقطه ريزش

همچنين بايد حداقل و حداکثر سطح روغن نيز مشخص شده باشد . زنجيرهای با اتصال رولی در مکانيزم در آسانسور و پله برقی و زنجيرهای محرک و کف پله ها و در برخی جکهای تلسکوپی استفاده می شوند . اين حلقه های اتصال غلتان برای اتصالات داخلی و پين ها احتياج به روانکاری دارند و همچنين در نقاط تماس با شيارها ، بنابراين فراهم کردن روانکاری مناسب برای آنها امری چالش برانگيز است . زنجيرهای بزرگ روی پله های پله برقی معمولاً توسط روان کننده های اتوماتيک که روغن را بر روی حلقه ها می چکاند يا می مالد ، روانکاری می شوند که معمولاً توسط کارخانه سازنده دستورالعملهائی برای روانکاری مناسب ارائه شده است . زنجيرهای کوچک روی مکانيزم های در نيز بايد تميز نگاه داشته شوند و به موقع و به طور مناسب روانکاری شود . اگر بر روی حلقه ها گرد و خاک و کثيفی و پرز جمع شود آنگاه روانکار پين های داخلی و بوشها خاصيت روانکاری خود را از دست می دهد و اين امر اگر نگوئيم غير ممکن است بسيار مشکل خواهد بود که به حالت اول برگردانده شود . بنابراين مهمترين عمل برای تميز نگه داشتن زنجير بکارگيری يک برس نايلونی به همراه يک روغن سبک روی زنجير می باشد . از آن جائی که موتورسيکلت و دوچرخه ها از سيستم های حرکتی زنجيری استفاده می کنند که در معرض محيطی سخت و نامناسب هستند روانکارهای ويژه ای برای آنها توليد شده است که برای مکانيزم درها نيز قابل استفاده می باشند . اکثر آنها روانکارهائی هستند که قابليت نفوذ به پين های زنجير را دارند . عناصر سبک سپس تبخير شده و لايه ای از روانکار را از خود به جای می گذارند که کثيفی و پرز را به خود جذب نمی کند . آنها همچنين آب را دفع کرده و می توانند بر روی سطح خارجی آسانسور نيز مفيد فايده باشند.

 

روغن های هيدروليک :

استفاده از روغن هيدروليک مناسب برای عملکرد درست آسانسورهای هيدروليک ضروری می باشد . شير کنترل معمولاً قطعه اصلی است که نوع مناسب روغن هيدروليک را تعيين می کند علی رغم اين جک های تلسکوپی گاهی اوقات نياز به روغن های ويژه ای دارند که بتوانند عملکرد مناسب خود را در دماهای بالا حفظ کنند دماهای بالا ممکن است باعث آسيب رساندن به روغن هيدروليکی شود ، که اين امر باعث تضعيف و کاهش عملکرد سيستم می گردد . بنابراين سيستم خنک کننده برای آسانسورهای هيدروليکی بسيار مهم و حياتی است به همين منوال برای سازه هائی که هيچ نوع سيستم گرمايشی ندارد نياز به گرم کننده روغن ها می باشد . اغلب توليد کنندگان آسانسورهای هيدروليکی شاخص گرانروی حداقل 95 را برای کاهش مشکلاتی که توسط تغيير دما ايجاد می شود توصيه می کنند . بنابراين می بايست توصيه های سازنده مورد توجه قرار گريرند

 

روغن ترانسفورماتور - بخش اول

روغن های ترانسفورماتور عمدتا ترکیبات پیچیده ای از هیدروکربنهای مشتق از نفت خام می باشند و به جهت دارا بودن خواص مناسب، روغنهای پایه نفتینک ترانسفورماتور مناسب تر تشخیص داده شدهاند.

خواص مورد نیاز برای روغن های ترانسفورماتور به طور خلاصه عبارتند از:

عایق کاری الکتریکی - انتقال حرارت - قابلیت خاموش کردن قوس الکتریکی -  پایداری شیمیایی   -سیل کردن ترانسفورماتور و حمل مواد آلوده ناشی از کارکرد به خارج - جلوگیری از خوردگی  -  مواد عایقرو قسمتهای فلزی ترانسفورماتور.

در مورد سفارش خرید روغن برای ترانسفورماتور ها دو مورد مهم را مد نظر قرار       می دهیم

 1- کیفیت روغن ترانسفورماتور

2- انتخاب نوع ترانسفورماتور

با در نظر گرفتن نوع روغن و در نظر گرفتن کیفیت آن، طراحی ترانسفورماتور ها مورد بحث قرار می گیرد به عنوان مثال یک نمونه از آن را یادآور می شویم که باعث زایل شدن روغن ترانسفورماتور گردید.

نمونه مورد اشاره این بود که یک نوع چسبی که در داخل ترانسفورماتور بکار برده شده بود توسط روغن آن چسب حل گردید و باعث این شد که ذرات چسب داخل روغن پراکنده شود و منجر به کاهش دی الکتریک روغن گردید. مورد دیگری که یادآوری نمودند این بود که کاتالیزور مس و آهن باعث از بین بردن روغن دانستند و همینطور اینکه چرا اصولاً کاغذ و روغن را به عنوان عایق در ترانسفورماتورها به کار میبرند. علتی را که برای آن توضیح داده بودند به این شرح بود که یک بار کاغذ عایقی بدون آغشته روغن، مورد تست عایقی قرار دادند، مشاهده شده بود که کاغذ عایقی آغشته به روغن بسیار خاصیّت عایقی آن نسبت به کاغذ عایقی بدون روغن بوده ماده ای به نام nemex که بین عایق ترانسفور ماتورها مورد استفاده قرار میگیرد مورد اشاره قرار گرفت که باعث ذایل شدن و از بین رفتن روغن گردید.

 دو نوع آلودگی روغن ترانسفورماتورها :

1- آلودگی فیزیکي

 2-آلودگی شیمیائی

200 تست را کلاً بر روی ترانسفورماتورها می توان انجام داد که از میان آنها تستهای زیر دارای اهمّیت بیشتری می باشند.

تست اسیدیته

گازهای حل شده در روغن

 کشش سطحی

 =  pcb بی فنیل پلی کلرید

مهمترین منابع آلودگی روغن عبارتند از:

مواد معلق در روغن

 آب

اکسیداسیون روغن

به طور کلی 3 نوع تست برروی روغن ترانسفورماتور انجام می گیرد که عبارتند از:

1-   تستهای فیزيکی

2-    تست های شیمیائی

3-    قسمت های الکتریکی