مقدمه: بحران دمای کاری و اکسیداسیون روغن توربین عرشه یدک‌کش‌ها و بارج‌ها
عرشهٔ یدک‌کش‌ها و بارج‌ها در بنادر جنوبی ایران اغلب در شرایطی کار می‌کنند که امکان توقف وجود ندارد؛ مانورهای پی‌درپی، کشش‌های سنگین و عملیات مداوم در اسکله، توربین‌ها و تجهیزات دوّار را زیر فشار گرمایی و مکانیکی قرار می‌دهد. در چنین محیطی، روغن توربین به‌عنوان ستون فقرات سیستم‌های یاتاقان و کنترلی، نخستین سپر محافظ است؛ اما همین سپر در برابر دمای کاری بالا و تبادل حرارتی ناکافی به‌سرعت فرسوده می‌شود.
در تابستان‌های طولانی جنوب، از بندرعباس تا بوشهر و گناوه، دمای محیط عرشه و محفظه‌های تجهیزات به‌راحتی به سطوحی می‌رسد که اکسیداسیون روغن شتاب می‌گیرد. علامت‌های اولیه مانند تیره‌شدن روغن، بوی لاکی، افزایش TAN و شکل‌گیری رسوبات نازک وارنیش روی سطوح، هشدارهای جدی هستند؛ هشدارهایی که اگر شنیده نشوند، با افت فشار، چسبندگی شیرها و گرم‌شدن یاتاقان‌ها به توقف اضطراری ختم می‌شوند.
روندهای اخیر میدانی نشان می‌دهد با افزایش ساعات کار مداوم و به‌تعویق‌افتادن تعویض روغن به‌دلیل برنامه‌های فشردهٔ عملیاتی، موارد اکسیداسیون و تیره‌شدن روغن در توربین‌های عرشه رو به افزایش است. این یک بحران خاموش است؛ چون به‌آرامی رخ می‌دهد اما هزینهٔ آن ناگهانی و سنگین ظاهر می‌شود.
این گزارش خبری–تحلیلی با تمرکز بر «بحران دمای کاری و اکسیداسیون روغن توربین عرشه یدک‌کش‌ها و بارج‌ها»، نقش روغن توربین، سازوکار اکسیداسیون، اثرات دمای بالای جنوب، و راهکارهای قابل اجرا را بررسی می‌کند؛ از «روغن توربین برای یدک‌کش در گرمای جنوب» تا «برنامه آنالیز روغن توربین عرشه» و کنترل وارنیش.
نقش روغن توربین در سیستم‌های عرشه
کارکردهای کلیدی
روغن توربین در عرشهٔ یدک‌کش‌ها و بارج‌ها عمدتاً وظیفهٔ روانکاری یاتاقان‌های توربین‌های کمکی، ژنراتورها، توربوکمپرسورهای عرشه و سیستم‌های کنترل هیدرولیکی وابسته را برعهده دارد. این روغن باید اصطکاک را کاهش دهد، انتقال حرارت انجام دهد، آلودگی‌ها را معلق یا از سیستم خارج کند و از خوردگی و زنگ‌زدگی جلوگیری نماید. پایداری اکسیداسیون و عدم تمایل به تشکیل لجن/وارنیش در حضور دمای بالا و بارهای متناوب، ویژگی تعیین‌کنندهٔ عملکرد است.
مشخصه‌های ضروری
در انتخاب روغن توربین برای محیط‌های دریایی گرم، شاخص‌هایی مانند پایداری اکسیداسیون (آزمون RPVOT)، تمایل به تشکیل وارنیش (MPC)، قابلیت جدایش آب (دمولسیبیلیتی)، آزادی از کف و هواگیری سریع، و سازگاری با آب‌بندی‌ها و آلیاژها اهمیت دارد. انتخاب گرید مناسب (معمولاً ISO VG 46 یا 68 بسته به طراحی) باید با توجه به ظرفیت خنک‌کاری، فشار سیستم و تلورانس یاتاقان‌ها انجام شود. استفاده از روغن‌های پایه گروه II/III یا PAO با بسته‌های آنتی‌اکسیدان آمینی–فنولی می‌تواند عمر سرویس را در گرمای جنوب افزایش دهد؛ مشروط به رعایت پاکیزگی و کنترل دما.
توصیهٔ عملی: پیش از هر تغییر گرید، با مراجعه به دستورالعمل سازنده و داده‌های ویسکومتری، فشار پمپ، افت دما در مبدل و کد پاکیزگی هدف را بازبینی کنید تا ریسک کاویتاسیون یا افت فیلم هیدرودینامیک ایجاد نشود.
سازوکار اکسیداسیون، لجن و وارنیش: از شیمی تا عیب
مسیر تخریب
اکسیداسیون روغن فرایندی زنجیره‌ای است که با حضور اکسیژن، فلزات کاتالیست (مس/آهن)، دمای بالا و آلودگی‌ها تسریع می‌شود. محصولات اکسیداسیون شامل اسیدهای آلی، لاک‌ها و پلیمرهایی است که به‌صورت ذرات زیرمیکرون و لایه‌های چسبنده (وارنیش) روی سطوح داغ ته‌نشین می‌شوند. نتیجه، افزایش TAN، افزایش ویسکوزیته، تغییر رنگ به قهوه‌ای/کهربایی تیره و کاهش ظرفیت آنتی‌اکسیدان‌هاست.
پیامدهای عملکردی
وارنیش باعث گیرکردن شیرهای سروو، افزایش اصطکاک در یاتاقان‌ها، محدود شدن عبور روغن در گذرگاه‌های باریک و افزایش دمای موضعی می‌شود. در سطح سیستم، این پدیده به افت فشار، هشدارهای دمایی و در نهایت توقف اضطراری می‌انجامد. قاعدهٔ تجربی می‌گوید هر ۱۰ درجهٔ سانتی‌گراد افزایش دمای روغن می‌تواند سرعت اکسیداسیون را چند برابر کند؛ بنابراین کنترل دما و حذف کاتالیست‌ها (آب، ذرات، مس) حیاتی است.
توصیهٔ عملی: پایش MPC برای ریسک وارنیش، و استفاده از فیلترهای جاذب وارنیش یا واحدهای پالایش جانبی (kidney-loop) را در برنامهٔ PM وارد کنید تا نرخ رسوب کاهش یابد.
اثر دمای بالا، تهویه ناکافی و تعویض دیرهنگام در بنادر جنوبی
در عرشهٔ شناورها، مبدل‌های حرارتی آب دریا و رادیاتورها گاهی به‌دلیل رسوب‌گیری، رشد زیستی یا محدودیت دبی آب خنک‌کار، راندمان کافی ندارند. نتیجه، دمای پایاب روغن بالا و کاهش حاشیهٔ ایمنی است. در بنادر گرم جنوب، دمای محیط می‌تواند به‌گونه‌ای باشد که دمای مخزن روغن از ۷۰–۸۰°C فراتر رود؛ محدوده‌ای که آنتی‌اکسیدان‌ها به‌سرعت مصرف می‌شوند و «اکسیداسیون روغن توربین در بنادر ایران» به یک ریسک عملیاتی تبدیل می‌شود.
تعویق تعویض روغن برای هماهنگی با برنامهٔ عملیات یا کمبود نیروی سرویس، عمر آنتی‌اکسیدان را می‌کاهد و منحنی فرسودگی را تند می‌کند. تهویهٔ ناکافی اتاقک تجهیزات و گردش هوای محدود نیز دمای کلی سیستم را بالا نگه می‌دارد. ترکیب این عوامل، به‌ویژه در یدک‌کش‌هایی که Manoeuvring duty بالایی دارند، خود را در افزایش بوی لاکی، فواصل کوتاه‌تر شست‌وشوی فیلتر و افزایش توقفات اضطراری نشان می‌دهد.
توصیهٔ عملی: صحت عملکرد ترموستات‌ها و بای‌پس، نظافت کویل‌های مبدل، کالیبراسیون سنسورهای دما/فشار و بررسی نقاط داغ با دوربین حرارتی را هر ۳ ماه تکرار کنید. برای ناوگان با Duty سنگین، «برنامه آنالیز روغن توربین عرشه» را ماهانه تدوین کنید.
شرایط ایده‌آل در برابر واقعیت میدانی: مقایسه برای تصمیم‌گیری
مهندسان نگهداری معمولاً با دو تصویر روبه‌رو هستند: مشخصات ایده‌آل طراحی و واقعیت سخت عملیات روزانه. جدول زیر، نمایی ساده از فاصلهٔ این دو جهان است؛ تا روشن شود چرا بازنگری در انتخاب گرید، ظرفیت خنک‌کاری و دورهٔ پایش ضروری است. اعداد نمونه‌اند و بسته به طراحی و اقلیم تغییر می‌کنند؛ اما جهت تحلیل تصمیم‌گیری مفید هستند.
به‌عنوان مثال، آنچه روی کاغذ ۵ سال عمر روغن پیش‌بینی شده، ممکن است در گرمای جنوب و با تهویهٔ ناکافی، به کمتر از ۱۸–۲۴ ماه کاهش یابد. همچنین شاخص‌های اکسیداسیون و شمار توقفات اضطراری، مستقیماً تابع برنامهٔ پایش و پاکیزگی روغن هستند.
| مولفه | شرایط ایده‌آل | شرایط واقعی در یدک‌کش‌ها و بارج‌ها |
|---|---|---|
| دمای کاری روغن (مخزن) | 50–60°C با نوسان کم | 70–85°C با نوسان لحظه‌ای |
| طول عمر روغن | 3–5 سال (با پایش کامل) | 12–24 ماه (بدون اصلاحات حرارتی) |
| شاخص اکسیداسیون (TAN/میزان MPC) | TAN پایدار، MPC < 15 | روند صعودی TAN، MPC 30–40 یا بیشتر |
| توقفات اضطراری مرتبط | نادر یا صفر | 1–3 مورد در فصل گرم |
برنامه پایش و آنالیز روغن توربین عرشه: از نمونه‌برداری تا اقدام
آزمون‌های کلیدی و فرکانس پیشنهادی
برای ناوگان فعال در گرمای جنوب، نمونه‌برداری ماهانه در فصل گرم و دوماهه در فصل معتدل توصیه می‌شود. آزمون‌های کلیدی شامل: ویسکوزیته در 40/100°C، TAN، RPVOT برای ظرفیت آنتی‌اکسیدان، FTIR برای کربونیل‌ها و اکسیداسیون، MPC برای ریسک وارنیش، آب به روش کارل‌فیشر، شمارش ذرات و کد پاکیزگی هدف (مثلاً ISO 4406: 17/15/12 یا بهتر)، فلزات سایش (ICP) و آزمون کف/هواگیری است. آستانه‌های اقدام می‌تواند شامل افزایش TAN به‌میزان 0.2–0.5 mgKOH/g نسبت به مقدار پایه، افت RPVOT بیش از 50% و MPC فراتر از 30 باشد.
اقدام اصلاحی باید پلکانی باشد: از افزودن آنتی‌اکسیدان‌های سازگار (طبق توصیهٔ سازنده)، فیلتراسیون بای‌پس با مدیای ضد وارنیش، شست‌وشوی مبدل حرارتی و تعویض فیلترها، تا برنامه‌ریزی تعویض کامل روغن در اولین پنجرهٔ عملیاتی. نگهداری سوابق روندی، کلید پیشگیری از توقفات اضطراری است.
پرسش‌های متداول
۱) هر ۱۰ درجه افزایش دما دقیقاً چه اثری دارد؟
به‌صورت تجربی، با افزایش حدود ۱۰°C، سرعت واکنش‌های اکسیداسیون افزایش محسوسی می‌یابد و طول عمر روغن کاهش می‌یابد. این نسبت مطلق و ثابت نیست و به نوع روغن و بار حرارتی وابسته است؛ اما برای تصمیم‌گیری عملی، مبنای خوبی برای سخت‌گیرانه‌تر کردن پایش در گرماست.
۲) چه زمانی تعویض کامل به‌جای احیا مناسب است؟
وقتی RPVOT به کمتر از 50% مقدار پایه سقوط کند، MPC بالاتر از 30–40 بماند و TAN رو به افزایش باشد، به‌خصوص اگر وارنیش عملکرد شیرها را مختل کرده، تعویض کامل همراه با شست‌وشوی سیستم منطقی‌تر از احیا است.
۳) کدام گرید برای یدک‌کش‌ها مناسب‌تر است؟
در بسیاری از سامانه‌ها ISO VG 46 انتخاب رایج است؛ اما در دمای محیط بسیار بالا یا تلورانس‌های بزرگ‌تر، ISO VG 68 ممکن است فیلم پایدارتری ایجاد کند. ارجاع به توصیهٔ سازنده، فشار پمپ و ظرفیت خنک‌کاری تصمیم نهایی را تعیین می‌کند.
۴) آب در روغن چقدر خطرناک است؟
حتی مقادیر کم (بالای 200 ppm) می‌تواند اکسیداسیون را تسریع و فیلم روانکار را ناپایدار کند. بررسی سلامت مبدل‌های آب دریا–روغن و دی‌گازینگ مناسب مخزن اهمیت دارد. آزمون کارل‌فیشر شاخص اصلی تصمیم‌گیری است.
۵) آیا پایش آنلاین مفید است؟
سنسورهای دما، رطوبت نسبی روغن، ذرات و دی‌الکتریک در کنار آنالیز آزمایشگاهی، دید پیوسته‌ای می‌دهند. برای ناوگان پُردیوتی، نصب پایش آنلاین روی حلقهٔ برگشت روغن توصیه می‌شود.
انتخاب گرید و سطح کیفیت + کنترل دما: چک‌لیست عملی ناوگان
انتخاب درست روغن و اجرای کنترل‌های حرارتی، مکمل یکدیگرند. در گرمای جنوب، به روغنی نیاز دارید که هم ویسکوزیتهٔ پایدار در دمای بالا داشته باشد و هم بستهٔ افزودنی مقاوم به اکسیداسیون. روغن‌های پایهٔ گروه II/III یا PAO، با آنتی‌اکسیدان آمینی–فنولی و افزودنی‌های ضدزنگ/ضدخوردگی، برای «اکسیداسیون روغن توربین در بنادر ایران» مزیت محسوسی دارند. در کنار آن، ظرفیت خنک‌کاری و تهویه باید تقویت شود.
- انتخاب گرید: بر اساس فشار و دمای واقعی، از ISO VG 46 به 68 تنها با استدلال حرارتی–هیدرولیکی مهاجرت کنید؛ ویسکوزیتهٔ بیش‌ازحد می‌تواند راه‌اندازی سرد و پمپاژ را دشوار کند.
- کیفیت روغن: به RPVOT بالا، دمولسیبیلیتی قوی، شاخص کف پایین و سازگاری متریالی توجه کنید؛ برای مقاصد دریایی، مقاومت به زنگ و پایداری در حضور نمک اهمیت ویژه دارد.
- کنترل دما: نظافت مبدل آب دریا، رفع هواگرفتگی، تنظیم دبی، و استفاده از بادزن‌های کمکی/کانال‌کشی تهویهٔ اتاقک تجهیزات.
- پاکیزگی: دستیابی به ISO 4406 هدف 17/15/12 یا بهتر با فیلتراسیون چندمرحله‌ای و فیلتر جاذب وارنیش.
- آمادگی عملیاتی: تعریف پنجره‌های سرویس کوتاه ولی منظم برای تعویض جزئی/کامل در فصل گرم، تا از توقفات اضطراری جلوگیری شود.
برای خرید و انتخاب علمی محصول، صفحهٔ روغن صنعتی را بررسی کنید و با مشاوران فنی تماس بگیرید.
جمع‌بندی و نقش موتورازین در مدیریت ریسک اکسیداسیون
بحران دمای کاری و اکسیداسیون روغن توربین عرشه، صرفاً یک مشکل نگهداری نیست؛ هشداری دربارهٔ تاب‌آوری عملیاتی ناوگان است. وقتی دمای محیط بالا می‌رود، تهویهٔ موضعی ضعیف است و تعویض روغن به‌دلیل فشار مأموریت به تعویق می‌افتد، آنتی‌اکسیدان‌ها سریع‌تر مصرف می‌شوند، TAN افزایش می‌یابد، و ذرات ریز اکسیدی زمینهٔ تشکیل وارنیش را فراهم می‌کنند. پیامد، افت راندمان خنک‌کاری، گیرکردن شیرها، افزایش دمای یاتاقان و نهایتاً توقف اضطراری است. از این منظر، مدیریت روغن توربین نه هزینه، بلکه بیمهٔ استمرار عملیات است.
با این حال، بحران قابل مدیریت است. نخست، تصویری دقیق از «شرایط واقعی» بسازید: دماهای واقعی مخزن، بازگشت و یاتاقان‌ها را ثبت کنید، راندمان مبدل‌های آب دریا را بسنجید و کد پاکیزگی را هدف‌گذاری کنید. دوم، «برنامه آنالیز روغن توربین عرشه» را با فرکانس بالاتر در فصل گرم اجرا کنید: ویسکوزیته، TAN، RPVOT، FTIR، MPC، آب و ذرات. سوم، سیاست اقدام پلکانی داشته باشید: از فیلتراسیون بای‌پس و احیا تا تعویض کامل، بر اساس آستانه‌های تعریف‌شده و شرایط مأموریت. چهارم، انتخاب روغن را متناسب با اقلیم انجام دهید؛ روغن‌های با پایداری اکسیداسیون بالا، دمولسیبیلیتی قوی و تمایل کم به وارنیش، در گرمای جنوب اختلاف معناداری ایجاد می‌کنند.
در نهایت، برنامه‌ریزی تعمیرات فرصت‌محور و تأمین مطمئن، حلقهٔ پایانی زنجیره است. هماهنگی با شبکهٔ توزیع برای تأمین به‌موقع روغن، فیلتر و قطعات خنک‌کاری، هزینهٔ توقفات اضطراری را به‌طور محسوسی کاهش می‌دهد. برای ناوگان‌های فعال در آب‌های جنوبی، استفاده از خدمات پشتیبانی و پخش منطقه‌ای اهمیت دوچندان دارد. از همین رو، پیشنهاد می‌شود برای هماهنگی تأمین در بنادر و اسکله‌های پررفت‌وآمد، از خدمات پخش عمده روغن صنعتی ناوگان دریایی استفاده کنید و با برنامهٔ نگهداری خود همگام سازید. همچنین می‌توانید برای آشنایی با گسترهٔ خدمت‌رسانی، صفحهٔ موتورازین را بررسی کنید.
بدون نظر