مشاوره‌ی رایگان دریافت کنید!
ما همین حالا آمادهی پاسخگویی هستیم! برای دریافت مشاوره‌ی رایگان ثبتنام کنید.
با پردازش اطلاعات شخصی و پذیرش توافقنامهی کاربری و سیاست حریم خصوصی موافقم.
تکنیک‌های کنترل فاکتور آلودگی آب در صنعت روانکار
آب در بیشتر فرایندهای شیمیایی عنصری تأثیرگذار است و کنترل اثرهای مثبت و منفی آن اهمیت زیادی دارد. اما در علم روانکاری، آب یک ماده‌ی مخرب به‌شمار می‌آید که عمر ماشین‌آلات و قطعات درگیر را به‌شدت کم می‌کند؛ برای همین، پایش آلودگی آب و رطوبت در مهندسی روانکاری بسیار مهم است. این مقاله روش‌های کنترل این آلودگی را مرور می‌کند.
سه رویکرد اصلی
انتخاب روش مناسب به شرایط محیطی و محل مصرف بستگی دارد و معمولاً از یکی از این سه الگو پیروی می‌کند:
- تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی،
- پایش با دستگاه‌های قابل حمل کوچک،
- نصب حسگرهای آنلاین و بازرسی دوره‌ای در میدان عملیات.
۱. تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی روغن
آزمایشگاه هنوز رایج‌ترین روش کنترل آلودگی آب است، اما لزوماً مؤثرترین روش برای تشخیص زودهنگام خرابی نیست؛ چون ممکن است نمونه زمانی برداشته شده باشد که آسیب به دستگاه رخ داده است. گزارش آزمایشگاه بیشتر میزان آسیب را نشان می‌دهد و نمی‌تواند جلوی ابتلای سیستم را بگیرد. ارسال نمونه‌های اتفاقی از سیستم و کنترل کیفیت روانکارهای ورودی تا حدی کمک می‌کند.
- کارل فیشر (Karl Fischer) و طیف‌سنجی FTIR: از روش‌های آزمایشگاهی قابل‌اطمینان و پرتقاضا برای سنجش آب است (با استاندارد ASTM D6304). دقت نتیجه با واحد PPM بیان می‌شود. چون دستگاه گران است، کارشناسان کنترل کیفی گاهی سراغ روش‌های ارزان‌تر مانند ASTM D7414 و ASTM E2412 می‌روند.
- تقطیر: نمونه با حلال گرم می‌شود، آب تبخیر و در یک محفظه جمع می‌شود. کمترین مقدار قابل اندازه‌گیری در این روش حدود ۰٫۰۵ تا ۰٫۱ درصد است و باید از استاندارد ASTM D95 پیروی کرد؛ تجهیزات پیچیده‌ای نمی‌خواهد، اما سرعتش پایین است.
۲. پایش با دستگاه‌های قابل حمل
این روش شبیه آزمایشگاه است، با پارامترهای کمتر و گاهی دقت پایین‌تر، اما سریع و کم‌هزینه. معمولاً فقط یک قطره روغن لازم است و نتیجه در چند دقیقه می‌آید. چند نمونه‌ی رایج:
- کیت هیدرید کلسیم: با یک معرف و یک حلال (نفت سفید یا تولوئن) آب امولسیون و آزاد را اندازه می‌گیرد. غلظت‌های کم را تشخیص نمی‌دهد، اما برای غلظت‌های بالای حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ ppm قابل‌اعتماد به‌نظر می‌رسد.
- آزمون ترق‌ترق (Crackle): چند قطره روغن روی سطح داغ می‌ریزند و از حباب‌ها و صدای ترق‌ترق وجود آب را حدس می‌زنند؛ حداقل غلظت قابل‌تشخیص حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ ppm است.
- بازرسی بصری: در ظرف شفاف می‌شود رطوبت ته‌نشین‌شده و آب آزاد را دید. فقط آب امولسیون و آزاد دیده می‌شود، پس مثبت‌بودن نتیجه یعنی غلظت آب بسیار بالا است.
طراحی برنامه‌ی زمان‌بندی و نمونه‌گیری منظم از پیش‌نیازهای مهم این روش است.
۳. حسگرهای آنلاین
برخی حسگرها می‌توانند اشباع آب و میزان رطوبت کل را اندازه بگیرند و روی خطوط یا مخازن نصب شوند. این راهبرد ممکن است بهترین گزینه برای تشخیص زودهنگام باشد و حتی جای بعضی تحلیل‌های روزانه‌ی آزمایشگاهی را بگیرد. حسگرها معمولاً الکترودهای کوچکی دارند که در مایع غوطه‌ور می‌شوند و سیگنال الکتریکی متناسب با تغییر ویژگی‌های فیزیکی یا شیمیایی مایع می‌دهند. چند نوع رایج:
- حسگرهای اشباع رطوبت: نقطه‌ی شبنم و درصد اشباع آب محلول در روغن را نشان می‌دهند. یک پلیمر بین دو الکترود مسطح خازنی می‌سازد که با نفوذ آب تغییر می‌کند (مبتنی بر ASTM D7546). برخی حسگرها میزان کل آب را بر حسب درصد یا ppm می‌دهند.
- حسگرهای ثابت دی‌الکتریک: ویژگی‌ای از روغن را می‌سنجند که با اکسیداسیون، آلودگی یا ذرات سایش تغییر می‌کند. باید برای مایع مورد نظر کالیبره شوند.
- حسگرهای چندمنظوره: ثابت دی‌الکتریک، درصد اشباع، دما و رسانایی را هم‌زمان می‌خوانند، اطلاعات جامع‌تری می‌دهند و نتیجه را بی‌سیم یا به موبایل می‌فرستند.
انتخاب درست حسگر با توجه به پارامترهای مورد نظر و محدودیت‌های ابزار، اولین قدم است؛ همه‌ی حسگرها دقت و وضوح یکسانی ندارند و باید با کاربرد مناسب انتخاب شوند. گاهی ارتباط سیگنال الکتریکی با پارامترهای خاص روغن به پشتیبانی آزمایشگاهی هم نیاز دارد.
جمع‌بندی
آنچه در نهایت اهمیت دارد، طراحی درست فرایند کنترل و انتخاب تکنیک‌های اندازه‌گیری آلودگی آب در سیستم است؛ کاری که می‌تواند هزینه‌های تأمین و نگهداری تجهیزات را کم کند و در رتبه‌بندی کیفیت تولیدکنندگان مختلف و محاسبه‌ی هزینه‌ی تمام‌شده‌ی نهایی با احتساب ساعت کارکرد محصولات هم کمک کند.
برای انتخاب روغن مناسب خودروی خود از راهنمای انتخاب روغن بیتویل استفاده کنید.
منبع: ماهنامه‌ی «عصر کیمیاگری»، شماره‌ی ۶۶؛ مقاله‌ی «تکنیک‌های کنترل فاکتور آلودگی آب در صنعت روانکار» نوشته‌ی مهندس علیرضا آمارمحمدی، کارشناس ارشد روانکارهای خودرویی و صنعتی. (به‌گفته‌ی مقاله، از منبع machinerylubrication استفاده شده است.)