پس از تغییرات مقرراتی و عملیاتی در صنعت کشتیرانی، ناوگانها بیش از هر زمان دیگری با یک واقعیت روبهرو شدهاند: «روانکار» دیگر یک انتخاب صرفاً برندمحور یا عادتمحور نیست، بلکه یک متغیر مهندسی است که باید در نسبت مستقیم با نوع سوخت، پروفایل بار/دما، فناوری موتور و محدودیتهای عملیاتی مدیریت شود. در این فضا، مقایسهکردن روانکارهای دریایی با تکیه بر بروشور یا تجربههای پراکنده، ریسک تصمیم را بالا میبرد؛ چون عملکرد روغن در سوختهای HSFO و VLSFO میتواند بهصورت معناداری متفاوت باشد. ست آزمایشی (Test Kit) دقیقاً با همین منطق طراحی میشود: یک چارچوب استاندارد، تکرارپذیر و دادهمحور که اجازه دهد چند روانکار دریایی، در دو سناریوی سوختی متفاوت، تحت شاخصهای یکسان ارزیابی شوند و نتیجه به «تصمیم تصمیمپذیر» تبدیل شود؛ نه به برداشت سلیقهای.
۱) چرا ست آزمایشی برای HSFO و VLSFO لازم است؟ (چارچوب مسئله)
برای شروع مقایسه، باید مسئله را درست تعریف کنیم: HSFO و VLSFO صرفاً دو «نام سوخت» نیستند؛ دو جهان عملیاتی با پیامدهای متفاوت روی خوردگی، رسوب، پاکیزگی و حتی پایداری ویسکوزیته روغناند. در HSFO معمولاً بار اسیدی بالقوه بالاتر است و روانکار باید ظرفیت خنثیسازی کافی داشته باشد؛ در VLSFO با وجود گوگرد کمتر، چالش میتواند به سمت ناسازگاری سوخت/روغن، کیفیت متغیر بچها، تشکیل لجن نرم و رفتار متفاوت رسوبات شیفت کند. این تفاوتها باعث میشود روغنی که در یک سوخت «خوب» است، در سوخت دیگر «متوسط» یا حتی «ریسکی» عمل کند.
ست آزمایشی قرار نیست جایگزین تأییدیههای سازنده موتور (OEM Approvals) شود؛ اما هدف آن این است که در محدوده مجاز استانداردها (ISO/ASTM و الزامات OEM)، عملکرد واقعی چند گزینه را در شرایط نزدیک به عملیات ناوگان، قابلمقایسه کند. در طراحی ست، باید از ابتدا مشخص شود که هدف مقایسه چیست: کاهش سایش؟ کنترل رسوب رینگ؟ کاهش ریسک فیلترگرفتگی؟ افزایش فاصله تعویض؟ یا کمینهکردن هزینه چرخه عمر؟ بدون این صورتمسئله، دادهها هم بیجهت جمعآوری میشوند.
- مسئله اصلی: تغییر رفتار آلودگی و اسیدیته روغن با تغییر سوخت.
- نیاز عملیاتی: تصمیمگیری سریع و مستند برای ناوگانهای چندسوخته یا دارای سوئیچ سوخت.
- قیدهای استانداردی: روشهای آزمون باید تا حد ممکن مبتنی بر ASTM/ISO و قابل تکرار باشد.
۲) طراحی ست آزمایشی: از «سؤال درست» تا «نمونهبرداری درست»
هر ست آزمایشی موفق، قبل از ابزار و آزمایشگاه، به طراحی پروتکل نیاز دارد. پروتکل باید همزمان سه چیز را کنترل کند: (۱) یکنواختی شرایط، (۲) تکرارپذیری نمونهبرداری، و (۳) ارتباط مستقیم شاخصها با ریسکهای عملیاتی. پیشنهاد عملی این است که برای هر روانکار، دو مسیر ارزیابی تعریف شود: مسیر HSFO و مسیر VLSFO؛ و اگر ناوگان سوئیچ سوخت دارد، یک مسیر «سوئیچ» هم اضافه شود (بهعنوان سناریوی ریسک بالا).
در انتخاب نقاط نمونهبرداری، صرفاً «ساعت کارکرد» کافی نیست. نمونه باید در نقاطی گرفته شود که به تغییرات واقعی حساس است؛ مثلاً بعد از پایدارشدن دمای روغن، پس از دوره بار ثابت، و همچنین پس از یک سیکل مانور/بار متغیر. در بسیاری از موتورخانهها، تجربه تعمیرکاران نشان میدهد دادهای که در زمان نامناسب گرفته شود، میتواند تصویر را «به نفع یا ضرر» یک روغن منحرف کند؛ بنابراین استانداردسازی زمان و محل نمونهگیری، قلب ست آزمایشی است.
از نظر عملیاتی، ناوگانهای ایرانی که در مسیرهای بندری و بینالمللی فعالیت میکنند، گاهی با کیفیتهای متغیر تأمین و تغییر بچهای سوخت مواجهاند؛ پس در ست آزمایشی باید «ثبت کیفیت سوخت» هم وارد پروتکل شود: چگالی/ویسکوزیته، آب و رسوب، و شاخصهای ناسازگاری احتمالی (بر اساس روشهای مرسوم ISO/ASTM). این کار کمک میکند اگر عملکرد روغن افت کرد، بتوان تفکیک کرد که منشأ مشکل «روغن» بوده یا «سوخت/بچ».
- تعریف سناریو: HSFO، VLSFO، و در صورت نیاز سناریوی سوئیچ سوخت.
- کنترل شرایط: بار، دمای روغن، زمان نمونهگیری، و وضعیت فیلتر.
- ثبت همزمان دادههای سوخت و عملیات (Load profile) برای تحلیل علتومعلولی.
۳) معیار ۱: سازگاری با سوخت (Compatibility) و پیامدهای آن
اولین معیار مقایسه، سازگاری روانکار با سوخت است؛ چون ناسازگاری میتواند بدون هشدار، خود را در قالب لجن، تهنشینی، گرفتگی فیلتر، یا افت پاکیزگی سیستم نشان دهد. در HSFO معمولاً با یک رفتار رسوبی متفاوت روبهرو هستیم، اما در VLSFO به دلیل تنوع فرمولاسیون و امکان حضور برشهای مختلف پالایشی/بلندینگ، احتمال نوسان کیفیت و ناسازگاری افزایش مییابد. ست آزمایشی باید بتواند این ریسک را با شاخصهای نزدیک به واقعیت رصد کند؛ نه صرفاً با یک مشاهده چشمی.
در سطح آزمایشگاهی، روشهای مبتنی بر ASTM/ISO برای ارزیابی تمایل به تشکیل لجن/رسوب و پایداری مخلوطها کاربرد دارند. در سطح میدانی، ترکیب «آنالیز روغن مصرفشده» با مشاهده عملیاتی (فشار دیفرانسیل فیلتر، نرخ تمیزکاری سانتریفیوژ، و وضعیت صافیها) تصویری دقیقتر میسازد. نکته کلیدی این است که سازگاری، فقط ویژگی روغن نیست؛ ویژگی «جفتِ سوخت-روغن» است. بنابراین نتیجه مقایسه باید بهصورت ماتریسی گزارش شود: هر روغن در کنار هر سوخت.
برای سازمانهایی که همزمان تجهیزات صنعتی و دریایی دارند (مثلاً اسکله، پایانه، یا صنایع ساحلی)، تجربه نشان میدهد یکپارچهسازی روشهای نمونهبرداری و تحلیل، هزینه خطا را پایین میآورد. اگر در سازمان شما همزمان نیاز به مدیریت روانکارهای غیردریایی وجود دارد، ساختارهای تحلیلی مشابه در حوزه روغن صنعتی میتواند به همزبانی بین تیم نت و موتورخانه کمک کند؛ البته با رعایت تفاوتهای استانداردی و شرایط کاری.
۴) معیار ۲: کنترل اسیدیته و رسوبات (Acidity & Deposits)
در مقایسه روانکارهای دریایی، کنترل اسیدیته و رسوبات، نقطه تلاقی «شیمی» و «هزینه توقف» است. در HSFO، بار اسیدی بالقوه معمولاً بالاتر است و روانکار باید ظرفیت خنثیسازی کافی داشته باشد؛ شاخصهایی مثل TBN و روند کاهش آن، در کنار افزایش TAN، برای فهمیدن مسیر شیمیایی روغن مهماند. اما در VLSFO، حتی با گوگرد کمتر، خطر رسوبگذاری و مشکلات احتراقی/پسسوز میتواند به شکل دیگری ظاهر شود و کنترل رسوب اهمیت بیشتری پیدا کند.
ست آزمایشی باید از «اندازهگیری عددی» به «تفسیر عملیاتی» برسد. صرفاً بالا یا پایین بودن TBN کافی نیست؛ باید با نرخ مصرف TBN نسبت به ساعت کارکرد و نسبت به کیفیت سوخت تحلیل شود. همچنین باید وضعیت نامحلولها (Insolubles)، ذرات و دوده، و نشانههای لاک/وارنیش و رسوب رینگ یا پیستون بهصورت غیرمستقیم پایش شود. در عمل، بهترین گزارش آن است که در کنار نمودار روند، یک تفسیر تصمیممحور ارائه دهد: آیا ادامه کار تا سیکل بعدی امن است؟ آیا باید فواصل نمونهبرداری کوتاه شود؟ آیا تغییر روغن یا تغییر گرید توصیه میشود؟
یک مشاهده میدانی رایج در موتورخانهها این است که «افت ناگهانی کیفیت» معمولاً با یک تغییر عملیاتی همزمان است: تعویض بچ سوخت، تغییر مسیر دریایی، یا افزایش بار و دمای کارکرد. ست آزمایشی باید این رخدادها را ثبت کند تا بهجای نتیجهگیری عجولانه درباره برند روغن، بتوان علت ریشهای را تفکیک کرد.
- شاخصهای کلیدی: روند TBN/TAN، نامحلولها، ذرات، و نشانههای رسوب.
- قانون تحلیل: مقایسه روندها نسبت به ساعت کارکرد و رویدادهای عملیاتی، نه یک عدد ثابت.
- خروجی لازم: توصیه عملیاتی (ادامه/کاهش فاصله/اقدام اصلاحی) به زبان ناوگان.
۵) معیار ۳: پایداری عملکرد (Viscosity, Oxidation, Shear) در بار و دمای دریایی
پایداری عملکرد یعنی روغن در طول زمان، خواص کلیدی خود را در محدوده قابل قبول نگه دارد؛ حتی وقتی بار و دما نوسان دارد. در محیط دریایی، تغییرات بار (از مانور بندری تا سفر کروز)، آلودگی آب نمک، و کارکرد طولانیمدت میتواند روی اکسیداسیون، افت یا افزایش ویسکوزیته، و عملکرد افزودنیها اثر بگذارد. در ست آزمایشی، ویسکوزیته در دماهای مرجع و شاخصهای اکسیداسیون/نیتراسیون، بهعنوان «حسگرهای سلامت» روغن عمل میکنند.
مقایسه باید بهصورت نسبی انجام شود: کدام روغن در HSFO ویسکوزیته را پایدارتر نگه میدارد؟ کدام روغن در VLSFO روند اکسیداسیون کندتری دارد؟ و مهمتر، کدام روغن با وجود تغییرات، هنوز با الزامات OEM و حدود هشدار ناوگان سازگار است؟ اگر قرار است فاصله تعویض افزایش یابد (Extended Drain)، ست آزمایشی باید اثبات کند که پایداری خواص، فقط در «عدد» نیست و در «ریسک عملیاتی» هم کاهش ایجاد میکند.
در این بخش، یک جدول مقایسهای کمک میکند تا خروجی ست، قابل استفاده برای مدیر ناوگان باشد، نه فقط برای آزمایشگاه.
| محور مقایسه | HSFO (تمرکز غالب) | VLSFO (تمرکز غالب) | پیشنهاد برای ست آزمایشی |
|---|---|---|---|
| کنترل اسیدیته | ظرفیت خنثیسازی و نرخ مصرف TBN | پایش روندهای ترکیبی TBN/TAN و اثر کیفیت بچ | نمونهبرداری روندی + ثبت رویدادهای سوخت |
| رسوب/لجن | رسوبات احتراقی و نامحلولها | ریسک ناسازگاری و لجن نرم | پایش فیلتر/سانتریفیوژ + نامحلولها |
| ویسکوزیته و اکسیداسیون | پایداری در دمای بالا و بار سنگین | حساسیت به آلودگی و تغییرات کیفی سوخت | ویسکوزیته روندی + شاخصهای اکسیداسیون |
| ریسک عملیاتی | خوردگی، سایش، و رینگگیری | گرفتگی فیلتر، افت پاکیزگی، ناپایداری عملیات | تعریف آستانه هشدار و اقدام اصلاحی |
۶) معیار ۴: ریسک عملیاتی و مدیریت آن (از شاخص تا اقدام)
ست آزمایشی زمانی ارزش دارد که خروجی آن به «اقدام» تبدیل شود. ریسک عملیاتی در موتورخانه معمولاً در چهار کانال بروز میکند: گرفتگی فیلتر و افت دبی، افزایش سایش و آهن/مس در آنالیز، افزایش رسوب و افت راندمان، و افزایش خوردگی/اسیدیته. بنابراین در ست باید برای هر کانال، هم «شاخص هشدار» تعریف شود و هم «اقدام اصلاحی».
بهعنوان مثال، اگر در سناریوی VLSFO افزایش نامحلولها و تغییر فشار دیفرانسیل فیلتر همزمان رخ دهد، اقدام اصلاحی میتواند شامل کوتاهکردن فاصله نمونهبرداری، کنترل کیفیت بچ سوخت، و بازبینی تنظیمات پاکسازی باشد؛ نه اینکه فوراً نتیجه بگیریم روغن نامناسب است. یا اگر در HSFO نرخ افت TBN سریعتر از انتظار باشد، باید بررسی کرد آیا بار موتور، دمای کارکرد، و درصد گوگرد واقعی سوخت با فرضیات ست همخوان است یا خیر.
در تجربه برخی مسئولان نت در ناوگانهای عملیاتی، «بدترین تصمیم» زمانی گرفته میشود که یک شاخص آزمایشگاهی بدون زمینه عملیاتی تفسیر شود؛ ست آزمایشی باید زمینه را ثبت کند تا شاخص معنا پیدا کند.
برای تیمهایی که همزمان با سرویسپذیری و تأمین در شهرهای بندری درگیرند، همراستا کردن زنجیره تأمین با تصمیم فنی مهم است. اگر بخشی از عملیات شما در جنوب کشور متمرکز است، دسترسی پایدار به سرویس و تأمین میتواند یک متغیر مدیریتی باشد؛ در چنین شرایطی تامین شهری مثل پخش روغن موتور در شهر بندرعباس (بهعنوان کانال تأمین و هماهنگی لجستیک) میتواند کنار تصمیم فنی، ریسک توقف را کاهش دهد؛ البته این موضوع جایگزین انتخاب مهندسی روغن نیست، بلکه مکمل عملیات است.
۷) معیار ۵: هزینه چرخه عمر (LCC)؛ مقایسه اقتصادی بدون شعار
در ناوگان دریایی، «قیمت هر لیتر» فقط یک جزء کوچک از هزینه است. هزینه چرخه عمر روانکار (Life Cycle Cost) باید شامل هزینه خرید، هزینههای مصرفی (فیلتر، پاکسازی)، هزینه نمونهبرداری و آنالیز، و مهمتر از همه هزینه ریسک (توقف، تعمیرات، و افت راندمان) باشد. ست آزمایشی باید داده لازم برای ساخت یک مدل LCC را تولید کند؛ نه اینکه صرفاً نتیجه «بهتر/بدتر» بدهد.
رویکرد عملی این است که برای هر روغن، یک پروفایل هزینهای ساخته شود که به معیارهای فنی متصل است: مثلاً اگر روغنی در VLSFO ریسک گرفتگی فیلتر را کم میکند، باید اثر آن در کاهش هزینه فیلتر/توقف یا کاهش دفعات پاکسازی دیده شود. یا اگر روغنی در HSFO نرخ مصرف TBN متعادلتری دارد، میتواند امکان افزایش فاصله تعویض یا کاهش ریسک خوردگی را ایجاد کند؛ اینها ارزش اقتصادی دارند، اما باید با داده روندی اثبات شوند.
برای سازمانهایی که همزمان ناوگان زمینی هم دارند (کشندهها، ژنراتورها، تجهیزات بندری)، هماهنگسازی سیاستهای روانکاری میتواند در خرید و انبارداری اثر بگذارد. در چنین ساختاری، داشتن یک مرجع واحد برای دستهبندی و انتخاب محصول در حوزه روغن موتور کمک میکند زبان مشترک بین خرید، نت و عملیات شکل بگیرد؛ البته معیارهای دریایی باید جداگانه و مطابق الزامات OEM مدیریت شوند.
- هزینه مستقیم: خرید روغن + فیلتر + خدمات نمونهبرداری/آزمایش.
- هزینه غیرمستقیم: توقف، افت راندمان، ریسک خرابی.
- خروجی تصمیم: انتخاب روغن برنده ممکن است «ارزانترین» نباشد؛ «کمریسکترین در LCC» است.
جمعبندی: چگونه از نتایج ست آزمایشی به انتخاب نهایی برسیم؟
ست آزمایشی زمانی موفق است که یک انتخاب «قابل دفاع» بسازد: یعنی هم با استانداردهای مرجع (ISO/ASTM) و حدود توصیهشده سازنده موتور همخوان باشد، هم در شرایط واقعی HSFO و VLSFO پایدار بماند، و هم ریسک عملیاتی را کم کند. برای تصمیم نهایی، دادهها را به پنج ستون تبدیل کنید: سازگاری با سوخت، کنترل اسیدیته و رسوب، پایداری خواص، ریسک عملیاتی، و هزینه چرخه عمر. سپس بهجای میانگینگیری ساده، برای سناریوی غالب ناوگان وزن بدهید (مثلاً اگر سوئیچ سوخت زیاد است، وزن ریسک ناسازگاری را بالا ببرید). خروجی خوب، یک «ماتریس تصمیم» است که نشان میدهد هر روغن در HSFO و VLSFO چه امتیازی میگیرد و در چه شرایطی باید فاصله نمونهبرداری یا اقدامات پیشگیرانه تغییر کند. در نهایت، انتخاب بهتر آن گزینهای است که با کمترین مداخله عملیاتی، بیشترین ثبات و کمترین هزینه توقف را ایجاد کند.
پرسشهای متداول
آیا میتوان یک روغن را برای هر دو سوخت HSFO و VLSFO ثابت نگه داشت؟
گاهی ممکن است، اما تصمیم باید دادهمحور باشد. چون «عملکرد یک روغن» به جفتِ سوخت-روغن وابسته است. اگر ناوگان شما سوئیچ سوخت دارد یا بچهای متنوع VLSFO دریافت میکند، بهتر است ست آزمایشی ماتریسی اجرا شود و برای هر سناریو آستانههای هشدار جداگانه تعریف گردد.
مهمترین شاخص برای HSFO چیست: TBN یا رسوبات؟
در HSFO معمولاً کنترل اسیدیته (روند TBN و نسبت آن با ساعت کارکرد و کیفیت سوخت) کلیدی است، اما اگر فقط روی TBN تمرکز کنید ممکن است رسوبگذاری و نامحلولها را دیر ببینید. بهترین رویکرد، ترکیب شاخصهای شیمیایی (TBN/TAN) با شاخصهای رسوب/نامحلولها و دادههای فیلتر/پاکسازی است.
در VLSFO چرا با وجود گوگرد کمتر باز هم مشکل رسوب یا فیلترگرفتگی دیده میشود؟
کاهش گوگرد الزاماً به معنی حذف ریسک نیست. VLSFO میتواند از نظر ترکیب و کیفیت بچها متغیر باشد و ناسازگاریها یا تشکیل لجن نرم رخ دهد. ست آزمایشی با ثبت همزمان کیفیت سوخت و روند آنالیز روغن، کمک میکند منشأ مشکل بین «سوخت» و «روغن» تفکیک شود.
هر چند ساعت یکبار باید نمونهبرداری انجام شود تا ست آزمایشی معتبر باشد؟
یک عدد ثابت برای همه ناوگانها منطقی نیست. پیشنهاد این است که در ابتدای آزمون، فاصلهها کوتاهتر باشد تا روندها شکل بگیرد، سپس با پایدار شدن شرایط افزایش یابد. معیار اصلی، حساسیت شاخصها و ریسک عملیاتی است: اگر فشار دیفرانسیل فیلتر یا نامحلولها سریع تغییر میکند، باید فاصله نمونهبرداری کوتاه شود.
خروجی ست آزمایشی را چگونه به تصمیم خرید تبدیل کنیم؟
بهجای انتخاب بر اساس «بهترین عدد»، خروجی را به یک ماتریس تصمیم تبدیل کنید: هر روغن در HSFO و VLSFO امتیاز جداگانه بگیرد و برای هر امتیاز، پیامد عملیاتی (اقدام لازم، آستانه هشدار، و اثر روی توقف) مشخص شود. سپس هزینه چرخه عمر را با وزندهی به سناریوی غالب ناوگان محاسبه کنید.
اگر نتایج یک روغن در HSFO خوب و در VLSFO متوسط باشد، چه راهحلی داریم؟
راهحل الزاماً تعویض فوری روغن نیست. میتوان استراتژی را تفکیک کرد: (۱) تنظیم فواصل پایش و اقدام اصلاحی در VLSFO، (۲) بررسی کیفیت بچهای VLSFO و کنترل ناسازگاری، و (۳) در صورت تداوم ریسک، تعریف روغن جایگزین یا سیاست دوروغنی برای دو سناریوی سوختی. تصمیم باید با توجه به ریسک توقف و لجستیک تأمین گرفته شود.
بدون نظر