آنالیز روغن در معدن (UOA)؛ پارامترهای کلیدی برای تصمیم سرویس

آنالیز روغن در معدن (UOA) چرا با «تعویض کیلومتری/ساعتی» فرق دارد؟

در عملیات معدنی ایران، روغن فقط یک مصرفی نیست؛ یک قطعه نامرئی از سیستم قابلیت اطمینان است. لودر، دامپتراک، بیل مکانیکی، کمپرسور، گیربکس‌های سنگین و سیستم‌های هیدرولیک در گردوغبار بالا، بار شوکی، شیفت‌های طولانی و توقف‌های پرهزینه کار می‌کنند. در این شرایط، تعویض روغن با ساعت کارکرد ثابت، دو ریسک همزمان ایجاد می‌کند: یا «زود تعویض می‌کنید» و هزینه روغن، فیلتر و توقف را بالا می‌برید؛ یا «دیر تعویض می‌کنید» و خرابی یاتاقان، پمپ، شیر هیدرولیک و دنده‌ها را می‌خرید.

UOA (Used Oil Analysis) یعنی تصمیم سرویس بر پایه داده. اما نکته کلیدی این است که در معدن، هر پارامتر به تنهایی تصمیم‌ساز نیست؛ ترکیب روندها تصمیم می‌سازد. مثلاً بالا رفتن آهن می‌تواند از سایش طبیعی باشد، اما اگر همزمان سیلیس (گردوغبار) بالا برود و گرانروی هم از محدوده خارج شود، پیام «نفوذ خاک + فیلتراسیون ناکافی + سایش شتاب‌گرفته» است. این مقاله با ساختار تحلیلی-مقایسه‌ای، پارامترهای کلیدی UOA را کنار هم می‌گذارد تا بتوانید برای ادامه کار، تعویض روغن، تعویض فیلتر، اصلاح تنفس مخزن، یا توقف برنامه‌ریزی‌شده تصمیم بگیرید.

چه پارامترهایی واقعاً تصمیم سرویس را عوض می‌کنند؟ (نقشه تصمیم)

برای معدن، بهترین نگاه این است که پارامترهای UOA را به چهار خانواده تقسیم کنیم: «سلامت خود روغن»، «سلامت تجهیز»، «آلودگی/ورود مواد خارجی» و «کنترل ذرات/فیلتراسیون». هر خانواده یک نوع تصمیم می‌سازد و اگر فقط یکی را ببینید، ممکن است اقدام اشتباه کنید.

• سلامت روغن: گرانروی، اکسیداسیون/نیتراسیون، کاهش افزودنی‌ها (مثل TBN در موتور)؛ خروجی تصمیم: ادامه کار یا تعویض روغن/اصلاح دما.
• سلامت تجهیز: عناصر سایش (Fe, Cu, Pb, Sn, Cr)، شاخص‌های خوردگی؛ خروجی تصمیم: ریشه‌یابی خرابی، بازدید یاتاقان/دنده، اصلاح بار یا روانکاری.
• آلودگی: سیلیس (Si)، آب، سوخت (در موتور)، گلیکول؛ خروجی تصمیم: رفع منبع ورود، اصلاح آب‌بندی، تنفسی و رویه سرویس.
• کنترل ذرات: شمارش ذرات و کدهای پاکیزگی، دیسپرسی/دوده (در موتور)؛ خروجی تصمیم: ارتقای فیلتراسیون، کوتاه کردن دوره فیلتر، فلاشینگ/فیلتراسیون آفلاین.

در عمل، تصمیم سرویس وقتی دقیق می‌شود که به جای «عدد مطلق»، «روند» را ببینید: حداقل سه نمونه متوالی با ساعت کارکرد و شرایط مشابه، و نمونه‌برداری درست. بدون روند، UOA بیشتر شبیه عکس تک‌فریم است؛ با روند، فیلم می‌شود.

مقایسه سریع پارامترهای کلیدی UOA و نوع تصمیمی که می‌سازند

جدول زیر به شما کمک می‌کند گزارش آزمایشگاه را به «اقدام» تبدیل کنید. در معدن، مهم است بدانید هر پارامتر اگر خارج از محدوده شد، اول باید دنبال چه علت‌هایی بگردید و چه اقدام‌هایی منطقی‌تر است.

پارامترهای «سلامت روغن»: گرانروی، اکسیداسیون، TBN/TAN و تفسیر میدانی

در تجهیزات معدنی، بیشترین اشتباه این است که فقط به «آلودگی» نگاه کنیم و از خود روغن غافل شویم. روغن اگر از نظر گرانروی و پایداری شیمیایی از کنترل خارج شود، حتی با پاکیزگی خوب هم نمی‌تواند فیلم محافظ بسازد.

گرانروی: مهم‌ترین عدد برای ادامه کار یا توقف

گرانروی اگر پایین بیاید، فیلم روغن نازک می‌شود و سایش یاتاقان و دنده بالا می‌رود. در موتورهای دیزلی معدنی، رقیق‌شدن می‌تواند از ورود سوخت، انتخاب روغن نامناسب یا برش مکانیکی پلیمرها باشد. اگر گرانروی بالا برود، معمولاً با اکسیداسیون، دوده بالا (در موتور)، یا آلودگی شدید همزمان است و به رسوب و افزایش دما منتهی می‌شود.

اکسیداسیون: «دما» را لو می‌دهد

اکسیداسیون بالا یعنی روغن تحت تنش حرارتی بوده یا عمرش به سقف نزدیک شده است. در معدن، کولر روغن کثیف، گردش هوای ضعیف، بار دائمی و توقف‌های طولانی با دمای بالا، محرک‌های رایج هستند. این پارامتر به شما می‌گوید صرفاً تعویض روغن کافی نیست؛ باید علت دما هم اصلاح شود.

TBN/TAN: تصمیم اقتصادی برای طولانی‌کردن یا کوتاه‌کردن دوره

در روغن موتور، TBN نشان می‌دهد روغن چقدر توان خنثی‌سازی اسیدهای حاصل از احتراق را دارد. وقتی TBN افت می‌کند، ادامه کار می‌تواند خوردگی را افزایش دهد. در بسیاری از روغن‌های صنعتی (مثلاً هیدرولیک)، TAN (عدد اسیدی) در کنار اکسیداسیون کمک می‌کند زمان تعویض را دقیق کنید. نقطه مهم: تفسیر درست، نیازمند «مقایسه با روغن نو همان محصول» و روند نمونه‌های قبلی است.

اگر ناوگان شما در شهرهای گرم و پرگردوغبار کار می‌کند، انتخاب روغن و مدیریت تأمین هم به اندازه تحلیل مهم است؛ برای برنامه‌ریزی تأمین و سرویس ناوگان در جنوب، استفاده از پوشش روغن موتور در بندرعباس می‌تواند هماهنگی لجستیک و موجودی را ساده‌تر کند.

پارامترهای «سلامت تجهیز»: سایش، خوردگی و تفاوت سایش طبیعی با هشدار خرابی

در گزارش UOA، عناصر فلزی به خودی خود ترسناک نیستند؛ چیزی که هشدار واقعی می‌دهد «الگوی افزایش» و «همبستگی» آن‌ها با آلودگی و تغییر گرانروی است.

آهن (Fe) و کروم (Cr): از دنده و رینگ تا محور و پمپ

آهن معمولاً عمومی‌ترین فلز سایش است. اما اگر آهن بالا برود و همزمان سیلیس بالا باشد، احتمال نفوذ گردوغبار و سایش سه‌جسمی (Three-body abrasion) پررنگ می‌شود. کروم در برخی سیستم‌ها می‌تواند با سایش قطعات آبکاری/رینگ مرتبط باشد. نکته میدانی: جهش ناگهانی فلزات بعد از اورهال یا تعویض قطعه می‌تواند بخشی از Run-in باشد، اما اگر روند صعودی ادامه‌دار باشد، عادی نیست.

مس (Cu) و سرب (Pb): یاتاقان‌ها و بوش‌ها

در موتورهای دیزلی سنگین، افزایش مس/سرب می‌تواند به یاتاقان یا بوش‌ها اشاره کند. اگر همزمان افت گرانروی یا ورود سوخت گزارش شود، ریسک آسیب شتاب می‌گیرد. تصمیم سرویس در این حالت فقط «تعویض روغن» نیست؛ معمولاً باید علت رقیق‌شدن، فشار روغن و وضعیت فیلتر بررسی شود.

نکته برجسته: «فلز بالا» بدون زمینه تصمیم نمی‌سازد

• اگر فلزات بالا هستند اما پاکیزگی خوب است و گرانروی در محدوده است: تمرکز روی بارگذاری، هم‌محوری، و شرایط کاری.
• اگر فلزات بالا + سیلیس بالا: تمرکز روی مسیر ورود گردوغبار، تنفسی‌ها و فیلتراسیون.
• اگر فلزات بالا + آب یا گلیکول: احتمال خوردگی/خرابی کولر و نیاز به اقدام فوری.

پارامترهای «آلودگی»: سیلیس، آب، سوخت و گلیکول؛ سریع‌ترین مسیر به خرابی

آلودگی‌ها در معدن معمولاً سریع‌تر از «پیری طبیعی روغن» شما را وارد منطقه خطر می‌کنند. به همین دلیل، خیلی از ناوگان‌های معدنی با کنترل آلودگی، هم عمر تجهیز را بالا می‌برند و هم فاصله تعویض روغن را منطقی‌تر می‌کنند.

سیلیس (Si): دشمن شماره یک در مسیرهای خاکی

سیلیس بالا اغلب نشانه گردوغبار ورودی است. در موتور می‌تواند از مسیر هوای ورودی (فیلتر هوا، نشتی هوزینگ) باشد و در هیدرولیک/گیربکس از تنفسی نامناسب، باز و بسته کردن درپوش‌ها در محیط آلوده یا ظروف روغن غیرتمیز. تصمیم درست معمولاً: ریشه‌یابی مسیر ورود، نه فقط تعویض روغن.

آب: از میعان تا شست‌وشو و کولر

وجود آب می‌تواند خواص روانکاری را تخریب کند، خوردگی را بالا ببرد و عمر افزودنی‌ها را کم کند. در معادن روباز، شست‌وشوی تجهیزات و تغییرات دمایی روز/شب، میعان ایجاد می‌کند. اگر آب تکرار شونده باشد، باید تنفسی‌ها، آب‌بندی‌ها و خنک‌کن بررسی شوند.

سوخت و گلیکول (در موتور): علامت‌های «توقف قبل از شکست»

رقیق‌شدن با سوخت می‌تواند گرانروی را پایین بیاورد و سایش را تشدید کند. گلیکول (از نشتی سیستم خنک‌کن) معمولاً یک هشدار جدی است چون می‌تواند لجن و ژل ایجاد کند و مسیرهای روغن‌کاری را ببندد. در این دو مورد، اقدام اصلاحی معمولاً فراتر از سرویس روغن است و باید عیب مکانیکی هم بررسی شود.

کنترل ذرات و فیلتراسیون: چرا شمارش ذرات (ISO Code) در معدن تعیین‌کننده است؟

حتی اگر گرانروی و افزودنی‌ها مناسب باشند، ذرات جامد می‌توانند سایش را چند برابر کنند. در سیستم‌های هیدرولیک و گیربکس‌های معدنی، شمارش ذرات و کد پاکیزگی (ISO 4406) ابزار کلیدی برای تصمیم درباره فیلتر، زمان سرویس و حتی روش روغن‌ریزی است.

چه زمانی شمارش ذرات از خود «فلزات سایش» مهم‌تر می‌شود؟

وقتی ذرات بالا هستند اما فلزات هنوز بالا نرفته‌اند، شما در مرحله پیشگیرانه هستید. یعنی قبل از اینکه سایش شدید در آزمایش فلزات دیده شود، می‌توانید با اصلاح فیلتراسیون، از خرابی جلوگیری کنید. این دقیقاً جایی است که UOA هزینه را به «سرمایه‌گذاری نگهداری» تبدیل می‌کند.

چالش‌های رایج و راه‌حل‌های عملی

• چالش: جهش ذرات بعد از سرویس دوره‌ای. راه‌حل: استانداردسازی تمیزی ظروف، قیف، شیلنگ و آموزش تیم سرویس.
• چالش: نفوذ گردوغبار از تنفسی مخزن. راه‌حل: استفاده از تنفسی مناسب و بازدید دوره‌ای اورینگ و درپوش‌ها.
• چالش: انتخاب فیلتر نامتناسب با دبی/ویسکوزیته. راه‌حل: بازنگری در مشخصات فیلتر و برنامه تعویض بر اساس روند UOA.

برای واحدهای PM که چند سایت عملیاتی دارند، هماهنگی تأمین روغن صنعتی و اجرای فیلتراسیون آفلاین معمولاً به برنامه‌ریزی موجودی گره می‌خورد؛ در چنین سناریوهایی استفاده از پوشش منطقه‌ای روغن صنعتی در کرمان می‌تواند مدیریت تأمین را منسجم‌تر کند.

از گزارش آزمایشگاه تا تصمیم سرویس: یک چارچوب مرحله‌ای برای معدن

برای اینکه UOA واقعاً تصمیم‌ساز شود، بهتر است یک چارچوب ثابت داشته باشید؛ نه اینکه هر گزارش را جداگانه و سلیقه‌ای بخوانید. این چارچوب، مخصوص محیط معدن طراحی شده: اول ایمنی تجهیز، بعد اقتصاد سرویس.

1. اعتبارسنجی نمونه: ساعت کارکرد، نقطه نمونه‌گیری ثابت، ظروف تمیز، ثبت شرایط (بار، دما، تعمیر اخیر).
2. بررسی آلودگی‌های فوری: آب/گلیکول/سوخت. اگر غیرعادی است، اول منبع را پیدا کنید.
3. بررسی گرانروی: اگر خارج از محدوده است، ادامه کار ریسک دارد؛ علت را با آلودگی‌ها و شرایط کار تطبیق دهید.
4. بررسی روند سایش: فلزات را نسبت به نمونه قبلی و نرخ افزایش بسنجید، نه صرفاً عدد.
5. بررسی پاکیزگی/ذرات: اگر ذرات بالا است، اقدام اصلی اغلب فیلتراسیون و کنترل ورود آلودگی است.
6. تعیین اقدام: یکی از این‌ها را انتخاب کنید: ادامه کار با نمونه‌گیری زودتر، تعویض روغن، تعویض فیلتر، اصلاح منبع آلودگی، یا توقف برنامه‌ریزی‌شده برای بازدید.

قاعده میدانی: «تعویض روغن» درمان آلودگی نیست؛ اگر مسیر ورود گردوغبار یا آب اصلاح نشود، روغن نو هم سریعاً همان مسیر را طی می‌کند.

در بسیاری از ناوگان‌ها، استانداردسازی نوع روغن و دسترسی پایدار به گرید درست هم بخشی از این چارچوب است؛ برای مرور دسته‌بندی‌ها و انتخاب‌های قابل اتکا، مراجعه به راهنمای روغن صنعتی به تیم‌های فنی کمک می‌کند زبان مشترک‌تری برای گرید و کاربرد داشته باشند.

جمع‌بندی: UOA در معدن یعنی تصمیم مهندسی، نه حدس

آنالیز روغن در معدن (UOA) زمانی ارزش واقعی ایجاد می‌کند که پارامترها را مقایسه‌ای و روندی ببینید: گرانروی و اکسیداسیون برای سلامت روغن، فلزات برای سلامت تجهیز، سیلیس/آب/سوخت برای آلودگی‌های بحرانی، و شمارش ذرات برای کارایی فیلتراسیون. تصمیم سرویس خوب معمولاً ترکیبی است: هم زمان تعویض روغن را دقیق‌تر می‌کند و هم ریشه ورود آلودگی یا علت سایش را هدف می‌گیرد. با این رویکرد، به جای توقف‌های ناگهانی و تعویض‌های پرهزینه، به سمت توقف‌های برنامه‌ریزی‌شده و کنترل‌شده می‌روید.

موتورازین در این مسیر می‌تواند نقش «مرجع فنی و تأمین پایدار» را برای معادن و ناوگان‌ها بازی کند؛ از کمک به انتخاب گرید و استاندارد مناسب تا همسان‌سازی مصرف در چند سایت عملیاتی. اگر هدف شما کاهش استهلاک و مدیریت اقتصادی هزینه روغن است، موتورازین با نگاه داده‌محور و تجربه میدانی، تصمیم‌گیری UOA را به یک فرآیند قابل اجرا تبدیل می‌کند. همچنین با پوشش سراسری، برنامه‌ریزی تأمین برای پروژه‌های معدنی در نقاط مختلف کشور ساده‌تر و قابل اتکاتر می‌شود.

پرسش‌های متداول

در معدن هر چند ساعت یک بار UOA انجام دهیم؟

یک نسخه ثابت برای همه تجهیزات وجود ندارد. پیشنهاد عملی این است که ابتدا 2 تا 3 دوره متوالی با فاصله کوتاه‌تر نمونه بگیرید تا «خط پایه» هر تجهیز در شرایط واقعی معدن مشخص شود. سپس فاصله نمونه‌گیری را بر اساس ریسک تجهیز، هزینه توقف و حساسیت به آلودگی (به‌خصوص در هیدرولیک) تنظیم کنید. هر تغییر شرایط کاری یا تعمیر مهم، دلیل نمونه‌گیری زودتر است.

اگر فقط یک پارامتر غیرعادی باشد، باید روغن را عوض کنیم؟

نه لزوماً. UOA ابزار تصمیم ترکیبی است. مثلاً بالا بودن آهن اگر با گرانروی نرمال، سیلیس پایین و پاکیزگی مناسب همراه باشد، می‌تواند نیازمند پایش نزدیک‌تر باشد نه تعویض فوری. اما اگر همان آهن با سیلیس بالا و افزایش ذرات همراه شود، احتمال سایش شتاب‌گرفته مطرح است و اقدام باید جدی‌تر شود. تصمیم درست معمولاً با روند و همبستگی پارامترها شکل می‌گیرد.

گرانروی بالا رفته؛ مشکل از چیست و چه کنیم؟

گرانروی بالا معمولاً از اکسیداسیون (حرارت بالا)، آلودگی جامد، یا در موتور از دوده زیاد ناشی می‌شود. اقدام درست فقط تعویض روغن نیست؛ باید علت اصلی را پیدا کنید: وضعیت کولر روغن، مسیرهای جریان هوا، بارگذاری و طول شیفت، کیفیت فیلتراسیون و حتی انتخاب نوع روغن. اگر اکسیداسیون هم بالا باشد، کنترل دما و بازنگری دوره سرویس ضروری است.

سیلیس در گزارش بالا است؛ اولویت اقدام چیست؟

اولویت، قطع مسیر ورود گردوغبار است. در موتور، فیلتر هوا، هوزینگ، بست‌ها و نشتی‌های مسیر ورودی را بررسی کنید. در سیستم‌های هیدرولیک/گیربکس، تنفسی مخزن، سلامت درپوش‌ها و روش روغن‌ریزی و ظروف سرویس مهم است. تعویض روغن بدون رفع منبع، فقط هزینه را تکرار می‌کند و سایش سه‌جسمی را ادامه می‌دهد.

شمارش ذرات بالا است ولی فلزات سایش هنوز زیاد نیست؛ یعنی چه؟

این حالت یک فرصت طلایی پیشگیرانه است. یعنی قبل از اینکه سایش شدید در قالب افزایش فلزات دیده شود، سیستم در حال کار با سطح آلودگی ذره‌ای بالاست و ریسک سایش بالا می‌رود. اقدام معمولاً شامل بازنگری فیلتراسیون، تعویض یا ارتقای فیلتر، بررسی بای‌پس، و اصلاح فرآیند سرویس (تمیزی ابزار و مخزن) است. نمونه‌گیری زودتر هم کمک می‌کند اثر اقدام را بسنجید.

منابع:

https://www.astm.org/standards/d664
https://www.astm.org/standards/d445
https://www.iso.org/standard/65475.html
https://www.machinerylubrication.com/Read/28247/used-oil-analysis-tests