روغن و روان کننده های صنعتی
روان کننده ها و روغن های صنعتیReviewed by 02177641136 on May 25Rating: 5.0

کارشناسان می گویند: تنها یک روان کننده خوب (روغن، گریس و..) می تواند کارکرد بهینه تجهیزات ماشینی را تضمین کند. حدود  55%  از خرابی‌های پیش از موقع تجهیزات به علت استفاده از روان کننده های نامناسب در صنعت می باشد. از انواع این محصولات می توان به روغن های موتور، سیلیکون، گریس و… اشاره نمود که در ادامه با آن ها بیشتر آشنا می شویم.

روغن ها و گریس ها نقش بسیار کلیدی را در صنعت بازی می کنند. چطور می توان حرکات آهسته و روان تجهیزات را بدون این مواد تصور کرد؟

مزایای روان کننده ها

این مواد برای اطمینان از حرکت صحیح و درست اجزای یک دستگاه به کار برده می شوند. نقش اساسی این مواد صنعتی کاهش میزان اصطکاک از سطوح ماشین آلات و دوام و افزایش طول عمر آنها است. از آنجایی که می دانیم اصطکاک باعث تولید گرما می شود در نتیجه روان کننده ها باعث  انتقال گرما از سطح ماشین آلات و خنک سازی آنها نیز می شوند. به این دلیل این دسته از مواد را سیال های انتقال حرارت نیز می نامند. در بعضی از موارد این مواد مقاومت الکتریکی را نیز کاهش می دهند.

 این مواد هم چنین باعث می شوند ماشین آلات در طول زمان استفاده، دچار خوردگی و زنگ زدگی نشوند. روان کننده،  روغن و گریس های صنعتی می توانند از مواد ارگانیک یا آلی و یا سنتزی باشند. بیشتر روانکار های ارگانیک از طریق پالایش پتروشیمیایی به دست می آبند،  این درحالی است که انواع  سنتزی از مواد شیمیایی طی چندین مرحله واکنش و در حضور بعضی مواد افزودنی ساخته می شوند. عموما این مواد به سه صورت مایع ، نیمه مایع و جامد عرضه می شوند. روغن موتورها ، روغن های توربین و واسکازین ها از نوع روانکار های مایع می باشند.

به روان کننده های نیمه مایع گریس نیز گفته می شوند. گرافیت یکی از روانکار های جامد است که حالت پودری آن برای روان کنندگی بین اجزای متحرک ماشین  آلات استفاده می شود. بیشتر آنها شامل روان نمونه های سنتزی، امولسیون های آب-روغن و روغن های نفتی می باشند . کاربرد این مواد در صنایع هوا فضا خودرو نظامی و دریایی است.

روغن های صنعتیروغن و روان کننده های صنعتی

رایج ترین روانکار های صنعتی

رایج ترین روغن ها و گریس های صنعتی شامل موارد زیر می باشند :

  • روغن موتور
  • سیلیکون
  • گریس
  • روغن توربین
  • روغن مارین
  • سیالات فلز کاری و برشی
  • سیالات سنگ زنی
  • روغن موتور های گاز سوز و روغن ترمز
  • روغن های هیدرولیک
  • و … 

مهم ترین و بیشترین کاربرد روان کننده های صنعتی به عنوان روغن موتور می باشد که در صنعت خودرو و موتور های داخلی احتراق استفاده شده و عملکرد و طول عمر بیشتری را برای آنها به ارمغان می آورد و از این رو استفاده ازاین مواد از لحاظ اقتصادی نیز به صرفه است.

یکی از ویژگی های مهم این مواد پایداری حرارتی آن ها است در واقع عدم شکست آن ها در دماهای بالا یکی از عوامل موثر در انتخاب آنها است.

گرید های ویسکوزیته برای روان کننده های صنعتی بر طبق استاندارد ISO 3448

ویسکوزیته سینماتیکی در 40 درجه سانتی گراد (mm2/s)

ویسکوزیته متوسط بیشینهویسکوزیته کمینهگرید
20/242/298/12
20/352/388/23
60/406/514/45
80/648/712/67
10011910
1550/1650/1315
2220/2480/1922
3220/3580/2832
4660/5040/4146
6880/7420/6168
10011090100
150165135150
220242198220
320352288320
460506414460
680748612680
100011009001000
15000165013501500

 

گریس:

گریس چیست؟ انجمن مواد و تست آمریکا (ASTM) روان کننده های گریس را این گونه تعریف می نماید: محصولی جامد و یا نیمه جامد که از پراکندگی مواد ضخیم کننده در مایعات حاصل می شود.

این مواد با روغن ها تفاوت هایی دارند:

گریس ها در واقع روغن هایی هستند که به آنها ضخیم کننده اضافه شده است.

در دمای اتاق ، گریس ها معمولاً جامد هستند ، در حالی که روغن ها معمولاً مایع می باشند.

تمام روغن ها را می توان به گریس تبدیل نمود اما برعکس این امر امکان پذیر نمی باشد.

گریس ها معمولاً فقط در ماشین آلات ، ابزارها یا تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ، در حالی که روغن ها علاوه بر کاربرد های ذکر شده، مصارف غیر صنعتی نیز دارند.

اما ضخیم کننده ی اضافه شده برای ساخت گریس ها چیست؟

این مواد می توانند یک کانی به نام بنتونیت و یا یک ماده ی معدنی به نام مولیبدن باشد. در اغلب موارد این افزودنی یک باز صابونی به نام لیتیم می باشد.

گریس روغنی است که در یک شبکه ی فیبری ذخیره می شود و مانند اسفنج عمل می کند.این شبکه ی فیبری همان ضحیم کننده ای است که در بالا به آن اشاره گردید. مولکول هایی که ضخیم کننده را تشکیل می دهند می توانند به گونه ای در کنار یکدیگر قرار بگیرند که منافذی را در بین ساختار خود به وجود آورند تا ذرات روغن در بین این منافذ قرار بگیرد. به طور کلی خاصیت روان کنندگی گریس از روغن های ما بین این شبکه ها حاصل می شود. سایر خصوصیات با توجه به نوع و کیفیت ضخیم کننده مشخص می شود.

در ادامه به اصطلاحاتی درباره ی گریس ها بیشتر می پردازیم:

قوام: به مقدار ضخامت گریس بستگی دارد

نقطه ی ریزش: دمایی که در آن روغن شروع به جداسازی از ضخیم کننده می کند

مقاوت در برابر آب: آزمایش های انجام گرفته برای میزان ماندگاری این ماده در برابر آب و یا شلنگ های آب فشار قوی

ویسکوزیته بر پایه ی روغن: میزان چسبندگی روغن برای ساخت نوع خاصی از گریس

توانایی حمل بار: مقیاسی برای اندازه گیری میزان تحمل فشار توسط گریس (به معنی آنکه چه مقدار فشار را گریس می تواند تحمل کند و همچنان عملکرد خوبی از خود نشان بدهد)

پایداری برشی: چه مقدار گریس مقاومت خود را در صورت استفاده ی مکرر و سریع نکه می دارد

سازگاری: این نکته مهم است که در صورتی که از گریس های مختلف در یک مکان برای روانکاری استفاده می کنید آیا این مواد با یکدیگر سازگار هستند ؟ و استفاده ی همزمان این مواد با یکدیگر سب از دست دادن یک و یا چندین خاصیت از آن ها نمی شود؟

قابلیت پمپاژ: میزان پمپاز گریس توسط پمپ را مشخص می کند

جداسازی روغن: چه مقدار روغن باید از گریس جدا شود تا این ماده اثر پذیر واقع شود

کاربرد ها و موارد مصرف گریس

بیشترین استفاده از گریس ها در بلبرینگ های غلتکی برای روانکاری آنها در ماشین آلات، موتورهای الکتریکی و لوازم خانگی می باشد. برای پایداری بیشتر گریس ها افزودنی های غلیظ کننده ای نظیر لیتیوم ، سدیم و کلسیم به آن افزوده می شود. روانکاری بلبرینگ ها معمولا با گریس هایی با کلاس پایداری 1 (نرم)، 2 (کرمی) و 3(تقریبا جامد) با توجه به سرعت آب بندی، موقعیت، دمای عملیاتی و گشتاور اولیه انجام می شود.این مواد تجهیزات را در برابر زنگ زدگی و تاثیرات کاتالیست ها محفوظ نگه می دارد و نسبت به اکسیداسیون پایدارند.

یکی از ویژگی های بارز استفاده از گریس ها در تجهیزات محافظت در برابر رطوب و ناخالصی هایی است که ممکن است از محیط وارد تجهیزات شود. آب بندی تجهیزات باعث می شود گریس به خارج از دستگاه نفوذ نکند.

چه موقع بهتر است از گریس به جای روغن استفاده نماییم؟

زمانی که شاهد نشت هستیم

برای محافظت از سطوح فلزی در برابر زنگ زدگی و خوردگی

برای روغن کاری ماشینهایی که به طور متناوب کار می کنند

جایی که کاهش نویز مهم است

برای روغن کاری ماشین های فرسوده

روغن ها خنک کننده هستند. این مواد حرارت را انتقال می دهند و توسط یک مبدل حرارتی پمپ می شوند. اگر حوزه ی مورد استفاده گرمای زیادی تولید کند ترجیح داده می شود تا از روغن ها ی روان کننده استفاده گردد. همچنین در صورتی که استفاده از گریس سخت و ناممکن باشد ، روغن ها بهترین گزینه برای اعمال می باشند. به عنوان مثال، دارندگان اسلحه معمولاً بعد از تمیز کردن ، از روغن برای روانکاری اسلحه ی خود استفاده می کنند، زیرا کاملاً پاک می شود و به راحتی به داخل منافذ فلز نفوذ می کند اما گریس همچین قابلیتی نخواهد داشت. با این حال اگر اسلحه ها نیاز به نگهداری طولانی مدت داشته باشند از گریس برای این منظور کمک می گیرند تا آن ها را در برابر گرد و خاک و ماندن در یک مکان به صورت طولانی مدت حفط نماید

نکته: پیشنهاد می شود از مخلوط نمودن روغن ها و گریس ها با یکدیگر بپرهیزید . زیرا در صورت اختلاط  این دو ماده ممکن است یک یا چند خاصیت مفید خود را از دست بدهند.

سیلیکون:

دانسیته این ماده 963/0 گرم بر میلی لیتر است. فشار بخار آن بسیار پایین و حدود 5 میلی متر جیوه در 20 درجه سانتی گراد است. گرانروی این ماده در رنج وسیع بین 65/0 تا 100000 سانتی استوک قرار می گیرد. علاوه بر این که این ماه بسیار آب گریز است تنش سطحی آن بسیار پایین است. با توجه به آزمایش هایی که در رنج وسیع دمایی انجام شده است این ماده عامل دی الکتریک خوبی نیز می باشد. با توجه به بسیاری از گزارشات پزشکی این ماده روغنی غیر سمی است. اما می تواند تحریک کوتاه مدت را برای پوست ایجاد کند.
سیال سیلیکون برای کنترل تشکیل فوم در فرآیندهای جداسازی نفت وگاز و نیز برای جلوگیری از حمل قطرات همراه با گاز مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد سیلیکون ها :

روانکاری تجهیزات

انتقال حرارت

ابزار آلات درون چاهی

فرآیندهای جداسازی مایع-گاز

اکسیژن گیری از آب برای تزریق درون چاه

هواگیری از سیمان ستون چاه

هواگیری و فوم زدایی از سیالات حفاری

استخراج آمین

ضد کف در بسیاری از فرآیند های پتروشیمیایی

ضد خوردگی در توربین های گازی که از سوخت های سنگین استفاده می کنند

سیال هیدرولیکی با دمای پایین

سیال گرمایی در انتقالات

 محافظت در برابر ریسک آتش و دود در واحد های پتروشیمیایی و سکوهای نفتی

زیر سازه های پزشکی

اسپری های آئروسل سیلیکونی

روانکارهای گرید غذایی :

این نوع از مواد در صنایع غذایی و دارویی جایگاه خود را پیدا کرده اند. آن ها باید رفتار خنثی نسبت به پلاستیک ها و الاستومتر ها داشته باشند و توانایی حل کرئن شکرها را داشته باشند. این روغن ها باید مطابق با استانداردهای بهداشتی و غذایی باشند و هم چنین از نظر فیزیولوژیکی نیط باید بی اثر بدون مزه وبی بو باشند.
روانکار های غذایی بر پایه روغن های سفید معدنی یا روغن های سنتزی مثل پلی آلفا الفین و پلی آلکیلن گلیکول و  یا روغن های گیاهی هستند.رهم چنین آنها باید فقط شامل کربن و هیدروژن و اکسیژن باشند.

 

روان کننده ها و روغن های صنعتی

افزودنی ها:

برای صنایع و ماشین آلات مختلف از انواع مختلفی از روغن ها وگریس ها  استفاده می شود .با اضافه کردن افزودنی ها به این مواد  می توان کاربردهای آنها را تغییر داد. افزودن این مواد باید باعث افزایش ویسکوزیته، کاهش اکسیداسیون و کاهش آلاینده ها شود. بعضی از این افزودنی ها شامل آنتی اکسیدان ها، انتی فوم ها، بازدارنده های خوردگی و زنگ زدگی سطوح داخلی و خارجی می باشد که در این بخش به اختصار توضیح داده شده اند:

  • آنتی اکسیدان ها: این مواد حمله اکسیژن به روغن را به خصوص در دماهای بالا محدود می کنند.
  • شوینده ها: ترکیبات فلزی که از  تجمع سایر مواد  جلوگیری کرده و موتور(تجهیز) را تمیز نگه می‌دارند.
  • دیسپرسنت ها [1] : مواد آلی غیر فلزی که باعث پراکندگی محصولات جانبی و عدم تجمع مواد می شوند.
  • بازدارنده از زنگ و اسیدها: این مواد از حمله اسید ها به سطح فلزات جلوگیری می کنند.
  • ضد سایش ها: این مواد از سایش تجهیزات جلوگیری کرده و عموما از جنس روی، فسفات و یا سایر مواد آلی فلزی هستند.
  • ضد اصطکاک ها: این افزودنی ها اصطکاک را کاهش داده و با توجه به نوع روان کننده مورد استفاده انواع مختلفی دارند.
  • افزودنی های فشار بالا: این مواد بر پایه فسفر- سولفور هستند. آن ها در روانکار های مورد استفاده در کمپرسورهای هوا، سیستم های هیدرولیکی و ماشین آلات استفاده می شوند.
  • آنتی کف ها: آن ها از کف کردن روان کننده ها جلوگیری کرده و باعث حفظ فیلم آن روی سطح تجهیز می شوند.
  • شاخص بهبود ویسکوزیته: این مواد نرخ رقیق شدن را با افزایش دما تغییر می دهند . ترکیباتی پلیمری هستند و ساختار شیمیایی آنها بسته به نوع روان کننده  قابل تغییر است.

شرایط یک روغن یا گریس  ایده آل:

این مواد  باید تامین کننده شرایط زیر باشند :

قابل استفاده در صنایع و کاربردهای مختلف،

قابل استفاده در دماهای بالا و پایین،

مورد استفاده در صنایعی که امکان تماس تصادفی با مواد غذایی وجود داشته باشد،

قابل استفاده در محیط های مختلف از جمله محیط دریایی که نیاز است سمیت مواد به حداقل برسد.

مقایسه گریس و روغن :

 روغن هاگریس ها
مزایانفوذ خوب به درون ماشین آلات و تجعیزات

پایداری شیمیایی و فیزیکی بالا

خنک کنندگی

کنترل آسان : حجم و سطح

 

استفاده راحت

کاهش  استفاده از نمونه های متعدد

رسیدگی اسان

محافظت از تجهیزات

آسانی در آب بندی

 

معایبنیاز به آب بندی

در صورت کار نکردن تجهیزات احتمال حفاظت ضعیف در برابر خوردگی و رطوبت وجود دارد

تاخیر زمانی

ضریب اصطکاک بالاتری نسبت به روغن ها را داراست

انتقال حرارت را کاهش می دهد

گزینه ای برای کنترل سطح وجود ندارد.

فیلم ها:

https://www.youtube.com/watch?v=yEkljr_0RV0

https://www.convergencetraining.com/lubricants-and-oils.html

منابع:

https://www.lelubricants.com/industrial-oils.html

https://www.streetdirectory.com/travel_guide/57332/engine_oil/lubricants_and_industry.html

http://www.ugepte.com/index.php?page=page&MasterPageID=2&ID=21

https://www.lpc.gr/en/technology/how-are-lubricants-produced/

[1] Dispersants

سود مایع 

کلرید منیزیم

بوتیل گلیکول

موسسه ی مبتکران شیمی

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *