پایش وضعیت روغن‌های برودتی: اسید، رطوبت، لاک

پایش وضعیت روغن برودتی، کلید اطمینان از عمر طولانی کمپرسورهای پیستونی و اسکرو و پایداری زنجیره سرد در ایران است. این راهنمای اقدام‌محور 2025–2026، روش‌های ضروری مانند TAN اسیدیته، رطوبت Karl Fischer، FTIR برای رقیق‌شدن با مبرد و اکسیداسیون، MPC لاکی‌شدن و ISO 4406 تمیزی را پوشش می‌دهد؛ برای روغن‌های Mineral، POE، PAG و PAO. با اجرای OCM صحیح، از یخ‌زدگی، اسیدزایی، چسبندگی سوپاپ‌ها و توقف ناگهانی جلوگیری کنید.

چرا OCM در برودت حیاتی است؟

در سامانه‌های برودتی، روغن صنعتی نقش حیاتی در روانکاری یاتاقان‌ها، آب‌بندی و مدیریت حرارت دارد. تماس دائمی با مبرد و رطوبت محیط، روغن را در معرض رقیق‌شدن، هیدرولیز، اکسیداسیون و تشکیل لاک قرار می‌دهد. در اقلیم‌های مرطوب جنوب و شمال ایران، خطای کنترل رطوبت می‌تواند به‌سرعت به اسیدیته بالا، خوردگی و خرابی کمپرسور منجر شود. OCM منظم، تصویر واقعی از سلامت روغن و دستگاه ارائه می‌دهد و تصمیم‌گیری به‌موقع را ممکن می‌سازد.

اسیدیته و واکنش‌های تجزیه مبرد و روغن

افزایش TAN معمولاً پیامد اکسیداسیون روغن یا تجزیه مبرد در حضور رطوبت و دمای بالا است. تشکیل اسیدهای آلی، HCl یا HF (بسته به نوع مبرد) باعث لاکی‌شدن، خوردگی مس/فولاد و رسوب لجن می‌شود. POE ها مستعد هیدرولیز هستند؛ PAG ها در حضور آب رفتار متفاوتی دارند و ممکن است با مبردهای خاص ناسازگار شوند. پایش TAN در کنار FTIR و ویسکوزیته، منشأ را آشکار می‌کند.

رطوبت؛ منشاء و پیامدها شامل یخ‌زدگی و اسیدزایی

رطوبت از نشتی، شارژ نامناسب، فیلتر-خشک‌کن فرسوده و بازکردن مدار بدون وکیوم کافی وارد می‌شود. پیامدها: یخ‌زدگی در شیر انبساط، هیدرولیز POE، افزایش TAN، و ناپایداری فیلم روغن. در دماهای پایین، حتی ppmهای اندک آب می‌تواند بحرانی باشد. کنترل به‌موقع با Karl Fischer و تعویض فیلتر-خشک‌کن، تفاوت بین توقف اضطراری و عملکرد پایدار است.

پارامترهای آزمایشگاهی

برای تصویری دقیق از وضعیت روغن برودتی، مجموعه‌ای از آزمون‌های مکمل لازم است. ترکیب نتایج و روند آن‌ها (ترندینگ) نسبت به مقادیر تک‌نمونه، ارزش تشخیصی بالاتری دارد. در ادامه مهم‌ترین پارامترها، حدود راهنما و اقدام‌های اصلاحی آورده شده‌اند. همواره حدود نهایی را با دستورالعمل OEM مانند Bitzer یا Carrier تطبیق دهید.

ویسکوزیته 40 و 100 و تخریب برشی

اندازه‌گیری ویسکوزیته در 40°C و 100°C تغییرات رقیق‌شدن با مبرد، هدررفت افزودنی و تخریب برشی را نشان می‌دهد. افت بیش از 10–15% نسبت به مقدار نو، نشانه رقیق‌شدن یا برش پلیمرهای VI (در برخی PAO/Blendها) است. افزایش ویسکوزیته می‌تواند ناشی از اکسیداسیون و تشکیل لاک/لجن باشد. اقدام‌ها: بررسی شارژ مبرد و نشتی، پایش دمای دهش، تنظیم بارگذاری، و در صورت لزوم تعویض روغن و فلاشینگ.

TAN و حدود هشدار مبتنی بر OEM

TAN بیانگر اسیدیته کلی است. روند افزایشی ملموس یا جهش ناگهانی، زنگ هشدار است. راهنمای عمومی: افزایش >0.2–0.3 mgKOH/g نسبت به پایه روغن نو یا عبور از حد OEM، اقدام فوری می‌طلبد. برای NH3 معمولاً TAN بسیار پایین انتظار می‌رود؛ برای POE حساسیت بیشتر است. اقدام‌ها: ریشه‌یابی دمای بالا، رطوبت، آلودگی، استفاده از فیلتر اسیدگیر و تعویض روغن.

رطوبت Karl Fischer و مدیریت آن در POE آب‌دوست

برای سطوح پایین آب، روش کولومتریک Karl Fischer توصیه می‌شود. راهنمای عملی: برای POE هدف اغلب <100–200 ppm، برای Mineral/PAO <50–150 ppm (مطابق OEM). POE به‌شدت آب‌دوست است؛ خشک‌کردن مدار با وکیوم عمیق، نایتروژن‌پورج، و تعویض به‌موقع فیلتر-خشک‌کن ضروری است. توجه: نمونه باید دگاز و در بطری دربسته و خشک جمع‌آوری شود تا نتایج کاذب نشود.

FTIR برای رقیق‌شدن با مبرد و اکسیداسیون

FTIR ردپای گروه‌های عاملی اکسیداسیون (کربونیلی‌ها)، هیدرولیز POE (استر/اسید)، آلودگی مبرد و افزودنی‌ها را نشان می‌دهد. ترکیب FTIR با افت ویسکوزیته، رقیق‌شدن با مبرد را تأیید می‌کند. قله‌های مشخص مبردهای HFC/HFO در طیف، و حضور لاک (رزین‌های اکسیدی) قابل ردیابی است. این آزمون برای پایش سلامت شیمیایی روغن و تشخیص زودهنگام لاکی‌شدن بسیار ارزشمند است.

MPC شاخص لاکی‌شدن و چسبندگی سوپاپ‌ها

MPC شدت تمایل به لاکی‌شدن را به‌صورت عددی گزارش می‌کند. راهنمای عمومی: MPC <10 خوب، 10–30 هشدار، >30 بحرانی. MPC بالا با دمای دهش زیاد، اکسیداسیون و توقف‌های مکرر همراه است. اثر میدانی: چسبندگی سوپاپ‌ها، افزایش آمپر راه‌اندازی و دمای یاتاقان. اقدام‌ها: فلاشینگ، نصب فیلترهای عمقی/الکترواستاتیک، تصحیح خنک‌کاری و مدیریت بار.

شمارش ذرات ISO 4406 و فیلتراسیون هدفمند

تمیزی روغن با ISO 4406 بیان می‌شود. اهداف پیشنهادی: اسکرو 16/14/11 یا بهتر؛ پیستونی 18/16/13 یا بهتر (با تطبیق OEM). حضور حباب مبرد می‌تواند شمارش را کاذباً بالا ببرد؛ دگاز کردن نمونه قبل از آزمون حیاتی است. اقدام‌ها: فیلتراسیون آفلاین Beta≥200، فیلتر مگنتیک برای ذرات آهنی، رفع منبع سایش (ناترازی شفت/یاتاقان).

RULER برای پایش آنتی‌اکسیدانت

RULER درصد آنتی‌اکسیدانت باقیمانده را نشان می‌دهد. راهنمای عمومی: >60% خوب، 40–60% مراقبت، <40% اقدام اصلاحی (تعویض یا پاکسازی). افت سریع RULER همراه با MPC رو به رشد، علامت اکسیداسیون شتاب‌گرفته است. اقدام‌ها: بهبود خنک‌کاری، کاهش دمای دهش، بررسی سازگاری روغن/مبرد، استفاده از روغن با پایداری اکسیداسیونی بالاتر (مثلاً PAO با بسته افزودنی مناسب).

برنامه نمونه‌برداری و بسامد

برنامه OCM باید متناسب با نوع کمپرسور، نوع روغن/مبرد، سیکل کاری و شرایط اقلیمی سایت تنظیم شود. در ایران، رطوبت بالای بنادر جنوبی و شمال کشور، گردوغبار مناطق مرکزی و نوسان برق، همگی بسامد نمونه‌برداری را تحت تاثیر قرار می‌دهند. اصل کلیدی: نمونه استاندارد، پایش پیوسته، تصمیم سریع.

نقاط برداشت، دمای مناسب، شست‌وشوی بطری

• نقطه برداشت: شیر نمونه‌گیری خط برگشت روغن یا مخزن، پیش از فیلتر اصلی.
• دمای مناسب: در حین کار پایدار، پس از رسیدن به شرایط نرمال بار/دما؛ از نمونه‌برداری بلافاصله پس از استارت/استاپ اجتناب کنید.
• پروتکل تمیزی: شیر را 3–5 برابر حجم شیلنگ purge کنید؛ هرگز بطری را با حلال نشویید؛ فقط با نمونه اولیه چرخانده و تخلیه کنید و سپس پر کنید.
• دگاز کردن: برای ISO 4406 و Karl Fischer، از حباب‌زدایی و درزبندی بطری اطمینان حاصل کنید.
• زنجیره امانت: برچسب کامل (ماشین، ساعت کار، بار، نوع روغن/مبرد، تاریخ)، عکس از شمارنده‌ها ضمیمه شود.

فرکانس بر اساس سیکل روشن و خاموش، رطوبت محیط، نوع مبرد

• شرایط نرمال (HFC/HFO، POE/PAO): هر 3 ماه؛ بعد از تعمیرات عمده یا تعویض مبرد: 2–4 هفته اول پایش فشرده.
• محیط مرطوب/گردوغبار بالا یا سیکل ON/OFF زیاد: هر 4–6 هفته.
• NH3 + Mineral/PAO در سردخانه‌های صنعتی: هر 2–3 ماه، با تاکید بر TAN و ذرات.
• CO2 (Transcritical): هر 1–2 ماه در فصول گرم؛ توجه ویژه به رقیق‌شدن و ویسکوزیته.
• پس از مشاهده آلارم‌های میدانی (افزایش آمپر، دمای دهش، صدای غیرعادی): نمونه اضطراری.

تفسیر گزارش نمونه

تفسیر صحیح، بر ترکیب پارامترها و روند زمانی تکیه دارد. به‌جای تمرکز بر یک عدد، الگوها را ببینید و اقدام ریشه‌ای تعریف کنید. در ادامه سه سناریوی رایج و اقدام‌های پیشنهادی آمده است.

افزایش TAN به همراه افت ویسکوزیته و وجود مبرد محلول؛ اقدام اصلاحی

• علامت‌ها: TAN رو به رشد، ویسکوزیته 40°C افت >15%، FTIR نشان‌دهنده قله‌های مبرد.
• تحلیل: رقیق‌شدن با مبرد + اکسیداسیون/هیدرولیز.
• اقدام‌ها: بررسی نشتی و شارژ؛ تنظیم سوپرهیت؛ کاهش دمای دهش؛ تعویض روغن و فیلتر؛ فلاشینگ در صورت MPC بالا؛ پایش مجدد پس از 100 ساعت.

رطوبت بالا و MPC زیاد؛ تعویض فیلتر و خشک‌کن و فلاشینگ

• علامت‌ها: Karl Fischer بالاتر از حد هدف (مثلاً POE >200 ppm)، MPC >30، FTIR با قله‌های لاکی.
• تحلیل: نفوذ آب + اکسیداسیون شتاب‌گرفته.
• اقدام‌ها: تعویض فیلتر-خشک‌کن (کورهای مناسب، مثلاً 3A/4A)، وکیوم عمیق چندمرحله‌ای، نایتروژن‌پورج، فلاشینگ مدار روغن، نصب فیلتراسیون آفلاین تا افت MPC به <15.

ذرات بالا با RULER پایین؛ محافظت یاتاقان و برنامه تعمیر

• علامت‌ها: ISO 4406 بدتر از هدف (مثلاً 20/18/15)، RULER <40%، افزایش دمای یاتاقان.
• تحلیل: سایش مرزی + افت افزودنی‌های محافظ.
• اقدام‌ها: فیلتراسیون عمقی/مگنتیک، کاهش بار لحظه‌ای، تغییر به روغن با پایداری بالاتر، برنامه‌ریزی توقف کوتاه برای بازرسی یاتاقان/سوپاپ، پایش هفتگی تا بهبود.

پایش وضعیت روغن‌های برودتی؛ از آزمایشگاه تا نشانه‌های میدانی

در سیستم‌های تبرید صنعتی، پایش وضعیت روغن تنها با تکیه بر آزمایشگاه کامل نمی‌شود؛ نشانه‌های میدانی نیز تصویر واقعی از سلامت مدار ارائه می‌دهند. ترکیب داده‌های آزمون‌هایی مانند ASTM D445، D664، FTIR و ISO 4406 با مشاهداتی چون افزایش آمپر، داغی دهش یا صدای یاتاقان، امکان تشخیص زودهنگام خرابی را فراهم می‌کند. این رویکرد دو‌سطحی، محور اصلی برنامه نگهداری پیشگیرانه موتورازین در سامانه‌های برودتی است و موجب افزایش عمر روغن، کاهش توقف و حفظ راندمان انرژی می‌شود.

پایش آزمایشگاهی روغن‌های برودتی: پارامترها، روش آزمون و اقدامات اصلاحی

علائم میدانی و شاخص‌های آزمایشگاهی مرتبط

چک‌لیست استقرار OCM

• KPIها: درصد نمونه‌های در محدوده؛ متوسط MPC؛ زمان بین تعویض روغن؛ نرخ رخداد TAN بالاتر از حد؛ کلاس تمیزی میانگین.
• استانداردسازی نمونه‌برداری: نقاط ثابت، بطری‌های تمیز، زمان‌بندی پایدار، فرم زنجیره امانت.
• آرشیو نتایج: داشبورد ترند نموداری برای ویسکوزیته، TAN، Karl Fischer، MPC، ISO 4406، RULER.
• اقدام اصلاحی استاندارد: ماتریس «شرط-اقدام» برای هر پارامتر (مثلاً MPC>30 = فلاشینگ + ELC).
• آموزش پرسنل: خطاهای رایج نمونه‌گیری، قرائت صحیح شیشه رویت رطوبت، ثبت دمای دهش.
• یکپارچه‌سازی IIoT: سنسور رطوبت آنلاین، لاگر دمای دهش/ساکشن، هشدارهای پیش‌نگر.
• تطابق با OEM: تطبیق حدود با Bitzer/Carrier و نگهداری نسخه‌های به‌روز.

پرسش‌های متداول

1.چرا FTIR برای پایش روغن برودتی مهم است؟

FTIR به‌صورت سریع و غیرمخرب، گروه‌های شیمیایی حاصل از اکسیداسیون، هیدرولیز POE و حتی رقیق‌شدن با برخی مبردها را نشان می‌دهد. کنار هم گذاشتن FTIR با ویسکوزیته و TAN، منشأ تخریب (حرارتی، شیمیایی یا رقیق‌شدن) را روشن می‌کند. این دقت، تصمیم‌گیری به‌موقع درباره تعویض روغن، اصلاح خنک‌کاری یا رفع نشتی را ممکن می‌سازد و از تشکیل لاک و توقف ناگهانی جلوگیری می‌کند.

2.MPC در روغن‌های POE چقدر حساس است؟

POE به‌دلیل آب‌دوستی و پایداری محلولی رسوبات اکسیدی، مستعد لاکی‌شدن است و MPC تغییرات را سریع‌تر نشان می‌دهد. MPC >15 برای POE معمولاً هشدار و >30 بحرانی تلقی می‌شود. اگر MPC بالا با رطوبت زیاد یا FTIR اکسیداسیون همراه باشد، اقدام‌هایی مانند تعویض فیلتر-خشک‌کن، کاهش دمای دهش و فیلتراسیون الکترواستاتیک توصیه می‌شود.

3.حدود هشدار پارامترها را از کجا بگیریم؟

منبع اصلی، دستورالعمل‌های OEM کمپرسور و سازنده روغن است. برای کمپرسورهای Bitzer، Carrier و مشابه، حدود پیشنهادی برای TAN، رطوبت و تمیزی ارائه شده است. همچنین ASHRAE Handbook Refrigeration و نتایج پایش تاریخی سایت شما (Baseline داخلی) مراجع تکمیلی‌اند. همواره حدود عمومی را با شرایط واقعی و نوع مبرد/روغن تطبیق دهید.

4.ISO 4406 در حضور حباب مبرد چطور معتبر می‌ماند؟

وجود حباب مبرد باعث شمارش اشتباهی ذرات می‌شود. راهکار: نمونه را در بطری مناسب بگیرید، اجازه دهید به‌صورت کنترل‌شده دگاز شود، سپس آزمون کنید. استفاده از دمای نمونه مشابه شرایط آزمایشگاه و اجتناب از تکان دادن بطری، دقت گزارش را بهبود می‌دهد.

5.RULER چه زمانی واقعاً لازم است؟

وقتی MPC و TAN رو به رشدند یا ویسکوزیته تغییر غیرعادی دارد، RULER تصویر وضعیت آنتی‌اکسیدانت‌ها را تکمیل می‌کند. در ناوگان‌های با توقف‌ناپذیری بالا (سردخانه‌های صادراتی میوه/پروتئین)، برنامه فصلی RULER توصیه می‌شود تا قبل از افت شدید افزودنی، برنامه تعویض/پاکسازی طرح‌ریزی شود.

درخواست کیت نمونه‌برداری

OCM در برودت یعنی تصمیم‌گیری مبتنی بر داده برای حفاظت از کمپرسور و زنجیره سرد. با پایش TAN اسیدیته، رطوبت Karl Fischer، FTIR، MPC لاکی‌شدن، ISO 4406 و RULER، می‌توانید رقیق‌شدن با مبرد، هیدرولیز POE، اکسیداسیون و سایش را زود تشخیص دهید. در اقلیم‌های متنوع ایران، بسامد نمونه‌گیری را بر مبنای رطوبت محیط، سیکل ON/OFF و نوع مبرد تنظیم کنید. ترند نموداری، KPIهای روشن و اقدام اصلاحی استاندارد، سه پایه موفقیت برنامه OCM هستند.

موتورازین به‌عنوان مرجع تخصصی روغن و روانکار در ایران، کیت‌های استاندارد نمونه‌برداری، تحلیل آزمایشگاهی معتبر و گزارش‌های اقدام‌محور ارائه می‌دهد. برای درخواست کیت نمونه‌برداری، تعریف حدود اختصاصی بر اساس OEM و دریافت پشتیبانی R&D جهت انتخاب روغن مناسب (Mineral/POE/PAG/PAO) و فیلتراسیون هدفمند، با تیم ما تماس بگیرید. هدف ما افزایش قابلیت اطمینان، کاهش توقف و بهینه‌سازی هزینه چرخه عمر در سردخانه‌ها و صنایع برودتی کشور است.