اثر رطوبت، نمک و میعان بر تخریب افزودنی‌های روغن دریایی

در محیط دریایی، روغن فقط یک سیال روانکار نیست؛ یک «سد شیمیایی» میان فلز، اکسیژن، آب و نمک است. رطوبت دائمی، مه نمکی و چرخه‌های سرد و گرمِ پی‌درپی باعث می‌شوند آب به شکل امولسیون یا میعان وارد مدار روغن شود و نمک به‌عنوان یک آلاینده یونی، مسیر واکنش‌های اکسیداسیون و خوردگی را تسریع کند. نتیجه معمولاً به صورت افت پایداری عملکرد، مصرف سریع‌تر افزودنی‌ها (به‌ویژه ضد‌اکسیداسیون، ضد‌زنگ و پاک‌کننده/پخش‌کننده)، تشکیل لجن و لاک، افزایش ریسک خوردگی یاتاقان‌ها و در نهایت افزایش هزینه چرخه عمر (LCC) دیده می‌شود. این مقاله به‌صورت عملیات‌محور توضیح می‌دهد رطوبت، نمک و میعان چگونه افزودنی‌های روغن دریایی را تخریب می‌کنند و چه کنترل‌هایی می‌تواند ریسک توقف تجهیز و هزینه‌های پنهان را کاهش دهد.

۱) چرا محیط دریایی شتاب‌دهنده تخریب افزودنی‌هاست؟

محیط دریایی به‌طور هم‌زمان سه فشار اصلی به روغن وارد می‌کند: حضور آب (رطوبت و میعان)، حضور یون‌ها (نمک) و نوسان دمایی. این سه عامل، تعادل شیمیایی بسته افزودنی را به‌هم می‌زنند؛ یعنی افزودنی‌ها زودتر از موعد طراحی‌شده مصرف می‌شوند یا کارایی‌شان افت می‌کند. در شناورها، ژنراتورها، موتورهای دیزل دریایی و تجهیزات عرشه، همین مکانیزم‌ها با شدت بیشتری رخ می‌دهد چون مخازن و سامانه‌های تنفسی، در معرض هوای مرطوب قرار دارند و نقطه شبنم در بسیاری از بنادر جنوبی و شمالی کشور بالاست.

در میدان، معمولاً دو الگوی خرابی بیشتر دیده می‌شود: (۱) روغن ظاهراً «هنوز تیره نشده»، اما خوردگی و لکه‌زدگی قطعات بالا رفته؛ (۲) فواصل تعویض طبق ساعت‌کار رعایت می‌شود، اما نتایج آنالیز نشان می‌دهد TAN بالا رفته و افزودنی ضد‌اکسیداسیون افت کرده است. دلیل هر دو، ورود آب و نمک و فعال شدن زنجیره‌های واکنش اکسیداسیون است که به‌صورت مستقیم افزودنی‌ها را مصرف می‌کند و به‌صورت غیرمستقیم، آن‌ها را از کار می‌اندازد (مثلاً با تشکیل امولسیون و افت فیلم روغن).

• آب، محیط واکنش و حامل آلودگی است و فیلم روغن را ناپایدار می‌کند.
• نمک، رسانایی و خوردگی الکتروشیمیایی را بالا می‌برد و برخی افزودنی‌ها را غیر‌فعال می‌کند.
• میعان، آب «تازه و تمیز» وارد می‌کند؛ اما همین آب، سریعاً اسیدی و خورنده می‌شود.

توصیه مدیریتی کوتاه: برای تجهیزات دریایی، کنترل آب را هم‌وزنِ کنترل ذرات ببینید؛ اگر KPI پایش روغن دارید، «آب/میعان» را به شاخص‌های کلیدی اضافه کنید.

۲) رطوبت و آب: از امولسیون تا افت کارایی بسته افزودنی

رطوبتِ هوا از دو مسیر وارد روغن می‌شود: تنفس مخزن (breathing) و نفوذ از آب‌بندی‌ها/خنک‌کننده‌ها. آب می‌تواند به سه شکل حضور داشته باشد: حل‌شده، آزاد، و امولسیون. بدترین حالت عملیاتی معمولاً امولسیون است؛ چون نه‌تنها روانکاری را مختل می‌کند، بلکه بسیاری از افزودنی‌ها را هم درگیر می‌کند و باعث می‌شود عملکردشان در سطح تماس فلز-روغن کاهش یابد.

افزودنی‌های پاک‌کننده و پخش‌کننده برای نگه‌داشتن دوده و محصولات اکسیداسیون در حالت معلق طراحی شده‌اند. وقتی آب وارد می‌شود، تعادل قطبیت در روغن به‌هم می‌خورد و احتمال تشکیل «لجن» و تجمع رسوبات بالا می‌رود. هم‌زمان، افزودنی‌های ضد‌زنگ و ضد‌خوردگی باید سطح فلز را پوشش دهند؛ اما آب می‌تواند این فیلم محافظ را جابه‌جا کند و نقاط بدون پوشش ایجاد کند. از طرف دیگر، آب نقش کاتالیزور در بعضی مسیرهای تخریب شیمیایی دارد و سرعت تشکیل اسیدها را افزایش می‌دهد، بنابراین TAN بالا می‌رود و افزودنی‌های قلیایی/خنثی‌کننده سریع‌تر مصرف می‌شوند.

یک نمونه میدانی رایج در ناوگان‌های خدماتی بندری این است که ژنراتورهای دیزلِ آماده‌به‌کار، ساعات کار کمی دارند اما به دلیل خاموش/روشن شدن و اختلاف دما، درون کارتر با میعان آب مواجه می‌شوند. نتیجه: به‌جای سایش ناشی از بار، خوردگی ریز و لکه‌های زنگ در یاتاقان‌ها و سطوح پولیش‌شده دیده می‌شود، در حالی که کیلومتر یا ساعت‌کار هنوز «کم» است.

• نشانه‌های عملی: کدر شدن روغن، کف پایدار، افزایش خوردگی، بالا رفتن TAN، افت خواص ضد‌زنگ.
• چالش رایج: تکیه صرف بر ساعت‌کار و بی‌توجهی به سیکل دمایی و آماده‌به‌کاری.

توصیه مدیریتی کوتاه: برای تجهیزاتی که خاموشی طولانی یا آماده‌به‌کار دارند، برنامه نمونه‌گیری را بر اساس «تقویم و سیکل دمایی» تنظیم کنید، نه فقط بر اساس ساعت‌کار.

۳) نمک و یون‌های کلرید: محرک خوردگی و تخریب غیرمستقیم افزودنی‌ها

نمک در محیط دریایی فقط یک آلودگی سطحی نیست؛ کلریدها می‌توانند در حضور رطوبت، یک الکترولیت مؤثر بسازند. این یعنی خوردگی الکتروشیمیایی در نقاطی که آب و اکسیژن وجود دارد، بسیار سریع‌تر رخ می‌دهد. وقتی خوردگی شروع شود، محصولات خوردگی (اکسیدها و نمک‌های فلزی) به‌عنوان ذرات ساینده وارد مدار می‌شوند و هم‌زمان با افزایش سطح فعال فلزی، اکسیداسیون روغن را هم تسریع می‌کنند. این همان حلقه معیوب «نمک ← خوردگی ← ذرات فلزی ← اکسیداسیون سریع‌تر ← مصرف افزودنی‌ها» است.

در تجهیزات عرشه و سامانه‌های انتقال قدرت نزدیک به ساحل، مه نمکی روی اتصالات، درپوش‌ها و نقاط تنفسی می‌نشیند. با هر بار تغییر دما، رطوبت جذب و سپس آب وارد سیستم می‌شود. حتی اگر آب به‌ظاهر کم باشد، وجود کلرید می‌تواند اثر آب را چند برابر کند. از منظر افزودنی‌ها، نمک می‌تواند:

• کارایی افزودنی‌های ضد‌خوردگی را کاهش دهد (رقابت برای پوشش سطح فلز).
• با افزایش رسانایی، شدت خوردگی را بالا ببرد و در نتیجه مصرف افزودنی‌های خنثی‌کننده را افزایش دهد.
• با تولید محصولات خوردگی و ذرات، بار کاری افزودنی‌های پخش‌کننده را سنگین‌تر کند.

در تصمیم‌های تأمین و انتخاب محصول، باید توجه کرد که «مقاومت در برابر آب و خوردگی» فقط با ادعای ضد‌زنگ بودن حل نمی‌شود؛ به همین دلیل در تأمین روغن‌های تخصصی، انتخاب گرید و خانواده روغن باید با شرایط واقعی (نقطه شبنم، تهویه موتورخانه، مدت توقف در بندر) هم‌راستا باشد. راهنماهای انتخاب روغن صنعتی برای تجهیزات عرشه، گیربکس‌ها و هیدرولیک‌های دریایی می‌تواند به هم‌زبانی فنی بین واحد نت و تدارکات کمک کند.

توصیه مدیریتی کوتاه: روی نقاط تنفسی، درپوش‌ها و محل نمونه‌گیری «کنترل نمک» را اجرا کنید؛ تمیزکاری خشک و آب‌بندی درست، اغلب از تعویض زودهنگام روغن ارزان‌تر است.

۴) میعان: دشمن پنهان در توقف‌ها و تغییرات دمایی

میعان زمانی رخ می‌دهد که دمای سطح یا حجم داخلی مخزن/کارتر از نقطه شبنم پایین‌تر بیاید. در بنادر مرطوب، اختلاف دمای شب و روز یا خاموش شدن ناگهانی تجهیز پس از کار سنگین، شرایط کلاسیک تشکیل قطرات آب در فضای بالای روغن است. این آبِ تازه، ابتدا ممکن است کوچک و نامحسوس باشد؛ اما به‌مرور جمع می‌شود و به امولسیون یا آب آزاد تبدیل می‌گردد.

از نظر شیمی روغن، میعان به‌ویژه در موتورهای دیزل و ژنراتورها خطرناک است چون هم‌زمان با محصولات احتراق (مثل اکسیدهای نیتروژن و گوگرد) می‌تواند محیط اسیدی‌تری بسازد. در چنین وضعی، افزودنی‌های قلیایی و خنثی‌کننده برای مهار اسیدها مصرف می‌شوند و اگر این مصرف از نرخ طراحی‌شده بالاتر رود، خوردگی شیمیایی و لکه‌زدگی سرعت می‌گیرد. این موضوع در تجهیزاتی که «دوره‌های آماده‌به‌کار» دارند (مثل ژنراتور اضطراری اسکله یا قایق‌های خدماتی) بیشتر دیده می‌شود: ساعت‌کار کم است اما شرایط شیمیایی روغن سریع پیر می‌شود.

یک تجربه پرتکرار در ناوگان‌های صیادی این است که پس از چند روز توقف در بندر، در استارت اول دود و بوی غیرعادی دیده می‌شود و سپس در بازدید، آثار رطوبت و کف پایدار در روغن گزارش می‌شود. این دقیقاً همان جایی است که تصمیم نگهداری باید از «تعویض بر اساس ساعت» به «تعویض یا تصفیه بر اساس وضعیت» حرکت کند. اگر نیاز به چارچوب تصمیم‌گیری دارید، استفاده از رویکردهای مبتنی بر پایش وضعیت برای موتورهای دریایی نیز قابل بومی‌سازی است.

توصیه مدیریتی کوتاه: برای تجهیزاتی که توقف‌های طولانی دارند، یک «روال پیش از راه‌اندازی» تعریف کنید: گرم‌کردن کنترل‌شده، بررسی آب، و تصمیم‌گیری بر پایه نمونه‌گیری.

۵) اثر آب و نمک بر اکسیداسیون، وارنیش و کاهش پایداری عملکرد

اکسیداسیون، مسیر اصلی پیرشدن روغن است؛ اما در محیط دریایی سرعت آن به‌طور محسوسی بالا می‌رود چون آب و نمک، شرایط واکنش را تشدید می‌کنند. اکسیداسیون منجر به افزایش ویسکوزیته، تشکیل اسیدها، لجن و در نهایت وارنیش (لاک) می‌شود. وارنیش به‌صورت رسوبات نازک چسبنده روی سطوح داغ یا دقیق می‌نشیند و می‌تواند چسبندگی رینگ، گیرکردن سوپاپ‌ها یا اختلال در سرووها و شیرهای هیدرولیک را تشدید کند.

افزودنی‌های ضد‌اکسیداسیون برای مهار رادیکال‌های آزاد طراحی شده‌اند. وقتی آب حضور دارد، به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم، مسیرهای تولید ترکیبات اکسیدشده افزایش می‌یابد و ضد‌اکسیداسیون سریع‌تر مصرف می‌شود. وقتی نمک و محصولات خوردگی (به‌خصوص ذرات فلزی) هم وارد شوند، اثر کاتالیزوری فلزات باعث می‌شود چرخه اکسیداسیون شتاب بگیرد. در نتیجه، شما ممکن است با وضعیت زیر مواجه شوید:

• روغن هنوز «ظاهراً قابل قبول» است، اما شاخص‌های شیمیایی بدتر شده‌اند.
• فیلتر زودتر کیپ می‌شود یا اختلاف فشار بالا می‌رود.
• دمای کارکرد یا نویز افزایش می‌یابد چون فیلم روغن پایدار نیست.

در تحلیل هزینه چرخه عمر، این اتفاق‌ها معمولاً از قیمت خود روغن گران‌تر تمام می‌شوند: توقف اضطراری، تعویض فیلترهای بیشتر، شست‌وشوی مدار، و حتی آسیب یاتاقان. بنابراین مدیریت باید به جای «کاهش هزینه خرید»، روی «کاهش هزینه خرابی و توقف» تمرکز کند.

توصیه مدیریتی کوتاه: اگر نشانه‌های وارنیش/لاک یا اکسیداسیون سریع دارید، فقط تعویض روغن کافی نیست؛ ریشه (آب، نمک، تهویه و دما) را حذف کنید و برنامه پایش را سخت‌گیرانه‌تر کنید.

۶) کنترل عملیاتی: پایش وضعیت، نمونه‌گیری و اقدام اصلاحی

برای کاهش تخریب افزودنی‌ها در محیط دریایی، باید کنترل‌ها به دو دسته تقسیم شوند: کنترل ورود (پیشگیری) و کنترل پیامد (پایش و اقدام). پیشگیری شامل آب‌بندی، مدیریت تنفس مخزن، کنترل نشتی خنک‌کننده و نگهداری درست بشکه/مخزن است. پایش نیز یعنی تشخیص زودهنگام قبل از اینکه افزودنی‌ها مصرف شوند و خوردگی آغاز شود.

در عمل، یک برنامه مؤثر پایش وضعیت در ناوگان دریایی می‌تواند این آیتم‌ها را پوشش دهد:

1. اندازه‌گیری آب (به‌صورت روندی) و تفکیک آب آزاد از امولسیون.
2. پایش TAN و در صورت مرتبط بودن، شاخص قلیائیت برای تشخیص مصرف افزودنی‌های خنثی‌کننده.
3. کنترل ذرات و فلزات سایشی برای تشخیص خوردگی/سایش ناشی از آلودگی.
4. بررسی کف و هواگیری، چون آب و نمک می‌تواند پایداری کف را بالا ببرد و روانکاری را مختل کند.

برای اینکه تصمیم‌ها داده‌محور باشد، بهتر است نتایج در قالب «روند» تحلیل شود نه یک عدد تک. بسیاری از واحدهای نت گزارش کرده‌اند که وقتی نمونه‌گیری در نقاط ثابت و زمان‌های مشابه انجام می‌شود، می‌توان قبل از خرابی، پنجره اقدام اصلاحی را پیدا کرد (مثل آب‌گیری، فیلتراسیون، اصلاح تهویه یا کوتاه کردن موقت فاصله سرویس). پخش روغن صنعتی در شهر بندرعباس برای پشتیبانی تأمین و هم‌زمان هم‌راستاسازی با شرایط اقلیمی جنوب کشور، می‌تواند اجرای برنامه را عملی‌تر کند.

توصیه مدیریتی کوتاه: یک «پروفایل آب و اکسیداسیون» برای هر کلاس تجهیز بسازید؛ تصمیم تعویض/تصفیه را بر اساس روند شاخص‌ها انجام دهید، نه بر اساس حدس یا رنگ روغن.

۷) مقایسه سناریوهای مدیریت رطوبت و نمک: هزینه چرخه عمر و ریسک توقف

در مدیریت دریایی، تفاوت اصلی بین ناوگان‌های پایدار و ناوگان‌های پرهزینه، «نحوه برخورد با رطوبت و نمک» است. اگر آب و نمک را به‌عنوان آلاینده‌های اصلی تعریف کنید، نوع قرارداد تأمین، روش انبارداری و سطح پایش نیز تغییر می‌کند. جدول زیر یک مقایسه عملیات‌محور از دو رویکرد رایج را نشان می‌دهد:

برای بسیاری از شناورها و تجهیزات بندری، هزینه اصلی «لیتر روغن» نیست؛ هزینه اصلی، توقف سرویس، خواب کشتی، یا از کار افتادن یک سامانه حیاتی است. بنابراین انتخاب تأمین‌کننده و سیاست نگهداری باید بتواند پایداری عملکرد را در بدترین شرایط رطوبتی تضمین کند؛ حتی اگر قیمت خرید اندکی بالاتر باشد. در ناوگان‌های مستقر در شهرهای با رطوبت بالا، هماهنگی تأمین و مشاوره فنی روغن صنعتی در شهر رشت می‌تواند به اجرای سریع‌تر برنامه‌های پایش و تأمین پایدار کمک کند.

توصیه مدیریتی کوتاه: برای تصمیم‌های خرید، معیار را از «قیمت هر لیتر» به «هزینه هر ساعت کارکرد مطمئن» تغییر دهید؛ این تغییر زاویه دید، جلوی تصمیم‌های پرریسک را می‌گیرد.

پرسش‌های متداول

آیا مقدار کم آب هم می‌تواند افزودنی‌های روغن دریایی را خراب کند؟

بله، چون مسئله فقط حجم آب نیست؛ شکل حضور آن و همراهی‌اش با نمک و فلزات مهم است. حتی آب کمِ ناشی از میعان می‌تواند با محصولات اکسیداسیون و احتراق ترکیب شود و محیط اسیدی بسازد. این شرایط مصرف افزودنی‌های خنثی‌کننده و ضد‌خوردگی را بالا می‌برد و روند پیرشدن روغن را سریع‌تر می‌کند.

نمک چگونه باعث افزایش خوردگی داخل مدار روغن می‌شود؟

کلریدها در حضور رطوبت، رسانایی را بالا می‌برند و خوردگی الکتروشیمیایی را تشدید می‌کنند. وقتی خوردگی شروع شود، محصولات خوردگی به شکل ذرات وارد روغن می‌شوند و هم سایش را بالا می‌برند و هم اکسیداسیون را کاتالیز می‌کنند. این چرخه در نهایت باعث مصرف سریع‌تر ضد‌اکسیداسیون و ضد‌خوردگی می‌شود.

میعان چرا در تجهیزاتی با ساعت کار کم هم خطرناک است؟

چون میعان به «چرخه دمایی» وابسته است نه فقط ساعت‌کار. تجهیز آماده‌به‌کار یا خاموش‌شده در هوای مرطوب، می‌تواند بدون کارکرد طولانی، چندین بار آب تولید کند. آب جمع‌شده به‌مرور امولسیون می‌سازد و مصرف افزودنی‌ها را بالا می‌برد؛ بنابراین تعویض یا تصفیه باید وضعیت‌محور باشد.

بهترین شاخص‌های پایش برای تشخیص تخریب افزودنی‌ها در محیط دریایی چیست؟

ترکیب شاخص‌ها بهترین نتیجه را می‌دهد: آب (به‌صورت روند)، TAN برای سنجش اسیدی شدن، ذرات و فلزات سایشی برای تشخیص خوردگی/سایش، و کنترل کف/هواگیری. تفسیر باید روندی باشد و در نقاط ثابت نمونه‌گیری انجام شود تا بتوان پنجره اقدام اصلاحی را قبل از خرابی تشخیص داد.

اگر روغن کدر شد، تعویض فوری کافی است؟

نه همیشه. کدری می‌تواند نشانه امولسیون آب باشد، اما اگر علت ورود آب (مثل میعان، نشتی خنک‌کننده یا تنفس نامناسب مخزن) رفع نشود، روغن جدید هم سریع تخریب می‌شود. در بسیاری از موارد، هم‌زمان باید اقدام اصلاحی مثل آب‌گیری/تصفیه، اصلاح آب‌بندی و بازنگری برنامه پایش انجام شود.

جمع‌بندی

رطوبت، نمک و میعان در محیط دریایی با ایجاد یک چرخه تشدیدشونده، هم اکسیداسیون روغن را سرعت می‌دهند و هم افزودنی‌ها را زودتر از پنجره طراحی‌شده مصرف می‌کنند. آب با جابه‌جایی فیلم محافظ و ایجاد امولسیون، کارایی ضد‌زنگ و پخش‌کننده‌ها را کاهش می‌دهد؛ نمک با افزایش رسانایی و تسریع خوردگی، بار ذرات و واکنش‌های کاتالیزوری را بالا می‌برد؛ و میعان در توقف‌ها، حتی با ساعت‌کار کم، روغن را از نظر شیمیایی پیر می‌کند. رویکرد قابل اتکا برای ناوگان‌ها و تجهیزات بندری، حرکت به سمت پایش وضعیت، نمونه‌گیری روندی و کنترل ورودی‌ها (آب‌بندی، تنفس مخزن، انبارداری) است. از منظر هزینه چرخه عمر، پیشگیری و پایش معمولاً بسیار اقتصادی‌تر از تعویض‌های شتاب‌زده، شست‌وشوی مدار و خرابی‌های غیرمنتظره است.