ساعت ۲:۴۰ بامداد، واحد گازیِ یک نیروگاه سیکل ترکیبی در جنوب کشور روی بار بالا کار میکرد. اپراتور از اتاق کنترل گزارش داد که دمای یاتاقان ژنراتور «یکیدرمیان» بالا میرود و با کاهش بار، موقتاً آرام میشود. همزمان، تیم نت نمونه روغن توربین/سیستم روانکاری را برای UOA فرستاده بود؛ همان آنالیز روغن در حین کار که برای پایش وضعیت تجهیز انجام میدهیم تا از دل روغن، وضعیت واقعی ماشین را بخوانیم. نتیجه که رسید، دو عدد از همه بیشتر توجه را جلب کرد: آب در حدی که از آستانه هشدار بالاتر بود و ویسکوزیته که نسبت به نمونه مبنا افت کرده بود. مدیر تعمیرات در دو راهیِ «ادامه بهرهبرداری تا پایان پیک» یا «توقف کنترلشده» قرار گرفت؛ تصمیمی که نه با حدس، بلکه با چند شاخص تصمیمساز در UOA بسته شد: منبع ورود آب، احتمال از کار افتادن کولر روغن، افت فیلم روغن روی یاتاقان و ریسک سایش سریع. همان شب واحد با یک توقف برنامهریزینشده کوچک از فاجعه توقف طولانی جلوگیری کرد؛ و نکته کلیدی این بود که تیم نت بهجای نگاهکردن به فهرست بلندبالای آزمونها، روی شاخصهایی تمرکز کرد که واقعاً «تصمیم تعمیراتی» میسازند.
چرا UOA در نیروگاه «ابزار تصمیم» است، نه گزارش آزمایشگاهی؟
در نیروگاه، هزینه واقعی فقط قیمت روغن نیست؛ هزینه اصلی «ریسک توقف»، «افت راندمان»، «آسیب یاتاقان»، و «زمان خواب واحد» است. UOA وقتی ارزش اقتصادی پیدا میکند که به سؤالهای اجرایی جواب بدهد: آیا میتوانیم ادامه بدهیم؟ اگر نه، چقدر وقت داریم؟ ریشه مشکل در روغن است یا در تجهیز/فرآیند؟ و مهمتر: چه اقدام کمهزینهای هست که قبل از بازکردن تجهیز انجام دهیم؟
برای همین در محیط نیروگاهی باید بین سه نوع شاخص تمایز قائل شویم:
- شاخصهای روندی: آرام تغییر میکنند و با مقایسه نمونههای پشتسرهم معنی پیدا میکنند (مثلاً افزایش تدریجی TAN، یا تغییرات آهسته ویسکوزیته).
- شاخصهای هشداردهنده: تغییرشان معمولاً علامت شروع یک مکانیزم خرابی یا ورود آلودگی است و باید بررسی و اقدام اصلاحی آغاز شود (مثلاً ورود آب یا جهش فلزات سایشی).
- شاخصهای بحرانی: وقتی از حد مشخص رد شوند، ادامه کار میتواند ریسک خرابی ثانویه و هزینه سنگین داشته باشد و معمولاً به توقف/کاهش بار/ایزولهسازی مدار منجر میشود.
نکته فرهنگساز در نیروگاههای ایران این است که «یک عدد» بهتنهایی تصمیم نمیسازد؛ روند + زمینه عملیاتی (بار، دمای محیط، تعمیرات اخیر، تعویض فیلتر، شستوشوی کولر، نشتیها) تصمیم را قابل دفاع میکند.
ویسکوزیته و اکسیداسیون: دو شاخص که مستقیم به فیلم روغن و دما وصلاند
در سیستمهای روانکاری توربین و ژنراتور، ویسکوزیته یعنی توانایی روغن برای ساخت فیلم پایدار بین سطوح. افت یا افزایش غیرعادی ویسکوزیته، از همان شاخصهایی است که مستقیماً میتواند به تصمیم کاهش بار یا توقف منجر شود؛ چون «فیلم روغن» با تغییر ویسکوزیته و دمای کار تغییر میکند.
در نیروگاه معمولاً دو سناریو تصمیمساز داریم:
- کاهش ویسکوزیته: میتواند ناشی از رقیقشدن (ورود سوخت/حلال در برخی تجهیزات جانبی)، اختلاط اشتباه روغن، یا برش مکانیکی در برخی فرمولها باشد. نتیجه عملی: افت فشار فیلم و افزایش ریسک تماس مرزی در یاتاقان.
- افزایش ویسکوزیته: اغلب با اکسیداسیون و تشکیل محصولات سنگینتر همراه است؛ یعنی روغن در دما/زمان بالا پیر شده یا در معرض هوا/فلزات کاتالیستی قرار گرفته. نتیجه عملی: سختتر شدن گردش روغن، افت انتقال حرارت و بالا رفتن دمای نقاط حساس.
اکسیداسیون در گزارشها ممکن است بهصورت عددی (FTIR) یا نشانههای غیرمستقیم (افزایش ویسکوزیته، افزایش TAN، تیرگی و لاکمانند شدن) دیده شود. برای تصمیمسازی، مهم است این سه را کنار هم ببینید: ویسکوزیته + اکسیداسیون + دمای کارکرد. اگر هر سه در جهت بدتر شدن حرکت کنند، احتمالاً با «مسئله روغن» طرف نیستید؛ با «مسئله شرایط کار» طرفید: خنککاری ناکافی، برگشت روغن داغ، تهویه ضعیف اتاق یاتاقان، یا آلودگی هوا به بخارات.
در انتخاب و تأمین روغنهای نیروگاهی، بسیاری از تیمهای تدارکات بهدرستی به سمت منابع تخصصی میروند تا مشخصات و پایداری محصول روشن باشد؛ برای مرور دستهبندیها و نکات انتخاب، بخش روغن صنعتی در موتورازین میتواند بهعنوان یک نقشه راه قابل استناد استفاده شود.
فلزات سایشی و آلودگی ذرات: وقتی روغن «داستان مکانیکی» تعریف میکند
فلزات سایشی از تصمیمسازترین خروجیهای UOA هستند، چون مستقیماً به سایش قطعات اشاره میکنند؛ اما تفسیرشان بدون زمینه، خطای رایج است. در نیروگاه، جهش ناگهانی آهن/مس/قلع/سرب (بسته به نوع یاتاقان و آلیاژها) باید با سه سؤال همراه شود: آیا تعمیرات اخیر داشتهایم؟ آیا فیلتر عوض شده؟ آیا شرایط بهرهبرداری تغییر کرده (بار، استارتاستاپهای زیاد)؟
در کنار فلزات، شاخصهای آلودگی ذرات (مثل شمارش ذرات/کد پاکیزگی یا نشانههای فیلترپذیری) تعیین میکنند که مسئله «سایش واقعی» است یا «گردش ذرات» به دلیل ضعف فیلتراسیون یا بازشدن مسیر بایپس.
| الگوی دیدهشده در UOA | برداشت محتمل (بدون قطعیت) | اقدام تصمیمساز پیشنهادی |
|---|---|---|
| افزایش فلزات سایشی + پاکیزگی بدتر | گردش ذرات/افت کارایی فیلتر یا ورود آلودگی از مخزن/تنفس | بررسی بایپس فیلتر، وضعیت تنفس مخزن، نمونهگیری بعد از فیلتراسیون آفلاین |
| افزایش فلزات سایشی + پاکیزگی ثابت | سایش واقعی در یک نقطه (یاتاقان/کوپلینگ/پمپ) | همزمانسازی با ارتعاش/دما، برنامهریزی توقف کوتاه برای بازرسی هدفمند |
| فلزات بالا بعد از اورهال | سایش آببندی/Run-in یا آلودگی مونتاژ | تعیین دوره پایش فشرده (مثلاً ۲ نمونه پشتسرهم) قبل از تصمیم توقف بلند |
آب، امولسیون و افت افزودنی: شاخصهای هشداردهندهای که سریع به بحران میرسند
آب در روغن توربین/سیستم روانکاری نیروگاهی، فقط یک آلودگی ساده نیست؛ «تسریعکننده خرابی» است. آب میتواند باعث افت روانکاری، افزایش ریسک خوردگی، کاهش عمر فیلتر، و تحریک اکسیداسیون شود. اگر آب بهصورت امولسیون دربیاید، یعنی سیستم از مرحله هشدار به مرحله عملیاتیِ پرریسک نزدیک شده است.
منابع ورود آب در نیروگاهها معمولاً یکی از اینهاست: نشتی کولر روغن (آب خنککن)، تنفس مخزن در رطوبت بالا، شستوشوی نامناسب اطراف تجهیزات، یا ورود آب در هنگام تاپآپ/حمل. در اقلیمهای مرطوب مثل شمال و جنوب، کنترل تنفس و آببندی مخزن ارزشش چند برابر میشود.
از نگاه تصمیمسازی، سه حالت داریم:
- روندی: افزایش آهسته آب در چند نمونه متوالی؛ معمولاً با ضعف تنفسی/رطوبت محیط همخوان است. تصمیم: اصلاح تنفس، خشکسازی آفلاین، نمونهگیری فشرده.
- هشداردهنده: جهش آب بعد از تعمیرات کولر یا تغییر شرایط آب خنککن. تصمیم: تست نشتی کولر، جداسازی مدار، بررسی شیرها.
- بحرانی: آب بالا همراه با افت ویسکوزیته/کف/نوسان فشار. تصمیم: کاهش بار یا توقف کنترلشده، چون ریسک یاتاقان و پمپ بالا میرود.
در همین نقطه، یک خطای رایج این است که تیمها «فقط آب را تخلیه میکنند» و تصور میکنند مسئله حل شده؛ در حالیکه اگر منبع ورود آب پابرجا باشد، شاخصها ظرف چند روز برمیگردند و تصمیمهای بعدی سختتر میشود.
TAN/TBN و شیمی روغن: از «تعویض دورهای» تا «تعویض مبتنی بر وضعیت»
در نیروگاهها (بهویژه برای روغنهای توربین و برخی مدارهای کمکی)، تمرکز روی TAN/TBN به شما کمک میکند که از تعویضهای صرفاً تقویمی فاصله بگیرید و به تعویض مبتنی بر وضعیت برسید. TAN (عدد اسیدی) معمولاً با اکسیداسیون و تولید ترکیبات اسیدی بالا میرود و میتواند به خوردگی و تشکیل رسوب کمک کند. TBN (عدد بازی) بیشتر در موتورهای احتراقی معنی دارد، اما در برخی مدارها هم برای فهم ظرفیت خنثیسازی و وضعیت افزودنیها استفاده میشود؛ در هر صورت، تفسیر این دو باید با نوع روغن و کاربردش سازگار باشد.
شاخص تصمیمساز اینجا «صرفاً عدد TAN» نیست؛ بلکه شیب تغییر TAN و همراهی آن با اکسیداسیون، وارنیش/رسوب و تغییر ویسکوزیته است. در تجربه میدانی نیروگاهی، وقتی TAN آرام بالا میرود اما ویسکوزیته و پاکیزگی کنترل شدهاند، اغلب میتوان با فیلتراسیون/پاکسازی و کنترل دما، عمر روغن را منطقی تمدید کرد. اما اگر TAN با اکسیداسیون و افزایش ویسکوزیته هممسیر شود، تعلل میتواند به چسبندگی شیرها و افزایش ریسک trip منجر شود.
«روغن را با یک عدد عوض نکنید؛ با یک روند و یک ریسک عوض کنید.» این جملهای است که خیلی از مهندسان نت در نیروگاهها بعد از چند تجربه توقف ناخواسته به آن میرسند.
ریسکهای اجرایی در تعمیرگاه و سایت
بخش قابلتوجهی از خطاهای تصمیمگیری UOA از خود آزمایش نیست؛ از اجراست. چند ریسک پرتکرار که در نیروگاهها و تعمیرگاههای پیمانکار دیده میشود:
- نمونهگیری از نقطه غلط: نمونه از ته مخزن یا بعد از فیلتر گرفته میشود و واقعیت مدار را مخدوش میکند. نتیجه: تصمیم تعمیراتی اشتباه (مثلاً تصور «پاکیزگی خوب» در حالیکه ذرات قبل از فیلتر بالا بودهاند).
- عدم ثبت شرایط کار: اگر بار، دمای روغن، ساعت کارکرد، تاپآپ و تعمیرات اخیر ثبت نشود، تفسیر فلزات سایشی و ویسکوزیته قابل دفاع نیست.
- آلودگی ظرف نمونه: ظرف غیراستاندارد یا درپوش آلوده میتواند آب/ذرات را بالا نشان دهد و یک توقف بیمورد بسازد.
- مقایسه با «حد ثابت» بدون مبنا: یک نیروگاه با روغن تازه، واحد مشابه با روغن کهنه، و یک واحد با فیلتراسیون آفلاین قوی، آستانه یکسان ندارند.
- نادیده گرفتن اثر تاپآپ: افزودن روغن تازه میتواند TAN را پایین بیاورد و وضعیت را بهتر از واقعیت نشان دهد؛ یا برعکس با اختلاط نامناسب، ویسکوزیته را بههم بزند.
راهحل عملی برای کاهش این ریسکها، استاندارد کردن «رویه نمونهگیری» و اتصال UOA به سایر ابزارهای پایش وضعیت است. اگر UOA میگوید فلزات سایشی بالا رفته، همان هفته ارتعاش و دما را هم چک کنید تا تصمیم تعمیراتی از حدس به شواهد تبدیل شود.
پایش، مستندسازی و معیار پذیرش کار
برای اینکه UOA واقعاً تصمیمساز شود، باید از «گزارش پراکنده» به «سیستم پایش» تبدیل شود. پیشنهاد اجرایی موتورازین برای نیروگاهها این است که سه لایه معیار تعریف کنید: مبنا (Baseline)، هشدار (Alert) و بحرانی (Critical). آستانهها باید با دادههای خود همان واحد کالیبره شوند، اما میتوان یک چارچوب عملیاتی ارائه داد:
- Baseline: نمونه روغن تازه + نمونه بعد از ۲۰۰ تا ۵۰۰ ساعت کارکرد (برای شناخت رفتار اولیه).
- Alert: وقتی یک شاخص از روند طبیعی خودش خارج شد یا جهش معنیدار داشت؛ اقدام اصلاحی و نمونهگیری زودتر.
- Critical: وقتی ترکیب چند شاخص ریسک خرابی ثانویه را بالا میبرد؛ تصمیم توقف/کاهش بار/ایزولهسازی.
برای ملموس شدن، جدول زیر «معیار پذیرش کار» را به زبان تصمیم ترجمه میکند (اعداد دقیق باید با نوع روغن، سازنده تجهیز و تاریخچه واحد تنظیم شوند):
| شاخص | روندی (پایش) | هشداردهنده (اقدام) | بحرانی (تصمیم) |
|---|---|---|---|
| ویسکوزیته | تغییر آهسته و قابل توضیح با دما/تاپآپ | انحراف محسوس نسبت به مبنا | انحراف شدید همراه با علائم عملیاتی (دما/فشار/کف) |
| آب | افزایش آرام در فصل مرطوب | جهش پس از تعمیرات/تغییرات کولر | آب بالا + امولسیون/نوسان فشار/ریسک یاتاقان |
| اکسیداسیون + TAN | شیب کم و پایدار | افزایش شیب یا همزمانی با تیرگی/رسوب | افزایش همزمان TAN، اکسیداسیون و ویسکوزیته (ریسک وارنیش/گیرکردن شیرها) |
| فلزات سایشی | روند ملایم متناسب با ساعت کارکرد | جهش ناگهانی یا الگوی غیرمعمول | جهش + شواهد مکانیکی (ارتعاش/دما) یا تکرار در دو نمونه |
مستندسازی باید شامل زمان نمونهگیری، نقطه نمونهگیری، ساعت کارکرد، بار، دمای روغن، اقدامات اخیر (تعویض فیلتر، شستوشو، تاپآپ) و هر آلارم عملیاتی باشد. این اطلاعات همان چیزی است که گزارش آزمایشگاهی را به «پرونده تصمیم تعمیراتی» تبدیل میکند.
چهار مثال میدانی از تصمیمهای درست/نادرست مبتنی بر UOA در نیروگاه
مثال ۱ (درست): توقف کوتاه بهجای خرابی یاتاقان
در یک واحد بخار، آب در روغن بهصورت جهشی بالا رفت و همزمان ویسکوزیته کمی افت کرد. تیم نت بهجای تعویض سریع روغن، منبع را هدف گرفت: تست نشتی کولر روغن و بررسی اختلاف فشار. نشتی ریز تأیید شد و با یک توقف کوتاه، کولر ایزوله و تعمیر شد. روغن با خشکسازی آفلاین به محدوده قابلقبول برگشت. اگر فقط «تعویض روغن» انجام میشد، آب دوباره برمیگشت و ریسک سایش ادامه داشت.
مثال ۲ (نادرست): تصمیم تعویض روغن بهخاطر یک عدد TAN
در یک واحد گازی، TAN نسبت به ماه قبل بالاتر گزارش شد. بدون نگاه به روند چندماهه و بدون بررسی اکسیداسیون/ویسکوزیته، تصمیم تعویض کامل روغن گرفته شد. بعداً مشخص شد در همان دوره، تاپآپ زیاد انجام شده و نمونهگیری از نقطهای بوده که روغن در آن دمای بالاتری داشته است. نتیجه: هزینه تعویض بالا رفت، اما ریشه مشکل (کاهش کارایی خنککاری) حل نشد و چند هفته بعد شاخصها دوباره بدتر شدند.
مثال ۳ (درست): تشخیص خطای فیلتراسیون از ترکیب فلزات سایشی و آلودگی
در یک نیروگاه سیکل ترکیبی، فلزات سایشی کمی بالا رفت، اما همزمان شاخصهای آلودگی ذرات هم بدتر شد. تیم بهرهبرداری ابتدا نگران یاتاقان بود، اما با بررسی بایپس فیلتر مشخص شد یک شیر بهدرستی در مدار ننشسته و بخشی از جریان بدون فیلتراسیون میچرخد. با اصلاح مسیر و پایش مجدد، فلزات در دو نمونه بعدی به روند عادی برگشتند؛ تصمیم تعمیراتی از «بازکردن یاتاقان» به «رفع ایراد فیلتر» تبدیل شد.
مثال ۴ (نادرست): نادیده گرفتن آب چون «واحد در پیک است»
در یک واحد گازی، آب در روغن به سطح هشدار رسیده بود و نشانههای امولسیون هم دیده میشد، اما چون واحد در پیک تابستان بود، تصمیم به ادامه کار گرفته شد. چند روز بعد نوسان فشار روغن و افزایش دمای یاتاقان رخ داد و توقف اضطراری اتفاق افتاد. بررسی پس از توقف نشان داد ورود آب از کولر روغن ادامهدار بوده و اگر همان ابتدا یک توقف کنترلشده کوتاه انجام میشد، از خواب طولانی واحد جلوگیری میشد.
برای نیروگاههایی که بخشی از تدارکات یا پروژههای روانکارشان از مسیرهای شهری انجام میشود، هماهنگکردن تأمین پایدار و تحویل سریع در شهرهای صنعتی کمک میکند تصمیمهای مبتنی بر پایش وضعیت، زمینگیر «کمبود روغن/فیلتر» نشود؛ در این زمینه، تامین روغن صنعتی در شهر اصفهان میتواند برای تیمهایی که در محور مرکزی کشور فعالیت دارند، مفید باشد.
پرسشهای متداول
UOA در نیروگاه را هر چند وقت یکبار انجام دهیم؟
بهجای یک نسخه ثابت، دوره نمونهگیری را با ریسک تجهیز تنظیم کنید. برای مدارهای حساس (یاتاقان ژنراتور/توربین) معمولاً دورههای کوتاهتر در زمانهای پرریسک (پیک، بعد از تعمیرات، بعد از تعویض فیلتر) منطقی است. هدف این است که «روند» بسازید؛ بدون روند، حتی بهترین آزمایش هم تصمیم تعمیراتی مطمئن نمیدهد.
آیا یک نتیجه بد بهتنهایی برای توقف واحد کافی است؟
معمولاً نه. تصمیم توقف وقتی قابل دفاع میشود که یا شاخص «بحرانی» باشد (مثلاً آب بالا همراه با علائم عملیاتی)، یا یک شاخص هشداردهنده در دو نمونه پشتسرهم تکرار شود، یا با شواهد دیگر پایش وضعیت مثل ارتعاش/دما همراستا باشد. در نیروگاه، ترکیب دادهها مهمتر از یک عدد منفرد است.
فرق شاخصهای روندی با هشداردهنده در UOA چیست؟
شاخصهای روندی آهسته تغییر میکنند و برای مدیریت عمر روغن و پیشگیری عالیاند (مثل تغییر تدریجی ویسکوزیته یا TAN). شاخصهای هشداردهنده معمولاً جهش یا تغییر غیرمنتظره دارند و میگویند «یک اتفاق در سیستم افتاده» (مثل ورود آب یا افزایش ناگهانی فلزات سایشی). دستهبندی درست، جلوی تصمیمهای عجولانه یا دیرهنگام را میگیرد.
اگر فلزات سایشی بالا رفت، یعنی حتماً یاتاقان خراب است؟
خیر. فلزات سایشی بالا میتواند از آلودگی مونتاژ پس از تعمیرات، افت فیلتراسیون، یا حتی تغییر نقطه نمونهگیری باشد. برای تصمیم تعمیراتی، فلزات را با پاکیزگی/آلودگی ذرات، روند زمانی، و علائم مکانیکی (ارتعاش، دما، صدا) کنار هم ببینید. بهترین کار، نمونهگیری تکراری با شرایط کنترلشده است.
TAN بالا یعنی باید روغن را فوراً تعویض کنیم؟
TAN بهتنهایی حکم تعویض نیست. اگر TAN بالا رفته ولی ویسکوزیته، اکسیداسیون و پاکیزگی کنترل شدهاند، ممکن است با اصلاح شرایط کار و فیلتراسیون، هنوز عمر مفید داشته باشید. اما اگر TAN همزمان با اکسیداسیون و افزایش ویسکوزیته بالا برود، ریسک وارنیش و گیرکردن اجزا بیشتر میشود و تعویض/پاکسازی میتواند توجیه داشته باشد.
جمعبندی برای تیم نت و بهرهبرداری
در نیروگاه، UOA زمانی ارزش واقعی دارد که از «گزارش آزمایشگاهی» به «زبان تصمیم» ترجمه شود. شاخصهای تصمیمساز معمولاً محدودند: ویسکوزیته و اکسیداسیون برای فهم پایداری فیلم و پیرشدگی روغن، آب برای کنترل ریسک سریعِ یاتاقان و خوردگی، فلزات سایشی و آلودگی ذرات برای تفکیک سایش واقعی از ضعف فیلتراسیون، و TAN/TBN برای مدیریت عمر شیمیایی روغن. با تفکیک شاخصهای روندی/هشداردهنده/بحرانی، استانداردکردن نمونهگیری و مستندسازی شرایط کار، و اعتبارسنجی نتایج با سایر ابزارهای پایش وضعیت، «تصمیم تعمیراتی» از سلیقه به یک تصمیم مهندسی و قابل دفاع تبدیل میشود؛ تصمیمی که هم ریسک توقف را کم میکند و هم هزینه روانکار را هوشمندانه مدیریت میکند.
بدون نظر