کنترل آلودگی آب در روغن‌های صنعتی؛ تست میدانی، علت‌یابی و اقدام اصلاحی

چگونه بفهمیم آب وارد روغن صنعتی شده و چرا باید جدی بگیریم؟

کنترل آلودگی آب در روغن های صنعتی یکی از آن موضوعاتی است که تا وقتی یک توقف خط، خرابی یاتاقان، گیرپاژ پمپ یا کف کردن شدید رخ ندهد، معمولاً دست کم گرفته می شود. آب در روغن می تواند به سه شکل اصلی حضور داشته باشد: آب محلول (مقدار کم و نامرئی)، آب آزاد (قطرات قابل جداشدن) و امولسیون (ظاهر شیری یا کدر). هر کدام از این حالت ها اثر متفاوتی روی روانکاری دارد، اما خروجی مشترک آن ها معمولاً افزایش خوردگی، افت فیلم روغن، تسریع اکسیداسیون و کاهش عمر افزودنی ها است.

در صنایع ایران، چند عامل باعث می شود این مشکل پرتکرار باشد: رطوبت بالا در شهرهای ساحلی و شمالی، شست وشوی تجهیزات با آب و عدم خشک کاری کامل، نشت مبدل های حرارتی آب-روغن، و تنفس مخزن بدون کنترل رطوبت. نتیجه این می شود که حتی روغن تازه، بعد از چند هفته کارکرد در شرایط نامناسب، با آب آلوده می شود و هزینه واقعی آن را نه قیمت بشکه، بلکه توقف تولید و قطعه مصرفی تعیین می کند.

در این راهنما، یک مسیر «چگونه» و مرحله به مرحله ارائه می کنیم: از تشخیص میدانی تا علت یابی ریشه ای و سپس انتخاب اقدام اصلاحی متناسب با نوع آلودگی آب و حساسیت تجهیز. هدف این است که تصمیم شما از حدس و تجربه صرف، به تصمیم فنی و قابل دفاع تبدیل شود.

• نشانه های رایج: کدر شدن روغن، کف پایدار، زنگ زدگی قطعات، صدای غیرعادی پمپ، افزایش دما، افت فشار و خرابی تکراری آب بندها
• ریسک های اصلی: خوردگی و حفره زایی، کاهش توان جداسازی هوا، افت روانکاری مرزی، تسریع اکسیداسیون و تشکیل رسوب

گام ۱: ایمنی، توقف کنترل شده و ثبت شرایط عملیاتی

قبل از هر تست میدانی یا نمونه برداری، باید شرایط را ایمن و قابل تکرار کنید. بسیاری از خطاهای تشخیصی از همین مرحله شروع می شوند: نمونه گیری از نقطه اشتباه، مخلوط شدن ته نشین ها با روغن، یا ثبت نکردن دما و بار. برای کنترل آلودگی آب در روغن های صنعتی، دانستن «چه زمانی» و «در چه شرایطی» آب وارد شده، به اندازه اندازه گیری مقدار آب مهم است.

چک لیست سریع قبل از تست

1. دمای روغن، فشار سیستم، دبی و وضعیت بار را ثبت کنید.
2. آخرین زمان سرویس، تعویض فیلتر، شست وشو یا تعمیر مبدل حرارتی را یادداشت کنید.
3. اگر سیستم مخزن تنفسی دارد، نوع آن (معمولی یا رطوبت گیر) و وضعیت درپوش را بررسی کنید.
4. سطح روغن را چک کنید؛ افزایش غیرعادی سطح می تواند نشانه ورود آب یا سیال خنک کننده باشد.

اگر در واحد شما برنامه پایش وضعیت اجرا می شود، همین جا بهترین زمان است که روندهای قبلی مثل تغییر ویسکوزیته، افزایش عدد اسیدی یا تغییر رنگ را کنار هم بگذارید. آب معمولاً تنها نمی آید؛ با خودش خوردگی، کف و اکسیداسیون را هم می آورد.

گام ۲: تست های میدانی سریع برای تشخیص اولیه آب در روغن

تست های میدانی جایگزین آزمایشگاه نیستند، اما برای تصمیم فوری (ادامه کار یا توقف و اقدام) بسیار کاربردی اند. در این مرحله، هدف این است که «وجود آب» و «فرم حضور آب» را سریع تشخیص دهید و سپس تصمیم بگیرید کدام نمونه ها باید به آزمایشگاه برود.

۱) بررسی ظاهری و تست شفافیت

یک نمونه را در ظرف شیشه ای شفاف بگیرید و ۱۰ تا ۱۵ دقیقه ثابت نگه دارید. اگر دو فاز مشخص شد یا قطرات ته نشین شد، آب آزاد دارید. اگر روغن شیری یا کدر است، احتمال امولسیون بالاست. توجه کنید برخی روغن ها به دلیل افزودنی ها ممکن است ذاتاً تیره باشند؛ معیار شما تغییر نسبت به حالت نرمال همان تجهیز است.

۲) تست ترکیدن (Crackle Test) به صورت کنترل شده

در این روش، مقدار کمی روغن روی سطح داغ کنترل شده قرار می گیرد و صدای ترکیدن یا پرش قطرات نشانه وجود آب است. این تست کیفی است و به تجربه اپراتور وابسته است؛ اما برای تشخیص سریع آب آزاد یا آب امولسیونی مفید است. نکته ایمنی مهم: از شعله باز و حجم زیاد روغن استفاده نکنید و محیط باید تهویه مناسب داشته باشد.

۳) نوارهای تست آب یا کیت های سریع

نوارهای رنگ سنج یا کیت های سریع می توانند یک برآورد اولیه بدهند، اما باید محدودیت آن ها را بدانید: دقت پایین تر نسبت به روش های استاندارد و حساسیت به نوع روغن و افزودنی. اگر نتیجه مرزی است، تصمیم را بر اساس آزمایشگاه بگیرید.

قاعده عملی: اگر تست میدانی وجود آب را تایید کرد، مهم ترین قدم بعدی «نمونه برداری درست» برای اندازه گیری دقیق و علت یابی است، نه حدس زدن مقدار آب.

گام ۳: نمونه برداری درست و انتخاب تست آزمایشگاهی مناسب

بخش زیادی از اختلاف نظر بین تعمیرگاه، واحد PM و تامین کننده، از نمونه برداری غلط می آید. نمونه باید نماینده واقعی روغن در مدار باشد؛ نه روغن راکد بالای مخزن و نه ته نشین آلوده کف. برای سیستم های در گردش، بهترین نقطه معمولاً خط برگشت یا نقطه نمونه گیری اختصاصی با جریان پایدار است.

اصول نمونه برداری برای تشخیص آب

• نمونه را در دمای کاری و هنگام گردش روغن بگیرید (اگر ایمن و ممکن است).
• قبل از پر کردن بطری، چند ثانیه روغن را تخلیه کنید تا آلودگی سکون خارج شود.
• از بطری خشک و تمیز استفاده کنید؛ رطوبت بطری می تواند نتیجه را خراب کند.
• اگر احتمال آب آزاد بالاست، نمونه دوم از پایین مخزن نیز برای مقایسه مفید است (با روش ایمن و کنترل شده).

کدام تست ها برای آب در روغن صنعتی کلیدی اند؟

برای اندازه گیری دقیق آب، روش های استاندارد آزمایشگاهی بسته به هدف انتخاب می شوند. اگر هدف شما عدد دقیق و قابل تصمیم گیری است، معمولاً اندازه گیری آب به روش Karl Fischer (کمی) مرجع رایج است. در کنار آن، تست هایی مثل ویسکوزیته، عدد اسیدی و آنالیز ذرات کمک می کنند بفهمید آب چه آسیبی ایجاد کرده یا در حال ایجاد است.

برای برنامه های نگهداری مبتنی بر وضعیت، ترکیب تست آب با شاخص های اکسیداسیون، خوردگی و ذرات بهترین تصویر را می دهد. در عمل، اگر هم زمان با افزایش آب، رشد ذرات یا علائم خوردگی دیده شود، باید به جای تعویض ساده روغن، علت ورود آب را حذف کنید؛ وگرنه خرابی تکراری برمی گردد.

گام ۴: علت یابی ریشه ای؛ آب از کجا وارد سیستم می شود؟

کنترل آلودگی آب در روغن های صنعتی بدون علت یابی ریشه ای کامل نمی شود. اقداماتی مثل تخلیه آب یا حتی تعویض روغن، اگر منبع ورود آب قطع نشود، فقط زمان می خرند. بهترین روش، دسته بندی ورودی های آب به سه گروه است: ورودی محیطی، ورودی فرآیندی، و ورودی ناشی از خرابی تجهیز.

۱) ورودی محیطی (رطوبت هوا و تنفس مخزن)

در شهرهای مرطوب مثل رشت یا بندرعباس، نفس کشیدن مخزن یعنی مکش هوای مرطوب و میعان رطوبت روی دیواره های سردتر. اگر مخزن در شب سرد می شود و روز گرم، چرخه میعان تشدید می شود. راه حل غالب در این سناریو، بهبود تنفسی و کنترل رطوبت ورودی است.

۲) ورودی فرآیندی (شست وشو، بخار، آب بندی های نامناسب)

در خطوط غذایی، دارویی، یا کارگاه هایی که شست وشوی محیط با آب فشار بالا رایج است، نفوذ آب به درپوش ها، دریچه ها و آب بندها محتمل است. همچنین در برخی تجهیزات، بخار آب یا کندانس می تواند از طریق تنفسی های باز وارد شود. اینجا خطای انسانی در نگهداری (بستن اشتباه درپوش، نبود چتر محافظ، خشک کاری ناقص) نقش جدی دارد.

۳) ورودی ناشی از خرابی (مبدل حرارتی، خنک کن، نشتی آب-روغن)

نشتی ریز در مبدل حرارتی آب-روغن می تواند هفته ها پنهان بماند، اما به تدریج آب را وارد مدار کند. نشانه کلاسیک آن، بالا رفتن آرام سطح مخزن و افزایش پیوسته مقدار آب در تست های دوره ای است. در این شرایط، اقدام اصلاحی اصلی تعمیر/تعویض مبدل و سپس پاکسازی روغن است.

اگر برای سیستم های صنعتی خود در چند شهر تامین و پشتیبانی می خواهید، استفاده از شبکه تامین منطقه ای مثل روغن صنعتی در تهران می تواند کمک کند تا هم روغن مناسب و هم برنامه کنترل آلودگی با ثبات تامین اجرا شود؛ چون کنترل آب معمولاً نیازمند تکرار، ابزار و پیگیری است.

گام ۵: اقدام اصلاحی؛ خشک سازی، جداسازی و بازگردانی سیستم به شرایط پایدار

وقتی وجود آب تایید شد، باید تصمیم بگیرید «آب را چطور خارج کنیم» و «با روغن چه کنیم». این تصمیم به مقدار آب، نوع روغن (مثلاً توربین، هیدرولیک، دنده)، حساسیت تجهیز و پیامد توقف بستگی دارد. در این گام، هدف صرفاً کاهش عدد آب نیست؛ هدف رسیدن به وضعیت پایدار و قابل کنترل است.

گزینه های رایج اقدام اصلاحی

• تخلیه آب آزاد از کف مخزن: اگر آب آزاد دارید، ابتدا تخلیه کف می تواند سریع ترین اثر را بگذارد. این کار باید با روش ایمن و با ثبت حجم تخلیه انجام شود.
• فیلتراسیون با قابلیت جذب آب: در برخی مدارها استفاده از فیلترهای جاذب آب (Water-absorbing) برای کاهش آب آزاد و بخشی از امولسیون مفید است، اما ظرفیت محدود دارد.
• واحدهای وکیوم دهیدراتور: برای خشک سازی دقیق تر، به خصوص در سیستم های هیدرولیک و روغن توربین، روش وکیوم موثرتر است و می تواند آب محلول را نیز کاهش دهد.
• تعویض کامل روغن: اگر آب زیاد بوده و هم زمان نشانه های اکسیداسیون، افت افزودنی یا آلودگی ذرات بالا دیده می شود، تعویض کامل منطقی تر از احیا است.

جدول تصمیم گیری سریع (مقایسه اقدام ها)

در هر سناریو، اگر روغن از نظر سازگاری، افزودنی ها یا گرید مناسب تجهیز نباشد، سیستم نسبت به آب حساس تر می شود. برای همین انتخاب روغن پایه و بسته افزودنی درست، هم در پیشگیری و هم در بازیابی اهمیت دارد. برای اطلاعات پایه و دسته بندی ها می توانید بخش روغن صنعتی را به عنوان نقطه شروع دانش فنی مرور کنید.

گام ۶: پیشگیری و کنترل پایدار؛ از اصلاح سخت افزاری تا برنامه پایش

بعد از اقدام اصلاحی، مهم ترین سوال این است: چطور مطمئن شویم دوباره تکرار نمی شود؟ تجربه میدانی در صنایع نشان می دهد که بهترین نتیجه زمانی حاصل می شود که هم سخت افزار (تنفسی، آب بندی، مبدل) اصلاح شود و هم یک برنامه پایش وضعیت قابل اجرا تعریف گردد. پیشگیری، فقط خرید یک قطعه نیست؛ یک رویه است.

اقدامات پیشگیرانه پیشنهادی

• کنترل تنفسی مخزن: استفاده از رطوبت گیر یا حداقل فیلتر تنفسی مناسب، و بررسی دوره ای سلامت آن.
• کاهش میعان: عایق کاری یا مدیریت دمای مخزن در محیط های با نوسان زیاد دما، تا دیواره ها کمتر محل تشکیل قطرات شوند.
• استانداردسازی شست وشو: تعریف دستورالعمل خشک کاری پس از شست وشو، محافظت از دریچه ها و جلوگیری از پاشش مستقیم آب.
• کنترل مبدل حرارتی: تست نشتی دوره ای و ثبت روند سطح مخزن و مقدار آب.
• آموزش تیم تعمیرات: کاهش خطای انسانی در روانکاری، مخصوصاً هنگام باز و بسته کردن درپوش ها و تعویض فیلتر.

برنامه پایش پیشنهادی (قابل اجرا در ایران)

یک برنامه ساده ولی موثر می تواند شامل نمونه برداری ماهانه در تجهیزات حساس و فصلی در تجهیزات کم ریسک باشد. شاخص های کلیدی: مقدار آب، ویسکوزیته، نشانه های اکسیداسیون و وضعیت ذرات. در شهرهای مرطوب، فواصل کوتاه تر منطقی است. اگر تامین روغن و اقلام فیلتراسیون در چند استان دارید، شبکه تامین منطقه ای روغن صنعتی در بندرعباس می تواند کمک کند تا برنامه پایش به دلیل تامین نامنظم، نیمه کاره نماند.

جمع بندی: یک مسیر عملی برای کنترل آلودگی آب در روغن های صنعتی

کنترل آلودگی آب در روغن های صنعتی با «دیدن روغن شیری» شروع نمی شود و با «تعویض روغن» تمام نمی شود. مسیر درست این است: ابتدا با تست های میدانی وجود و شکل آب را تشخیص دهید، سپس با نمونه برداری صحیح و تست دقیق آزمایشگاهی مقدار آب و اثرات جانبی آن را بسنجید. بعد از آن، علت یابی ریشه ای را بین سه منبع اصلی (محیط، فرآیند، خرابی تجهیز) انجام دهید و اقدام اصلاحی مناسب را انتخاب کنید؛ از تخلیه آب آزاد تا خشک سازی وکیومی یا تعویض کامل.

در نهایت، پیشگیری با اصلاح تنفسی، کنترل میعان، استانداردسازی شست وشو و پایش دوره ای، هزینه خرابی های تکراری را به شکل محسوسی کاهش می دهد. موتورازین به عنوان مرجع تخصصی روانکار در ایران، می تواند در انتخاب روغن صنعتی مناسب، طراحی برنامه نمونه برداری و تصمیم گیری درباره اقدام اصلاحی کنار واحدهای PM، اتوسرویس ها و صنایع باشد. اگر هدف شما کاهش توقف خط و تصمیم مهندسی درباره روغن است، موتورازین مسیر را با تامین پایدار و مشاوره فنی داده محور قابل اجرا می کند.

پرسش های متداول

آیا هر کدر شدن روغن یعنی آب وارد شده است؟

نه همیشه. کدر شدن می تواند ناشی از امولسیون آب، ورود هوا، ناسازگاری روغن ها، یا آلودگی ذرات بسیار ریز باشد. تفاوت مهم این است که آب آزاد معمولاً با ته نشینی یا دو فاز شدن قابل مشاهده است، اما آب محلول دیده نمی شود. برای تصمیم قطعی، تست میدانی مثل crackle و سپس اندازه گیری آزمایشگاهی مقدار آب (مثلاً Karl Fischer) توصیه می شود.

مقدار مجاز آب در روغن های صنعتی چقدر است؟

عدد واحد و ثابت برای همه تجهیزات وجود ندارد، چون حساسیت سیستم ها متفاوت است (هیدرولیک دقیق، توربین، دنده سنگین). معیار درست، مشخصات سازنده تجهیز، نوع روغن و روند تغییرات است. در عمل، وقتی روند آب رو به افزایش است یا هم زمان علائم خوردگی، کف یا افزایش اکسیداسیون دیده می شود، باید قبل از رسیدن به مرز بحرانی اقدام اصلاحی انجام شود.

اگر فقط آب آزاد داشته باشیم، تخلیه کف مخزن کافی است؟

گاهی به عنوان اقدام فوری کافی است، اما کامل نیست. تخلیه کف فقط آب آزاد را حذف می کند و آب محلول یا امولسیون را باقی می گذارد. همچنین اگر منبع ورود آب (مثل تنفسی نامناسب یا نشتی مبدل) قطع نشود، آب دوباره جمع می شود. بهترین رویکرد این است که تخلیه را همراه با علت یابی و سپس یک روش خشک سازی یا پایش دوره ای تکمیل کنید.

چرا آب باعث کف پایدار در بعضی سیستم ها می شود؟

آب می تواند قابلیت جداسازی هوا را کاهش دهد و همراه با آلودگی های دیگر، ساختار کف را پایدارتر کند. همچنین تخریب برخی افزودنی ها و تشکیل محصولات اکسیداسیون می تواند رفتار کف را بدتر کند. کف پایدار یعنی هوا در روغن گیر افتاده و فیلم روانکاری ضعیف تر می شود، پس این نشانه را باید هم زمان با تست آب و بررسی وضعیت فیلترها و شرایط مکش پمپ تحلیل کرد.

بهترین روش نمونه برداری برای تشخیص آب چیست؟

نمونه باید از نقطه ای با جریان پایدار و نماینده روغن در مدار گرفته شود (مثل خط برگشت یا شیر نمونه گیری). بطری باید خشک باشد و نمونه گیری ترجیحاً در دمای کاری انجام شود. اگر احتمال آب آزاد وجود دارد، یک نمونه تکمیلی از پایین مخزن نیز برای مقایسه مفید است. نمونه برداری اشتباه می تواند مقدار آب را کمتر یا بیشتر از واقع نشان دهد و تصمیم را منحرف کند.

منابع:

ASTM D6304 – Standard Test Method for Determination of Water in Petroleum Products, Lubricating Oils, and Additives by Coulometric Karl Fischer Titration
ISO 4406:2017 – Hydraulic fluid power — Fluids — Method for coding the level of contamination by solid particles