روغن‌های سازگار با سوخت‌های کم‌سولفور (VLSFO) در ناوگان دریایی؛ چالش‌های عملیاتی

ورود سوخت‌های کم‌سولفور (VLSFO) به چرخه فعالیت ناوگان دریایی، صرفاً یک «تعویض سوخت» نیست؛ این تغییر، نقطه شروع یک بازطراحی عملیاتی در اکوسیستم احتراق، روانکاری و نگهداری است. وقتی میزان سولفور پایین می‌آید، الگوی تشکیل اسید در سیلندر، نوع و مقدار رسوبات، شرایط دمایی موضعی و حتی رفتار آب و سوخت در مخازن تغییر می‌کند. در عمل، همان تنظیمی که سال‌ها با سوخت‌های پر‌سولفور جواب می‌داد، ممکن است با VLSFO به سایش حلقه/لاینر، رسوب چسبنده، یا ناپایداری روغن منجر شود. از نگاه مدیریتی هم تغییر، چندلایه است: استانداردسازی سوخت در بنادر مختلف، هم‌خوانی روغن سیلندر و روغن سیستم با کیفیت متغیر VLSFO، و مدیریت ریسک توقف یا کاهش راندمان در عملیات مستمر. این مقاله با رویکرد پروژه‌محور و مبتنی بر تجربه میدانی، چالش‌های عملیاتی روغن‌های سازگار با VLSFO را در موتورهای اصلی و کمکی بررسی می‌کند و به‌جای شعار، روی کنترل‌پذیری، پایداری روانکار و هزینه چرخه عمر (LCC) تمرکز دارد.

۱) VLSFO و بازتعریف نقش روغن در موتورهای دو‌زمانه و چهار‌زمانه

برای شروع بحث باید یک نکته را روشن کنیم: با VLSFO، «مسئله روانکاری» از حالت واکنشی به حالت کنترلی تبدیل می‌شود. در موتورهای دو‌زمانه کراس‌هد (سیلندر‌اویل جدا از سیستم‌اویل)، انتخاب BN روغن سیلندر دیگر یک قاعده ثابت بر اساس سوخت پر‌سولفور نیست؛ بلکه تابع کیفیت واقعی سوخت، نرخ تغذیه روغن، دمای دیواره سیلندر و شاخص‌های رسوب است. در موتورهای چهار‌زمانه (Trunk Piston)، چون روغن کارتل همزمان نقش شست‌وشو، خنک‌کاری و خنثی‌سازی را دارد، حساسیت به اکسیداسیون، آلودگی با سوخت و بالا رفتن TAN می‌تواند سریع‌تر از انتظار رخ دهد.

از طرف دیگر، VLSFOها یکدست نیستند؛ بعضی ترکیب‌های پالایشگاهی پایداری بهتری دارند و بعضی در تماس با آب یا در اختلاط با بچ‌های دیگر، به تشکیل لجن/رسوب و گرفتگی فیلترها تمایل نشان می‌دهند. اینجا روغن «سازگار با VLSFO» یعنی روغنی که هم از نظر شیمی افزودنی (کنترل اسیدیته و پاکیزگی)، هم از نظر پایداری اکسیداسیون و هم از نظر کنترل رسوب و سایش، در دامنه وسیع‌تری کار کند؛ نه اینکه فقط BN پایین‌تری داشته باشد.

• در دو‌زمانه‌ها: ریسک «زیرخنثی‌سازی» و خوردگی سرد در کنار ریسک «بیش‌خنثی‌سازی» و رسوب خاکستر.
• در چهار‌زمانه‌ها: ریسک رقیق‌شدن با سوخت، افزایش TAN و افت ویسکوزیته در بارهای متغیر.

توصیه مدیریتی: در پروژه گذار به VLSFO، روغن را «پارامتر کنترلی» ببینید و برای هر کلاس موتور (اصلی/کمکی) یک ماتریس تصمیم BN/ویسکوزیته/پایش تعریف کنید، نه یک نسخه واحد برای کل ناوگان.

۲) چالش BN (TBN) و مرز باریک بین خوردگی و رسوب در موتور اصلی

در موتور اصلی دو‌زمانه، بحث BN روغن سیلندر به‌طور مستقیم به پایداری تجهیز و راندمان عملیات مستمر گره می‌خورد. اگر BN بالاتر از نیاز واقعی سوخت باشد، احتمال تشکیل رسوبات معدنی (خاکستر) و پولیش‌شدن لاینر افزایش می‌یابد؛ اگر BN پایین‌تر باشد، خوردگی و سایش شیمیایی در ناحیه رینگ‌ها تشدید می‌شود. تجربه میدانی ناوگان نشان می‌دهد خطا معمولاً از یک جا شروع می‌شود: تغییر سوخت در بندر، بدون تنظیم نرخ تغذیه سیلندر‌اویل و بدون تحلیل رسوب/آهن در فواصل کوتاه.

از منظر LCC، این خطا هزینه را دو بار ایجاد می‌کند: یک‌بار در قالب مصرف بیشتر روغن یا تعویض‌های زودهنگام و بار دوم در قالب توقف، تعمیرات سنگین، یا افت راندمان (افزایش مصرف سوخت به‌دلیل افت آب‌بندی رینگ‌ها و کاهش کمپرس). در پروژه‌های موفق، کنترل BN فقط با انتخاب عدد نیست؛ با سه مؤلفه قفل می‌شود: کیفیت VLSFO تحویلی، نرخ تغذیه (Feed Rate) و بازخورد از پایش وضعیت.

توصیه مدیریتی: برای موتور اصلی، BN را با «قانون تغییر تدریجی» مدیریت کنید؛ هر تغییر باید همراه با یک بازه پایش کوتاه‌مدت و معیار خروج (Exit Criteria) باشد، نه تغییر یک‌باره بر اساس حدس.

۳) ناپایداری سوخت، سازگاری (Compatibility) و اثر دومینویی روی فیلترها و پاکیزگی سیستم

در سطح عملیات، یکی از چالش‌های آزاردهنده VLSFO، موضوع سازگاری بین بچ‌های مختلف سوخت و پایداری ذخیره‌سازی است. وقتی سوخت‌ها از منابع مختلف می‌آیند، ریسک ناسازگاری می‌تواند به تشکیل لجن، افزایش ذرات و گرفتگی فیلترها منجر شود. این اتفاق ظاهراً «مسئله سوخت» است، اما به‌سرعت به «مسئله روغن» تبدیل می‌شود: ورود ذرات و آلودگی به موتور، بار آلودگی روغن را بالا می‌برد، اکسیداسیون را تسریع می‌کند و کنترل پاکیزگی را دشوارتر می‌سازد.

در موتورهای کمکی دیزل ژنراتورها، این اثر دومینویی بیشتر دیده می‌شود؛ چون بارهای متغیر و استارت/استاپ‌های مکرر، فرصت تبخیر سوخت نفوذ کرده به روغن را کم می‌کند. نتیجه می‌تواند افت ویسکوزیته و کاهش فیلم روغن روی یاتاقان‌ها باشد. در پروژه‌های دریایی، تیم نت وقتی «کاهش راندمان» یا «بالا رفتن دمای یاتاقان» را می‌بیند، اگر فقط به خنک‌کاری یا بار الکتریکی نگاه کند، ریشه را از دست می‌دهد؛ ریشه ممکن است از فیلتر سوخت و آلودگی آغاز شده باشد.

برای تدوین یک روش اجرایی قابل دفاع، معمولاً این زنجیره کنترل می‌شود: کنترل سازگاری سوخت (در حد امکان)، کنترل فیلتر و پاکیزگی، و سپس انتخاب روغن با پایداری اکسیداسیون و قابلیت کنترل دوده/رسوب متناسب.

• اگر فیلترها زودتر از الگوی قبلی پر می‌شوند، احتمالاً با یک تغییر در پایداری سوخت/رسوب مواجهید.
• اگر ویسکوزیته روغن کمکی‌ها سریع افت می‌کند، رقیق‌شدن با سوخت را به‌عنوان ریسک اصلی بررسی کنید.

توصیه مدیریتی: علائم را جداگانه درمان نکنید؛ یک «نقشه علت و معلول» بین سوخت–فیلتر–پاکیزگی–پایداری روغن رسم کنید و KPI مشترک بین تیم سوخت و تیم نت تعریف کنید.

۴) پایش وضعیت روغن (Condition Monitoring) به‌عنوان ستون فقرات عملیات مستمر

در گذار به VLSFO، تفاوت ناوگانی که پایدار کار می‌کند با ناوگانی که درگیر تصمیم‌های اضطراری می‌شود، معمولاً در «پایش» است، نه در برند. وقتی کیفیت سوخت متغیر است و پنجره‌های عملیاتی تنگ‌تر می‌شوند، برنامه نگهداری باید داده‌محور شود: آهن (Fe) به‌عنوان شاخص سایش، آلومینیوم/کروم بسته به طراحی رینگ/لاینر، تغییر ویسکوزیته، عدد TAN/TBN، آب و سوخت در روغن، و نشانه‌های اکسیداسیون.

یک تجربه رایج در موتور کمکی این است: موتور در حالت بار سبک طولانی کار می‌کند، دمای روغن پایین می‌ماند، سوخت نفوذ می‌کند، ویسکوزیته افت می‌کند و یاتاقان‌ها در یک بازه کوتاه وارد منطقه ریسک می‌شوند. اگر تیم فقط به ساعت کارکرد تکیه کند، فاصله تعویض را «طبق برنامه» می‌بیند؛ اما اگر به داده نگاه کند، متوجه می‌شود LCC واقعی با یک تعویض زودتر یا اصلاح بارگذاری، کمتر می‌شود چون ریسک توقف کاهش یافته است.

پیشنهاد اجرایی این است که برای هر کلاس موتور، «حد هشدار» و «حد اقدام» تعریف شود. به‌عنوان مثال، افزایش ناگهانی آهن یا افت سریع ویسکوزیته باید یک اقدام مشخص را فعال کند: بررسی نشت انژکتور، کنترل دمای کارکرد، یا بازنگری در گرید/پکیج افزودنی.

1. تعریف پنل شاخص‌ها: ویسکوزیته، TAN/TBN، آب، سوخت در روغن، آهن و ذرات.
2. کوتاه‌کردن فاصله نمونه‌گیری در ماه‌های اول تغییر سوخت.
3. ثبت شرایط عملیاتی نمونه: بار، دما، نوع سوخت، ساعت کارکرد از آخرین سرویس.

توصیه مدیریتی: پایش را به «تصمیم» وصل کنید؛ اگر داده تولید شود اما پروتکل اقدام نداشته باشد، هزینه آزمایش به LCC اضافه می‌شود بدون اینکه ریسک عملیاتی کم شود.

۵) چالش‌های اجرایی در پروژه گذار: استانداردسازی، آموزش و کنترل تغییر

هر تغییری که به ناوگان می‌رسد، اگر تبدیل به «پروژه» نشود، در سطح شناور و شیفت، به سبک‌های متفاوت اجرا می‌شود و همین تفاوت‌ها منشأ ریسک می‌شوند. گذار به VLSFO و روغن‌های سازگار، دقیقاً از همین جنس است: چند موتور، چند شیفت، چند بندر، چند بچ سوخت، و چند نوع روغن در انبار. اگر کنترل تغییر (MOC) جدی گرفته نشود، احتمال خطاهای انسانی بالا می‌رود: اختلاط روغن‌ها، اشتباه در BN، تنظیم غلط Feed Rate، یا تفسیر نادرست علائم رسوب.

در پروژه‌های موفق، سه ابزار ساده اما اثرگذار وجود دارد: چک‌لیست تغییر سوخت و روغن، برچسب‌گذاری و تفکیک فیزیکی، و یک دوره آموزش کوتاه برای موتورچی‌ها و سرمهندس‌ها با مثال واقعی. در اینجا نقش «زبان مشترک» مهم است: وقتی تیم فنی و تدارکات و عملیات درباره یک مفهوم مشترک مثل پایداری، راندمان و چرخه فعالیت صحبت کنند، تصمیم‌ها از حالت سلیقه‌ای خارج می‌شود.

اگر بخواهیم پروژه را از منظر LCC ببینیم، هزینه آموزش و استانداردسازی معمولاً در همان ماه‌های اول با کاهش دوباره‌کاری‌ها و جلوگیری از توقف جبران می‌شود. اینجا محتوای راهنما و چارچوب‌های انتخاب، بیشتر از بروشور فروش ارزش دارد؛ برای هم‌سطح‌سازی تصمیم‌ها در سازمان، مراجعه به بخش روغن صنعتی (به‌عنوان چارچوب شناخت کلاس‌های روانکار و منطق پایش/پاکیزگی) می‌تواند به طراحی دستورالعمل داخلی کمک کند؛ چون بسیاری از اصول کنترل آلودگی، پایداری اکسیداسیون و مدیریت ریسک، بین صنعت و دریایی مشترک است.

• چالش: چندگانه شدن اقلام روغن در انبار شناور و ساحل. راه‌حل: تفکیک انبار، کدگذاری و حداقل‌سازی SKUهای غیرضروری.
• چالش: تفاوت اجرا بین شیفت‌ها. راه‌حل: چک‌لیست مشترک + ثبت شرایط عملیاتی در لاگ‌بوک استاندارد.
• چالش: تصمیم‌های اضطراری هنگام تغییر بندر/سوخت. راه‌حل: سناریوهای از پیش تعریف‌شده و مرجع تماس فنی.

توصیه مدیریتی: گذار را یک پروژه ۹۰ روزه تعریف کنید: اهداف، نقش‌ها، KPIها، لاگ تغییرات و بازبینی هفتگی؛ مدیریت تغییر، ارزان‌ترین ابزار کاهش ریسک عملیاتی است.

۶) پایداری روانکار و راندمان: از انتخاب محصول تا کنترل مصرف و ضایعات

در ناوگان دریایی، «پایداری» فقط به معنای محیط‌زیست نیست؛ به معنای پایداری عملیات مستمر، کاهش ضایعات و کنترل مصرف هم هست. با VLSFO ممکن است برخی شناورها به سمت مصرف بالاتر سیلندر‌اویل یا کوتاه‌تر شدن فواصل سرویس در کمکی‌ها هل داده شوند، اما این نتیجه اجتناب‌ناپذیر نیست. اگر انتخاب روغن با منطق درست انجام شود و پایش به تصمیم وصل شود، می‌توان مصرف را در یک پنجره کنترل نگه داشت و همزمان ریسک خرابی را پایین آورد.

برای موتور اصلی، کنترل Feed Rate یک ابزار مدیریتی مستقیم برای بهینه‌سازی LCC است: کاهش بی‌محابا می‌تواند به خوردگی و هزینه تعمیرات منجر شود؛ افزایش بی‌محابا می‌تواند هزینه مصرف و رسوب را بالا ببرد. نقطه بهینه جایی است که شاخص‌های سایش و رسوب در محدوده کنترل بمانند و راندمان احتراق افت نکند. برای موتورهای کمکی، مدیریت رقیق‌شدن با سوخت و کنترل دمای کارکرد، اثر مستقیمی روی دوام روغن دارد؛ گاهی اصلاح پروفایل بارگذاری یا کاهش زمان کارکرد در بارهای خیلی پایین، از تعویض‌های زودهنگام مؤثرتر است.

«در یکی از پروژه‌های دریایی، بعد از تغییر به VLSFO، تیم ابتدا دنبال “روغن بهتر” بود؛ اما وقتی الگوی نمونه‌گیری منظم شد، معلوم شد مشکل اصلی از بار سبک طولانی و رقیق‌شدن با سوخت در موتور کمکی است. اصلاح شیوه بهره‌برداری، هزینه روغن را کمتر از تعویض برند کاهش داد.»

در نهایت، پایداری روانکار یعنی: حداقل‌سازی نوسان کیفیت، مدیریت آلودگی، کنترل مصرف و کاهش ضایعات. این رویکرد نه‌تنها هزینه مستقیم روغن را کنترل می‌کند، بلکه ریسک توقف و هزینه‌های پنهان LCC را هم پایین می‌آورد.

توصیه مدیریتی: KPI مصرف روغن را تنها نگذارید؛ آن را کنار KPI سایش/رسوب و KPI توقف قرار دهید تا تیم‌ها برای «کم‌مصرف کردن ظاهری» تصمیم پرریسک نگیرند.

۷) تصمیم‌گیری اقتصادی با LCC: وقتی “ارزان‌تر” گران‌تر می‌شود

برای جمع‌بندی فنی-اقتصادی، باید بپذیریم در گذار به VLSFO، قیمت واحد روغن شاخص کافی برای انتخاب نیست. در LCC، شما با سه دسته هزینه روبه‌رو هستید: هزینه مصرف (روغن و فیلتر)، هزینه نگهداری (نیروی انسانی، آزمایش، سرویس) و هزینه ریسک (توقف، از دست رفتن برنامه سفر، تعمیرات سنگین). روغنی که در قیمت خرید ارزان‌تر است، اگر باعث افزایش رسوب، کوتاه شدن فاصله سرویس یا بالا رفتن ریسک توقف شود، در چرخه فعالیت ناوگان گران‌تر تمام می‌شود.

به‌طور عملی، مدل تصمیم‌گیری را می‌توان به یک جدول ساده تبدیل کرد: هر گزینه روغن را با سناریوهای سوخت و شرایط بهره‌برداری (بار، دما، الگوی سفر، مدت لنگراندازی) بسنجید. معیارها باید شامل پایداری اکسیداسیون، توان کنترل اسیدیته، مدیریت آلودگی و شواهد میدانی از کنترل سایش باشد. همین‌جا تفاوت نگاه پروژه‌محور مشخص می‌شود: شما یک «راهکار عملیاتی» می‌خرید، نه یک بشکه روغن.

• هزینه مستقیم: مصرف روغن، فیلتر، آزمایش و لجستیک.
• هزینه غیرمستقیم: کاهش راندمان، افزایش مصرف سوخت، زمان خواب تجهیز.
• ریسک: احتمال رخداد و شدت پیامد (Risk Matrix) در عملیات مستمر.

توصیه مدیریتی: برای هر کلاس شناور، یک «فایل تصمیم LCC» بسازید که بعد از ۳ تا ۶ ماه پایش، به‌روزرسانی شود؛ تصمیم یک‌باره در این حوزه معمولاً پایدار نمی‌ماند.

پرسش‌های متداول

آیا با VLSFO باید همیشه BN روغن سیلندر را کاهش داد؟

نه لزوماً. VLSFO طیف کیفیت دارد و حتی با سولفور پایین، بسته به شرایط احتراق و دمای دیواره سیلندر، نیاز خنثی‌سازی متفاوت می‌شود. کاهش BN اگر بدون کنترل Feed Rate و بدون پایش رسوب/سایش انجام شود، می‌تواند به خوردگی سرد منجر شود. رویکرد درست، تنظیم تدریجی همراه با نمونه‌گیری کوتاه‌مدت و معیارهای خروج است.

مهم‌ترین ریسک روغن در موتورهای کمکی بعد از استفاده از VLSFO چیست؟

در بسیاری از سناریوها، رقیق‌شدن روغن با سوخت و افت ویسکوزیته در بارهای متغیر یا بار سبک طولانی، ریسک کلیدی است. این وضعیت فیلم روغن را روی یاتاقان‌ها ضعیف می‌کند و دمای کارکرد را بالا می‌برد. اگر پایش ویسکوزیته و درصد سوخت در روغن انجام نشود، تصمیم‌گیری فقط با ساعت کارکرد می‌تواند خطای پرهزینه ایجاد کند.

چرا ناسازگاری بچ‌های VLSFO به موضوع روانکاری ربط پیدا می‌کند؟

چون ناسازگاری می‌تواند لجن و ذرات ایجاد کند و فشار روی فیلترها و پاکیزگی سیستم را بالا ببرد. ذرات و آلودگی وارد موتور می‌شوند و اکسیداسیون روغن را تسریع می‌کنند یا باعث افزایش سایش می‌شوند. بنابراین مدیریت سوخت و مدیریت روغن جدا از هم نیستند و باید در یک نقشه علت و معلول دیده شوند.

در پروژه گذار به VLSFO، چه شاخص‌هایی برای پایش روغن اولویت دارد؟

برای موتور اصلی: نشانه‌های رسوب، آهن (سایش)، و ارتباط آن با BN و Feed Rate مهم است. برای موتورهای کمکی: ویسکوزیته، سوخت در روغن، آب، TAN/TBN و آهن/ذرات اولویت دارد. نکته کلیدی این است که برای هر شاخص، «حد هشدار» و «حد اقدام» تعریف شود تا پایش به تصمیم عملیاتی تبدیل شود.

چطور می‌توان مصرف روغن را بدون افزایش ریسک خرابی کنترل کرد؟

با تعریف پنجره بهینه مصرف در کنار شاخص‌های سلامت تجهیز. در موتور اصلی، Feed Rate باید با بازخورد سایش/رسوب تنظیم شود، نه صرفاً برای کم کردن مصرف. در موتورهای کمکی، کنترل دمای کارکرد و جلوگیری از بار سبک طولانی می‌تواند دوام روغن را افزایش دهد. KPI مصرف باید کنار KPI توقف و KPI سایش دیده شود.

آیا انتخاب روغن بر اساس قیمت خرید می‌تواند در LCC منطقی باشد؟

تنها در صورتی که اثر آن بر سرویس، ریسک توقف و راندمان روشن باشد. قیمت خرید، فقط بخش کوچکی از LCC است. اگر یک روغن ارزان‌تر باعث کوتاه شدن فاصله تعویض، افزایش رسوب یا افزایش احتمال خرابی شود، هزینه چرخه عمر بالا می‌رود. تصمیم حرفه‌ای باید مبتنی بر داده پایش، سناریوی سوخت و شدت پیامد خرابی در عملیات مستمر باشد.

جمع‌بندی

گذار به VLSFO در ناوگان دریایی، یک تغییر مفهومی در مدیریت روانکاری است: پنجره‌های امن باریک‌تر می‌شوند، کیفیت سوخت متغیرتر است و ارتباط بین رسوب، خوردگی، پاکیزگی و پایداری روغن پررنگ‌تر می‌شود. در موتور اصلی، مرز بین BN مناسب و BN پرریسک با داده و تنظیم تدریجی مشخص می‌شود؛ در موتورهای کمکی، کنترل رقیق‌شدن با سوخت و اکسیداسیون، کلید دوام روغن و کاهش توقف است. از منظر مدیریتی، موفقیت به کنترل تغییر، استانداردسازی اجرا، و اتصال پایش به تصمیم بستگی دارد. اگر روغن را به‌عنوان یک پارامتر کنترلی در چرخه فعالیت ببینید و تصمیم را با LCC و ریسک عملیاتی بسنجید، هم راندمان عملیات مستمر پایدارتر می‌شود و هم هزینه‌های پنهان در تعمیرات و توقف، قابل مدیریت خواهد بود.