ISO VG کلاسبندی گرانروی روغن در 40°C است که عدد آن تقریباً نشان میدهد گرانروی روغن چند cSt در 40°C است (مثلاً VG 68 یعنی حدود 68 cSt در 40°C). خیلی از سردخانهها و واحدهای نگهداری هنوز با یک تصور ساده اما پرهزینه کار میکنند: «یک گرید ویسکوزیته برای همه شرایط تبرید جواب میدهد». نتیجه معمولاً یا افت راندمان و افزایش مصرف انرژی است، یا سایش و خرابیهای تکراری در کمپرسور. در تبرید، روغن فقط «روانکار» نیست؛ بخشی از چرخه است و با مبرد مخلوط میشود، به اواپراتور میرود و باید دوباره برگردد. همین رفتوبرگشت است که انتخاب ISO VG را به یک تصمیم مهندسی تبدیل میکند، نه انتخاب سلیقهای.
چرا انتخاب ISO VG در روغن تبرید حساستر از خیلی از روغنهای صنعتی است؟
در بسیاری از کاربردهای صنعتی، روغن در یک مدار بسته نسبتاً پایدار میماند و با سیال فرایندی مخلوط نمیشود. اما در سیستم تبرید، روغن با مبرد در تماس مستقیم است و بخشی از آن همراه مبرد حرکت میکند. همین موضوع باعث میشود دو هدف که گاهی با هم تضاد دارند، همزمان مهم شوند: محافظت از کمپرسور و تضمین برگشت روغن.
ویسکوزیته بالاتر معمولاً فیلم روغن قویتر و حفاظت بهتر در شرایط بار و دمای بالا میدهد؛ ولی میتواند برگشت روغن را سختتر کند (بهخصوص در اواپراتورهای سرد و خطوط مکش طولانی). ویسکوزیته پایینتر معمولاً برگشت روغن را بهتر میکند و تلفات اصطکاکی را کاهش میدهد، اما اگر خیلی پایین انتخاب شود، در دمای کاری کمپرسور ممکن است فیلم روغن نازک شود و سایش بالا برود.
در سردخانههای ایران، این تضاد بیشتر دیده میشود: از یک طرف اتاقهای زیر صفر، لولهکشیهای طولانی و سیکلهای دفراست (Defrost)؛ از طرف دیگر نوسان بار و خاموش/روشن شدنهای زیاد. در چنین شرایطی، «یک VG ثابت برای همه» معمولاً یا با روغنماندگی در اواپراتور تمام میشود یا با آسیب یاتاقان و اسکورینگ در کمپرسور.
- ریسک ویسکوزیته بالاتر از نیاز: برگشت روغن ضعیف، افت انتقال حرارت، افزایش افت فشار، افزایش انرژی.
- ریسک ویسکوزیته پایینتر از نیاز: سایش، افزایش دما و صدای کمپرسور، افت عمر قطعات.
قبل از تغییر گرید، دو داده را کنار هم بگذارید: (1) دمای واقعی مکش/دهش و (2) شواهد برگشت روغن (سطح کارتر، لاگ آلارم روغن، مشاهده روغن در جداکننده). اگر فقط یکی از اینها را ببینید، تصمیم ناقص میشود.
نوع کمپرسور و الگوی روانکاری: کجا ISO VG بالاتر منطقیتر است؟
نوع کمپرسور تعیین میکند روغن کجا باید فیلم قویتری بسازد و کجا با سرعت بیشتری گردش میکند. در کمپرسورهای رفتوبرگشتی (Reciprocating)، بارهای ضربهای و تغییرات فشار میتواند نیاز به فیلم روغن پایدارتر ایجاد کند. در اسکرو (Screw)، روغن علاوه بر روانکاری، نقش آببندی و گاهی خنککاری را هم دارد؛ بنابراین ویسکوزیته نامناسب میتواند هم راندمان حجمی را تحت تاثیر قرار دهد و هم دمای دهش را بالا ببرد.
در بسیاری از سردخانههای صنعتی (مثلاً نگهداری گوشت و مرغ در دمای زیر صفر) که اسکرو با بارهای سنگین کار میکند، اگر دمای روغن در کارتر/مخزن بالا میرود یا نشانههای افت فشار روغن دارید، رفتن به ISO VG بالاتر (در چارچوب توصیه سازنده و سازگاری با مبرد) میتواند منطقی باشد؛ چون فیلم ضخیمتر در دمای بالا بهتر دوام میآورد.
اما در سیستمهایی که کمپرسور در بخش زیادی از زمان در بار کم یا با کنترل ظرفیت کار میکند (Unload/Slide valve)، روغن خیلی غلیظ میتواند تلفات برشی و اصطکاکی را بالا ببرد و باعث افزایش مصرف انرژی شود؛ ضمن اینکه جدایش روغن از مبرد ممکن است سختتر شود و برگشت به کارتر کند شود.
- علائم نیاز به VG بالاتر (با بررسی فنی): افزایش صدای یاتاقان، افزایش دمای دهش، افت پایداری فشار روغن در بارهای سنگین، سایش در آنالیز روغن.
- علائم خطر VG بالاتر از حد: برگشت روغن کند، نوسان سطح کارتر، روغنماندگی در اواپراتور/سپراتور، افزایش آمپر کمپرسور.
اگر کمپرسور اسکرو است، قبل از تصمیم به VG بالاتر، «دمای واقعی روغن» و «تنظیمات کنترل ظرفیت» را بررسی کنید؛ اگر کمپرسور رفتوبرگشتی است، روی «کیفیت فیلم در لحظه استارت و شوکهای بار» حساستر باشید و از توصیه سازنده جلوتر نروید.
مبرد و قابلیت حلشوندگی: چرا یک VG در یک مبرد خوب است و در دیگری دردسر میشود؟
یکی از تفاوتهای کلیدی تبرید با سایر ماشینآلات این است که مبرد میتواند گرانروی روغن را در کارکرد واقعی تغییر دهد. یعنی روغنی که روی کاغذ VG 68 است، وقتی مقدار قابل توجهی مبرد در آن حل شود، گرانروی مؤثرش کمتر میشود. این «رقیق شدن» به نوع مبرد، فشار و دما وابسته است.
در برخی سیستمها، مبرد با روغن بیشتر مخلوط میشود و این یعنی اگر از ابتدا VG خیلی پایین انتخاب کنید، در شرایط کاری ممکن است فیلم روغن از حد لازم هم نازکتر شود و سایش بالا برود. از طرف دیگر، اگر مبرد کمتر با روغن سازگار باشد یا برگشت روغن سخت باشد، انتخاب VG بالاتر میتواند مشکل برگشت را تشدید کند.
در سردخانهها، تغییر مبرد (مثلاً در پروژههای بهینهسازی یا جایگزینی) بدون بازنگری گرید و نوع روغن، یکی از ریشههای خرابی تکراری است. در چنین تغییراتی، فقط «نوع روغن» مطرح نیست؛ ویسکوزیته هم باید با رفتار اختلاط/جدایش مبرد تطبیق داده شود. برای تصمیمگیری دادهمحور، استفاده از دیتاشیت سازنده کمپرسور و توصیههای سازنده روغن ضروری است.
اگر مبرد گرانروی را در عمل پایین میآورد، ممکن است انتخاب ISO VG بالاتر (در محدوده مجاز) برای حفظ فیلم روغن در دمای کارکرد، منطقیتر باشد؛ اما باید همزمان برگشت روغن را هم کنترل کنید.
در هر تغییر مبرد یا تعمیرات اساسی، «بازبینی ویسکوزیته هدف در دمای کارکرد» را در چکلیست PM بگذارید؛ صرفاً با تکیه بر VG در 40°C تصمیم نگیرید.
دمای کارکرد و افت ویسکوزیته: معیار تصمیم را از 40°C به واقعیت سردخانه ببرید
ISO VG بر اساس گرانروی در 40°C تعریف میشود، اما کمپرسور تبرید در دماهای دیگری کار میکند: دمای روغن در کارتر/مخزن ممکن است بالاتر، و دمای مسیر مکش و اواپراتور خیلی پایینتر باشد. بنابراین باید دو ناحیه را جداگانه ببینید: (1) ناحیه محافظت (قطعات در دمای بالاتر و بار بالا) و (2) ناحیه گردش و برگشت (نواحی سرد که روغن باید جاری بماند).
قاعده کلی این است: هرچه دمای روغن بالاتر برود، ویسکوزیته پایینتر میآید و فیلم روغن نازکتر میشود؛ پس در سیستمهایی با دمای دهش/روغن بالا، VG خیلی پایین میتواند خطرناک شود. در مقابل، هرچه دمای مسیر برگشت پایینتر باشد، روغن غلیظتر میشود؛ پس VG خیلی بالا میتواند باعث کندی برگشت، حبس روغن و در نهایت کمبود روغن در کمپرسور شود.
در سردخانههای بزرگ، این تضاد در سناریوهایی مثل «اتاق زیر صفر با لوله مکش طولانی» یا «اواپراتورهای متعدد با توزیع نامتوازن» بیشتر دیده میشود. گاهی مشکل اصلی نه خود کمپرسور، بلکه مدیریت دما (سوپرهیت، تنظیمات انبساط، و دفراست) است که روغن را در نقاط سرد گیر میاندازد.
- وقتی VG پایینتر منطقیتر میشود: مسیرهای مکش سرد و طولانی، برگشت روغن مشکلدار، استارتهای زیاد در دمای پایین.
- وقتی VG بالاتر منطقیتر میشود: دمای روغن/دهش بالا، بار سنگین پایدار، نشانههای نازک شدن فیلم و سایش.
اگر امکان دارید، دمای واقعی روغن را لاگ کنید (نه فقط دمای محیط یا ساکشن). تصمیم VG را با «دمای واقعی روغن در کارکرد» همراستا کنید، نه با حدس.
برگشت روغن و طراحی مدار: مهمترین دلیل انتخاب ISO VG پایینتر در سردخانهها
در بسیاری از سردخانهها، چالش واقعی «انتخاب بهترین روغن روی کاغذ» نیست؛ «برگشت روغن در عمل» است. روغن همراه مبرد از کمپرسور خارج میشود، در جداکننده تا حدی جدا میشود، اما بخشی به اواپراتورها میرود. اگر روغن در اواپراتور یا خطوط مکش تجمع کند، دو اتفاق میافتد: (1) انتقال حرارت اواپراتور افت میکند و مصرف انرژی بالا میرود، (2) روغن کافی به کمپرسور برنمیگردد و ریسک سایش و آسیب بالا میرود.
ویسکوزیته بالاتر در دماهای پایین، سیالیت روغن را کم میکند و حرکت آن با مبرد سختتر میشود. بنابراین در سیستمهایی با اواپراتورهای بزرگ، دمای تبخیر پایین (زیر صفر)، و دفراستهای نامنظم، معمولاً گرایش به ISO VG پایینتر (در محدوده مجاز سازنده) افزایش پیدا میکند تا روغن راحتتر برگردد.
از طرف دیگر، برگشت روغن فقط به VG وابسته نیست؛ شیب لوله، قطر لوله، سرعت گاز، تنظیم سوپرهیت، و سلامت جداکننده روغن هم نقش دارند. اشتباه رایج این است که برای حل مشکل برگشت روغن، فقط VG را پایین میآورند؛ در حالی که ریشه، ممکن است افت سرعت گاز در خطوط یا تنظیم نبودن شیر انبساط باشد.
برای رویکرد نظاممند در انتخاب و مدیریت روانکارهای صنعتی، راهنمای روغن صنعتی در موتورازین میتواند به شما کمک کند نگاه تصمیممحور (نه محصولمحور) را در تیم نگهداری نهادینه کنید.
اگر مشکل برگشت روغن دارید، قبل از تغییر VG، سه مورد را چک کنید: سرعت گاز در رایزرها، وضعیت جداکننده روغن، و سوپرهیت در خروجی اواپراتور. اگر اینها درست بود، آنوقت VG پایینتر میتواند گزینه منطقیتری باشد.
پیامدهای انتخاب اشتباه ISO VG: از افت راندمان تا سایش و توقف خط
انتخاب اشتباه ویسکوزیته معمولاً خود را با یکی از دو زبان نشان میدهد: «قبض برق و افت ظرفیت» یا «خرابی مکانیکی». اگر روغن بیش از حد غلیظ باشد، تلفات اصطکاکی داخل کمپرسور بالا میرود، جریانپذیری در بخشهای سرد کم میشود و احتمال روغنماندگی در اواپراتور افزایش مییابد. روغنماندگی یعنی سطح تبادل حرارتی کاهش پیدا میکند؛ کمپرسور بیشتر کار میکند تا همان دما حفظ شود، و انرژی بالا میرود.
اگر روغن بیش از حد رقیق باشد، فیلم روغن در یاتاقانها و سطوح تماس (خصوصاً در دما و بار بالا) نازک میشود. نتیجه میتواند افزایش ذرات سایش، بالا رفتن دمای موضعی، و حتی اسکورینگ باشد. در سردخانه، این خرابی فقط هزینه قطعه نیست؛ هزینه توقف، افت کیفیت محصول، و ریسک زنجیره سرد است.
برای تصمیمگیری مطمئنتر، پایش وضعیت و تحلیل روغن در تجهیزات حساس ارزش بالایی دارد (فلزات سایش، ویسکوزیته، آلودگی). از نگاه مدیریت نگهداری، این موضوع کاملاً با مفاهیم «بهینهسازی هزینه کل مالکیت» همراستا است، نه صرفاً انتخاب یک برند.
- چالش: افت راندمان و یخزدگی موضعی اواپراتور بهدلیل روغنماندگی
- راهحل: بررسی برگشت روغن + بازنگری گرید (احتمالاً VG پایینتر) + اصلاح تنظیمات دفراست و سوپرهیت
- چالش: صدای غیرعادی و افزایش دمای دهش کمپرسور
- راهحل: بررسی دمای واقعی روغن + احتمال نیاز به VG بالاتر در چارچوب توصیه سازنده + کنترل بار و خنککاری
اگر بین «راندمان» و «محافظت» گیر کردهاید، با یک دوره پایش کوتاه (ثبت دما/آمپر/سطح روغن و نمونه روغن) تصمیم بگیرید؛ تغییر VG بدون داده، معمولاً فقط مشکل را از جایی به جای دیگر منتقل میکند.
راهنمای تصمیمگیری سریع + مثال سردخانهای (جدول مقایسه ISO VG پایین و بالا)
در عمل، انتخاب گرید ویسکوزیته روغن تبرید باید از روی «شرایط واقعی سیستم» انجام شود. جدول زیر یک راهنمای تصمیمگیری سریع است تا بدانید چه زمانی ISO VG بالاتر یا پایینتر منطقیتر است. این جدول جایگزین توصیه سازنده کمپرسور/روغن نیست، اما برای اولویتبندی بررسیها در سردخانه بسیار کاربردی است.
| شرایط غالب | گرایش منطقی | ریسک اصلی | کنترل تکمیلی |
|---|---|---|---|
| اتاق زیر صفر، خطوط مکش طولانی، برگشت روغن مرزی | ISO VG پایینتر | نازک شدن فیلم در بار بالا | کنترل دمای روغن و پایش سایش/ویسکوزیته |
| کمپرسور اسکرو با بار سنگین، دمای دهش/روغن بالا | ISO VG بالاتر | سخت شدن برگشت روغن و افت راندمان اواپراتور | بررسی جداکننده روغن، سوپرهیت، و سطح کارتر |
| استارتهای زیاد در هوای سرد، توقف/راهاندازی مکرر | ISO VG پایینتر (در محدوده مجاز) | کاهش حفاظت در دمای کاری بالا | اطمینان از کنترل دما و سلامت سیستم روغن |
| افزایش ذرات سایش/صدای یاتاقان، بدون نشانه برگشت روغن ضعیف | ISO VG بالاتر (با احتیاط) | افزایش تلفات و انرژی | مقایسه آمپر قبل/بعد و بررسی افت ظرفیت |
مثال میدانی سردخانهای
فرض کنید یک سردخانه نگهداری مواد پروتئینی در دمای منفی 18 درجه دارید که چند اواپراتور در سالنهای مختلف دارد. اپراتور گزارش میدهد «اواپراتور آخر خط خوب برفکزدایی نمیکند» و همزمان سطح روغن کارتر کمپرسور بعضی روزها افت میکند. در چنین سناریویی، اگر ویسکوزیته بیش از حد بالا باشد، احتمال تجمع روغن در اواپراتورها و کاهش انتقال حرارت افزایش مییابد. اما راهحل فقط پایین آوردن VG نیست؛ باید سرعت گاز در رایزرها، تنظیمات سوپرهیت، و عملکرد جداکننده روغن را هم بررسی کرد.
برای تیمهایی که چند سایت سردخانهای در شهرهای مختلف دارند، استاندارد کردن فرآیند انتخاب و تامین روانکار اهمیت زیادی دارد. موتورازین در نقش تامینکننده تخصصی روانکار صنعتی میتواند به تعریف «روال تصمیمگیری مشترک» کمک کند؛ مشابه کاری که در پروژههای شهریِ تامین انجام میشود.
اگر نشانههای همزمان «افت سطح روغن» و «افت ظرفیت اواپراتور» دارید، ابتدا برگشت روغن را مسئله اصلی فرض کنید و سپس درباره VG تصمیم بگیرید؛ این ترتیب، احتمال خطای تصمیم را کم میکند.
جمعبندی: چه زمانی ISO VG بالاتر یا پایینتر منطقی است؟
برای انتخاب گرید ویسکوزیته روغن تبرید، نقطه شروع «ISO VG روی بشکه» نیست؛ نقطه شروع «شرایط واقعی کارکرد» است. اگر سیستم شما در نواحی سرد با برگشت روغن مرزی کار میکند (اتاق زیر صفر، خطوط طولانی، استارتهای زیاد)، معمولاً گرایش به ISO VG پایینتر منطقیتر است؛ به شرطی که در دمای واقعی روغن، فیلم روانکاری به اندازه کافی باقی بماند. اگر کمپرسور تحت بار سنگین و دمای روغن/دهش بالا کار میکند و شواهد سایش یا نازک شدن فیلم وجود دارد، ISO VG بالاتر (در چارچوب توصیه سازنده و سازگاری با مبرد) میتواند انتخاب بهتر باشد.
مهمترین اشتباه، تصمیم تکعاملی است: فقط با دیدن یک علامت (مثلاً صدای کمپرسور یا افت ظرفیت) گرید را تغییر دادن. در موتورازین، نگاه ما این است که انتخاب روانکار تبرید باید دادهمحور و اقتصادی باشد: هم عمر کمپرسور را افزایش دهد، هم هزینه انرژی و توقف را کنترل کند. اگر برای سردخانه یا خط تولید خود نیاز به تعریف گرید هدف، برنامه پایش و تامین پایدار دارید، موتورازین میتواند بهعنوان مرجع دانش و تامینکننده معتبر روغنهای صنعتی کنار تیم فنی شما باشد.
سؤالات متداول
آیا ISO VG بالاتر همیشه یعنی محافظت بهتر از کمپرسور؟
نه. ISO VG بالاتر معمولاً فیلم روغن ضخیمتری ایجاد میکند، اما در تبرید ممکن است برگشت روغن را سخت کند و باعث کمبود روغن در کمپرسور یا روغنماندگی در اواپراتور شود. محافظت واقعی زمانی بهتر میشود که گرانروی مؤثر در دمای کارکرد کافی باشد و همزمان گردش و برگشت روغن پایدار بماند. بنابراین «بهتر بودن» وابسته به شرایط سیستم است.
اگر مشکل برگشت روغن داریم، مستقیم ISO VG را پایین بیاوریم؟
بهتر است قبل از تغییر گرید، علتهای طراحی/تنظیمی بررسی شود: سرعت گاز در رایزرها، عملکرد جداکننده روغن، شیب و قطر لولهکشی، و سوپرهیت خروجی اواپراتور. اگر این موارد درست بود و همچنان شواهد روغنماندگی دارید، کاهش ISO VG (در محدوده مجاز سازنده) میتواند کمک کند. تغییر عجولانه VG ممکن است مشکل را به سمت سایش کمپرسور ببرد.
چرا ISO VG که در 40 درجه تعریف میشود برای سردخانه زیر صفر کافی نیست؟
چون روغن در سیستم تبرید هم در ناحیه گرم (کمپرسور، دهش) و هم در ناحیه سرد (اواپراتور، مکش) حضور دارد. ویسکوزیته با دما تغییر میکند و در دماهای پایین بسیار بالاتر میرود، در حالی که در دماهای بالا افت میکند. علاوه بر این، حل شدن مبرد در روغن میتواند ویسکوزیته مؤثر را کاهش دهد. به همین دلیل باید شرایط واقعی را معیار قرار داد.
علائم رایج انتخاب ویسکوزیته اشتباه در سردخانه چیست؟
برای VG بالاتر از نیاز، علائمی مثل افت ظرفیت اواپراتور، افزایش برفکزدگی موضعی، نوسان سطح روغن و بالا رفتن انرژی دیده میشود. برای VG پایینتر از نیاز، علائمی مثل افزایش صدای غیرعادی کمپرسور، افزایش دمای دهش، و افزایش ذرات سایش در پایش وضعیت محتمل است. البته هر علامت میتواند علل دیگری هم داشته باشد و باید ریشهیابی شود.
آیا میتوان از تجربه یک سردخانه دیگر برای انتخاب ISO VG خودمان استفاده کنیم؟
تجربه میتواند نقطه شروع باشد، اما کافی نیست. حتی دو سردخانه با دمای یکسان ممکن است از نظر طول لولهکشی، تعداد اواپراتور، نوع کمپرسور، تنظیمات سوپرهیت و دفراست، و نوع مبرد متفاوت باشند؛ همین تفاوتها روی برگشت روغن و دمای کارکرد اثر میگذارند. بهترین کار این است که تجربه دیگران را با دادههای خودتان (دما، سطح روغن، آلارمها) تطبیق دهید.
برای تصمیمگیری مطمئنتر، چه دادههایی را ثبت کنیم؟
حداقل این موارد مفید است: دمای واقعی روغن، دمای دهش و مکش، آمپر کمپرسور، روند سطح روغن کارتر/مخزن، و گزارشهای آلارم مرتبط با روغن. اگر امکان دارید، نمونهگیری دورهای روغن (ویسکوزیته، آلودگی، فلزات سایش) تصمیم را دقیقتر میکند. این دادهها کمک میکند بفهمید باید به سمت ISO VG بالاتر بروید یا پایینتر، بدون آزمون و خطای پرهزینه.
منابع:
ISO 3448:2023 Industrial liquid lubricants — ISO viscosity classification
ASHRAE Handbook — Refrigeration (Chapter: Lubricants and Oil Management)
بدون نظر