عیب‌یابی کف‌کردن روغن در سیستم‌های تبرید؛ راهنمای عملی موتورازین

پیامدهای کف‌کردن روغن در سیستم‌های تبرید

عیب‌یابی کف‌کردن روغن در سیستم‌های تبرید از آن جهت حیاتی است که «فومینگ» مستقیماً روی مکش، روغن‌رسانی یاتاقان‌ها، سایش قطعات و دمای تخلیه اثر می‌گذارد. وقتی روغن به فوم تبدیل می‌شود، پمپ روغن هوای مخلوط با مبرد را می‌مکد و فشار روغن ناپایدار می‌شود؛ در نتیجه فیلم روغن نازک و تماس فلز با فلز افزایش می‌یابد. هم‌زمان، همراهی فوم با مبرد به سمت خط دیسشارژ، دمای تخلیه را بالا می‌برد و ریسک کک‌شدن روغن یا خرابی سوپاپ‌ها را بیشتر می‌کند.

در سردخانه‌های ایران (محصولات پروتئینی، لبنی و میوه)، توقف ناگهانی یا افت ظرفیت برودتی به‌دلیل کف‌زدن روغن، یعنی اتلاف محصول و هزینه‌های پنهان. با یک رویکرد نظام‌مند شامل مشاهده میدانی، آزمون‌های ساده مثل «تست حباب»، و سپس آنالیزهای آزمایشگاهی (ویسکوزیته، TAN و کارل‌فیشر)، می‌توان علت ریشه‌ای را تشخیص داد و اقدام اصلاحی دقیق انجام داد. این مقاله با مثال‌های واقعی‌نما، چک‌لیست پیشگیری و یک جدول «علائم–علت–اقدام» شما را از تشخیص تا حل پایدار مسئله همراهی می‌کند.

موتورازین به‌عنوان تأمین‌کننده تخصصی روغن‌های صنعتی و برودتی، با ارائه مشاوره در انتخاب روغن کم‌کف، طراحی سیستم جداکننده روغن و برنامه پایش وضعیت (OCM)، به سردخانه‌ها و صنایع برودتی کمک می‌کند تا پدیده فومینگ را کنترل و عمر کمپرسور را افزایش دهند.

علل محتمل کف‌کردن روغن در کمپرسورهای تبرید

پدیده فومینگ نتیجه برهم‌کنش روغن، مبرد و شرایط بهره‌برداری است. مهم‌ترین علل عبارت‌اند از:

• انحلال مبرد در روغن: در زمان استارت یا پس از استندبای طولانی، مبرد محلول در روغن به‌سرعت آزاد می‌شود و کف ایجاد می‌کند. در مبردهای HFC/HCFC با روغن‌های POE/MO این مسئله رایج است.
• آلودگی رطوبتی: آب در روغن باعث ناپایداری فیلم روغن، تشکیل اسید و افزایش تمایل به کف می‌شود. نشتی وکیوم ناکافی یا درایر کم‌ظرفیت از علل معمول هستند.
• افزودنی نامناسب یا ناسازگار: افزودنی‌های ضدکف باید با مبرد و شیمی روغن سازگار باشند؛ افزودنی نامناسب می‌تواند کف را تشدید کند.
• سطح نادرست روغن: سطح بسیار بالا باعث هم‌زدن شدید توسط میل‌لنگ و کف می‌شود؛ سطح پایین هم برگشت ناپایدار روغن را رقم می‌زند.
• هوای محبوس (Non-Condensables): حضور هوا باعث نوسان فشار و کاهش کارایی جداساز روغن می‌شود و فومینگ را تقویت می‌کند.
• طراحی کارتل و مسیر برگشت روغن: کارتل بدون بافل، نبود آرام‌ساز جریان، یا شیب و تله‌های بخار نامناسب در لوله‌کشی، سرعت برش و کف را بالا می‌برد.
• سوپرهیت ناکافی یا برگشت مایع: برگشت مبرد مایع به کارتر (Floodback) سبب رقیق‌شدن روغن و کف‌زدن در استارت بعدی می‌شود.

برای ریشه‌یابی دقیق، ترکیب علل را در نظر بگیرید؛ به‌عنوان مثال، رطوبت + سوپرهیت پایین معمولاً به فومینگ شدیدتر از هرکدام به‌تنهایی منجر می‌شود.

الگوریتم عیب‌یابی گام‌به‌گام کف‌کردن روغن

گام 1: مشاهده هدفمند

از سایت‌گلس کارتل، پالس فشار روغن، دمای دیسشارژ و صدای کمپرسور فیلم/عکس بگیرید. زمان‌های وقوع فوم (استارت، دیفراست، بار جزئی) را ثبت کنید. سطح روغن را نسبت به علامت سازنده چک کنید.

گام 2: آزمون حباب (Bubble Test)

نمونه کوچک روغن گرم را در بشر شیشه‌ای شفاف بریزید. با هم‌زن دستی 10–15 ثانیه هم بزنید. زمان فروکش کردن حباب‌ها را اندازه بگیرید. فوم پایدار بیش از 30 ثانیه نشانه رقیق‌شدن با مبرد/آب یا افزودنی نامناسب است.

گام 3: نمونه‌گیری گرم و پاکیزه

در حال کار پایدار، از شیر نمونه‌گیری پایین‌دست فیلتر روغن، در ظرف شیشه‌ای خشک و تمیز (درپوش تفلونی) نمونه بگیرید. ظرف را تا 80% پر و فوراً پلمب کنید. روی برچسب: زمان، مبرد، نوع روغن، ساعت کارکرد، محل نمونه‌گیری.

گام 4: ویسکوزیته 40/100 درجه

افت بیش از 15–20% نسبت به روغن نو معمولاً به رقیق‌شدن با مبرد یا خراب‌شدن پلیمرها اشاره دارد. افزایش غیرعادی می‌تواند ناشی از اکسیداسیون/آلودگی ذرات باشد.

گام 5: عدد اسیدی کل (TAN)

TAN بالاتر از حدود توصیه سازنده (مثلاً >0.2–0.3 mgKOH/g برای POEهای نو) نشان‌دهنده اکسیداسیون یا رطوبت است. رشد TAN همراه با فومینگ، زنگ خطر واکنش‌های تخریبی است.

گام 6: رطوبت به روش کارل‌فیشر

مقادیر رطوبت بالاتر از حدود توصیه‌شده (مثلاً >50–100 ppm برای سیستم‌های HFC/POE) با پایداری فوم هم‌بستگی دارند. اگر KF بالا است، درایر وکیوم و منبع نشتی را بررسی کنید.

گام 7: بررسی جداساز روغن و مسیر برگشت

اندازه، نوع (کوالسینگ/سیکلون)، وضعیت المنت‌ها، افت فشار و دمای بدنه را چک کنید. برگشت روغن باید پیوسته و بدون ضربه باشد. سایز و شیب لوله‌های برگشت و تله‌های U را با نقشه سازنده تطبیق دهید.

گام 8: تحلیل سوپرهیت و برگشت مایع

سوپرهیت را در اواپراتور و مکش کمپرسور اندازه بگیرید. سوپرهیت خیلی پایین (مثلاً <4–5K) یا نوسانی، نشانه تنظیم نادرست شیر انبساط یا توزیع نامتعادل مبرد است و به Floodback و کف می‌انجامد.

جدول علائم، علت ریشه‌ای و اقدام اصلاحی

اقدامات اصلاحی و چک‌لیست پیشگیری بلندمدت

اقدامات اصلاحی فوری

• تنظیم سوپرهیت: سوپرهیت مکش را به محدوده توصیه سازنده (معمولاً 6–8K) برسانید تا Floodback مهار شود.
• ارتقای جداکننده روغن: استفاده از کوالسینگ با راندمان بالا (ذرات 0.3 میکرون) و مانیتور افت فشار برای تشخیص اشباع.
• درایر با ظرفیت کافی: انتخاب درایر با حجم مناسب و نشانگر رطوبت؛ در سیستم‌های بزرگ از درایر دوبل موازی استفاده کنید.
• تخلیه و شارژ مجدد اصولی: وکیوم عمیق 300–500 میکرون، روش Triple Evacuation، شارژ بر اساس وزن/زیرخنک‌سازی هدف.
• انتخاب روغن کم‌کف: روغن‌هایی با تمایل پایین به کف و سازگاری با مبرد شما (مثلاً POEهای با ضدکف تاییدشده). از ترکیب برند/گرید بدون تاییدیه پرهیز کنید.
• هیتر کارتل و عایق: فعال‌سازی هیتر در توقف‌های طولانی و عایق‌کاری مناسب کارتل برای کاهش نفوذ مبرد به روغن.

چک‌لیست پیشگیری بلندمدت

1. نمونه‌گیری و آنالیز دوره‌ای روغن (فصلی): ویسکوزیته، TAN، KF، آلودگی ذرات.
2. کنترل ماهانه سوپرهیت اواپراتورها و ثبت در چک‌لیست.
3. بازرسی فصلی مسیرهای برگشت روغن: شیب، تله‌ها، لرزش‌گیرها، و نشتی‌ها.
4. تعویض پیشگیرانه درایر بر اساس اختلاف فشار/رنگ ایندیکاتور.
5. کالیبراسیون دوره‌ای سنسورها (فشار/دما) و اطمینان از صحت کنترل‌ها.
6. پاکیزگی کندانسور برای حفظ فشار میعان پایدار و جلوگیری از دمای دیسشارژ بالا.
7. آموزش اپراتورها درباره علائم فومینگ و رویه نمونه‌گیری صحیح.
8. ثبت دیجیتال داده‌ها (لاگر) برای تشخیص الگوهای نوسان و اقدامات اصلاحی به‌موقع.

دو سناریوی واقعی‌نما با نتایج کمی

سردخانه مواد پروتئینی با R404A، کمپرسور 30 HP

علامت: کف شدید در استارت صبحگاهی، نوسان فشار روغن. آزمون‌ها: ویسکوزیته از 68 به 44 cSt (−35%)، KF=180 ppm، TAN=0.18. علت ریشه‌ای: سوپرهیت پایین (3K) و درایر اشباع. اقدام: تنظیم سوپرهیت به 7K، تعویض درایر به مدل 100 in³، وکیوم 350 میکرون. نتیجه: حذف کف در استارت، دمای دیسشارژ از 115°C به 98°C کاهش، مصرف انرژی کمپرسور −3.2% در بار مشابه، پایداری فشار روغن در ±0.2 bar.

تونل انجماد آمونیاک (NH3)، 100 TR، رفت‌وبرگشتی

علامت: فوم مزمن و برگشت نامنظم روغن. آزمون‌ها: TAN=0.25 (رو به افزایش)، KF=60 ppm، حباب پایدار ~40 ثانیه. علت: ورود هوای محبوس و طراحی نامناسب برگشت روغن. اقدام: نصب جداکننده کوالسینگ، اصلاح شیب لوله برگشت و تله‌ها، تخلیه Non-Condensables، هیتر کارتل. نتیجه: زمان فروکش حباب <10 ثانیه، برگشت روغن پیوسته، دمای دیسشارژ −7°C، کاهش سایش یاتاقان در بازدید دوره‌ای.

پرسش‌های متداول

1. چرا کف‌کردن روغن بیشتر در استارت صبحگاهی رخ می‌دهد؟

در توقف طولانی، مبرد در روغن کارتل حل می‌شود. با استارت، فشار ناگهان افت می‌کند و مبرد محلول به‌صورت حباب آزاد می‌شود و فوم می‌سازد. هیتر کارتل، افزایش تدریجی بار و تنظیم سوپرهیت راهکارهای مؤثر برای کاهش این پدیده هستند.

2. آیا افزودنی ضدکف به‌تنهایی مشکل را حل می‌کند؟

معمولاً خیر. اگر علت ریشه‌ای رطوبت، Floodback یا طراحی برگشت روغن باشد، افزودنی صرفاً اثر موقتی دارد و حتی ممکن است ناسازگاری شیمیایی ایجاد کند. ابتدا علت اصلی را برطرف و سپس در صورت تایید سازنده از روغن با ضدکف مناسب استفاده کنید.

3. نمونه روغن را چگونه درست بگیرم؟

در شرایط پایدار و گرم، از نقطه پایین‌دست فیلتر با ظرف خشک شیشه‌ای نمونه بگیرید، ظرف را تا 80% پر و سریع پلمب کنید. درج اطلاعات (مبرد، نوع روغن، ساعت کارکرد) و ارسال سریع به آزمایشگاه برای ویسکوزیته، TAN و کارل‌فیشر ضروری است.

4. چه عمقی از وکیوم کافی است؟

برای حذف رطوبت و گازهای غیرقابل تقطیر، وکیوم 300–500 میکرون با روش Triple Evacuation و شکست با نیتروژن خشک توصیه می‌شود. نگه‌داشتن فشار پایدار در این محدوده نشانه سلامت آب‌بندی و خشک‌بودن مدار است.

5. کدام نوع روغن تمایل کمتری به کف دارد؟

بسته به مبرد، برخی گریدهای POE با فرمولاسیون ضدکف پایدار عملکرد بهتری نشان می‌دهند. با این حال، انتخاب باید مطابق توصیه سازنده کمپرسور/مبرد و شرایط کاری باشد. از اختلاط برندها بدون تاییدیه خودداری کنید.

کف‌کردن روغن در کمپرسورهای تبرید؛ دلایل، راه‌حل‌ها و نقش موتورازین در انتخاب روغن صنعتی مناسب

کف‌کردن روغن در کمپرسورهای تبرید یک هشدار جدی درباره سلامت سیستم است؛ زیرا مستقیماً بر روغن‌رسانی، سایش و دمای تخلیه اثر می‌گذارد. راه‌حل پایدار، یک مسیر نظام‌مند است: مشاهده دقیق، آزمون حباب، نمونه‌گیری استاندارد، تحلیل ویسکوزیته/TAN/کارل‌فیشر و سپس اقدام اصلاحی هدفمند. تنظیم سوپرهیت، ارتقای جداکننده روغن، استفاده از درایر ظرفیت‌بالا، وکیوم اصولی و انتخاب روغن کم‌کف، پنج اهرم اصلی کنترل فومینگ هستند. برای سردخانه‌های ایران، اجرای چک‌لیست پیشگیرانه فصلی و ثبت داده‌ها تفاوت بین توقف اضطراری و عملکرد باثبات است.

موتورازین به‌عنوان مرجع تأمین روغن صنعتی، در انتخاب گرید مناسب و پایش وضعیت روغن می‌تواند کنار شما باشد. با اجرای مراحل این راهنما، نشانه‌های فومینگ ظرف مدت کوتاهی فروکش کرده و ریسک خرابی‌های پرهزینه به‌طور محسوسی کاهش می‌یابد.

• الگوریتم عیب‌یابی را از مشاهده تا آزمایشگاه کامل اجرا کنید.
• سوپرهیت پایدار و برگشت صحیح روغن را تضمین کنید.
• وکیوم عمیق و درایر مناسب، دشمن رطوبت و فومینگ است.
• جداکننده روغن کوالسینگ و بافل کارتل، کف را مهار می‌کند.
• پایش دوره‌ای روغن: ویسکوزیته، TAN، کارل‌فیشر.