روغن کمپرسور اسکرو؛ راهنمای تخصصی انتخاب، عملکرد و نگهداری در صنایع هوای فشرده

مقدمه

هوای فشرده، ستون فقرات بسیاری از فرآیندهای تولیدی است؛ از خودروسازی و صنایع غذایی گرفته تا فولاد، سیمان، معادن و کارگاه‌های کوچک. در قلب این سیستم‌ها، کمپرسور اسکرو قرار دارد؛ تجهیزی که اگر از کار بیفتد، در بسیاری از واحدها کل خط تولید متوقف می‌شود.

در این میان، روغن کمپرسور اسکرو تنها یک روانکار ساده نیست؛ بلکه یک عنصر عملیاتی است که مستقیماً روی راندمان، مصرف انرژی، طول عمر قطعات و هزینه‌های تعمیرات اثر می‌گذارد. انتخاب روغن نامناسب می‌تواند باعث افزایش دما، سایش روتورها، افت فشار، تشکیل لجن در مدار روغن و در نهایت توقف کامل سیستم هوای فشرده شود.

این مقاله با رویکردی تخصصی و در عین حال کاربردی، برای مهندسین نگهداری، مدیران فنی و تصمیم‌گیران واحدهای صنعتی نوشته شده تا معیارهای علمی و عملی انتخاب روغن کمپرسور اسکرو و نحوه نگهداری درست آن را به‌صورت یکجا در اختیار داشته باشند.

روغن کمپرسور اسکرو چیست و چه نقشی در سیستم دارد؟

روغن کمپرسور اسکرو یک سیال مهندسی‌شده است که برای کار در کنار روتورهای نر و ماده در کمپرسورهای روتاری طراحی شده و هم‌زمان چند وظیفه مهم را بر عهده دارد:

۱. روانکاری روتورها و یاتاقان‌ها

روتورهای کمپرسور اسکرو با سرعت بالا و لقی بسیار کم در کنار هم می‌چرخند. روغن باید بین این سطوح فلزی، یک فیلم پایدار تشکیل دهد تا:

 سایش و خراشیدگی کاهش یابد؛

 تماس فلز با فلز به حداقل برسد؛

 یاتاقان‌ها در برابر بارهای شعاعی و محوری محافظت شوند.

۲. خنک‌کاری و کنترل دما

فرآیند تراکم هوا و حرکت مداوم قطعات، حرارت زیادی تولید می‌کند. بخش مهمی از این گرما توسط روغن جذب و به کولر روغن منتقل می‌شود. هر چه پایداری حرارتی روغن بیشتر باشد، دمای کاری کمپرسور پایدارتر و عمر قطعات طولانی‌تر خواهد بود.

۳. درزبندی (Sealing) در ناحیه تراکم

روغن در فضای بین روتورها و بدنه کمپرسور، نقش درزبند را ایفا می‌کند و از نشت هوا و برگشت جریان جلوگیری می‌کند. این درزبندی، راندمان حجمی را بالا برده و کمک می‌کند فشار خروجی به مقدار طراحی‌شده نزدیک‌تر باشد.

۴. محافظت در برابر خوردگی و اکسیداسیون

افزودنی‌های ضدخوردگی و آنتی‌اکسیدان داخل روغن، از قطعات فلزی در برابر رطوبت، اکسیژن و محصولات جانبی دمای بالا محافظت می‌کنند. در صورت استفاده از روغن نامناسب، زنگ‌زدگی، خوردگی و ایجاد رسوبات اسیدی در مدار، اجتناب‌ناپذیر خواهد شد.

۵. انتقال آلودگی‌ها به فیلتر روغن

روغن ذرات ناشی از سایش، گردوغبار، آلودگی محیط و محصولات تجزیه را با خود حمل کرده و به فیلتر منتقل می‌کند. طراحی درست سیستم فیلتراسیون و انتخاب روغن سازگار با آن، نقش مهمی در تمیز ماندن فضای داخلی کمپرسور دارد.

ساختار شیمیایی و انواع روغن کمپرسور اسکرو

۱. روغن‌های معدنی (Mineral Oils)

این روغن‌ها بر پایه روغن پایه پالایش‌شده نفتی (گروه I و II) تولید می‌شوند و معمولاً برای کاربردهای عمومی و فشارهای متوسط استفاده می‌شوند.

مزایا:

 قیمت اولیه پایین‌تر

 دسترسی آسان در بازار

 مناسب برای کمپرسورهایی با ساعات کار کمتر و شرایط محیطی ملایم

محدودیت‌ها:

 حساسیت بیشتر به اکسیداسیون در دمای بالا

 تشکیل سریع‌تر لجن، لاک و رسوب در سیستم

 دوره تعویض کوتاه‌تر نسبت به روغن‌های سنتتیک

۲. روغن‌های سنتتیک (Synthetic Oils)

روغن‌های سنتتیک کمپرسور اسکرو معمولاً بر پایه PAO یا استرهای سنتتیک تولید می‌شوند و سطح بالاتری از کارایی را ارائه می‌دهند.

ویژگی‌ها:

 شاخص ویسکوزیته (VI) بالا و رفتار پایدار در دامنه دمایی وسیع

 مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و تشکیل لجن

 طول عمر سرویس بیشتر (در شرایط استاندارد، تا چند هزار ساعت)

 کمک به کاهش مصرف انرژی به دلیل کاهش اصطکاک داخلی

این دسته برای کمپرسورهای با کارکرد ۲۴ ساعته، بار سنگین و خطوط تولید حساس، انتخاب ترجیحی است.

۳. روغن‌های نیمه‌سنتتیک (Semi-Synthetic)

این روغن‌ها ترکیبی از پایه معدنی و سنتتیک هستند و تلاش می‌کنند تعادل بین قیمت و عملکرد ایجاد کنند.

کاربرد مناسب:

 صنایع و کارگاه‌هایی که ساعات کار و فشار سیستم نسبتاً بالا است، اما محدودیت بودجه اجازه استفاده گسترده از روغن‌های تمام سنتتیک را نمی‌دهد.

ویژگی‌های فنی یک روغن استاندارد برای کمپرسور اسکرو

در انتخاب روغن کمپرسور اسکرو، صرفاً دیدن برچسب «روغن کمپرسور» کافی نیست؛ باید به مشخصات فنی توجه کرد:

۱. ویسکوزیته و شاخص ویسکوزیته

گریدهای متداول:

 ISO VG 32

 ISO VG 46

 ISO VG 68

انتخاب گرید مناسب به دمای کاری، طراحی کمپرسور و توصیه سازنده بستگی دارد. شاخص ویسکوزیته بالا کمک می‌کند در استارت سرد و کارکرد داغ، روغن همچنان در محدوده ویسکوزیته مطلوب باقی بماند.

۲. پایداری حرارتی و اکسیداتیو

روغن کمپرسور اسکرو باید در دماهای حدود ۸۰ تا ۹۵ درجه و حتی بالاتر، بدون تجزیه شدید و تولید لجن کار کند. پایداری اکسیداتیو بالا:

 از تشکیل اسیدهای مخرب جلوگیری می‌کند؛

 عمر فیلترها را افزایش می‌دهد؛

 احتمال گرفتگی مسیرها و شیرها را کاهش می‌دهد.

۳. Demulsibility (قابلیت جداسازی آب)

ورود رطوبت از طریق هوای مکش‌شده اجتناب‌ناپذیر است. روغن مناسب باید:

 آب را به‌سرعت جدا کند؛

 از تشکیل امولسیون پایدار جلوگیری نماید؛

 در حضور مقدار کم آب، هنوز خواص روانکاری خود را حفظ کند.

۴. کنترل کف و آزادسازی هوا

کف و حباب‌های هوا می‌توانند باعث:

 کاهش راندمان روانکاری؛

 ایجاد نویز، لرزش و افزایش دما؛

 اختلال در عملکرد شیرهای اطمینان و کنترل شوند.

بنابراین وجود افزودنی‌های ضدکف و ویژگی آزادسازی سریع هوا، برای روغن کمپرسور اسکرو ضروری است.

۵. سازگاری با متریال داخلی

روغن باید با:

 اورینگ‌ها و آب‌بندهای لاستیکی

 فیلترها

 روکش داخلی لوله‌ها و مخزن

سازگار باشد و باعث تورم، ترک‌خوردگی یا تخریب آن‌ها نشود. این موضوع به‌ویژه در مورد روغن‌های سنتتیک و استری، اهمیت بیشتری دارد.

معیارهای تخصصی انتخاب روغن کمپرسور اسکرو

برای انتخاب درست، باید مجموعه‌ای از فاکتورها بررسی شود:

۱. شرایط محیطی و کاری

 دمای محیط (سردخانه، فضای باز، مناطق گرم)

 رطوبت نسبی هوا

 میزان گردوغبار و آلودگی محیط

 فشار و دبی هوای فشرده مورد نیاز

2. الگوی بهره‌برداری

 کمپرسور با کارکرد ۸ ساعته، دو شیفت یا ۲۴ ساعته؟

 استارت و استاپ زیاد یا کار مداوم؟

هرچه ساعات کار و فشار سیستم بیشتر باشد، توجیه استفاده از روغن‌های سنتتیک و نیمه‌سنتتیک قوی‌تر می‌شود.

۳. نوع و برند کمپرسور

سازندگان کمپرسور (Atlas Copco، Kaeser، Ingersoll Rand و...) معمولاً در کاتالوگ، نوع روغن قابل قبول، گرید ویسکوزیته و دوره‌های تعویض پیشنهادی را ذکر می‌کنند. هم‌خوانی روغن انتخابی با این توصیه‌ها، برای حفظ گارانتی و عملکرد مطمئن اهمیت زیادی دارد.

۴. استراتژی نگهداری (Maintenance Strategy)

اگر برنامه نگهداری بر اساس آنالیز روغن و Condition Monitoring باشد، انتخاب سیالات با طول عمر سرویس بالا و قابلیت آنالیزپذیری بهتر، منطقی است. در مقابل، اگر برنامه بر اساس سرویس‌های دوره‌ای ثابت تنظیم شده، شاید روغن‌های معدنی تقویت‌شده نیز پاسخ‌گو باشند.

مقایسه عملکرد روغن‌های معدنی، نیمه‌سنتتیک و سنتتیک

خلاصه‌ای از تفاوت‌ها:

 معدنی

o مزیت: قیمت مناسب، دسترسی راحت

o محدودیت: عمر سرویس کوتاه‌تر، حساسیت به دمای بالا و اکسیداسیون

o کاربرد: کارگاه‌ها و خطوط با حساسیت و ساعات کار کمتر

 نیمه‌سنتتیک

o مزیت: تعادل بین قیمت و کارایی

o کاربرد: واحدهایی با فشار و ساعات کار متوسط تا بالا

 سنتتیک

o مزیت: طول عمر بالا، پایداری حرارتی و اکسیداتیو عالی، کاهش تشکیل لجن و کمک به کاهش مصرف انرژی

o کاربرد: کمپرسورهای حیاتی، خطوط تولید حساس، کارکرد ۲۴ ساعته

در تصمیم‌گیری نهایی، بهتر است به جای تمرکز روی قیمت هر لیتر روغن، به هزینه کل مالکیت (هزینه روغن + تعمیرات + توقف تولید) نگاه شود.

دلایل رایج خرابی روغن کمپرسور اسکرو

۱. دمای کارکرد بیش از حد
دمای بالای روغن (مثلاً بالاتر از ۱۰۰–۱۱۰ درجه) سرعت اکسیداسیون را چند برابر کرده و منجر به تیره شدن، افزایش ویسکوزیته و تشکیل لجن می‌شود.

۲. ورود رطوبت و آلودگی
آب، گردوغبار و ذرات فلزی ناشی از سایش، ترکیبی مخرب برای روغن هستند و می‌توانند به سرعت کیفیت آن را پایین بیاورند.

۳. استفاده از روغن نامناسب یا تقلبی
روغن‌های بدون مشخصات فنی معتبر یا تقلبی، معمولاً از بسته افزودنی ضعیف و پایه‌های نامرغوب استفاده می‌کنند و در مدت کوتاهی تخریب می‌شوند.

۴. اختلاط روغن‌های ناسازگار
مخلوط کردن روغن‌های با پایه مختلف (مثلاً معدنی با استری یا PAO) بدون تأیید سازنده، می‌تواند باعث ناپایداری، ته‌نشینی افزودنی‌ها و افت شدید عملکرد شود.

بهترین زمان تعویض روغن کمپرسور اسکرو

بازه‌های زیر، حدودی و وابسته به نوع روغن و شرایط کاری هستند:

 روغن معدنی: حدود ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ ساعت

 روغن نیمه‌سنتتیک: حدود ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ ساعت

 روغن سنتتیک: حدود ۴۰۰۰ تا ۸۰۰۰ ساعت (در شرایط استاندارد)

در محیط‌های گرم، مرطوب یا بسیار آلوده، معمولاً لازم است این اعداد ۲۰ تا ۳۰ درصد کاهش یابد. برای تصمیم دقیق‌تر، استفاده از آنالیز روغن و پایش عدد اسیدی (TAN)، ویسکوزیته و میزان آلودگی ذرات توصیه می‌شود.

علائم نیاز فوری به تعویض روغن

 تغییر رنگ روغن به قهوه‌ای تیره یا سیاه

 بوی تند و شبیه سوختگی

 افزایش محسوس دمای کمپرسور

 کاهش فشار خروجی یا راندمان هوای فشرده

 مشاهده کف زیاد یا لجن در مخزن و فیلتر

 شنیدن صدای غیرطبیعی از روتورها و یاتاقان‌ها

با مشاهده این علائم، بهتر است قبل از بروز خرابی جدی، وضعیت روغن و سیستم به‌طور کامل بررسی شود.

چک‌لیست نگهداری روغن کمپرسور اسکرو

برای افزایش عمر روغن و خود کمپرسور، می‌توان از این چک‌لیست استفاده کرد:

 روزانه

o بررسی سطح روغن در سایت‌گلس

o کنترل دمای خروجی روغن یا دمای کمپرسور

o گوش‌دادن به صداهای غیرمعمول

 هفتگی

o بررسی نشتی‌ها در اتصالات، شلنگ‌ها و فلنج‌ها

o بازدید چشمی رنگ و وضعیت ظاهری روغن

 ماهانه یا هر چند صد ساعت

o کنترل و در صورت نیاز تعویض فیلتر روغن و فیلتر هوا

o بازدید کولر روغن و تمیزکاری پره‌ها و مسیر جریان هوا

o نمونه‌برداری دوره‌ای برای آنالیز (در خطوط حساس)

اجرای منظم این برنامه، هزینه‌ها و ریسک‌های ناشی از خرابی ناگهانی کمپرسور را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

انتخاب تأمین‌کننده مناسب برای روغن کمپرسور اسکرو

در انتخاب روغن کمپرسور اسکرو، شما تنها «یک بشکه روغن» نمی‌خرید؛ بلکه یک شریک فنی و تأمین مطمئن برای سیستم هوای فشرده خود انتخاب می‌کنید. تأمین‌کننده‌ای که:

 سبد متنوعی از روغن‌های معدنی، نیمه‌سنتتیک و سنتتیک ویژه کمپرسور اسکرو در گریدهای مختلف ارائه دهد؛

 بر اساس شرایط کاری، نوع کمپرسور و دمای محیط، مشاوره فنی بدهد؛

 امکان تأمین مستمر و قابل برنامه‌ریزی برای خطوط تولید شما فراهم کند؛

 در صورت نیاز، همراه با گزارش آنالیز روغن و پیشنهاد دوره تعویض، از تیم نگهداری شما پشتیبانی کند.

در بازار روانکارهای صنعتی، پترو تجهیز روانکاران صدرا با تمرکز بر تأمین تخصصی روغن کمپرسور اسکرو، تلاش می‌کند علاوه بر عرضه محصولات استاندارد و مطابق با توصیه سازندگان کمپرسور، با ارائه مشاوره فنی و برنامه‌ریزی تأمین، ریسک توقف خطوط تولید را برای واحدهای صنعتی و کارگاه‌ها به حداقل برساند.

جمع‌بندی

روغن کمپرسور اسکرو یک مصرفی ساده نیست؛ بلکه عامل کلیدی در پایداری، راندمان و هزینه‌های نگهداری سیستم هوای فشرده است. انتخاب درست نوع روغن (معدنی، نیمه‌سنتتیک یا سنتتیک)، توجه به ویسکوزیته، پایداری حرارتی، Demulsibility، سازگاری با متریال داخلی و اجرای یک برنامه نگهداری منظم، می‌تواند:

 عمر کمپرسور را افزایش دهد؛

 مصرف انرژی را کاهش دهد؛

 خطر توقف ناگهانی خط تولید را به حداقل برساند؛

 هزینه‌های تعمیرات و تعویض قطعات را کنترل کند.

ravankaransadra.com