گریس‌کاری در دمای بالا (بویلر/مشعل/فن‌ها)؛ انتخاب گریس و خطاهای رایج

فومینگ یعنی تشکیل و پایداری کف در روانکار که می‌تواند فیلم روانکاری را ناپایدار کند و تغذیه درست روانکار به ناحیه تماس را مختل کند. گریس کاری در دمای بالا در تجهیزاتی مثل بویلر، مشعل و فن های فرایندی، معمولاً «یک کار ساده و روتین» به نظر می‌رسد؛ اما در عمل، یکی از پرتکرارترین ریشه های خرابی یاتاقان، قفل شدن بلبرینگ، داغی غیرعادی، نشتی گریس و حتی آتش سوزی های موضعی در اطراف مشعل همین تصمیم های اشتباه در انتخاب گریس و روش تزریق است. مشکل اصلی این است که در دمای بالا، گریس فقط نرم نمی‌شود؛ روغن پایه تبخیر یا اکسید می‌شود، غلیظ کننده ساختار خود را از دست می‌دهد، و افزودنی ها سریع تر مصرف می‌شوند. پس باید هم «گریس درست» را انتخاب کرد و هم «گریس کاری درست» را اجرا کرد.

در این مقاله با ساختار تحلیلی-مقایسه ای، سناریوهای رایج بویلر/مشعل/فن را تفکیک می‌کنیم، معیارهای انتخاب گریس دمای بالا را می‌سنجیم، چند خانواده گریس را مقایسه می‌کنیم و خطاهای رایج و راه حل های عملی برای کارگاه و واحد PM ارائه می‌دهیم.

چرا گریس کاری در دمای بالا متفاوت است؟

در یاتاقان های نزدیک بویلر و مشعل، سه اتفاق همزمان رخ می‌دهد: افزایش دمای پوسته، افزایش گرادیان دما بین پوسته و شفت، و افزایش نرخ اکسیداسیون روغن پایه. در فن ها (به ویژه فن های هوای داغ، فن دودکش و ID/FD) علاوه بر دما، سرعت دورانی و آلودگی (گردوغبار، فیبر عایق، رطوبت) هم به چرخه خرابی اضافه می‌شود. نتیجه این ترکیب، کاهش ویسکوزیته موثر روغن آزادشده از گریس و ناتوانی آن در حفظ فیلم هیدرودینامیک/الاستوهیدرودینامیک است.

نکته مهم این است که «عدد دمای کارکرد» روی بروشور گریس، فقط یک قطعه از پازل است. خیلی از گریس ها یک نقطه قطره ای شدن بالا دارند، اما در دمای کارکرد واقعی، به دلیل جداشدن روغن (oil separation)، سخت شدن (hardening) یا نرم شدن بیش از حد (softening) عملاً کارایی خود را از دست می‌دهند. بنابراین در دمای بالا باید سه محور را همزمان مدیریت کنید:

• پایداری اکسیداسیون روغن پایه و کنترل رسوب و ورنی
• پایداری مکانیکی و حرارتی غلیظ کننده (thickener)
• روش صحیح تزریق، مقدار گریس و مسیر خروج گریس که تعیین می‌کند گرما و آلودگی چطور از یاتاقان دفع شوند

در عمل، اگر یاتاقان فن کنار بویلر داغ می‌شود، همیشه مقصر «گریس ضعیف» نیست؛ گاهی گریس عالی است اما بیش گریس کاری باعث هم زدن، افزایش گشتاور، افزایش دما و سپس اکسیداسیون شتاب گرفته می‌شود. اینجا تصمیم مهندسی یعنی همزمان دیدن دما، سرعت، بار، نوع آب بند و عادت های گریس کاری.

معیارهای انتخاب گریس دمای بالا برای بویلر، مشعل و فن ها

برای انتخاب گریس کاری در دمای بالا، بهتر است به جای تکیه بر یک عدد (مثل نقطه قطره ای شدن)، یک چک لیست فنی داشته باشید. معیارهای زیر معمولاً برای یاتاقان فن ها و تجهیزات اطراف مشعل تعیین کننده هستند:

• دمای واقعی در محل یاتاقان: دمای محیط کنار بویلر با دمای رینگ بیرونی بلبرینگ فرق دارد. اگر امکان دارید با ترمومتر لیزری یا سنسور، دمای پوسته یاتاقان را پایش کنید.
• نوع روغن پایه: معدنی، نیمه سنتتیک، PAO، استر یا سیلیکون. روغن پایه تعیین می‌کند اکسیداسیون و تبخیر چگونه پیش می‌رود.
• نوع غلیظ کننده: لیتیوم کمپلکس، پلی اوره، کلسیم سولفونات کمپلکس، بنتونیت (غیرصابونی) یا PTFE. غلیظ کننده روی پایداری برشی، مقاومت در برابر آب و رفتار در دمای بالا اثر مستقیم دارد.
• NLGI و گرانروی روغن پایه: بسیاری از خرابی های فن ها از انتخاب گرانروی نامناسب روغن پایه داخل گریس می‌آید؛ مخصوصاً در سرعت های بالا.
• افزودنی ها (EP/AW/آنتی اکسیدان): برای بارهای شوکی، لرزش و آلودگی ذرات، حضور بسته افزودنی قوی مهم است.
• سازگاری با گریس قبلی و آب بندها: اختلاط نادرست می‌تواند باعث نرم شدن شدید یا سفت شدن، جداشدن روغن صنعتی و افزایش دما شود.

اگر واحد شما همزمان چند نوع فن و چند نوع یاتاقان دارد، انتخاب را به یک تصمیم سیستمی تبدیل کنید: استانداردسازی تعداد محدودی گریس، تعریف رنگ/کد، و کنترل اختلاط. این رویکرد در بسیاری از سایت های صنعتی، هزینه خطاهای انسانی را به شکل محسوسی کم می‌کند.

مقایسه خانواده های رایج گریس دمای بالا

در بازار ایران معمولاً با چند خانواده اصلی مواجه می‌شوید. جدول زیر یک مقایسه کاربردی است تا بدانید هر خانواده در کدام سناریوهای بویلر/مشعل/فن منطقی تر است. توجه کنید که عملکرد نهایی، وابسته به فرمولاسیون هر برند و شرایط کار است و باید با دیتاشیت همان محصول تطبیق داده شود.

برای فن ها، معمولاً «پایداری اکسیداسیون + سازگاری با سرعت» تعیین کننده است؛ برای نقاط نزدیک مشعل، «پایداری در برابر تابش حرارتی و شوک دما» وزن بیشتری دارد؛ و برای محیط های مرطوب، «مقاومت آب و خوردگی» اولویت می‌گیرد.

روش های گریس کاری در دمای بالا: دستی، زمان بندی شده، اتوماتیک

گریس کاری در دمای بالا فقط انتخاب محصول نیست؛ روش تزریق می‌تواند همان گریس را موفق یا شکست خورده کند. سه روش رایج را از نظر کنترل مقدار، ریسک خطا و تناسب با فن/بویلر مقایسه می‌کنیم:

۱) گریس کاری دستی با گریس پمپ

مزیت اصلی این روش، هزینه اولیه پایین و انعطاف است؛ اما در دمای بالا، مشکل بزرگ «عدم تکرارپذیری» است. دو تکنسین ممکن است برای یک نقطه، مقدار متفاوتی تزریق کنند. همچنین در شیفت های شلوغ، گریس کاری عقب می‌افتد یا به صورت جبرانی، بیش گریس کاری انجام می‌شود.

۲) گریس کاری زمان بندی شده (روتین دقیق با چک لیست)

در این روش، مقدار (مثلاً تعداد پمپ یا گرم گریس) و فاصله زمانی مشخص می‌شود و ثبت می‌گردد. برای بسیاری از فن ها این بهترین نقطه تعادل بین هزینه و کنترل است. کلید موفقیت، استاندارد کردن ابزار، آموزش و تعریف مسیر خروج گریس است.

۳) روانکاری اتوماتیک (لوبراتور تک نقطه یا سیستم مرکزی)

در نقاطی که دسترسی سخت، دما بالا یا توقف تجهیز پرهزینه است، تزریق یکنواخت و پیوسته می‌تواند دمای یاتاقان را پایدارتر کند و احتمال خطای انسانی را کاهش دهد. اما اگر تنظیم دبی درست نباشد، هم امکان کم گریس کاری هست و هم بیش گریس کاری. همچنین انتخاب گریس سازگار با سیستم تغذیه و دمای محیط اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

در بسیاری از فن های پیوسته کار نزدیک بویلر، یک برنامه زمان بندی شده دقیق که مقدار تزریق را کنترل کند، در عمل از گریس اتوماتیک تنظیم نشده بهتر جواب می‌دهد.

خطاهای رایج در گریس کاری دمای بالا (و راه حل های میدانی)

در اتوسرویس ها خطاها بیشتر حول «انتخاب اشتباه» می‌چرخد؛ اما در صنعت و بویلرها، خطاها ترکیبی از انتخاب و اجراست. موارد زیر پرتکرارترین خطاهای گریس کاری در دمای بالا هستند:

• تکیه به نقطه قطره ای شدن به جای دمای کارکرد یاتاقان: راه حل: دمای پوسته یاتاقان را اندازه بگیرید و گریسی انتخاب کنید که در آن محدوده، پایداری اکسیداسیون و برشی مناسبی دارد.
• بیش گریس کاری: راه حل: حجم محفظه را بشناسید، مسیر خروج گریس قدیمی را باز بگذارید، و مقدار را بر اساس سرعت/قطر یاتاقان تنظیم کنید؛ نه بر اساس حدس.
• اختلاط گریس های ناسازگار: راه حل: هنگام تغییر خانواده (مثلاً صابونی به پلی اوره)، برنامه پاکسازی تعریف کنید و تا حد امکان گریس ها را استاندارد کنید.
• عدم توجه به آلودگی: راه حل: گریس پمپ و نازل را تمیز نگه دارید، کپ گریس خورها را ببندید و در محیط های گردوغباردار، دوره های بازدید را کوتاه تر کنید.
• گریس کاری در زمان نامناسب (بلافاصله بعد از توقف داغ): راه حل: اگر دستورالعمل سازنده اجازه می‌دهد، در برخی تجهیزات، گریس کاری در حالت کارکرد و با مقدار کم بهتر است تا ریسک فشار بالا و نشتی کاهش یابد.

اگر در سایت شما خرابی بلبرینگ فن تکراری است، فقط گریس را عوض نکنید؛ ابتدا علت داغی را از نظر هم راستایی، لقی، کیفیت آب بند، ورود آلودگی و ارتعاش بررسی کنید. در بسیاری از پروژه ها، اصلاح آب بند یا مسیر تهویه اطراف یاتاقان، به اندازه تغییر گریس اثر دارد.

سناریوهای کاربردی: بویلر، مشعل و فن ها چه نیاز متفاوتی دارند؟

برای تصمیم گیری سریع، بهتر است کاربردها را به سه سناریوی عملی تقسیم کنیم:

یاتاقان فن های هوای داغ و دودکش

معمولاً با سرعت بالا، دمای متوسط تا بالا و آلودگی ذرات مواجه هستیم. در اینجا پایداری برشی و اکسیداسیون اهمیت دارد و مقدار تزریق باید بسیار کنترل شده باشد. برنامه گریس کاری زمان بندی شده و ثبت دما/ارتعاش می‌تواند جلوی خرابی های ناگهانی را بگیرد.

مکانیزم ها و یاتاقان های نزدیک مشعل

تابش حرارتی و شوک دما می‌تواند گریس را سریع پیر کند. در این نقاط، انتخاب گریسی با تحمل حرارتی واقعی و کنترل جداشدن روغن مهم است و گاهی لازم است دوره های تزریق کوتاه تر شود. همچنین باید به خطرات ایمنی (نشتی روی سطوح داغ) حساس باشید.

نقاط در معرض بخار، آب و شستشو در اطراف بویلر

اینجا مقاومت در برابر آب، خوردگی و حفظ ساختار گریس اولویت دارد. اگر ورود آب محتمل است، تنها با «زیاد گریس زدن» مسئله حل نمی‌شود؛ باید آب بند، وضعیت درپوش و مسیر ورود آلودگی اصلاح شود.

در تصمیم های صنعتی، این نگاه سناریومحور کمک می‌کند تعداد گریس های انبار را منطقی کنید: به جای ده ها گریس پراکنده، چند گریس استاندارد شده برای سه سناریوی اصلی تعریف می‌شود و آموزش تیم نگهداری ساده تر می‌گردد. در بسیاری از صنایع، این کار یکی از سریع ترین روش ها برای کاهش خطای انسانی در روانکاری است.

پایش و کنترل کیفیت: از حدس به تصمیم داده محور

گریس کاری دمای بالا وقتی اقتصادی می‌شود که قابل پایش باشد. سه شاخص ساده اما موثر برای PM عبارتند از: دمای پوسته یاتاقان، روند ارتعاش و وضعیت ظاهری گریس تخلیه شده (تیره شدن، بوی سوختگی، خشک شدن، وجود ذرات). اگر امکان دارید، نمونه گریس استفاده شده را برای بررسی آلودگی ذرات و اکسیداسیون به آزمایشگاه بدهید؛ این کار به ویژه در فن های حیاتی، هزینه توقف را کاهش می‌دهد.

همچنین در پروژه هایی که تامین پایدار در یک شهر صنعتی برایتان مهم است، انتخاب تامین کننده ای که پوشش منطقه ای داشته باشد، ریسک توقف به خاطر عدم دسترسی را کمتر می‌کند؛ برای مثال در برخی صنایع مستقر در جنوب، دسترسی سریع به روغن صنعتی در شهر بندرعباس می‌تواند برای برنامه های نگهداری پیشگیرانه مزیت عملی ایجاد کند، و در شهرهای مرکزی نیز روغن صنعتی در شهر اصفهان به استانداردسازی تامین کمک می‌کند.

جمع بندی: بهترین تصمیم برای گریس کاری دمای بالا چیست؟

بهترین راهبرد گریس کاری در دمای بالا برای بویلر، مشعل و فن ها این است که انتخاب گریس را از یک تصمیم عمومی به یک تصمیم مهندسی تبدیل کنید: دمای واقعی یاتاقان را مبنا بگذارید، روغن پایه و غلیظ کننده را متناسب با سناریو (تابش حرارتی، رطوبت، سرعت) انتخاب کنید و روش تزریق را طوری تنظیم کنید که مقدار گریس کنترل شود و گریس قدیمی امکان خروج داشته باشد. در عمل، بسیاری از خرابی ها از بیش گریس کاری، اختلاط ناسازگار و بی توجهی به آلودگی می‌آیند؛ نه فقط از کیفیت پایین محصول.

موتورازین به عنوان یک مرجع تخصصی در حوزه روانکار، کمک می‌کند انتخاب گریس و سایر روانکارها برای شرایط دمای بالا داده محور و اقتصادی انجام شود. اگر در سایت شما خرابی تکراری یاتاقان فن یا مشکل داغی نزدیک مشعل دارید، می‌توانید با تکیه بر رویکرد مشاوره فنی موتورازین، سبد روانکار را استاندارد کنید و ریسک توقف را پایین بیاورید. همچنین موتورازین در تامین پایدار روانکارهای صنعتی در شهرهای مختلف ایران همراه واحدهای نگهداری و تعمیرات است.

پرسش های متداول

از کجا بفهمیم گریس برای دمای بالا مناسب است؟

صرفاً به نقطه قطره ای شدن اکتفا نکنید. دمای پوسته یاتاقان در کارکرد واقعی را اندازه بگیرید و به پایداری اکسیداسیون، نوع روغن پایه، نوع غلیظ کننده و توصیه های دیتاشیت درباره بازه دمای سرویس نگاه کنید. اگر گریس تخلیه شده تیره، خشک یا دارای بوی سوختگی است، معمولاً نشانه پیرشدن حرارتی و نیاز به بازنگری انتخاب یا روش تزریق است.

چرا بیش گریس کاری در فن های نزدیک بویلر خطرناک است؟

بیش گریس کاری باعث هم زدن شدید گریس داخل محفظه، افزایش گشتاور و بالا رفتن دمای یاتاقان می‌شود. این افزایش دما، اکسیداسیون روغن پایه را شتاب می‌دهد و می‌تواند به سفت شدن یا رسوب گذاری منجر شود. در دمای بالا، همین چرخه چند برابر سریع تر رخ می‌دهد. راه حل عملی، کنترل مقدار تزریق و باز گذاشتن مسیر تخلیه گریس قدیمی است.

آیا می توانیم گریس قدیمی را با گریس جدید مخلوط کنیم؟

به صورت اصولی، بدون بررسی سازگاری نباید این کار انجام شود. بعضی ترکیب ها باعث نرم شدن بیش از حد یا سفت شدن، جداشدن روغن و افزایش دما می‌شوند. اگر مجبور به تغییر خانواده گریس هستید (مثلاً به پلی اوره)، بهتر است برنامه پاکسازی، تخلیه و جایگزینی مرحله ای داشته باشید و در نقاط حیاتی، دوره پایش دما و ارتعاش را کوتاه تر کنید.

برای یاتاقان های نزدیک مشعل، چه چیزی مهم تر است: گریس یا آب بند؟

هر دو مهم اند، اما در بسیاری از خرابی ها، آب بند و مسیر ورود آلودگی نقش اصلی دارد. اگر آب بند خراب باشد، حتی بهترین گریس هم با گردوغبار، فیبر عایق یا رطوبت آلوده می‌شود و سایش افزایش می‌یابد. در نقاط نزدیک مشعل، نشتی گریس هم می‌تواند ریسک ایمنی ایجاد کند؛ پس بازبینی آب بند، درپوش گریس خور و مسیر خروج، مکمل انتخاب گریس مناسب است.

چطور فاصله گریس کاری را در دمای بالا تعیین کنیم؟

به جای یک عدد ثابت، از روندها استفاده کنید: دمای پوسته، تغییرات ارتعاش و وضعیت ظاهری گریس تخلیه شده. اگر دما به تدریج بالا می‌رود یا گریس خیلی سریع تیره و خشک می‌شود، فاصله فعلی مناسب نیست یا مقدار تزریق اشتباه است. در تجهیزات حیاتی، بهتر است پس از هر تغییر گریس یا تغییر شرایط کاری، یک دوره کوتاه پایش و اصلاح برنامه انجام شود.

نشانه های خرابی گریس در فن های داغ چیست؟

افزایش دمای پوسته یاتاقان، صدای غیرعادی، تغییر رنگ گریس به قهوه ای تیره/سیاه، بوی سوختگی، نشت روغن از گریس و وجود ذرات ریز فلزی یا گردوغبار در گریس تخلیه شده از نشانه های رایج است. این علائم باید با بررسی هم راستایی، وضعیت آب بند و مقدار تزریق همراه شود تا ریشه خرابی درست تشخیص داده شود.

منابع:

NLGI Grease Guide – National Lubricating Grease Institute (NLGI)
SKF Rolling Bearings Lubrication (Technical information)