آنالیز روغن در کشتی؛ UOA عملی برای تصمیم سرویس در دریا

UOA یا آنالیز روغن مصرف‌شده، مجموعه آزمون‌های آزمایشگاهی و میدانی روی روغنِ درحال‌کار است تا «سلامت روغن، سلامت ماشین و سطح آلودگی» را برای تصمیم سرویس مشخص کند. در کشتی، تصمیم‌های سرویس معمولاً با محدودیت زمان، نبود قطعه، شرایط آب‌وهوایی و هزینه توقف گره خورده است؛ بنابراین UOA اگر درست اجرا شود، از یک گزارش آزمایشگاهی به یک ابزار عملیاتی تبدیل می‌شود: اینکه آیا همین حالا باید روغن را عوض کنیم، فیلتر را ارتقا دهیم، بار موتور را کم کنیم، یا می‌توانیم با کنترل ریسک تا رسیدن به بندر ادامه دهیم. این مقاله با ساختار «چگونه» و به‌صورت گام‌به‌گام، اجرای UOA در کشتی و تبدیل نتایج به تصمیم سرویس در دریا را توضیح می‌دهد.

هدف UOA در کشتی را دقیق تعریف کنید (تصمیم سرویس، نه فقط آزمایش)

قبل از نمونه‌برداری، باید بدانید دقیقاً دنبال چه تصمیمی هستید. در ناوگان دریایی، UOA معمولاً برای سه هدف اصلی به‌کار می‌رود: افزایش اطمینان عملیاتی (کاهش خرابی ناگهانی)، کنترل هزینه (بهینه‌سازی فواصل تعویض روغن/فیلتر) و مدیریت ریسک در سفر (تصمیم ادامه حرکت یا اقدام اصلاحی).

برای اینکه خروجی UOA قابل‌اقدام باشد، از ابتدا «دارایی» و «سناریو» را مشخص کنید: موتور اصلی (Main Engine)، ژنراتور دیزلی، گیربکس، سیستم هیدرولیک (مثلاً وینچ/دک‌کرین)، یا کمپرسور. سپس شرایط کارکرد را یادداشت کنید: ساعت کارکرد از آخرین تعویض، نوع سوخت (به‌ویژه در موتورهای دیزلی دریایی)، میانگین بار، دمای روغن، و اگر آب دریا/رطوبت محیط بالاست.

نکته کلیدی این است که UOA در کشتی باید به «درخت تصمیم» متصل باشد. یعنی از قبل توافق کنید که اگر ویسکوزیته از محدوده خارج شد، اگر آب بالا رفت، اگر آهن/مس روند صعودی گرفت، یا اگر سوخت در روغن دیده شد، دقیقاً چه اقدام‌هایی مجاز و عملی هستند. بدون این توافق، گزارش آزمایشگاهی در دریا تبدیل به سردرگمی می‌شود.

• خروجی موردنیاز را تعریف کنید: ادامه کار، سرویس سبک (فیلتر/تاپ‌آپ)، سرویس سنگین (تعویض روغن/پاکسازی)، یا محدودیت بار تا رسیدن به بندر.
• دارایی‌های بحرانی را اولویت دهید: موتور اصلی و ژنراتورها معمولاً اولویت بالاتری از مصرف‌کننده‌های فرعی دارند.
• از همین ابتدا به داده‌های روندی فکر کنید: یک عدد منفرد ارزش محدودی دارد؛ روندها تصمیم‌ساز هستند.

برنامه نمونه‌برداری را استاندارد کنید (زمان، نقطه، و تکرارپذیری)

در UOA، «کیفیت نمونه» از خودِ آزمایش مهم‌تر است؛ چون نمونه بد، بهترین آزمایشگاه را هم گمراه می‌کند. برای کشتی، برنامه نمونه‌برداری باید طوری طراحی شود که در شرایط دریا هم تکرارپذیر بماند. بهترین نمونه، نمونه‌ای است که از یک نقطه ثابت، در شرایط پایدار (دمای کاری و گردش کامل روغن) و با روش ثابت گرفته شود.

به‌صورت عملی، برای موتورهای دیزلی و ژنراتورها، نمونه را زمانی بگیرید که موتور به دمای کاری رسیده و در بار پایدار است. برای سیستم‌های هیدرولیک و گیربکس‌ها نیز نمونه‌گیری در زمان گردش و فشار نرمال انجام شود. نقطه نمونه‌گیری باید بین خروجی پمپ و قبل از فیلتر یا در پورت نمونه‌گیری اختصاصی باشد تا نماینده جریان واقعی سیستم باشد؛ برداشت از ته کارتل یا از ظروف تخلیه اضطراری معمولاً خطای نمونه را بالا می‌برد.

اگر در کشتی از روانکارهای صنعتی برای سیستم‌های دک و هیدرولیک استفاده می‌کنید، برنامه‌ریزی تأمین و انتخاب درست محصول، مستقیماً روی پایداری نتایج UOA اثر می‌گذارد؛ به همین دلیل دسترسی به مرجع تخصصی روغن صنعتی برای تیم نگهداری اهمیت دارد تا گرید و کلاس مناسب را با شرایط کاری و آلودگی‌پذیری سیستم هماهنگ کند.

• چرخه نمونه‌برداری پیشنهادی: برای تجهیزات بحرانی کوتاه‌تر (مثلاً هر ۲۵۰ تا ۵۰۰ ساعت) و برای تجهیزات کم‌ریسک بلندتر.
• ثبات در روش: همان نقطه، همان ظروف، همان برچسب‌گذاری، همان زمان نسبت به سرویس.
• ثبت شرایط: ساعت کارکرد، تاپ‌آپ‌ها، تعویض فیلتر، تغییر سوخت، و هر رویداد غیرعادی (اورلود، افزایش دما، آب‌گرفتگی).

نمونه‌برداری عملی در دریا: چک‌لیست ضد خطا و ضد آلودگی

در محیط دریایی، دو دشمن اصلی UOA «آلودگی ثانویه» و «اشتباه انسانی» هستند. ذرات نمک، رطوبت، گرد و غبار محفظه موتور، و حتی پارچه‌های پرزدار می‌توانند نتایج را تغییر دهند. بنابراین یک چک‌لیست ساده و الزام‌آور، بهترین سرمایه‌گذاری است.

روش پیشنهادی: ابتدا پورت نمونه‌گیری و شیلنگ را با مقدار کمی روغن جاری (flush) شست‌وشو دهید و آن را دور بریزید. سپس ظرف نمونه تمیز و پلمب را بدون تماس دست با دهانه، تا حد مشخص پر کنید. اگر از پمپ دستی نمونه‌برداری استفاده می‌کنید، شیلنگ یک‌بارمصرف یا شیلنگی که برای همان تجهیز اختصاص یافته باشد، ریسک آلودگی متقاطع را کم می‌کند. در پایان، درب ظرف را فوراً ببندید و برچسب را کامل کنید.

در موتورهای دیزلی کشتی، نفوذ سوخت به روغن یا ورود آب (از کولر روغن/سیستم خنک‌کاری) می‌تواند سریعاً به تصمیم عملیاتی تبدیل شود. بنابراین نمونه‌برداری باید «به‌موقع» باشد: اگر علائمی مثل افت فشار روغن، افزایش دود، بالا رفتن دمای روغن یا مصرف غیرعادی روغن رخ داد، نمونه اضطراری بگیرید و منتظر چرخه معمول نمانید.

قاعده طلایی در دریا: اگر به نمونه شک دارید، به نتیجه هم شک دارید؛ نمونه را دوباره بگیرید، نه اینکه تصمیم را روی داده مشکوک بنا کنید.

• ظرف نمونه استاندارد و درب‌بندی سالم؛ بدون استفاده از بطری‌های متفرقه.
• عدم استفاده از دستمال پرزدار؛ اگر لازم است از دستمال بدون پرز استفاده کنید.
• برچسب‌گذاری دقیق: نام تجهیز، ساعت کارکرد، نوع روغن، میزان تاپ‌آپ، تاریخ و محل نمونه‌گیری.

چه آزمون‌هایی را برای UOA کشتی سفارش دهیم؟ (پکیج حداقلی تا پیشرفته)

برای اینکه UOA به تصمیم سرویس در دریا تبدیل شود، باید آزمون‌ها «مرتبط با ریسک‌های دریایی» انتخاب شوند. همه آزمون‌ها برای همه تجهیزات لازم نیستند؛ اما یک پکیج حداقلی، معمولاً بهترین نسبت هزینه به ارزش را می‌دهد.

پکیج حداقلی (برای اکثر موتورهای دیزلی/ژنراتورها)

• ویسکوزیته در دمای مرجع (مثلاً ۴۰ یا ۱۰۰ درجه): تشخیص رقیق‌شدن با سوخت یا غلیظ‌شدن ناشی از اکسیداسیون.
• FTIR یا شاخص‌های اکسیداسیون/نیتراسیون (در صورت ارائه): نشان‌دهنده پیرشدن روغن و استرس حرارتی.
• آب (ترجیحاً Karl Fischer برای دقت بالاتر): ریسک امولسیون، خوردگی و افت فیلم روغن.
• عناصر سایش/افزودنی (ICP): آهن، مس، سرب، آلومینیوم؛ و همچنین کلسیم/روی/فسفر برای پایش بسته افزودنی.
• آلودگی: دوده (برای دیزل‌ها) و/یا شمارش ذرات برای سیستم‌های هیدرولیک.

پکیج پیشرفته (برای تصمیم‌های حساس در سفرهای طولانی)

• TBN/TAN: برای ارزیابی ذخیره قلیایی یا اسیدی‌شدن روغن (به‌ویژه در دیزل‌ها و سوخت‌های پرریسک).
• Ferrography یا تحلیل ذرات سایش (در صورت دسترسی): تمایز بین سایش نرمال و غیرنرمال.
• سوخت در روغن (روش‌های اختصاصی): برای تصمیم سریع درباره رقیق‌شدن خطرناک.

اگر در ناوگان شما چندین نوع روانکار استفاده می‌شود، همسان‌سازی انتخاب گرید و کنترل اختلاط اهمیت دارد. در این مسیر، بررسی مرجع‌های تخصصی انتخاب و تامین روغن موتور می‌تواند به استانداردسازی سبد مصرفی کمک کند تا تفسیر UOA هم قابل اتکا و روندی شود.

تفسیر نتایج UOA برای تصمیم سرویس در دریا: از عدد به اقدام

تفسیر UOA در کشتی باید «سناریومحور» باشد. به‌جای اینکه فقط بگوییم یک پارامتر بالا/پایین است، باید پاسخ دهیم: احتمال خرابی چیست، در چه بازه زمانی می‌تواند بحرانی شود، و اقدام کم‌هزینه‌تر کدام است. در اینجا چند محور کلیدی برای تصمیم عملیاتی را به‌صورت داده‌محور مرور می‌کنیم.

۱) ویسکوزیته خارج از محدوده

• کاهش ویسکوزیته: احتمال رقیق‌شدن با سوخت یا برش مکانیکی؛ اقدام: بررسی انژکتورها/پمپ، کاهش بار، نمونه تکراری، در صورت شدت بالا تعویض روغن و فیلتر.
• افزایش ویسکوزیته: اکسیداسیون، آلودگی دوده، یا تبخیر اجزای سبک؛ اقدام: بررسی دمای کارکرد، سیستم خنک‌کاری، کیفیت فیلتراسیون و بازه تعویض.

۲) آب در روغن

• آب کم اما روند افزایشی: ریسک خوردگی و افت روانکاری در سفرهای طولانی؛ اقدام: ریشه‌یابی (کولر روغن/کندانس/نشتی)، پایش نزدیک، کنترل دما و تهویه.
• آب بالا یا امولسیون قابل مشاهده: اقدام فوری؛ در بسیاری از موارد ادامه کار پرریسک است. بسته به تجهیز، می‌تواند شامل بای‌پس کولر، محدودیت بار، تخلیه و پاکسازی باشد.

۳) عناصر سایش و روندها

افزایش آهن معمولاً با سایش قطعات فولادی مرتبط است؛ مس می‌تواند به یاتاقان‌ها/برنجی‌ها یا کولرهای روغن اشاره کند. یک عدد بالا به‌تنهایی کافی نیست؛ «نرخ افزایش نسبت به ساعت کارکرد» مهم‌تر است. اگر روند تند و همزمان با افت ویسکوزیته یا افزایش آب باشد، احتمال خرابی در بازه کوتاه‌تر زیاد می‌شود و تصمیم باید محافظه‌کارانه‌تر باشد.

جدول تصمیم سریع: علائم UOA در کشتی، چالش‌ها و اقدام‌های پیشنهادی

برای تیم فنی کشتی، یک جدول تصمیم سریع کمک می‌کند گزارش آزمایشگاهی به زبان عملیات ترجمه شود. جدول زیر یک چارچوب عمومی است و باید با حدود مجاز سازنده، نوع موتور، نوع روغن و سابقه تجهیز کالیبره شود.

اجرای برنامه اصلاحی و بستن حلقه: از اقدام تا نمونه بعدی

UOA وقتی ارزش اقتصادی واقعی ایجاد می‌کند که «حلقه بسته» داشته باشد: مشاهده، تصمیم، اقدام، و سپس تایید با نمونه بعدی. در کشتی، اقدام‌ها معمولاً به سه سطح تقسیم می‌شوند.

سطح ۱: اقدام‌های کم‌هزینه و سریع (در همان سفر)

• تعویض فیلتر یا افزایش دقت فیلتراسیون در صورت امکان.
• کنترل نشتی‌های کوچک و اصلاح نقاط ورود آب/گردوغبار.
• تنظیم شرایط کاری: کاهش بار، کنترل دمای روغن، پایدارسازی دور/بار.

سطح ۲: اقدام‌های میان‌مدت (تا رسیدن به بندر)

• برنامه‌ریزی تامین روغن و فیلتر با توجه به نتایج UOA.
• زمان‌بندی سرویس در بندر به‌جای سرویس اضطراری در دریا.
• نمونه‌برداری کوتاه‌چرخه برای پایش روند (مثلاً بعد از ۵۰ تا ۱۰۰ ساعت).

سطح ۳: اقدام‌های ریشه‌ای (پیشگیری از تکرار)

اگر یک الگو تکرار می‌شود (مثلاً آب در روغن یا آلودگی ذرات)، UOA باید به ریشه‌یابی خرابی وصل شود: بررسی کولر، مسیرهای تنفس مخزن، استانداردهای نگهداری، و آموزش نمونه‌برداری. در بسیاری از پروژه‌ها، تفاوت بین «هزینه روغن» و «هزینه توقف و تعمیر» در همین سطح سوم مشخص می‌شود.

برای ناوگان‌هایی که در مسیرهای جنوبی کشور و رطوبت بالا کار می‌کنند، دسترسی سریع و برنامه‌ریزی‌شده به تامین روانکار اهمیت عملیاتی دارد؛ در چنین سناریوهایی، پوشش تامین در روغن موتور در بندرعباس می‌تواند کمک کند ریسک کمبود یا خرید اضطراری کاهش یابد، بدون اینکه تصمیم فنی تحت فشار بازار قرار بگیرد.

جمع بندی

آنالیز روغن در کشتی (UOA) وقتی به درد تصمیم سرویس در دریا می‌خورد که از ابتدا با هدف عملیاتی طراحی شود: نمونه‌برداری تکرارپذیر، انتخاب آزمون‌های مرتبط با ریسک‌های دریایی، و تفسیر روندی به‌جای نگاه تک‌عددی. با یک چک‌لیست ساده برای نمونه‌گیری، یک پکیج آزمون حداقلی اما درست، و یک جدول تصمیم سریع، می‌توانید بین ادامه کار کم‌ریسک، سرویس سبک، یا اقدام اضطراری مرزبندی کنید. مهم‌تر از همه، حلقه را ببندید: بعد از هر اقدام، نمونه بعدی باید اثر اقدام را تایید یا رد کند.

موتورازین به‌عنوان مرجع تخصصی روانکار و دانش فنی، می‌تواند به تیم‌های فنی ناوگان‌ها و صنایع کمک کند تا انتخاب روغن، کنترل آلودگی و برنامه UOA را مهندسی و اقتصادی کنند. اگر هدف شما کاهش توقف، افزایش عمر تجهیز و مدیریت هوشمند هزینه روانکار است، موتورازین مسیر را از «حدس و تجربه پراکنده» به «تصمیم داده‌محور» نزدیک‌تر می‌کند. همچنین در تامین پایدار و مشاوره انتخاب محصول، موتورازین همراه عملیاتی شما خواهد بود.

پرسش های متداول

UOA در کشتی هر چند وقت یک بار باید انجام شود؟

برای تجهیزات بحرانی مثل موتور اصلی و ژنراتورها، تناوب نمونه‌برداری بهتر است بر اساس ساعت کارکرد و ریسک تنظیم شود؛ بسیاری از ناوگان‌ها بازه‌های ۲۵۰ تا ۵۰۰ ساعت را به‌عنوان شروع انتخاب می‌کنند و سپس با دیدن روندها آن را بهینه می‌کنند. اگر علائم غیرعادی مثل افت فشار روغن، افزایش دما یا تغییر مصرف رخ دهد، نمونه‌برداری اضطراری خارج از برنامه ضروری است.

مهم ترین خطای نمونه برداری روغن در دریا چیست؟

برداشت از نقطه نامناسب یا ظروف غیراستاندارد، رایج‌ترین خطاست و می‌تواند آب، نمک یا ذرات محیط را وارد نمونه کند. خطای دیگر، نمونه‌گیری در شرایط ناپایدار (مثلاً بلافاصله پس از استارت سرد یا بعد از توقف) است. بهترین راه پیشگیری، تثبیت یک نقطه نمونه‌گیری ثابت، انجام flush اولیه و ثبت دقیق شرایط کارکرد در لحظه نمونه‌برداری است.

اگر آب در روغن بالا باشد، آیا همیشه باید تعویض روغن انجام داد؟

نه همیشه، اما آب بالا یک علامت پرریسک است و تصمیم به شدت به مقدار آب، روند آن و منبع احتمالی بستگی دارد. اگر آب به حدی برسد که امولسیون مشاهده شود یا روند افزایشی سریع باشد، معمولاً ادامه کار بدون اقدام اصلاحی می‌تواند به خوردگی و سایش شدید منجر شود. در موارد خفیف، ممکن است با ریشه‌یابی و کنترل منبع ورود آب و پایش نزدیک، تصمیم را تا بندر مدیریت کرد.

چطور از یک گزارش UOA به تصمیم «ادامه حرکت یا توقف» برسیم؟

به جای تمرکز روی یک عدد، ترکیب شاخص‌ها و روندها را ببینید: ویسکوزیته، آب، عناصر سایش و نشانه‌های اکسیداسیون. اگر چند شاخص همزمان بدتر شده‌اند و نرخ تغییر نسبت به ساعت کارکرد تند است، تصمیم باید محافظه‌کارانه‌تر باشد (محدودیت بار، سرویس فوری یا توقف). اگر فقط یک شاخص کمی خارج است اما پایدار است، معمولاً می‌توان با نمونه‌گیری کوتاه‌چرخه و اقدام سبک، ریسک را کنترل کرد.

برای سیستم های هیدرولیک کشتی، UOA چه تفاوتی با موتور دارد؟

در هیدرولیک، حساسیت به آلودگی ذرات و آب معمولاً بالاتر است و شمارش ذرات و وضعیت فیلتراسیون نقش پررنگ‌تری دارد. در موتور دیزلی، دوده، رقیق‌شدن با سوخت و شاخص‌های احتراق مهم‌تر می‌شوند. بنابراین پکیج آزمون و حدود آلارم باید متناسب با نوع سیستم انتخاب شود؛ یکسان دیدن موتور و هیدرولیک می‌تواند به تصمیم اشتباه منجر شود.

ASTM International – Standard Practice for Condition Monitoring of In-Service Lubricants by Trend Analysis Using Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectrometry
CIMAC – Recommendations and Guidelines (lubricants, used oil analysis, marine engines)