توصیه های لازم جهت مصرف روغنها درسیستم تبرید در مرحله اول مسئولیتی است که بر عهده تولید کنندگان سیستم های تبرید است . گرچه درک اصول انتخاب این روغنها به منظور کاربرد صحیح آنها برای مهندسین نیز مهم و قابل تذکر است .

طبقه بندی

روغنها با توجه به منبع تولید به سه گروه : حیوانی ، گیاهی ، معدنی تقسیم می شوند .
روغنهای حیوانی وگیاهی روغنهای ثابت نامیده می شوند ، زیرا بدون تجزیه آنها را نمی توان پالایش کرد . این روغنها ناپایدار بوده وتمایل به ایجاد اسیدها ومواد صمغی دارند وبه همین دلیل جهت مقاصد تبرید نا مناسب می باشند .
سه گروه بندی عمده برای روغنهای معدنی وجود دارد : پایه نفتی پایه ، پارافینی وپایه مخلوط. وقتی که روغنهای نفتی تقطیر شوند ، قیر سنگین یا آسفالت از آنها بجا می ماند . نفت کالیفرنیا ، برخی از نفتهای خلیج ونفت مکزیک در این گروه قرار دارند . بهترین منبع روغنهای پایه پارافینی نفت پنسیلوانیا ، لوئیز یانای شمالی و قسمتهای از اکلاهاما وکانزاس می باشند . روغنهای مخلوط شامل پایه های نفتنی وپارافینی هستند.نفت

 ایلینو یز وبرخی از قسمتهای مرکزی در این گروه قرار دارند .
تجربه نشان داده است که روغنهای پایه نفتی برای کاربردهای تبرید به سه دلیل مناسب ترهستند:
1- در درجات حرارت پایین بهتر جریان می یابند .
2- کربن باقیمانده از این روغنها ماهیتی نرم داشته وبسادگی برداشته می شود .
3- این روغنها در درجه حرارت پائین موم کمتری از خود بر جا می گذارند .
وقتی که روغنهای معدنی هر سه گروه از مواد خام منتخب پس از پالایش مناسب بدست آیند ، برای سیستمهای تبرید بنحو رضایتبخش می توانند مورد استفاده قرار گیرند .

تعاریف اولیه روانکاری

۱- روانکاری یعنی چه؟
روانکاری یا “Tribology” به‌عنوان علم تسهیل حرکت نسبی سطوح در تماس با یکدیگر تعریف شده است. روانکاری یعنی کاهش اصطکاک بین دو سطح با استفاده از یک ماده روانکار.
2- روانکار چیست؟
ماده ای جامد، نیمه جامد، مایع و یا گاز است که برای کاهش اصطکاک بین دو سطح در بین آنها قرار می گیرد و مهمتریت مثال آن روغنهای روانکار است.
3- روغنهای روانکار چه نوع روغنی هستند و چه مشخصاتی دارند؟
روغن های روانساز به طور عمده دارای منشاء نفتی هستند و عمده ترین روانکار مورد استفاده در صنایع هستند. ویژگی های مورد انتظار از روغن های مناسب برای روانکاری به شرح زیر هستند:
دارای گرانروی مناسب و ضریب اصطکاک بسیار کم باشند.
در مقابل حرارت مقاوم باشند و اکسیده نشوند.
خاصیت پاک‌کنندگی مناسب داشته باشند و پس از کار مداوم, تحت تاثیر حرارت زیاد، تشکیل مواد لجنی و رسوبات در لابه لای قطعات ندهند.
دارای شاخص گرانروی بالا باشند.
با ایجاد لایه نازکی از روغن بر روی سطوح متحرکی که با یکدیگر در تماس هستند، از ساییدگی و فرسودگی آنها جلوگیری نمایند.
در حین عملیات ایجاد کف ننمایند.
زنگ‌‌زدگی و خوردگی بر روی قطعات فلزی ایجاد نکنند.
با قطعات لاستیکی و پلاستیکی سازگاری کامل داشته باشند.
4- تفاوت بین روغن های معدنی و سینتتیک در چیست؟
روغن های پایه معدنی(یا نفتی) از پالایش برش روغنی (Lub cut) در پالایشگاه روغن به دست می آیند و در ساخت قسمت عمده روغن های موتور و صنعتی به کار می روند. ولی روغن های سینتتیک محصول فرایند پتروشیمی هستند و معمولا دارای شاخص گرانروی بالاتری نسبت به روغن های معدنی هستند، همچنین این روغن ها مقاومت اکسیداسیون بالاتری نسبت به روغن های معدنی داشته و به این دلیل زمان کارکرد طولانی تری نسبت به روغن های معدنی دارند . درضمن این روغن ها به دلیل شاخص گرانروی بالایی که دارند می توانند در محدوده دمایی وسیعتری مورد استفاده قرار گیرند.
نکته : با وجود اینکه روغن های سینتتیک قیمت بالاتری نسبت به روغن های معدنی دارند ولی در عمل به دلیل زمان کارکرد بسیار طولانی تر این روغن ها ، از نظر اقتصادی نیز سود آور هستند.
5- گرانروی (Viscosity) یعنی چه؟
مقاومتی که یک روغن نسبت به جاری شدن به علت اصطکاک داخلی مولکول های آن از خود نشان می دهد، گرانروی (ویسکوزیته) نامیده می شود. گرانروی روغن با تغییر دمای روغن، تغییر می کند و هرچه روغن گرمتر شود, گرانروی آن کمتر می گردد. از این رو همواره باید گرانروی روغن همراه با دمایی که گرانروی در آن اندازه گیری شده، قید گردد. گرانروی روغن معمولاً در دمای 40 و 100 درجه سانتی گراد اندازه گیری می شود.
6- آیا شاخص گرانروی(Viscosity Index) بیانگر کیفیت روغن است؟
شاخص گرانروی (VI) نشانگر میزان تغییرات گرانروی نسبت به تغییرات دما است. هرچه رقم شاخص گرانروی روغنی بزرگتر باشد، در اثر تغییر دما گرانروی روغن کمتر تغییر می کند و برعکس. با توجه به مطلوب بودن محدودیت تغییرات گرانروی در عموم سیستمها می توان گفت این مشخصه می تواند بیانگر کیفیت روغن باشد.
7- نقطه ریزش(Pour Point) یعنی چه؟
پائین ترین دمایی که روغن در آن دما هنوز می تواند جاری شود را نقطه ریزش نامند.
8- نقطه اشتعال(Flash Point) یعنی چه؟
نقطه اشتعال, پائین ترین دمایی است که در آن، روغن به اندازه کافی به بخار تبدیل می شود و با هوا یک مخلوط قابل اشتعال می سازد، به طوری که با نزدیک کردن شعله آتش، روغن در یک لحظه مشتعل و سپس خاموش گردد. این آزمون برای اندازه گیری میزان آتش گیری و فرّار بودن روغن صورت می گیرد.
9- چرا به روغن مواد افزودنی اضافه می کنیم؟
چون روغن پایه که از پالایش نفت خام بدست می آید، هنوز ویژگی های لازم برای استفاده در موتور خودروهای مدرن و ماشین آلات صنعتی را به طور کامل دارا نیست، موادی به آن افزوده می شود تا در روغن مقاومت لازم برای شرایط سنگین کار، حرارت و فشار زیاد موتور، به طور بهینه ایجاد شود
مهم ترین موادی که به منظور تامین ویژگی های مناسب به روغن پایه افزوده می شوند, عبارتند از:
پاک کننده ها و معلق کننده ها Dispersants & Detergents
بهبود دهنده شاخص گرانروی VI –Improvers
مواد ضداکسیداسیون Anti-Oxidants
موادضدسائیدگی Anti-Wear
مواد ضد خوردگی و ضد زنگ زدگی Anti Rust & Oxidation
مواد پایین آورنده نقطه ریزش Pour Point Depressants
مواد ضدکف Anti-Foam

                       روغن انتقال حرارت (روغن داغ)
سیال انتقال حرارت:

وظیفه اصلی یک روغن انتقال حرارت ، انتقال حرارت از یک منبع گرمایی به یک مصرف کننده است.
یک روغن انتقال حرارت همانند روغن های دیگر ، بستگی به نوع مصرف و دمای کار کرد می تواند از روغن های پایه مختلفی ساخته شود.
سیال های انتقال حرارت بطور کلی به 5 دسته اصلی تقسیم می شوند:
1- گاز
2- آب
3- سیال های آلی (مانند روغن )
4- ترکیبات حاوی سیلیکون
5- فلزات مذاب
آنچه که بطور معمول در صنایع به عنوان روغن انتقال حرارت مورد استفاده قرار می گیرد یک روغن با پایه معدنی است که می تواند بسته به نوع سیستم (سیستم باز یا بسته) تا دمای oC 300 مورد استفاده قرار گیرد. پیش از اینکه به روغن انتقال حرارت بپردازیم ابتدا ببینیم سیستم های انتقال حرارت چگونه هستند و انواع آنها کدامند.

سیستم های انتقال حرارت:
 

سیستم های انتقال حرارت با روغن را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کنیم:
1- سیستم های تحت فشار یا بسته
2- سیستم های بدون فشار یا باز
در سیستم های بسته فشار کار بین bar7-3 است و به واسطه نوع طراحی روغن انتقال حرارت بطور مستقیم با هوا تماس ندارد و در نتیجه مشکلات تبخیر ، اکسیداسیون و .... در روغن پیش نمی آید، لذا در این سیستم ها می توان با استفاده از روغن های معدنی تا دمای oC 300 کار کرد. ولی در سیستم های باز، فشار در حد فشار محیط بوده و امکان ارتباط روغن با هوا وجود دارد از اینرو در صورت افزایش دما بیش از oC 140 می تواند باعث آسیب دیدن روغن و اکسیداسیون و کم کردن روغن شود.
بطور کلی سیستم های انتقال حرارت با روغن، از اجزاء اصلی زیر تشکیل شده اند:
1- تامین کننده دما(بویلر): که وظیفه تولید دما برای گرم کردن روغن و رساندن آن به دمای مطلوب را دارد.
2- خط لوله انتقال: که انتقال روغن داغ از بویلر به مصرف کننده و برعکس از این طریق انجام می شود.
3- پمپ: جهت تامین دبی برای انتقال روغن در سیستم.
4- مصرف کننده: قسمتی از سیستم که هدف ، رساندن دمای آن به یک دمای مشخص به وسیله روغن داغ است(مانند پرس های تولید نئوپان ، خشک کن های نساجی ، کارخانجات آسفالت و ....)
5- منبع انبساط: که وظیفه تنظیم فشار و تامین کسری روغن در سیستم را در شرایط اضطراری بر عهده دارد.

آنچه که به عنوان خصوصیات یک روغن انتقال حرارت اهمیت دارد موارد زیر هستند:
1- پایداری اکسیداسیون مناسب
2- ظرفیت حرارتی زیاد
3- هدایت حرارتی بالا
4- قابلیت پمپ شدن
5- فشار بخار پایین
6- عدم خوردگی بر قطعات سیستم
7- نقطه اشتعال بالا
با توجه به موارد بالا روغن های معدنی تقریبا تمامی موارد بالا را دارا بوده و سیال مناسبی برای استفاده در سیستم های انتقال حرارت می توانند با شند به این دلیل در حال حاضر در بیشتر صنایعی که با این سیستم ها کار می کنند از روغن های معدنی به عنوان سیال انتقال حرارت استفاده می شود.
آنچه که در مورد استفاده از روغن های معدنی در این نوع سیستم ها اهمیت دارد انتخاب روغن مناسب برای دمای کار کرد و مرد نظر و کار سیستم در شرایط استاندارد و مراقبت از روغن برای حفظ خصوصیات آن در زمان طولانی تر و جلوگیری از بروز مشکلات مختلف در سیستم است . از اینرو به برخی از نکات مهم در خصوص استفاده از روغن های انتقال حرارت اشاره می کنم:
1- با توجه به نوع سیستم و دمای کار کرد آن از روغن مناسب استفاده شود. چرا که در صورت استفاده از روغن معدنی در دماهای بالاتر از oC 300 در سیستم های بسته به سرعت باعث اکسیداسیون روغن و تشکیل لجن یا کک در سیستم و اسیدی شدن روغن می شود که در عمل در فاصله زمانی کوتاهی سیستم را از کار خواهد انداخت.
لازم به ذکر است در صورت نیاز به تامین دماهای بالاتر باید از روغن های انتقال حرارت سیلیکونی استفاده شود.
2- از استفاده از حلال های نفتی مانند سوخت برای شستشوی سیستم در زمان تعمیرات یا تعویض روغن به شدت پرهیز نمایید. چرا که سوخت باعث کاهش ویسکوزیته و نقطه اشتعال در روغن شده و در نتیجه در دماهای بالا احتمال بروز آتش سوزی و یا نشتی از نقاط آب بند بخصوص فلنج های پمپ وجود دارد. برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی در زمان شستشوی با ید روغن هایی که برای این کار ساخته شده اند (روغن فلاشینگ) یا همان روغنی که در سیستم به کار می رود ، مورد استفاده قرار گیرند.

نشتی از پمپ روغن و تشکیل لجن و ایجاد بوی بد.
3- جلو گیری از ورود آب به سیستم اهمیت بالایی دارد. آب به دلیل تغییر فاز در اثر افزایش دما و تبدیل به بخار ، دچار افزایش حجم بسیار زیادی می شود همچنین به واسطه تراکم پذیر بودن بخار در اثر فشار اختلال در فشار سیستم را شاهد خواهیم بود . هچنین بروز پدیده کاویتاسیون در پمپ و ایجاد صدا در سیستم نیز از نتایج ورود آب به سیستم است، و در نهایت به دلیل عدم چرخش مناسب روغن ، مصرف کننده به دمای مورد نظر نخواد رسید. در کنار همه این موارد وجود آب در روغن باعث تخریب روغن و افزایش خطر زنگ زدگی در سیستم خواهد شد.
4- بررسی وضعیت کیفی در طول سال بر روی روغنی که در حال کار است می تواند به ما کمک کند تا از وضعیت آن و احتمالا ورود آلودگی هایی مانند آب ، سوخت و . . . به روغن آگاه شویم و قبل از بروز هر مشکلی از آسیب به اجزای سیستم و خرابی روغن جلوگیری کنیم.

روغن (روانکار) چگونه تولید می شود؟
 

آنچه به عنوان روغن یا روانکار در صنعت یا خودرو مورد استفاده قرار می گیرد درواقع ترکیبی از مواد نفتی مختلف است که در نهایت طبق فورمول های مختلف ، روغن هایی با توانایی ها و کاربردهای متفاوت بدست می آید.
بطور کلی روغن ها از دو جزء اصلی تشکیل می شوند:
1- روغن پایه
2- ماده افزودنی

روغن پایه:

روغن پایه ماده ای است که از پالایش نفت خام بدست می آید. در زیر مراحل تولید روغن پایه را شرح می دهم.
پس از پالایش نفت خام طی مراحل زیر:
1- تقطیر اتمسفریک
2- تقطیر در خلاء
3- برج روغن

برشی به نام برش روغن یا LUBCUT حاصل می شود که این ماده در واقع خوراک پالایشگاه روغن است.
پس از ورود LUBCUT به پالایشگاه روغن مراحل زیر برای تولید روغن انجام می شود:
ابتدا LUBCUT وارد واحد استخراج با فورفورال شده و با استفاده از حلال فورفورال ترکیبات آروماتیک تحت عنوان اکسترکت از آن خارج می شود. محصول اصلی این واحد که رافینیت نام دارد به واحد موم گیری منتقل می شود ، در این واحد با استفاده از حلال های تولوئن و MEK و فیلتر های مخصوص موم از روغن جدا می شود تا نقطه ریزش روغن به اندازه کافی پایین برود ، تا در دمای محیط ، روغن روان بودن خود را از دست ندهد ، در این واحد پس از موم گیری ، روغن پایه بدست می آید ، که می تواند برای تولید برخی روغن های موتور و صنعتی از آن استفاده کرد. ولی برای افزایش کیفیت و کاهش ناخالصی های روغن پایه جهت تولید روغن های موتور و صنعتی با سطوح کیفیت بالا این روغن پایه را به واحد تصفیه هیدروژن می فرستد تا در دما و فشار بالا در راکتور مخصوصی با افزودن هیدروژن ، ترکیبات غیر اشباع را اشباع کرده و ناخالصی هایی مانند N,S,O را از روغن پایه خاج سازند. محصول نهایی این واحد یک روغن پایه بسیار با کیفیت جهت تولید روغن های با سطوح کیفیت بالا از قبیل روغن توربین،کمپرسوروروغن های جدید موتور است.
در این مرحله یکی از اجزاء اصلی تولید روغن ، یعنی روغن پایه را بدست آورده ایم . لازم به ذکر است که نوع و درجه گرانروی روغن پایه ای که بدست می آید بستگی به LUBCUT ورودی به پالایشگاه روغن دارد. پس برای تولید روغن های پایه مختلف نیاز به استفاده از LUBCUT متفاوت است.
آنچه در بالا شرح داده شد روش تولید روغن های پایه گروه I بود که پر مصرف ترین نوع روغن پایه است ، ولی امروزه انواع مختلف روغن های پایه در صنعت روانکاری استفاده می شوند که هرکدام روش های تولید خاص خود را دارند. بطور کلی دسته بندی روغن های پایه به شرح زیر است:

Sulfur , wt%		Saturates , wt%	Viscosity Index	Group
>0.03	And/or	<90	80 – 119	Group I
≤0.03	And	≥90	80 – 119	Group II
≤0.03	And	≥90	120 min	Group III
ALL POLY ALPHA OLEFIN (PAO)				Group IV
ALL Base Stocks Not Included in Group I to IV				Group V

ترتیب افزایش کیفیت : API Group IV>Group III>Group II>Group I

وظایف روغن های روانکار :

1-ﺭﻭﺍﻥ ﻛﻨﻨﺪﮔﻲ ﻭ ﻛﺎﻫﺶ ﺍﺻﻄﻜﺎﻙ ﺑﺎ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻓﻴﻠﻢ ﺭﻭﻏﻦ ﺑﻴﻦ ﻗﻄﻌﺎﺕ ﺛﺎﺑﺖﻭ ﻣﺘﺤﺮﻙ .

‫٢-ﺟﺬﺏ ﻭ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺣﺮﺍﺭﺕ ﻭ ﺧﻨﻚ ﻛﺮﺩﻥﻭ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﺩﻣﺎﻱ ﻗﻄﻌﺎﺕ.

‫٣-ﺟﻠﻮﮔﻴﺮﻱ ﺍﺯ ﺍﺛﺮﺍﺕ ﺿﺮﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎﺕﺑﺮ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺩﺭ ﺣﻴﻦ ﺣﺮﻛﺎﺕ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻗﻄﻌﺎﺕ.

‫٤-آبندی ﻓﻮﺍﺻﻞ ﺑﻴﻦ ﻗﻄﻌﺎﺕ.

‫۵-ﺟﻠﻮﮔﻴﺮﻱ ﺍﺯ ﻓﺴﺎﺩ ﻭ ﺧﻮﺭﻧﺪﮔﻲ.

6-ﺷﺴﺘﺸﻮ ﻭ ﺗﻤﻴﺰﻛﺮﺩﻥ ﻗﻄﻌﺎﺕ.

7- ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﺋﻲ ﺩﺭ ﻣﺼﺮﻑ ﺍﻧﺮﮊﻱ با ﻛﺎﻫﺶ ﺍﺻﻄﻜﺎﻙ.

افزودنی ها و اهمیت آن در خواص روانکار

امروزه کلیه روانکارها چه آنهایی که پایه معدنی و چه آنهایی که پایه سنتزی دارند، برای داشتن کارایی مناسب و مطلوب نیازمند مواد شیمیایی دیگری (افزودنی‌ها) هستند که بتواند خواص مورد‌نظر را در آنها ایجاد نماید. این مواد شیمیایی سنتزی که غالباً مواد آلی و یا آلی فلزی هستند ضمن این که خواص جدیدی به روانکار می‌دهند می‌توانند برخی ویژگی‌های موجود در روانکار را تقویت و از بروز برخی پدیده‌های نامطلوب در سیستم روانکاری نیز جلوگیری کنند.

مهمترین خواصی را که افزودنی‌ها در روغن ایجاد می‌کنند عبارتند از:

· افزایش پایداری در مقابل اکسیداسیون

· کنترل خوردگی و جلوگیری از زنگ‌زدن سطوح

· جلوگیری از اصطکاک و سایش و سعی در به حداقل رساندن آن

· جلوگیری از کاهش گرانروی در دماهای بالا

 کنترل آلودگی روغن توسط محصولات جانبی احتراق، ذرات معلق ناشی از سایش و...

پایین‌ آوردن نقطه‌ی ریزش، جلوگیری از تشکیل کف و...

میزان اضافه‌کردن افزودنی‌ها به روانکارها متفاوت است و ممکن است از مقدار خیلی کم، مثلاً چند ppm تا چند ‌درصد وزنی (مثلاً 20 درصد وزنی) به روانکار اضافه شوند. افزودنی‌هایی که به یک روانکار اضافه می‌شوند ممکن است اثر یکدیگر را تقویت کنند و یا اینکه در خلاف جهت هم عمل کنند.

کارایی یک روانکار که از یک روغن‌پایه با کیفیت مناسب ساخته شده ‌است بستگی زیادی به نوع و میزان افزودنی‌های آن خواهد داشت. در صورت عدم استفاده از روغن‌پایه با کیفیت مناسب، افزودنی‌ها نمی‌توانند به میزان مطلوبی کارایی را افزایش دهند. سیستم‌هایی که روانکارهای آنها به میزان مناسب و متعادل از افزودنی‌ها بهره می‌برند، کارایی بیشتری خواهند داشت و عمر مفید روانکار در این سیستم‌ها زیاد است. نوع و میزان مواد افزودنی بسیار مهم بوده و جزء اسرار هر کارخانه تولید‌کننده روانکار بحساب می‌آید.

روغنهای های پایه به سه دسته تقسیم بندی می شوند

1-     روغن پایه معدنی

2-    روغن پایه گیاهی

3-    روغن پایه سینتتیک

که بسته به نوع محصول و شرایط استفاده میتوان از هر یک از روغنهای پایه فوق استفاده کرد. حال به توضیح هریک از گروه فوق می پردازیم.

روغنهای پایه معدنی حاصل از پالایش برش LUBCUT نفت خام تهیه میگردد که خود با توجه به نوع نفت خام تقسیم بندی خاص خود را داراست.

روغن پایه گیاهی از دانه های روغنی مانند آفتابگردان تولید می شوند و عموماً در محصولاتی از این نوع روغن پایه استفاده می شود که امکان آلوده شدن مواد غذائی وجود داشته باشد.

روغنهای پایه سینتتیک نیز با توجه به نیاز مندیهای روزمره بشر و همچنین بهبود برخی شرایط روغنهای پایه معدنی با استفاده از روشهای شیمیائی تهیه و عرضه میگردد مشهورترین نوع روغن پایه هائی از این دست پلی آلفا اولفین PAO و یا پلی گلایکول ها هستند.

روغن پایه ای که از پالایش نفت خام بدست آمده ، ویژگی های لازم برای استفاده در صنعت و یا خودرو را بطور کامل ندارد، از اینرو موادی به آن افزوده می شود تا بتوان ویژگی های مورد نیاز برای استفاده های خاص در صنعت و موتور را دارا شود. به این منظور به روغن های پایه مواد افزودنی اضافه می شود که بهبود دهنده مشخصات مختلف روغن ها برای کاربردهای مورد نظر باشند. برخی از این مواد به قرار زیرند:
1- بهبود دهنده شاخص گرانروی
2- ضد اکسیداسیون
3- ضد سایش
4- پایین آورنده نقطه ریزش
5- ضد خوردگی و ضد زنگ زدگی
6- ضد کف
7- پاک کننده و معلق کننده
مواد افزودنی فوق به مقدار لازم ، بر اساس فورمول هایی که سازنده در نظر دارد برای رسیدن به آنچه استاندارد تعیین کرده به روغن پایه اضافه می شوند. این عمل در واحدی به نام واحد مخلوط کنی (Blending) انجام می شود. در نهایت طبق فورمول های مختلف در این واحد می توانیم روغن های مختلف را برای مصارف گوناگون بدست آوریم.

گریس

گریس از مشتقات نفتی دارای گرانروی زیاد می‌باشد.

خواص فیزیکی

گریس در دمای محیط جامد یا نیمه‌جامد است. گریس‌ها بر اساس میزان گرانروی به ۹ گرید گوناگون تقسیم بندی می‌شوند. نامگذاری گریس‌ها ۶ گروه اطلاعاتی را در بر میگیرد که با حروف و اعداد مشخص می‌شوند.

1.      نوع کاربرد گریس

2.      مواد افزودنی بکار رفته(در صورت استفاده)

3.      نوع روغنهای پایه سنتتیک(در صورت استفاده)

4.      گرید گریس

5.      حداکثر دمای مجاز عملیاتی

6.       حداقل دمای مجاز عملیاتی

خواص شیمیایی

گریس از مخلوط یک غلیظ کننده (صابون فلزی) با یک روانساز (روغن) ساخته می‌شود. غلیظ کننده‌ها هیدروکربن‌هایی هستند که ۵۰ تا ۶۰ (حتی گاهی بیش از ۸۰) اتم کربن دارند. در عوض هیدروکربن سازنده روغن‌ها معمولاً بیش از ۳۰ اتم کربن ندارند.

نحوه تولید

برای تهیه گریس ابتدا صابون فلزی مورد نیاز از ترکیب آمینواسید و قلیای فلزی (لیتیم، سدیم یا کلسیم) تهیه شده و سپس در دستگاه مخصوصی، روانساز به آن افزوده می‌شود. برخی از انواع خاص گریس فاقد صابون فلزی بوده و از خاک معدنی بنتونیت برای تغلیظ استفاده میشود.

موارد استفاده

از گریس برای روانکاری جاهایی استفاده می‌شود که امکان روانکاری مکرر توسط روانساز مایع وجود نداشته و یا مقرون به صرفه نباشد. (مانند قطعات متحرک جلوبندی خودرو) گریس‌ها بر خلاف روغن‌ها وظیفه خنک کنندگی و پاک کنندگی را نمی‌توانند انجام دهند.

روانکارهای نیمه جامد گریس :

نحوه ساخت:از مخلوط یک عامل سفت کننده در روغن بدست می آید.

طبقه بندی:

گریس کلسیم

گریس سدیم

گریس آلومینیم

گریسهای آلی

 

روغن توربین چیست ؟

روغن توربین یک روانکار از دسته روغن های گردشی است که باید دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ویژه ای برای انجام وظایف مورد نظر در توربین باشد.این وظایف عبارتند از:

1-   روانکاری یاتاقان ها، چرخ دنده ها و کوپلینگ ها.

2-   انتقال حرارت و خنک کاری در یاتاقان ها.

3-   عملکرد مناسب هیدرولیکی.

4-   محافظت از زنگ زدگی و سایش.

برای انجام این وظایف در توربین ، روغن توربین باید دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه ای باشد تا بتواند برای مدت طولانی در شرایط مناسب در توربین کار کند. این خصوصیات عبارتند از:

1-   جلوگیری از اکسیداسیون.

2-   جلوگیری از خوردگی و سایش.

3-   جداپذیری از آب و هوا.

4-   جلوگیری از کف کردن.

برای تامین این خصوصیات سازندگان روغن با استفاده از روغن پایه مناسب و مواد افزودنی ویژه روغن توربین را تولید می کنند.

در ترکیب روغن توربین ، حداکثر 3% از مواد افزودنی استفاده می شود، این امر نشان می دهد که تامین بخش عمده ای از خصوصیات این روغن بر عهده روغن پایه است و مواد افزودنی تقویت کننده خصوصیات روغن پایه هستند. به همین منظور سازندگان روغن برای انتخاب روغن پایه مورد استفاده در روغن توربین دقت زیادی به عمل می آورند.

حال ببینیم زمان کارکرد روغن توربین چقدر است؟

سازندگان توربین بر اساس نوع توربین (گاز، بخار، آب) شرایط خاصی را برای نگهداری روغن توربین در نظر می گیرند ، برای مثال در روغن مورد استفاده در توربین های بخار و آب خاصیت جداپذیری از آب در درجه اهمیت بالایی قرار دارد ، در حالی که در توربین های گاز این خاصیت در اولویت قرار ندارد. ولی خصوصیتی مانند عدد اسیدی در تمام توربین ها اهمیت دارند و سازندگان برای توربین های تولیدی خود حدود مشخصی را برای این مشخصه تعریف می کنند.

در هر صورت بهترین کار برای نگهداری از روغن توربین استفاده از توصیه سازندگان توربین و مشاوره متخصصین روانکاری در برنامه CM است.

نکته بسیار مهم در کارکرد با روغن توربین رعایت مواردی است که متخصصین روانکاری برای جلوگیری از آلودگی روغن توربین به مصرف کننده ارایه می دهند. چرا که بارها دیده شده که به دلیل عدم رعایت این موارد علاوه بر از بین رفتن روغن، آسیب های جدی نیز به یاتاقان های توربین وارد شده که برطرف کردن آن نیاز به وقت و هزینه زیادی داشته است.

 

 

روغن مخصوص دستگاه سرد کننده

در سیستم سرد کننده مکانیکی قطعات متحرک برای عمر بیشتر و توان سیستم باید روغنکاری شوند . روغن مصرفی از مواد معدنی تهیه شده و سعی شده است که مواد اسیدی ، رطوبت و ناخالصی در آن وجود نداشته باشد .

به غلظت روغن توجه خاص نمایید که هنگام کار و گرم شدن مواد جامد را ته نشین ننماید چون ممکن است این مواد بعضی از مسیرها را بند آورد .

این روغنها دارای غلظت مختلفی هستند .

غلظت :غلظت عبارتست از زمان لازم( برحسب ثانیه ) برای مقدار معینی از مایع که در 100 درجه فارنهایت از مجرای تعیین شده عبور نماید . هرچه غلظت کمتر باشد ، روغن قیق تر است .

شش غلظت مختلف روغن عبارتند از : 85-75  ، 105-95  ، 162-150  ، 208-192  ،324-300  ،

 515-485  .

اگر مایع سرد کننده از سری فرئون باشد از روغن غلیظ 324-300 و گاهی 515-485 در دستگاههای تهویه مطبوع استفاده می شود .برای مایع 40- R  روغن با غلظت 324-300 مصرف می شود . از روغن 105-95 برای درجه حرارت های کم استفاده می شود . روغن دستگاههای فریزر و غذای یخ زده باید بسیار رقیق و عاری از هرگونه مواد خارجی باشد .

روغن مصرف شده در سیستمهای سرد کننده باید از بهترین نوع باشد و حداقل مواد خارجی ، رطوبت و صمغ در آنها وجود داشته باشد . همچنین باید عاری از هرگونه هیدروکربور باشد تا سوپاپها را بر اثر رسوب کردن خراب نکند . غلظت روغن مصرف شده باید دقیقاً متناسب با درجه حرارت دستگاه سرد کننده باشد  این روغنها باید در درجه حرارت های پایین به راحتی جریان یابند و مقدار صمغ در آنها حداقل باشد .

 برای ازمایش وجود بخار و آب در روغن از آزمایش دی الکتریک استفاده شده است . در این آزمایش بین دو الکترود که در روغن قرار گرفته اند، اختلاف پتانسیل 25000 ولت وصل می کنند . چنانچه جریانی بوجود آید ، وجود آب را در روغن تأیید می کند و چنین روغنی غیر قابل استفاده در سیستم سردکننده خواهد بود.

روغن را در ظرف سربسته نگاهداری کنید . در موقع تعویض روغن از روغن جدید استفاده نمایید . روغن مصرفی در سیستم رد کننده در قوطی های یک گالنی ، پنج گالنی و بشکه ای در دسترس است . قیمت روغن متناسب با میزان غلظت روغن می باشد . روغنهایی که دارای نقطه جریان پایین هستند گرانترند .

نقطه جریان روغن عبارتست از : درجه حرارتی که تحت آن روغن شروع به جریان می کند . برای یخچالهای عمومی و آنهایی که تا صفر و یا 5 درجه فارنهایت سرد می شوند روغن یا نقطه جریان 20- درجه فارنهایت مناسب است .
خواص
برای تامین شرایط لازم در سیستم تبرید ، روغن خوب باید شرایط زیر را دارا باشد:
1- خواص روغنکاری کافی در درجه حرارتهای بالا را دارا بوده ودر درجه حرارتهای پائین از سیلیت کافی برخوردار باشد .
2- نقطه ریزش آن در حد کافی پائین باشد تا در هر نقطه ای از سیستم جریان پیدا کند .
3- در هنگام تماس با سطوح داغ موجود در سیستم از خود کربن برجا نگذارد .
4- در هنگام مجاورت با سطوحی که درجه حرارت پائین دارند ، از خود ماده مومی شکل برجا نگذارد .
5- اسید خورنده نداشته و یا به مقدار کم همراه داشته باشد.
6- مقاومت آن در مقابل هدایت الکتریسیته زیاد باشد .
7- نقاط شعله موقت واشتعال بالا که نشانه اختلاط مناسب است ، داشته باشد .
8- در حضور اکسیژن پایدار باشد .
9- ترکیبات گوگردی نداشته باشد .
10- رطوبت نداشته باشد
11- رنگ روشنی که نشانه تصفیه مناسب داشته باشد .
از انجا که روغنهای مصرفی در کمپروسورهای تبرید محصولات خاصی هستند ، الزاماتی جدا از روغنهای معمولی دارند . تاکید این فصل بر روغنهای است که در سیستم های تبرید بکار برده میشوند وبه نکات مربوط به روغنها در حالت کلی توجه نشده است .
مشخصات روغن مورد استفاده در سیستم تبرید  الزاما" به ترتیب اهمیت مرتبت نشده اندعبارتند از:
1- ویسکوزیته

2- نقطه ریزش
3- کربنیزاسیون

-4  نقطه تجمع موم
5- خنثی سازی

 6- توان دی الکتریک
7- نقطه شعله موقت

 8-  نقطه اشتعال
9- پایداری اکسیداسیون

 10- تمایل به خورندگی
11- محتوی رطوبتی

12- مشخصات فیزیکی

13- مشخصات شیمیایی

14-  رنگ
ویسکوزیته
ویسکوزیته یا ضریب اصطکاک داخلی خاصیتی از مایع است که باعث مقاومت آن در مقابل جاری شدن می شود . این پارامتر نشان دهنده مقدار غلظت روغن می باشد .
هدف از کاربرد روغن ، روغنکاری یاتاقانها یا سطوحی که با هم در تماس بوده و اصطکاک دارند ، می باشند . اگر روغن رقیق باشد ، بین سطوح در حال سایش باقی نمانده واز بین انها خارج شده ، تولید فیلم محافظ نمی کند. از طرفی اگر روغن خیلی غلیظ باشد ، باعث کشش وافت توان می شود . بعلاوه ممکن است چنین روغنی قادر به جریان یافتن بین سطوح یا طاقانها یا سطوحی که روی هم مالیده می شوند ، نباشد.
افت اصطکاکی f در شکل 12 به صورت تابعی از ویسکوزیته z سرعت دورانn در واحد زمان وبار p در واحد سطح نشان داده شده است.
ویسکوزیته معمولا"بر حسب see سنجیده می شود .تحت شرایط درجه حرارت استاندارد ، روغن از میان یک اریفیس که بدقت کالیبره شده ، به مقدار حجمی معین عبور داده می شود . تعداد ثانیه های لازم برای عبور این حجم از روغن ویسکوزیته روغن برحسبsee را مشخص می سازد . هر چه ویسکوزیته بیشتر باشد ، تعداد ثانیه هائی که نشان دهنده زمان عبور از سوراخ مزبور می باشد بیشتر می شود . بعبارت دیگر هر چه ویسکوزیته زیادتر باشد ، روغن غلیظ تر خواهد بود .
ویسکوزیته تحت تاثیر در جه حرارت قرار می گیرد در نتیجه این مشخصه در مورد روغنهای تبرید مهم است . با کاهش درجه حرارت ، ویسکوزیته افزایش می یابد ویا بعبارت دیگر در درجه حرارت پایین تر روغن غلیظ تر می گردد. در مواردی که به درجه حرارتهای پائین نیاز داریم ، غلظت روغن ومقاومت افزایش یافته آن در مقابل جریان یافتن ، مسئله ساز خواهد بود وقتی که درجه حرارت تبخیر کننده پائین می آید روغن ممکن است در تبخیر کننده بماند ودر نتیجه انتقال حرارت کاهش یافته و روغن کاری کمپرسور نیز ممکن است به گونه ای نا مناسب انجام گیرد .
در درجه حرارتهای بالا ممکن است روغن رقیق شده ویا ویسکوزیته آن کاهش یابد . گرم کارتل کمپرسور نیز می تواند باعث رقت روغن شده وخواص مورد نظر آن از میان برود . روغن تبرید باید خواص لازم برای انجام روغنکاری در درجه حرارتهای
بالا را داشته وبتواند در درجه حرارت پایین جریان یابد . در عین حال روغن تبرید باید بنحوی انتخاب شود که تاحد ممکن ویسکوزیته پایین داشته باشد وبتواند اعمال لازم را انجام دهد .
همچنین ویسکوزیته تحت تاثیر قابلیت اختلاط روغن ومبرد قرار میگیرد . قابلیت اختلاطروغن ومبرده، تقریبا"از صفر (بامبرد 717،آمونیاک) شروع وبه اختلاط کامل ( برخی از هیدروکربورهای هالوژنه مانند مبرد 12) می رسد .
مبرد 717تقریبا" هیچ اثری بر ویسکوزیته یک روغن پالایش یافته خوب ندارد وچون قابل اختلاط با روغن نیست ، روغن رقیق نشده و تغییری در ویسکوزیته بوجود نمی آید .
در صورتی که مبردی قابل اختلاط باشد ، نظیر مبرد 12 با روغن مخلوط شده و آن را رقیق می کند . در این حالت باید روغنکاری توسط این مخلوط انجام شود . در این موارد اختلاط باعث کاهش ویسکوزیته روغن می شود.
وقتی که روغن ومبردها غیر قابل امتزاج باشند ، همراه با مبرد به درون سیستم می رود وبرگرداندن روغن به کمپرسور ضروری است . پایین نگه داشتن سرعت گاز ، برگشت مناسب روغن را تضمین می کند . وقتی که کاملا" قابل اختلاطبا روغن به سادگی همراه با مبرد به کمپرسور برگشت کند .تفکیک روغن در یک سرد کننده مرطوب ، استفاده از یک خط تخلیه روغن از انتهای سرد کننده به حلقه مکش را الزامی می کند . چون روغن سبک تر از مبرد 22 بوده وروی سطح مبرد مایع شناور می گردد ، ایجاد یک خط تخلیه روغن کمکی از پهلوی سرد کننده نیز ضروری است .

 

 

نقطه ریزش
نقطه ریزش یک روغن ، درجه حرارتی است که در آن جریان روغن متوقف می گردد. تعیین نقطه ریزش ساده می باشد . با استفاده از دستگاه نشان داده شده این کار را می توان انجام داد.همراه با تمام مبردها مقداری روغن به تبخیر کننده می رود که با وجود اینکه مقدار کم است ، باید به کمپرسور برگشت کند. برای آنکه روغن برگشت کند باید بتواند در تمام سیستم جریان یابد.
نقطه ریزش روغنها برای کاربرد هایی که در آنها مبردهای غیر قابل اختلاط یا کم اختلاط مورد استفاده قرار می گیرند ، بسیار مهم است . بنظر می رسد برای مبردهای قابل اختلاط ویسکوزیته مخلوط مبرد – روغن مهمتر باشد .

پرسش: آیا دمای نقطه ریزش در یک روغن کمپرسور تبریدی باید از دمایی که کمپرسور ایجاد می کند کمتر باشد ؟
در روغن های کمپرسور خصوصیتی به نام نقطه توده شدن (Floc Point) اهمیت بسیار مهمی دارد. این نقطه بالاترین دمایی است که در مجاورت سیال تبریدی در روغن مواد مومی موجود در آن به حالت جامد در می آیند و ظاهر روغن را راکد می کنند. پایین بودن نقطه توده شدن مشخصه مطلوبی برای روانکارهای سیستم برودتی است. این مشخصه با نقطه ریزش (Pour Point) (پایین ترین دمایی که در آن روغن هنوز جاری است) متفاوت است. در واقع نقطه توده شدن از نقطه ریزش بالاتر است .
حال با دانستن مفهوم این دو مشخصه می توانیم در انتخاب روغن کمپرسور تبریدی دقت کنیم.
در انتخاب روغن کمپرسور باید دقت شود که نقطه توده شدن روغن از دمایی که توسط کمپرسور ایجاد می شود کمتر باشد، تا در حین کار به دلیل اختلاط روغن با سیال تبریدی، مواد مومی بصورت جامد در نیایند. چرا که این اتفاق باعث وارد شدن خسارت به کمپرسور و توقف کار می شود.
نتیجه دمای نقطه ریزش در یک روغن کمپرسور از دمایی که کمپرسور ایجاد می کند کمتر است.

 

کربنیزاسیون
تمام روغنهای تبرید بوسیله حرارت تجزیه می شوند ودر صورت وقوع چنین پدیده ای باقیمانده ای کربنی بجا می ماند.
خواص کربنیزاسیون یک روغن بوسیله اندازه گیری مقدار کربن کنرادسون تعیین می شود . برای مشخص کردن این عدد مقداری از روغن را حرارت داده و تجزیه می کنند. این عمل آنقدر ادامه می یابد که فقط کربن باقی بماند . نسبت وزن کربن باقیمانده به وزن نمونه اولیه ، مقدار کربن کنرادسون را مشخص می سازد .
سطوح داغ درسیستم تبرید گاهی باعث تجزیه روغن می شوند . کربن باقی مانده از روغنهای پایه پارافین سخت وچسبنده است .
از روغنهای پایه نفتی یک لایه کربنی نرم وسبک باقی می ماند که نوعی آلودگی به حساب می آید ، ولی اثر تخریبی کربن سخت را ندارد . گرچه هیچ نوع باقیمانده کربنی مطلوب نمی باشد ولی دلایلی مشاهده می شود که حاکی از وجود نوعی ارتباط میان تفکیک روغن ،کربنیزاسیون وپوشاندن سطح نوار مسی یا لایه کربن است
یک روغن خوب نباید در هنگام تماس با سطوح داغ موجود در سیستم در طی عملیات معمولی تولید کربن روی این سطوح کند . یک روغن تبرید در عمل بایستی مقدار کربن کنرادسون پائین داشته باشد .

نقطه تجمع موم

تمام روغنهای تبرید محتوای مقدار ی موم می باشند که البته مقداراین موم متفاوت است . وقتی که در جه حرارت روغن کاهش می یابد ، از حلالیت موم نیز کاسته می شود. وقتی که مقدار موم بیشتر از حدی است که روغن می تواند در خود نگه دارد ، مقداری از آن جدا شده وته نشین می گردد .
روشی که برای تمایلات تشکیل موم یک روغن بکار می رود ، آزمایش تجمع موم است . مخلوطی متشکل از 10% روغن و90 % مبرد 12 در یک ظرف تمیز سرد می شود . این سرد کردن تا هنگامی تا هنگامی که موم شروع به جدا شدن کرده ومخلوط تیره رنگ شود ، ادامه می یابد . با تداوم عمل ، ذرات موم شکل می گیرند . درجه حرارتی که در آن این ذرات برای اولین بار با چشم غیر مسلح دیده می شوند نقطه تجمع نامیده می شود . موم آزادی که در هنگام سرد شدن روغن بوجود بوجود می آید می تواند باعث مسدود شدن دهانه ها در وسایل اندازه گیری شده وجریان متوقف کنند. این موم معمولا" در قسمتهای سردتر سیستم نظیر تبخیر کننده ولوازم اندازه گیری ، جدا شده و روی هم جمع می گردد. وجود موم در تبخیر کننده باعث کاهش انتقال حرارت ودر لوازم اندازه گیری سبب انسداد مسیر می شود.
یک روغن تبرید خوب باید در هنگام تماس با سطوح سرد سیستم تبرید تولید موم آزاد نکند .
تقریبا" تمام روغن های تبرید مقداری تمایلات اسیدی دارند و تقریبا" تمامی آنها دارای تر کیبات نا مشخصی موسوم به اسیدهای آلی می باشند . معمولا" این مواد مضر نیستند و نباید آنها را با اسیدهای معدنی که مضر می باشند ، اشتباه کرد . عدد خنثی سازی اندازه ای از مقدار اسیدهای معدنی است و بوسیله تعیین مقدار سیال آزمایشی که باید به روغن اضافه شود تا به شرایط خنثی برسد ، مشخص می شود .عدد خنثی سازی کم نشاندهنده مقدار کم اسید موجود در روغن است .پالایش نا مناسب ممکن است باعث باقیماندن مقدار بیشتری اسید خورنده در روغن شود.
عدد خنثی سازی کوچک نشان دهنده محتوی اسیدی کم است . این اسیدها می توانند خوردگی قسمتهای داخلی سیستم را به همراه داشته باشند و یا باعایق موتور با دیگر مواد واکنش کرده ، تولید لجن کنند که نهایتا" می تواند منجر به توقف کامل سیستم گردد . بنابراین عدد خنثی سازی پایین برای روغنهای تبرید بسیار مطلوب می باشد.

توان دی الکتریک
توان دی الکتریک شاخصی از مقاومت یک روغن در مقابل عبور جریان الکتریکی است وبر حسب کیلو وات .تعیین می گردد .
قطبهای این دستگاه به اندازه مقداری تعیین شده از قبل از یکدیگر فاصله دارند ودرون روغن غوطه ور می باشند . این قطبها بنحوی قرار گر فته اند که الکتریسته از میان روغن از یک قطب به قطب دیگر جریان یابد . مقدار کیلو وات لازم برای این که جرقه ای از یک قطب پس از طی فاصله موجود به یک قطب دیگر برود ، مقدار توان دی الکتریک دارند . توان دی الکتریک یک عامل مهمی بشمار می آید ، زیرا این عدد شاخصی از ناخالصی ها ی موجود در روغن نیز می باشد . اگر روغنی عار ی از مواد خارجی باشد ، مقاومت بسیار زیادی در مقابل جریان الکتریکی از خود نشان می دهد . در صورتی که که روغن حاوی مواد خارجی باشد ، مقاومت آن در مقابل جریان الکتریک کم خواهد بود .
وجود موادخارجی در سیستم تبرید دلیل کافی جهت ارزشمند بودن چنین آزمایشی را ارائه می دهد . در موتورهای بسته به روغنهای تبرید با توان دی الکتریک بالا نیاز داریم ، زیرا در صورت کم بودن این مقدار ممکن است در موتور اتصال کوتاه بوجود آید .

 
نقطه شعله موقت ونقطه اشتعال

نقطه شعله موقت یک روغن درجه حرارتی است که در آن بخار روغن در مجاورت شعله بوجود می آید . نقطه اشتعال درجه حرارتی است که در آن درجه حرارت روغن به سوختن خود ادامه می دهد .
در دستگاه روغن بوسیله شعله کوچکی در سطح بالای آن گرم میشود . وقتی که درخششی از شعله در همان نقطه از سطح مشاهده گردد ، به نقطه شعله موقت رسیده ایم . حرارت دادن به روغن ادمه می یابد تا هنگامی که روغن مشتعل شده وبه سوختن ادا مه دهد. این نقطه ، نقطه اشتعال است .
نقطه شعله موقت یک روغن تبرید خوب بیش از f 300 می باشد ودرجه حرارتهایی که در سیستم تبرید بوجود می آیند بندرت به این حد می رسند . آزمایش تعیین نقاط شعله موقت واشتعال بسیار مهم هستند زیرا وسیله ای مناسب جهت شناسایی ترکیبات نا مرغوب می باشد . ممکن است ویسکوزیته کم بدست آورد . در این صورت ویسکوزیته مخلوط نشان دهنده روغنی مرغوب است در حالی که روغن با ویسکوزیته کن نامرغوب بوده وتحت شرایط نرمال تجزیه می شود . خوشبختانه می توان از بروز چنین مشکلی با استفاده از آزمایش نقطه شعله موقت ونقطه اشتعال که نشان دهنده نا مرغوبیت روغن با ویسکوزیته پائین است، جلوگیری نمود .