چرا هر روغنی مناسب دریا نیست؟ راهنمای انتخاب با TBN بالا

مقدمه: اهمیت روغن در عملکرد موتورهای دریایی

برای هر مالک ناوگان در ایران، انتخاب «روغن موتور کشتی» و روانکارهای دریایی، تصمیمی حیاتی برای دوام موتور، کاهش هزینه‌های تعمیرات و مصرف سوخت است. در موتورهای دیزلی دریایی که با بارهای سنگین و طولانی‌مدت کار می‌کنند، روغن نه‌فقط عامل روانکاری، بلکه خنک‌کننده، پاک‌کننده و خنثی‌کننده اسیدهاست. با الزامات جدید سوختی (IMO 2020) و استفاده از سوخت‌های کم‌گوگرد در مسیرهای خلیج فارس و بنادر جنوبی کشور، موضوع «TBN بالا» و تطبیق آن با سطح گوگرد سوخت بیش‌ازپیش اهمیت دارد. روغن دریایی نامناسب می‌تواند منجر به سایش رینگ و سیلندر، لاک‌زدگی، دوده‌نشینی، و افزایش مصرف شود. هدف این راهنما ارائه چارچوبی عملی برای انتخاب صحیح روغن بر اساس نوع موتور، ویسکوزیته (SAE40/SAE50)، و به‌ویژه عدد بازی کل (TBN) متناسب با گوگرد سوخت است.

نکات برجسته

• همخوانی TBN روغن با درصد گوگرد سوخت، کلید پیشگیری از خوردگی و رسوب است.
• SAE50 اغلب روغن سیلندر موتورهای دو‌زمانه دریایی؛ SAE40 رایج برای موتورهای چهارزمانه ترانک‌پیستون است.
• پایش دوره‌ای TBN، ویسکوزیته و فلزات سایش، مبنای تعویض به‌موقع و بهینه‌سازی تاپ‌آپ است.
• از اختلاط بی‌برنامه روغن‌ها و افت یا مازاد TBN در سوخت‌های کم‌گوگرد/پرگوگرد پرهیز کنید.

مفهوم TBN و اثر گوگرد سوخت

TBN چیست؟

TBN یا Total Base Number نشان‌دهنده ظرفیت قلیایی روغن برای خنثی‌سازی اسیدهای حاصل از احتراق و سولفور است. واحد آن معمولاً mgKOH/g است. در موتورها، به‌ویژه در دورات طولانی و بارهای سنگین، بخشی از سوخت نسوخته و ترکیبات سولفوره تبدیل به اسیدهای خورنده می‌شوند. اگر TBN ناکافی باشد، اسیدها به سطوح فلزی حمله کرده و سایش سیلندر و رینگ افزایش می‌یابد. اگر TBN بیش‌ازحد نیاز باشد (در سوخت‌های بسیار کم‌گوگرد)، تمایل به رسوب نمکی و خاکستر افزایش یافته و پولیش‌ شدن بستر سیلندر یا رسوب در سوپاپ‌ها محتمل است.

اثر گوگرد، شرایط ایران و IMO 2020

الزامات IMO 2020 سقف گوگرد سوخت‌های دریایی را برای اغلب مسیرها به 0.5% و در ECAها به 0.1% کاهش داده است. در مسیرهای منطقه‌ای ایران، به‌ویژه خلیج فارس و بنادر جنوبی (بندرعباس، بوشهر، امام خمینی)، استفاده از VLSFO و MGO رایج‌تر شده؛ با این تغییر، روغن‌های با TBN متوسط یا پایین‌تر برای جلوگیری از خاکستر مازاد ترجیح داده می‌شوند. در ناوگان‌هایی که همچنان به HSFO در خارج از محدوده‌های کم‌گوگرد دسترسی دارند، روغن با TBN بالاتر برای حفاظت در برابر اسیدیته ضروری است. نتیجه: تطبیق دقیق TBN با نوع سوخت کارکردی، کلید تعادل بین خنثی‌سازی اسید و جلوگیری از رسوب است.

انواع روغن‌های SAE40 و SAE50 برای موتورهای دریایی

موتورهای دو‌زمانه کراس‌هد (Cylinder Oil)

در موتورهای دو‌زمانه بزرگ (MAN ES، WinGD)، روغن سیلندر غالباً با ویسکوزیته SAE 50 فرموله می‌شود. این روغن‌ها برای تغذیه موضعی ناحیه سیلندر-رینگ طراحی شده‌اند و TBN آن‌ها بسته به سوخت انتخاب می‌شود: در کار با HSFO، معمولاً TBN بالاتر (به‌صورت رایج تا رده‌های بالا) جهت مقابله با اسیدهای سولفوره ضروری است؛ در کار با VLSFO/MGO، TBN متوسط/پایین‌تر برای جلوگیری از تشکیل خاکستر و رسوب نمکی ترجیح داده می‌شود. روغن سیستم (System Oil) این موتورها معمولاً ویسکوزیته متفاوت و TBN بسیار پایین‌تری دارد و نباید با روغن سیلندر اشتباه گرفته شود.

موتورهای چهارزمانه ترانک‌پیستون (TPEO)

برای کشتی‌های کارگو، یدک‌کش‌ها و شناورهای خدماتی در ایران، موتورهای چهارزمانه میان‌سرعت رایج‌اند. روغن این موتورها اغلب SAE 40 است و نقش روانکاری کل موتور را بر عهده دارد. TBN موردنیاز تابع سوخت است: برای MGO/ULSFO معمولاً TBN پایین‌تر کفایت می‌کند؛ در صورت استفاده از HFO یا سوخت‌های با گوگرد بالاتر، TBN متوسط تا بالاتر کمک می‌کند تا اسیدها خنثی شوند و لاک‌زدگی کنترل شود. انتخاب اشتباه SAE یا TBN می‌تواند منجر به افزایش مصرف روغن، دوده‌نشینی، یا سایش غیرعادی یاتاقان‌ها و پیستون شود. همواره از توصیه‌های سازنده موتور و تاییدیه‌های معتبر پیروی کنید.

تطبیق TBN با سوخت کم‌گوگرد و پرگوگرد (به‌همراه مقایسه)

مقایسه کاربرد روغن در VLSFO/MGO و HSFO

1. سوخت‌های کم‌گوگرد (VLSFO ≤0.5% و MGO ≤0.1%):
   • دو‌زمانه (Cylinder Oil SAE 50): TBN معمولاً در بازه‌های پایین‌تر/میانی برای جلوگیری از خاکستر.
   • چهارزمانه (TPEO SAE 40): TBN پایین‌تر کافی است؛ تمرکز بر پاک‌کنندگی و پایداری اکسیداسیون.
   • ریسک‌ها: استفاده از TBN بیش‌ازنیاز می‌تواند رسوب نمکی و صیقلی شدن سیلندر را تشدید کند.
   • مزیت: کاهش خوردگی اسیدی و بهبود تمیزی محفظه احتراق.
2. سوخت‌های پرگوگرد (HSFO):
   • دو‌زمانه (Cylinder Oil SAE 50): TBN بالاتر برای خنثی‌سازی اسیدهای سولفوره ضروری است.
   • چهارزمانه (TPEO SAE 40): TBN میانه تا بالاتر، همراه با افزودنی دیترجنت/دیسپرسانت قوی.
   • ریسک‌ها: TBN پایین در HSFO باعث خوردگی، سایش رینگ/لاینر و افزایش آهن در آنالیز می‌شود.
   • مزیت: حفاظت بهتر از سطوح در برابر اسید، افزایش طول عمر قطعات.

چالش و راه‌حل

• چالش: ناوگان‌هایی که بین مسیرهای کم‌گوگرد و پرگوگرد جابه‌جا می‌شوند.
  راه‌حل: برنامه «TBN Matching»؛ تنظیم تاپ‌آپ با روغن TBN مناسب هر سوخت و پایش مداوم نتایج آنالیز.
• چالش: VLSFOهای ناهمگون بازار.
  راه‌حل: نمونه‌گیری هر بچ سوخت، بررسی پایداری، و تطبیق دوز روغن سیلندر بر اساس وضعیت احتراق.

نکات نگهداری و تعویض دوره‌ای

پایش در سرویس

پایش وضعیت روغن (Condition Monitoring) هزینه نیست؛ بیمه عمر موتور است. حداقل‌های پیشنهادی شامل: اندازه‌گیری TBN، ویسکوزیته در 40/100°C، درصد آب، عدد اسیدی (TAN)، دوده، خاکستر سولفاته، و طیف‌سنجی فلزات سایش (آهن، مس، آلومینیوم). در دو‌زمانه‌ها، خواندن نشانه‌های سایش لاینر و رنگ‌دانه‌های براق در نمونه، هشداردهنده است. در چهارزمانه‌ها، افزایش TAN همزمان با افت TBN و خروج از محدوده ویسکوزیته نشانه تعویض یا تصفیه است.

تعویض، تاپ‌آپ و اختلاط

• فاصله تعویض را بر اساس توصیه OEM و نتایج آزمایش تنظیم کنید؛ از «تعویض تقویمی ثابت» بدون داده اجتناب شود.
• تاپ‌آپ هدفمند: وقتی TBN افت می‌کند ولی سایر شاخص‌ها مناسب‌اند، با روغن هم‌درجه و TBN مناسب تاپ‌آپ کنید.
• اختلاط برند/نوع فقط در شرایط اضطراری و با سازگاری شیمیایی؛ در اولین فرصت، سیستم را به روغن منتخب واحد بازگردانید.
• کنترل آلودگی آب شور/گلیکول؛ نشتی کولر روغن می‌تواند امولسیون پایدار بسازد و روانکاری را مختل کند.
• فیلترها و سانتریفیوژ را طبق برنامه سرویس کنید؛ گرفتگی فیلتر، اولین علامت آلودگی یا اکسیداسیون است.

محصولات پیشنهادی موتورازین برای ناوگان دریایی

موتورازین به‌عنوان مرجع تخصصی تامین روغن موتور و روانکار صنعتی در سراسر ایران، سبدی کامل برای موتورهای دریایی ارائه می‌کند. انتخاب نهایی باید بر اساس نوع موتور، توصیه OEM و نوع سوخت هر مسیر باشد. دسته‌بندی پیشنهادی:

• روغن سیلندر دو‌زمانه SAE 50 با TBN بالاتر برای ناوگان فعال با HSFO.
• روغن سیلندر دو‌زمانه SAE 50 با TBN متوسط/پایین‌تر برای VLSFO/MGO.
• روغن موتور چهارزمانه دریایی (TPEO) SAE 40 با TBN متناسب با سوخت مسیر (پایین برای MGO، میانه تا بالاتر برای HFO).
• روغن سیستم برای دو‌زمانه‌ها با ویسکوزیته متناسب و TBN پایین، طبق تاییدیه سازنده.

پرسش‌های متداول

1-آیا می‌توان از روغن صنعتی غیر دریایی در موتور کشتی استفاده کرد؟

خیر؛ فرمولاسیون روغن دریایی با افزودنی‌های دیترجنت/دیسپرسانت و ظرفیت قلیایی (TBN) ویژه، برای مقابله با اسیدهای حاصل از سوخت‌های دریایی و شرایط بار سنگین طراحی شده است. روغن‌های صنعتی عمومی، معمولاً TBN و کنترل خاکستر متناسب با احتراق دریایی ندارند و می‌توانند باعث سایش، رسوب و حتی خرابی زودرس شوند. همواره از روغن‌های دارای تاییدیه سازندگان دریایی استفاده کنید.

2-اگر سوخت کم‌گوگرد مصرف می‌کنیم، آیا TBN بالا مشکل‌ساز است؟

در سوخت‌های کم‌گوگرد، TBN بسیار بالا می‌تواند منجر به خاکستر اضافی و رسوب نمک‌های فلزی در ناحیه رینگ و سوپاپ‌ها شود. نتیجه، افزایش احتمال پولیش لاینر و افت آب‌بندی رینگ‌هاست. معمولاً در VLSFO/MGO، انتخاب TBN متوسط/پایین‌تر به همراه پایش منظم عملکرد، رویکرد ایمن‌تری است. بهترین مرجع، راهنمای OEM موتور و داده‌های آنالیز روغن در سرویس است.

3-آیا می‌توان روغن‌های با TBN متفاوت را مخلوط کرد؟

مخلوط‌کردن بدون برنامه توصیه نمی‌شود؛ اگر ناگزیر شدید، فقط روغن‌های هم‌ویسکوزیته و از خانواده دریایی با سازگاری شناخته‌شده را به‌طور موقت ترکیب کنید. پس از اضطرار، با تاپ‌آپ‌های پی‌درپی یا تعویض، سیستم را به روغن منتخب واحد برگردانید و TBN، ویسکوزیته و فلزات سایش را کنترل کنید. هرگونه تغییر غیرعادی، نشانه نیاز به اقدام اصلاحی است.

4-فاصله تعویض روغن در موتورهای دریایی چقدر است؟

عدد واحد و ثابتی وجود ندارد؛ فاصله تعویض تابع نوع موتور، کیفیت سوخت، شرایط عملیاتی و نتایج پایش است. بسیاری از اپراتورها با رویکرد Condition-Based به‌جای تقویم ثابت، بر TBN، TAN، ویسکوزیته و فلزات سایش تکیه می‌کنند. اگر TBN در محدوده امن باشد و سایر شاخص‌ها مطلوب، تاپ‌آپ به‌جای تعویض کامل می‌تواند اقتصادی‌تر و ایمن باشد.

5-نشانه‌های انتخاب نادرست TBN چیست؟

در سوخت‌های پرگوگرد، افت سریع TBN، افزایش آهن و نشانه‌های خوردگی لاینر هشداردهنده است. در سوخت‌های کم‌گوگرد، افزایش خاکستر، رسوب در شیار رینگ، و پولیش شدن لاینر می‌تواند به TBN بیش‌ازنیاز مرتبط باشد. دود اگزوز غیرعادی، افزایش مصرف روغن و گرفتگی زودهنگام فیلتر نیز از علائم عمومی عدم تطابق روغن با سوخت و شرایط کارکرد است.

جمع‌بندی:

روغن دریایی مناسب، باید با نوع موتور و سطح گوگرد سوخت هم‌راستا باشد. TBN نه زیاد و نه کم؛ بلکه متناسب با واقعیت عملیاتی ناوگان شما. با در نظر گرفتن توصیه‌های سازنده، آنالیز دوره‌ای و انتخاب صحیح ویسکوزیته (SAE40/SAE50)، می‌توان از سایش زودرس، مصرف اضافه و توقف‌های ناخواسته پیشگیری کرد. اگر بین سوخت‌های کم‌گوگرد و پرگوگرد جابه‌جا می‌شوید، استراتژی تطبیق TBN و تاپ‌آپ هوشمند، بهترین سپر حفاظتی شماست. تیم موتورازین آماده است تا با ارائه سبد محصول معتبر و مشاوره فنی، هزینه‌مالکیت شما را در دریا کاهش دهد.