روغن کمپرسورهای اسکرو در پتروشیمی؛ انتخاب گرید، کنترل آلودگی و افزایش عمر سرویس

در پتروشیمی، کمپرسور اسکرو معمولاً «کمپرسورِ همیشه روشن» است؛ تجهیزی که توقفش می‌تواند به زنجیره‌ای از افت تولید، افزایش فلر، ریسک ایمنی و هزینه‌های سنگین منجر شود. در چنین شرایطی، انتخاب روغن کمپرسور اسکرو فقط یک خرید مصرفی نیست؛ یک تصمیم مهندسی برای مدیریت دما، آب‌بندی، سایش، کنترل آلودگی و نهایتاً افزایش عمر سرویس است. در ادامه، گریدهای رایج، معیارهای انتخاب و روش‌های کنترل آلودگی را به شکل مقایسه‌ای بررسی می‌کنیم تا تصمیم شما از حد تجربه شخصی فراتر رفته و داده‌محور شود.

نقش روغن در کمپرسور اسکرو پتروشیمی: چرا انتخاب گرید مهم است؟

در کمپرسورهای اسکرو روغن معمولاً سه وظیفه همزمان دارد: روانکاری یاتاقان‌ها و روتورها، آب‌بندی در ناحیه تراکم و انتقال حرارت از المان کمپرسور به کولر روغن. همین سه‌گانه باعث می‌شود که «گرانروی» (ویسکوزیته) به یک پارامتر تعیین‌کننده تبدیل شود؛ چون اگر روغن خیلی رقیق باشد، فیلم روغن در بار و دمای بالا ناپایدار می‌شود و سایش و نشتی داخلی بالا می‌رود؛ و اگر خیلی غلیظ باشد، افت فشار، افزایش توان مصرفی و دمای روغن بالا می‌رود و اکسیداسیون سریع‌تر اتفاق می‌افتد.

در پتروشیمی چالش‌ها معمولاً شدیدتر از صنایع عمومی است: دمای محیط بالا (مثلاً مناطق جنوبی)، آلودگی‌های هوابرد، احتمال ورود آب از خنک‌کاری یا کندانس، و دوره‌های کاری طولانی با بار نسبتاً ثابت. بنابراین انتخاب گرید باید با نگاه سیستمی انجام شود؛ یعنی هم به شرایط کاری کمپرسور (دما، فشار، سرعت، نوع خنک‌کاری) توجه شود و هم به کیفیت نگهداری (فیلتراسیون، نمونه‌برداری، کنترل نشتی‌ها).

اگر در کنار انتخاب گرید، به مدیریت آلودگی هم توجه نشود، بهترین روغن هم زودتر از موعد از مدار خارج می‌شود. به همین دلیل در ادامه، ابتدا منطق انتخاب ISO VG را روشن می‌کنیم، سپس تفاوت خانواده‌های روغن (مینرال، PAO، PAG، استر) را مقایسه می‌کنیم و بعد سراغ کنترل آلودگی و راهکارهای افزایش عمر سرویس می‌رویم.

گریدهای متداول ISO VG در اسکرو: 32، 46 و 68 را چگونه مقایسه کنیم؟

برای بسیاری از کمپرسورهای اسکرو روغن‌کاری تزریقی، گریدهای ISO VG 32، 46 و 68 رایج هستند؛ اما انتخاب «بهترین» گرید، بدون توجه به دمای عملیاتی و طراحی کمپرسور، می‌تواند نتیجه معکوس بدهد. به طور عملی، هدف این است که در دمای کارکرد پایدار، ویسکوزیته روغن در محدوده‌ای باشد که فیلم روغن پایدار بماند و در عین حال، تلفات انرژی و گرمایش اضافی ایجاد نشود.

نکته مهم این است که گرید را باید در کنار «دمای واقعی روغن در خط برگشت» و «وضعیت کولر و ترموستات» ببینید. اگر دمای روغن بالاتر از محدوده توصیه‌شده سازنده تثبیت شود، حتی انتخاب گرید بالاتر هم ممکن است فقط صورت مسئله را پاک کند و باعث افزایش توان مصرفی و تسریع اکسیداسیون شود. در پتروشیمی، قبل از تغییر گرید، بهتر است ابتدا سلامت کولر روغن، گرفتگی فین‌ها، دبی آب خنک‌کاری یا عملکرد فن بررسی شود.

مینرال یا سنتتیک؟ مقایسه PAO، PAG و استر برای سرویس طولانی

بعد از انتخاب گرید ISO VG، سؤال اصلی این است که روغن از چه خانواده‌ای باشد. در کمپرسور اسکرو پتروشیمی، انتخاب بین مینرال و سنتتیک معمولاً به سه عامل گره می‌خورد: دمای کارکرد، هدف عمر سرویس (Drain Interval) و حساسیت واحد به رسوب/ورنی و توقفات ناخواسته.

اگر در پتروشیمی با دمای روغن بالا، بار پیوسته و هزینه توقف سنگین مواجه هستید، معمولاً توجیه اقتصادی روغن‌های سنتتیک (به ویژه PAO) با افزایش عمر سرویس و کاهش ریسک رسوب بهتر شکل می‌گیرد؛ اما فقط زمانی که کنترل آلودگی و پایش وضعیت هم‌زمان اجرا شود. اگر سیستم شما آلودگی بالایی دارد یا نمونه‌برداری منظم نیست، تغییر به سنتتیک ممکن است به جای سود، صرفاً هزینه را بالا ببرد.

شاخص‌های کلیدی انتخاب روغن: از ویسکوزیته تا جداپذیری هوا و آب

در خرید و انتخاب روغن کمپرسور اسکرو، فقط به گرید ISO VG اکتفا نکنید. در پتروشیمی، چند شاخص فنی مستقیماً روی قابلیت اطمینان اثر می‌گذارند. بهترین راه، مقایسه برگه داده محصول (TDS) با نیاز تجهیز و شرایط سایت است.

• پایداری اکسیداسیون و کنترل رسوب/ورنی: روغن باید در دمای عملیاتی بالا، در برابر اکسیداسیون مقاوم باشد تا افزایش اسیدیته، افزایش ویسکوزیته و تشکیل لاک کاهش یابد.
• جداپذیری هوا (Air Release): در کمپرسور اسکرو، هواگیری سریع برای جلوگیری از کف و کاویتاسیون پمپ روغن مهم است؛ هواگیری ضعیف می‌تواند باعث نوسان فشار و افزایش دما شود.
• جداپذیری آب (Demulsibility): در پتروشیمی ورود آب می‌تواند از خنک‌کاری یا کندانس رخ دهد. روغن با جداپذیری مناسب کمک می‌کند آب سریع‌تر از فاز روغن جدا شود و تخلیه/درین مؤثر باشد.
• سازگاری با مواد آب‌بندی و رنگ‌ها: به ویژه در تغییر نوع پایه (مثلاً از مینرال به PAG) باید ریسک تورم/انقباض الاستومرها و مشکلات نشتی بررسی شود.
• قابلیت فیلتراسیون و پاکیزگی: بعضی فرمولاسیون‌ها در حضور آب یا دمای بالا، تمایل به تولید ذرات نرم یا لاکی دارند که روی فیلتر می‌نشیند و افت فشار ایجاد می‌کند.

برای تیم‌های تدارکات، مهم است که این شاخص‌ها در قرارداد تأمین، به زبان قابل سنجش ترجمه شوند؛ مثلاً الزام به ارائه TDS، سابقه کاربرد در کمپرسور اسکرو و برنامه پیشنهادی پایش. استفاده از دسته‌بندی و مشاوره تخصصی روغن صنعتی می‌تواند به هم‌راستا کردن نیاز فنی واحد با گزینه‌های تأمین کمک کند، بدون اینکه انتخاب صرفاً بر اساس موجودی بازار انجام شود.

کنترل آلودگی در پتروشیمی: ذرات، آب و گازهای فرایندی

در کمپرسور اسکرو، آلودگی معمولاً سریع‌تر از آنچه تصور می‌شود کیفیت روغن را پایین می‌آورد. در پتروشیمی، سه منبع آلودگی غالب هستند: ذرات جامد (گرد و غبار، محصولات سایش، زنگ‌زدگی)، آب (نشتی مبدل، کندانس)، و آلودگی‌های شیمیایی/فرایندی (نفوذ هیدروکربن‌های سبک، گازها یا حلال‌ها بسته به سرویس کمپرسور). پیامد مشترک آن‌ها افزایش سایش، افت عملکرد فیلتر/سپراتور و تسریع اکسیداسیون است.

چالش‌ها و راه‌حل‌های اجرایی کنترل آلودگی

• چالش: ورود ذرات از تنفس مخزن یا نشتی‌ها.
  راه‌حل: ارتقای فیلتر تنفسی (Breather) به نوع مناسب محیط، کنترل سلامت آب‌بندی‌ها و رعایت پاکیزگی هنگام شارژ روغن.
• چالش: آب در روغن و امولسیون.
  راه‌حل: پایش منظم آب، بررسی نشتی کولر روغن، برنامه درین کندانس، و در صورت نیاز استفاده از واحدهای آب‌گیر/وکیوم (متناسب با طراحی سیستم).
• چالش: آلودگی متقاطع هنگام Top-up.
  راه‌حل: کدگذاری ظروف و قیف‌ها، استفاده از کانتینرهای دربسته و اختصاصی برای هر نوع روغن، و جلوگیری از اختلاط برندها/پایه‌های نامشخص.

نکته کلیدی: کنترل آلودگی فقط «فیلتر بهتر» نیست؛ یک سیستم رفتاری-فنی است. اگر تیم شیفت، انبار و تعمیرات روی استانداردهای پاکیزگی هم‌راستا نباشند، با تعویض گرید یا انتخاب روغن گران‌تر، مشکل حل نمی‌شود و فقط هزینه بالا می‌رود.

فیلتراسیون و سپراتور: چگونه عمر روغن و المان را هم‌زمان افزایش دهیم؟

در کمپرسور اسکرو تزریقی، فیلتر روغن و سپراتور روغن-هوا از ارکان قابلیت اطمینان هستند. گرفتگی فیلتر یا افت راندمان سپراتور می‌تواند دمای روغن را بالا ببرد، افت فشار ایجاد کند و حتی باعث Carryover روغن به خط هوای فشرده شود؛ موضوعی که در پتروشیمی از نظر کیفیت هوای ابزار دقیق و ریسک‌های عملیاتی بسیار مهم است.

رویکرد مقایسه‌ای برای تصمیم‌گیری در اینجا این است: آیا مشکل شما «آلودگی ورودی» است یا «تولید آلودگی درون سیستم»؟ اگر آلودگی ورودی غالب باشد، باید روی نقطه‌های ورود (تنفس، شارژ، آب‌بندی) و سطح پاکیزگی تمرکز کرد. اگر تولید آلودگی درون سیستم غالب باشد، احتمالاً با اکسیداسیون، تشکیل لاک/ورنی یا ناسازگاری روغن و شرایط دمایی روبه‌رو هستید.

اگر دمای روغن بالا برود، اکسیداسیون سریع‌تر می‌شود؛ اگر اکسیداسیون سریع‌تر شود، رسوب بیشتر می‌شود؛ و رسوب بیشتر، فیلتر و سپراتور را زودتر از موعد می‌بندد. شکستن این چرخه معمولاً با کنترل دما، پاکیزگی و پایش وضعیت انجام می‌شود، نه صرفاً تعویض فیلتر.

برای سایت‌هایی که در اقلیم گرم و مرطوب کار می‌کنند، طراحی برنامه نگهداری می‌تواند با شرایط شهری و لجستیکی هم گره بخورد. اگر واحد شما در جنوب کشور است، همزمان باید به زنجیره تأمین و تحویل به موقع هم فکر کرد؛ در چنین سناریویی، دسترسی به پوشش تأمین روغن صنعتی در بندرعباس و شهرهای استان هرمزگان می‌تواند ریسک تأخیر در تهیه روغن و اقلام مصرفی را کاهش دهد، به ویژه وقتی برنامه سرویس بر اساس پایش وضعیت تنظیم شده باشد.

افزایش عمر سرویس: پایش وضعیت و آنالیز روغن به جای تعویض تقویمی

افزایش عمر سرویس در کمپرسور اسکرو پتروشیمی باید «کنترل‌شده» باشد؛ یعنی فاصله تعویض روغن با داده‌های واقعی پشتیبانی شود. دو واحد کمپرسور با روغن یکسان و گرید یکسان، ممکن است به دلیل تفاوت در دما، آلودگی و سیکل کاری، عمر روغن کاملاً متفاوتی داشته باشند. بنابراین هدف این است که از تعویض تقویمی خشک فاصله بگیرید و به سمت تعویض شرطی و مبتنی بر پایش وضعیت بروید.

چه چیزهایی را پایش کنیم؟

• ویسکوزیته در 40 درجه: افزایش می‌تواند نشانه اکسیداسیون باشد، کاهش می‌تواند نشانه رقیق‌شدن یا اختلاط باشد.
• عدد اسیدی (TAN): رشد TAN معمولاً با اکسیداسیون و تشکیل محصولات اسیدی مرتبط است.
• آب: حتی مقادیر پایین در حضور دما می‌تواند به خوردگی و افت افزودنی‌ها منجر شود.
• ذرات/پاکیزگی: روند صعودی ذرات به معنی مشکل در فیلتراسیون یا ورود آلودگی است.

یک روش عملی برای شروع این است که در سه دوره متوالی نمونه‌برداری (با فاصله زمانی ثابت)، روندها را بسنجید و سپس حد هشدار و حد اقدام تعریف کنید. اگر نقطه نمونه‌برداری استاندارد نباشد یا هر بار از جای متفاوت نمونه بگیرید، داده‌ها غیرقابل اتکا می‌شوند. در پروژه‌های بهبود، حتی یک تغییر ساده مثل استاندارد کردن نقطه نمونه‌برداری و آموزش تیم شیفت، می‌تواند از تعویض‌های زودهنگام یا دیرهنگام جلوگیری کند.

در واحدهایی که همزمان چند سایت یا چند شهر را پوشش می‌دهند، هماهنگ کردن تأمین و برنامه پایش اهمیت بیشتری دارد. برای مثال، استفاده از پوشش تأمین روغن صنعتی در تهران و مراکز پخش در شهرستانها برای پشتیبانی مرکزی و ارسال برنامه‌ریزی‌شده می‌تواند به استانداردسازی روانکاری و کاهش تنوع روغن‌ها در انبار کمک کند.

جمع بندی: نسخه عملی انتخاب گرید و کنترل آلودگی برای پتروشیمی

برای روغن کمپرسورهای اسکرو در پتروشیمی، انتخاب گرید ISO VG باید بر اساس دمای واقعی کارکرد و نیاز آب‌بندی و روانکاری انجام شود؛ ISO VG 46 در بسیاری از شرایط نقطه تعادل است، اما در محیط‌های بسیار گرم یا طراحی‌های خاص، 32 یا 68 هم می‌تواند صحیح باشد. در گام بعد، انتخاب مینرال یا سنتتیک (به ویژه PAO) زمانی ارزشمند است که کنترل دما، فیلتراسیون و پاکیزگی هم‌زمان جدی گرفته شود؛ وگرنه افزایش هزینه بدون افزایش قابلیت اطمینان رخ می‌دهد. کنترل آلودگی با تمرکز بر ذرات، آب و آلودگی متقاطع، عملاً مسیر افزایش عمر سرویس را هموار می‌کند و از چرخه معیوب «دما بالا ← اکسیداسیون ← رسوب ← گرفتگی» جلوگیری می‌شود.

موتورازین با نگاه داده‌محور به انتخاب و تأمین روانکار، کمک می‌کند تصمیم روغن کمپرسور از حالت سلیقه‌ای خارج شود و به تصمیم مهندسی تبدیل گردد. اگر برای کمپرسورهای اسکرو در سرویس‌های حساس پتروشیمی به انتخاب گرید، سازگاری روغن و برنامه پایش وضعیت نیاز دارید، موتورازین می‌تواند به عنوان مرجع دانش و تأمین‌کننده معتبر روغن صنعتی کنار تیم نگهداری و تدارکات باشد. هدف، کاهش توقفات ناخواسته، افزایش عمر روغن و مدیریت اقتصادی هزینه روانکار است.

پرسش های متداول

برای کمپرسور اسکرو در پتروشیمی ISO VG 46 بهتر است یا 68؟

اگر دمای روغن و خنک‌کاری در محدوده توصیه‌شده سازنده پایدار است، ISO VG 46 غالباً تعادل بهتری بین آب‌بندی، سایش و مصرف انرژی می‌دهد. ISO VG 68 بیشتر زمانی توجیه دارد که دمای عملیاتی بالاتر است یا سازنده صراحتاً این گرید را پیشنهاد کرده و ظرفیت کولر کافی است. تصمیم نهایی بهتر است با روند دما، افت فشار و نتایج آنالیز روغن پشتیبانی شود.

آیا تغییر از روغن مینرال به سنتتیک همیشه عمر سرویس را زیاد می کند؟

نه لزوماً. سنتتیک‌ها معمولاً پایداری اکسیداسیونی بهتری دارند، اما اگر آب، ذرات یا آلودگی متقاطع کنترل نشود، روغن جدید هم سریع آلوده می‌شود و مزیت عمر سرویس از بین می‌رود. همچنین سازگاری با الاستومرها و امکان اختلاط با روغن قبلی باید بررسی شود. بهترین نتیجه زمانی حاصل می‌شود که تغییر روغن همراه با پاکیزه‌سازی سیستم و برنامه پایش وضعیت باشد.

وجود آب در روغن کمپرسور اسکرو چه پیامدی دارد؟

آب می‌تواند خوردگی را تشدید کند، افزودنی‌ها را تضعیف کند و در برخی فرمولاسیون‌ها به تشکیل امولسیون و افت فیلتراسیون منجر شود. در پتروشیمی، آب معمولاً از نشتی کولر روغن یا کندانس وارد می‌شود. اقدام درست، ریشه‌یابی منبع ورود آب و پایش سطح آب است؛ نه فقط تعویض روغن. در صورت تکرار، باید راهکارهای جداسازی آب و اصلاح روش درین بررسی شود.

چرا فیلتر و سپراتور زودتر از موعد می بندند؟

دو علت رایج وجود دارد: یا آلودگی از بیرون وارد سیستم می‌شود (تنفس مخزن، شارژ غیربهداشتی، نشتی‌ها) یا آلودگی درون سیستم تولید می‌شود (اکسیداسیون، رسوب/ورنی، ناسازگاری روغن با دما). افزایش دمای روغن، این روند را تشدید می‌کند. بررسی روند دما، افت فشار فیلتر، کیفیت روغن و نتایج نمونه‌برداری کمک می‌کند علت غالب مشخص و اقدام اصلاحی دقیق انتخاب شود.

هر چند وقت یکبار باید از روغن کمپرسور نمونه برداری کنیم؟

بازه نمونه‌برداری به حساسیت سرویس و سابقه آلودگی بستگی دارد، اما برای کمپرسورهای حیاتی پتروشیمی بهتر است نمونه‌برداری به شکل دوره‌ای و ثابت انجام شود تا روندها معنی‌دار شوند. شروع مناسب این است که چند نوبت متوالی با فاصله زمانی یکسان انجام دهید و سپس بر اساس تغییرات ویسکوزیته، TAN، آب و ذرات، حد هشدار تعریف کنید. مهم‌تر از فاصله زمانی، ثبات روش نمونه‌برداری است.

منابع:

https://www.iso.org/standard/76163.html
https://www.astm.org/d2270-10r16.html