روغن های صنعتی
روغن صنعتی
روغن‌ها و گریس‌های صنعتی نقش مهمی در صنایع ایفا می‌کنند و بدون آن‌ها کار ماشین‌آلات با وقفه‌های مکرر و نیاز به تعمیر مداوم روبه‌رو خواهد شد. از روغن صنعتی برای بهبود عملکرد ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی و محافظت از آن‌ها در برابر آسیب در حین کار استفاده می‌شود. روغن صنعتی انواع مختلفی دارند و طبقه‌بندی آن‌ها بر اساس منشا، فرمولاسیون و کارکردهای آن‌ها انجام می‌شود. این نکات همچنین برخی از مهم‌ترین خواص روغن‌ها را نیز تعیین می‌کنند. از سوی دیگر افزودنی‌های هریک از روغن صنعتی، باعث تقویت برخی ویژگی‌های آن‌ها با هدف افزایش کارایی می‌شود. در این مطلب از سایت مستر روغن با تمامی نکات مربوط به روغن صنعتی از ویژگی‌ها، انواع، مزایا و کارکرد آشنا می‌شویم.
چه صنایعی از روغن صنعتی استفاده می‌کنند
هنگامی که صحبت از کاربردهای صنعتی می‌شود، روان‌کننده‌های مایع (liquid lubricants) در تمامی صنایع حضور دارند. چه صنایعی که دارای ماشین‌آلات غول‌پیکر یا نقاط تولید با درجه‌های حرارت بالا هستند و چه صنایعی با ماشین‌آلات متوسط و سبک. به‌طور کلی تقریبا هرجا قطعات یک سیستم مکانیکی درحال سایش روی یکدیگر با ارتباط از طریق چرخ‌دنده‌ها هستند، روغن صنعتی و یا دست کم انواع گریس‌ها و روان‌کننده‌های دیگر حضور دارند. در هرصورت استفاده از سیالات روان‌کننده و روغن صنعتی برای پشتیبانی از هر عملیات سنگین صنعتی ضرورت دارد. برخی از صنایعی که از انواع این روان‌کننده‌ها استفاده می‌کنند عبارتند از:
- صنایع بسته‌بندی
- صنایع برق
- صنایع خودرو سازی
- صنایع نساجی
- صنایع فلزکاری
- صنایع تولید ماشین‌آلات صنعتی
- صنایع کشاورزی
- سیستم‌های تهویه مطبوع
- صنایع حمل‌ونقل
- صنایع کشتی‌رانی
- نیروگاه‌ها
- صنایع تولید سیمان
مزایای استفاده از روغن صنعتی
بسیاری از ماشین‌آلات صنایع دارای یک سیستم روانکاری هستند. این سیستم‌ها ممکن است از بخش‌هایی مانند: مخزن روغن، پمپ روغن و لوله‌های روغن‌رسانی تشکیل شده باشد. حتی ماشین‌آلاتی که از چنین سیستم‌هایی برخوردار نباشند نیز دارای بخش‌هایی مشخص برای روغن‌رسانی به قطعات در حال کار هستند.
یک سیستم روانکاری برنامه‌ریزی‌شده با روان‌کننده‌هایی با کارایی بالا می‌تواند مزایای زیادی را به‌همراه داشته باشد که از جمله آن‌ها می‌توان به کاهش استهلاک ماشین‌آلات و قطعات آن‌ها، سرعت بیشتر در روندهای تولید، کاهش سروصدای ماشین در حین تولید و افزایش سودآوری با کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری اشاره کرد.
ویژگی‌های مهم انواع روغن صنعتی
غیر از فرمولاسیون، مهم‌ترین عامل طبقه‌بندی روغن صنعتی ، اندازه‌گیری سه شاخص مهم در این نوع از روغن‌ها و روان‌کننده‌ها است. این شاخص‌ها ویژگی‌های روغن صنعتی مورد نظر و کاربردهای آن را در صنایع و ماشین‌آلات مختلف تعیین می‌کنند. این ویژگی‌ها را با هم مرور می‌کنیم.
ویسکوزیته روغن صنعتی
ویسکوزیته (Viscosity) یا گرانروی مهم‌ترین شاخص در روغن صنعتی است. این شاخص با علامت اختصاری (VI) بیان می‌شود که نشان‌دهنده میزان حساسیت ویسکوزیته روغن صنعتی به تغییرات دما است. VI بالا نشان می‌دهد که روان‌کننده در دماهای مختلف، چه در دمای بالا و چه در دمای پایین، پایدارتر است.
نقطه ریزش روغن صنعتی
یکی دیگر از ویژگی‌های مهم روان‌کننده‌های مایع، قابلیت جریان یافتن آن‌ها در دماهای پایین یا نقطه ریزش (Pour Point) آن‌ها است. نقطه ریزش، دمایی را نشان می‌دهد که در آن، روغن صنعتی یخ نمی‌زند و به جریان خود ادامه می‌دهد. از این رو روانکاری را در دمای بسیار پایین امکان‌پذیر می‌سازد. این معیار به‌ویژه در مورد خودروها و ماشین‌آلات صنعتی در فصول سرد سال یا در محیط‌هایی با اقلیم بسیار سرد، بسیار اهمیت می‌یابد.
نقطه اشتعال روغن صنعتی
نقطه اشتعال (Flash Point) در روغن صنعتی دمایی است که در آن بخار روغن یا مخلوط روغن، بخار روغن و هوا می‌تواند آتش بگیرد و بسوزد. این شاخص به‌عنوان نشان‌گر خطر آتش‌سوزی و انفجار روغن صنعتی در انبار، در خودروها، در زمان حمل‌ونقل و نیز در زمان استفاده در صنایعی که در دمای بالا کار می‌کنند، عمل می‌کند و دانستن آن بسیار ضروری است.
طبقه‌بندی روغن صنعتی بر اساس منشا
روغن صنعتی را می‌توان براساس منشا یا نوع مواد اولیه طبقه‌بندی کرد. بر این اساس سه نوع کلی روغن صنعتی وجود دارد که عبارتند از: روغن صنعتی طبیعی، روغن صنعتی معدنی یا نفتی و روغن صنعتی مصنوعی. ممکن است دو نمونه از روان‌کننده‌های صنعتی دارای ویژگی‌های ویسکوزیته، نقطعه اشتعال و نقطه ریزش مشابه باشند، درحالی‌که منشا آن‌ها کاملا متفاوت باشد. در ادامه با این سه گروه از روغن‌های صنعتی آشنا می‌شویم.
روغن صنعتی طبیعی
روان‌کارهای صنعتی که از منابع طبیعی مانند چربی‌های حیوانی و دانههای روغنی بدون فرآوری بیش از حد تهیه می‌شوند را روغن‌های طبیعی (Natural Oils) می‌نامند. برخی از دانههای روغنی که از آن‌ها روغن طبیعی ساخته می‌شود عبارتند از: کلزا، خردل، سویا، گلرنگ، کنجد، آفتاب‌گردان، کرچک و کتان.
روغن‌های طبیعی با توجه به خواص خود، محصولاتی کاملا ناپایدار در محیط‌های اکسیداتیو و حرارتی هستند. علاوه‌بر این، آن‌ها به راحتی در دمای بالا اکسید می‌شوند و خواص خود را از دست می‌دهند. بنابر این دلایل، از روغن‌های طبیعی برای روغن‌کاری ماشین‌آلات به‌ندرت استفاده می‌شود و در برخی موارد استفاده نیز، این روغن‌ها دارای قیمت بالایی هستند.
روغن صنعتی معدنی یا نفتی
روغن صنعتی های معدنی روان‌کننده‌هایی هستند که برای تولید آن‌ها از فرآورده‌های نفتی که از چاه‌های نفتی به‌دست می‌آیند استفاده می‌شود. با توجه به ترکیب آن‌ها، همه روغن صنعتی های معدنی، هیدروکربن‌ها یا ترکیبات آلی هستند که از هیدروژن و کربن تشکیل شده‌اند.
هنگامی که نفت از چاه نفت استخراج می‌شود، فرآیندهای مختلف پالایش را طی می‌کند. در طی این فرآیندها، روغن‌ها و سوخت‌هایی با خواص مختلف مانند ویسکوزیته متفاوت به دست می‌آیند. محصولاتی با ویسکوزیته و خاصیت روان‌کنندگی بالاتر به عنوان روان‌کننده‌ها یا روغن‌های صنعتی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. ذکر این نکته ضروری است که روغن‌های معدنی یا نفتی به تغییرات دما بسیار حساس هستند و عموماً دارای ویسکوزیته‌ای در حدود 120 هستند؛ نقطه ریزش آن‌ها در محدوده 6- تا 60- درجه سانتیگراد قرار دارد. علاوه‌بر این، روغن‌های معدنی به‌راحتی می‌سوزند، به این معنی که نقطه اشتعال پایینی دارند.
روغن صنعتی های معدنی از آن‌جا که از منابع نفتی سرچشمه می‌گیرند، حاوی عناصر دیگری مانند گوگرد، فسفر و نیتروژن هستند. این عناصر به‌عنوان ناخالصی‌هایی در نظر گرفته می‌شوند که هم اثر منفی روی روانکاری دارند، باعث تشکیل رسوب می‌شوند و هم محیط زیست را آلوده می‌کنند. بنابر این دلایل، روغن‌های معدنی باید فرآیند تصفیه را طی کنند. هنگامی که آن‌ها خالص شدند، با مواد افزودنی تکمیل می‌شوند تا کاستی‌های آن‌ها جبران شود.
روغن صنعتی مصنوعی
روغن صنعتی های مصنوعی (Synthetic Oils) به‌عنوان پاسخی به برخی از معایب استفاده از روغن‌های معدنی ساخته شدند. روغن‌های معدنی به‌عنوان فرآورده‌های نفتی، ناخالصی‌هایی دارند که بر عملکرد آن‌ها تاثیر می‌گذارند. به‌همین دلیل است که روغن صنعتی های مصنوعی از طریق فرآیندهای شیمیایی تولید می‌شوند تا جایگزین پیشرفته‌تری برای روان‌کننده‌های معدنی باشند.
روغن صنعتی مصنوعی به‌عنوان فرآورده‌های نفتی مصنوعی، دارای برخی ویژگی‌ها هستند. برخلاف روغن‌های معدنی، مایعات روان‌کننده مصنوعی ناخالصی ندارند که احتمال رسوب‌گذاری را کاهش می‌دهد یا از بین می‌برد و باعث پایداری آن‌ها می‌شود. همچنین شاخص ویسکوزیته بسیار بالاتری دارند که باعث می‌شود در دماهای مختلف پایدار باشند.
از آن‌جا که نقطه ریزش آن‌ها بین منفی 18 درجه و منفی 74 درجه سانتیگراد قرار می‌گیرد، جریان‌پذیری آن‌ها در دماهای پایین بهبود می‌یابد. روغن صنعتی های مصنوعی دارای نقطعه اشتعال بالایی هستند و به‌همین دلیل مناسب صنایعی هستند که آتش‌سوزی یک خطر جدی برای آن‌ها است.
انواع مختلف افزودنی‌های روغن صنعتی
روغن‌های روان کننده صنعتی از روغن پایه که معدنی یا مصنوعی است و مواد افزودنی ساخته می‌شوند. این افزودنی‌ها بر کاستی‌های روغن‌های پایه غلبه می‌کنند. بسته به نقطه ضعف روغن پایه مورد استفاده در روغن‌های صنعتی، افزودنی‌ها را می‌توان به چندین نوع تقسیم کرد که آن‌ها را با هم مرور می‌کنیم.
مواد افزودنی ضد سایش برای روغن صنعتی : این مواد افزودنی یک لایه سیال محافظ روی سطح تشکیل می‌دهند که از سطح در برابر سایش و اکسیداسیون زودرس محافظت می‌کند. علاوه‌بر این آن‌ها را به روغن‌هایی که برای استفاده در دماهای بسیار بالا هستند اضافه می‌کنند.
افزودنی‌های فشار شدید برای روغن صنعتی : این مواد افزودنی یک لایه محافظ بسیار ضخیم و قوی روی سطوح قطعات تشکیل می‌دهند. روغن‌های روان‌کننده و گریس‌های صنعتی که حاوی عوامل فشار شدید هستند، به‌عنوان مثال برای روانکاری چرخ دنده‌ها استفاده می‌شوند. البته ترکیب آن‌ها باعث خوردگی برخی مواد می‌شود.
اصلاح‌کننده‌های اصطکاک برای روغن صنعتی : از این مواد افزودنی برای روغن موتور، به‌ویژه با هدف کاهش اصطکاک و کاهش مصرف انرژی استفاده می شود.
بهبود دهنده‌های شاخص ویسکوزیته روغن صنعتی : استفاده از این افزودنی‌ها باعث افزایش پایداری روغن در طیف وسیعی از دماها می‌شود.
کاهش دهنده‌های نقطه ریزش روغن صنعتی : عملکرد آن‌ها کاهش نقطه ریزش روغن و بهبود جریان‌پذیری آن در دماهای پایین است.
مهارکننده‌های اکسیداسیون روغن صنعتی : این مواد به روغن صنعتی اضافه می‌شوند تا خاصیت روان‌کنندگی آن‌ها حفظ شود و از اکسیداسیون نیز جلوگیری شود؛ زیرا در شرایط عملیاتی شدید مانند: دما و فشار بالا در معرض اکسیژن قرار می‌گیرند.
بازدارنده‌های زنگ‌زدگی و خوردگی برای روغن صنعتی : این افزودنی‌ها در مواردی مورد نیاز هستند که آب و رطوبت می‌تواند اثرات مخربی داشته باشد، به‌ویژه در اجزای ساخته شده از فلزات آهنی و غیر آهنی
مواد شوینده و پخش‌کننده روغن صنعتی : این عوامل با کاهش حضور اسید و محافظت از قطعات در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، سطوح را تمیز می‌کند. این امر با پراکندگی هرنوع آلاینده در روغن حاصل می‌شود که از تشکیل لجن و رسوب برروی سطوح فلزی حتی پس از یک دوره عدم فعالیت جلوگیری می‌کند.
مهار کننده‌های کف روغن صنعتی : هنگامی که مواد افزودنی مختلف با یکدیگر تعامل دارند، می‌توانند کف یا فوم ایجاد کنند. فوم می‌تواند به طور جدی عملکرد روغن صنعتی را مختل کند زیرا حباب‌های هوا مانع از روانکاری روغن می‌شود. در چنین مواردی از مهارکننده‌های کف استفاده می‌شود.
نکته: لازم به ذکر است که همه این افزودنی‌ها، با گذشت زمان ضعیف می‌شوند و این به این خاطر است که خود روغن نیز کیفیت خود را از دست می‌دهد. هنگامی که این اتفاق افتاد یا عمر مفید روغن به پایان رسید، زمان تعویض روغن صنعتی فرا می‌رسد.
طبقه‌بندی انواع روغن صنعتی بر اساس کاربرد
هر محصول از انواع روغن صنعتی ساخته شده است تا نیازهای عملیاتی گروهی از محیط‌های صنعتی را برآورده کند. عامل کلیدی ایجاد این دسته‌بندی را می‌توان در نوع مواد افزودنی و نیز ویژگی‌های روغن پایه جستجو کرد. در ادامه طبقه‌بندی روغن‌ها بر اساس کاربرد را با هم مرور می‌کنیم:
روغن صنعتی گردشی (Circulation Oil): از این نوع روان‌کننده برای استفاده در یاتاقان‌ها، سیلندرها، چرخ‌دنده‌های مخروطی و حلزونی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود. این روغن‌ها دارای شاخص ویسکوزیته بالا و مقاومت در برابر حرارت هستند و همچنین از قطعات در برابر سایش، اکسیداسیون، زنگ‌زدگی و کف محافظت می‌کنند.
روغن صنعتی کمپرسور (Compressor Oil): روغن‌های این گروه در پمپ‌های خلاء، کمپرسورهای هوا و کمپرسورهای پیچی و پیستونی و پره‌های چرخشی استفاده می‌شوند. آن‌ها دارای خواص ضد سایش عالی هستند و از سطوح در برابر اکسیداسیون و زنگ‌زدگی محافظت می‌کنند.
روغن صنعتی انتقال حرارت (Heat Transfer Oil): کارکرد این روغن‌ها در ارائه انتقال حرارت ثابت و نیاز به تعمیر کم و نگهداری در دوره‌های زمانی طولانی است. به‌همین دلیل، آن‌ها دارای مواد افزودنی ضد اکسیداسیون هستند.
روغن دنده صنعتی (Industrial Gear Oil): از این روغن‌ها برای تحمل فشارهای شدید در گیربکس‌های صنعتی، چرخ‌دنده‌های کاهش‌دهنده، ماشین‌های اختلاط بتن، تجهیزات کشاورزی و صنایع دریایی استفاده می‌شود. این روغن‌ها قطعات را در برابر ساییدگی، خوردگی و اکسیداسیون عایق می‌کنند.
روغن‌های فرآیندی (Process Oils): روغن‌های فرآیند به‌عنوان نرم‌کننده‌های پلیمری در ساخت لاستیک‌ها، محصولات فنی لاستیکی و محصولاتی با پایه پلیمری استفاده می‌شوند.
روغن‌های اسلایدوی (Slideway Oils): این روغن‌ها روان‌کننده‌هایی با کارایی بالا برای لغزنده‌های صنعتی از جمله ماشین‌های تراش، برش، فرز و آسیاب هستند. مواد افزودنی این روغن‌ها خاصیت چسبندگی و اصطکاک را کاهش می‌دهد و حرکت صاف و نرم دستگاه را تضمین می‌کند.
روغن صنعتی توربین (Turbine Oils): فرمول روغن‌های توربین آن‌ها را قادر می‌سازد تا در محیط مرطوب یاتاقان‌های توربین بخار کارایی داشته باشند. علاوه بر این، به لطف بازدارنده‌های اکسیداسیون و افزودنی‌های ضد خوردگی، آن‌ها روانکاری، خنک‌کنندگی و محافظت استثنایی را ارائه می‌کنند.