روانکاری به کمک ذرات ریز و معلق روغن

سالهاست که روانکاری به روش روغن افشانی به عنوان یک روش روانکاری موثر در بسیاری از صنایع به حساب می رود و از کاربردهای وسیعی برخوردار است.

یک سیستم واحد روغن افشانی می تواند یک پمپ بزرگ را که در نزدیکی موتور کوچکی قرار دارد به حرکت درآورد. این سیستم در شرایط آب و هوایی سرد و گرم،‌ محیط های تمیز یا پر گرد و خاک، داخل یا خارج از ساختمان، در باران یا آفتاب، کار کرده و هرگز در کارکرد خود با حالت نامناسبی مواجه نشود. در کل می توان گفت این سیستم از درجه اطمینانی به میزان۹۹ درصد برخوردار است و به نگهداری و توجه اندکی نیاز دارد. با کمک سیستم روغن افشانی می توان عمل روانکاری و محافظت از قطعات را به خوبی انجام داد و آسیب ها را به کمترین میزان ممکن رساند. این سیستم کمتر از دو سال است که در مقیاس بزرگ تایید شده است. در مقاله زیر مطالبی را در مورد سیستم روانکاری روغن افشانی از نظر می گذرانید.

تاریخچه: روانکاری به کمک ذرات ریز و معلق (روش روغن افشانی) در دهه۱۹۳۰ برای یاتاقان های محوری سرعت بالا در اروپا استفاده شد (در چنین کاربردهایی، گریس، گرمای زیادی ایجاد می کرد و روغن گردشی بسیار گران بود).

این تکنولوژی در اواخر دهه۱۹۴۰ در ایالات متحده به منظور روانکاری یاتاقانهای غلتکی بزرگ در صنعت فولاد رواج یافت. در اوایل دهه۱۹۶۰، روانکاری پمپها و موتورها با استفاده از ذرات ریز و معلق روغن در صنعت پالایش شروع شد. در اواخر دهه۱۹۷۰ و اوایل۱۹۸۰ سیستم روغن افشانی همراه با سیستم های بهبود سازی در پروژه های جدید صنعت پالایش نفت و در مناطقی با شرایط سخت، مورد استفاده قرار گرفت.

چگونگی کارکرد سیستم روغن افشانی

امروزه در صنعت پالایش ایالات متحده بیش از۹۰۰ سیستم روغن افشانی در مقیاس بزرگ وجود دارد. سیستم هایی با مقیاس بزرگ که کوچکترین آنها دارای۱۵ تا۲۰ پمپ و بزرگترین آنها دارای۷۰ پمپ هستند و با یک سیستم روغن افشانی واحد، روانکاری می شوند. به طور معمول همه پمپ های یک واحد عملیاتی را با یک سیستم روغن افشانی روانکاری

می کنند. بسیاری از پالایشگاههای بزرگ، دارای بیش از۱۰۰ سیستم روغن افشانی برای روانکاری همه پمپها و موتورهایشان هستند.

در سیستم روغن افشانی، انتشار (پراکندن) ذرات ریز روغن (با اندازه یک تا۳میکرون) در سیستم های لوله کشی با فشار پایین۲۰ اینچ جیوه است که از محل تولید ذرات ریز روغن به نقطه روانکاری صورت می گیرد. هوای متراکم به مثابه نیرویی روغن را به ذرات کوچک می شکند و سپس آنها را از میان سیستم لوله کشی به قطعات که روانکاری می شوند، منتقل می کند. با کار مداوم سیستم ذرات روغن به محفظه یاتاقان جریان می یابند.

این امر نه تنها در طول عملکرد،‌ موجب روانکاری یاتاقان می شود بلکه زمانی که یاتاقان از کار باز می ایستد، آن را با روغن پوشش می دهد.

ذرات کوچک روغن به صورت مه غلیظی (دودی رنگ) هستند که از آب بندهای محفظه یاتاقان یا خطوط تهویه- تخلیه خارج می شوند. این ذرات شامل یک قسمت روغن و۲۰۰ هزار قسمت هوا هستند که قابل انفجار نبوده و منجر به احتراق نمی شوند. بنابراین استفاده از این سیستم در بسیاری از محیط ها بی خطر است. این امر منجر به جریان یافتن مداوم مخلوط هوا و روغن به داخل محفظه های یاتاقان می شود و سرعت مصرف روغن را برای پمپ ها تا۴۰ درصد کاهش می دهد. همچنین موجب حفظ فشار مثبت جزیی شده و در نتیجه از ورود آلودگی های هوازا جلوگیری می کند.

روانکاری فقط به کمک ذرات ریز و معلق روغن

روانکاری فقط به کمک ذرات ریز و معلق روغن یا مخزن خشک معمول ترین روش برای روانکاری با ذرات روغن است. این روش زمانی که روغنی در محفظه روغن وجود ندارد و یا یاتاقانها فقط با ذرات روغن روانکاری

می شوند مطرح است. این امر موجب می شود یاتاقان تمیز تر و خنک تر کار کند، چون در مخزن روغنی وجود ندارد که آلاینده ها و گرما را در خود نگهدارد.

یک سیستم روانکاری که می تواند تا۸۰ پمپ را روانکاری کند، دارای مشخصات زیر است:

– روغن کمتری در سیستم گردش می کند.

– خطاهای اپراتور را حذف می کند.

– از روانکاری نامناسب (کم یا زیاد) جلوگیری می کند.

– نیاز به تنظیم سطح روغن را حذف می کند.

– عمر یاتاقان را بهبود می بخشد.

ممکن است در مورد این سیستم اولین سئوالی که در ذهن شما ایجاد شود این باشد: آیا پمپ های موجود در سیستم، بدون روغن کار می کنند؟ پاسخ این سئوال مثبت است. بیش از۹۰۰ سیستم روانکاری روغن افشانی در صنعت پالایش ایالات متحده وجود دارد و حداقل۲۰ هزار پمپ در این سیستم ها بدون محفظه روغن و فقط با ذرات روغن کار می کنند.

مزایای استفاده از سیستم روغن افشانی

ذرات روغن نه تنها یاتاقان را در طول عملکرد خود روانکاری می کنند بلکه در زمانی که از یاتاقانها استفاده نمی شود نیز آنها را پوشانده و محافظت می کنند. بسیاری از شرکتها در طول ساخت ماشین آلات، سیستم های ذخیره ای را تعبیه می کنند که اجزای داخلی تجهیزات یدکی را با ذرات روغن محافظت و نگهداری کند. سیستم های ذخیره در کاهش صدمات زود هنگام که در اثر خوردگی در یاتاقان ایجاد می شود، بسیار مفیدند. همچنین با استفاده از این سیستم تجهیزات یدکی از پوشش تمیز، تازه و مداوم روغن که از ذرات روغن تامین می شود، بهره می برند. پوشش دهی پیوسته تجهیزات توسط روغن سبب ایجاد یک لایه مقاوم در برابر ارتعاش می شود.

روغن افشانی عبارت است از عبور قطرات بسیار ریز روغن از سیستم لوله کشی و در صورتی که قطره بزرگ باشد آنرا به درون مخزن باز می گرداند. در حقیقت ژنراتور ذرات روغن به عنوان یک فیلتر نهایی برای روغن محسوب می شود و سیستم فقط روغن تازه را به یاتاقان ها می رساند.

به علاوه سیستم برای رساندن روغن تمیز و تازه به یاتاقانها فشار جزیی را در محفظه آن ایجاد می کند، فشار ایجاد شده از گردش حرارتی که منجر به هدایت آلاینده های هوازا به داخل محفظه می شود، جلوگیری می کند. این امر مزیتی برای سیستم محسوب می شود، زیرا این فشار مثبت سبب می شود آلودگی اضافی جمع شده روی یاتاقانها حذف شود و آنها در محیط تمیزی کار کنند.

مهمترین مزیت این تکنولوژی این است که با کاربرد ذرات روغن، دیگر مخزن روغنی وجود ندارد که گرما را حبس کند یا ذرات را از میان یاتاقان به گردش بیندازد. این امر به یاتاقان اجازه می دهد در دمای پایین تر از۲۰ تا۳۰ درجه فارنهایت بدون ذراتی که می توانند موجب تخریب (آسیب رساندن) سطح یاتاقان شوند کار کند. یاتاقان هایی که در دماهای پایین تر کار می کنند، طول عمر بیشتری دارند و موجب کاهش هزینه های نگهداری و اتلاف محصولات می شوند.

یکی دیگر از عوامل مهمی که در هزینه تعمیر یک پمپ موثر است

آب بندهای مکانیکی است که به دلایل مختلفی مانند آسیب زودهنگام یاتاقان صدمه می بینند. به اعتقاد بسیاری از مصرف کنندگان، ما با آسیب یاتاقان روبرو نیستیم بلکه آسیب آب بندها مطرح است و یاتاقان ها را زمان تعویض آب بندها عوض می کنیم.

با استفاده از سیستم روغن افشانی، آسیب های مربوط به آب بندها۳۰ تا۵۰ درصد کاهش می یابد.

ویژگی های کارکرد سیستم روغن افشانی

یک سیستم روغن افشانی برای کار خود نیازمند دو عامل است که این دو عامل عبارتند از: روغن و هوای متراکم. الکتریسته تنها برای نمایش اطلاعات و منبع گرما در هوای سرد به کار می رود. اگر سیستم دوباره به طور خودکار پر نشود برای ادامه کارکرد سیستم می توان روغن را به طور دستی به سیستم اضافه کرد. اما اگر هوا رسانی متوقف شود سیستم های دیگر به انضمام سیستم روغن افشانی قطع می شوند. در صورت شکستن لوله هوا، یک لوله موقت هوا می تواند به ژنراتور ذرات روغن متصل شود تا کارکرد ادامه یابد و لوله هوا دوباره تعمیر شود.

مهمترین مزیت تکنولوژی روانکاری به کمک ذرات معلق روغن این است که دیگر مخزن روغنی وجود ندارد که گرما را حبس کند یا ذرات را از میان یاتاقانها به گردش در آورد. این امر به یاتاقانها اجازه می دهد در دمای پایین تر از۲۰ تا۳۰ درجه فارنهایت بدون ذراتی که موجب تخریب سطح یاتاقان می شوند کار کند

بیشتر تجهیزاتی که دارای یاتاقان های ضد اصطکاک هستند می توانند تا۸ ساعت به کارکرد خود بدون نیاز به هر گونه روانکاری اضافی ادامه دهند. بدین ترتیب کاهش ناگهانی روغن افشانی به معنی صدمه دیدن فوری دستگاه نیست.

در مثال زیر یک نمونه از مزایای استفاده از روش روغن افشانی بیان شده است:

– یک پالایشگاه بزرگ نفت در غرب تگزاس،‌از مخزن خشک روغن (تکنولوژی ذرات روغن) برای پمپ های سانتریفوژی واحد فرایند نفت خام و شکست کاتالیزوری و برای توربین های کوچک بخار و جعبه دنده ها از مخزن مرطوب روغن استفاده می کرد. این پروژه در سال۲۰۰۰ آغاز و در طول سال۲۰۰۱ پایان یافت. در این پروژه۶ سیستم روانکاری با ذرات معلق روغن برای۱۳۰ پمپ،۳۱ توربین بخار،۲۶ فن و دمنده و۲۵ جعبه دنده در۸ واحد فرایندی و۵ برج خشک کن نصب شد و مزایا به قرار زیر بود:

– تعداد آسیب های یاتاقان از۱۸ مورد در سال۱۹۹۹ به۴ مورد در سال۲۰۰۱ کاهش یافت.

– در طول این مدت آسیب های مربوط به آب بندی مکانیکی از۷۷ مورد به۳۸ مورد کاهش یافت. با کاهش تعداد آسیب های آب بندها و یاتاقان ها و بکارگیری روش روغن افشانی، میانگین عمر پمپ در فواصل زمانی بین تعمیرات (MTBR) از۳۵ ماه به۷۵ ماه افزایش یافت.

– در موارد متعدد پس از استفاده از ذرات روغن، میانگین هزینه تعمیر دستگاه روانکاری شده حدود۱۵ درصد کاهش یافت. بطور میانگین

آسیب های دستگاه کاهش یافته و نیاز به ساخت دوباره و اساسی پمپ را نیز کاهش دادند.

– هزینه تعمیر ناشی از حوادث مکانیکی غیرقابل پیش بینی، از حدود یک میلیون و۴۰۰ هزار دلار در سال۲۰۰۰ به۷۰۰ هزار دلار در سال۲۰۰۲ کاهش یافت.

– فواصل زمانی بین تعمیرات (MTBR) مربوط به۳۱ توربین کوچک بخار از۵۰ ماه در اواخر سال۲۰۰۱ به۱۵۰ ماه در سه ماه سوم سال۲۰۰۳ رسید.

– پالایشگاه در طول فصل اوج تولید گازوئیل در هر سال، پمپ های یدکی را در واحدهای فرایند نفت خام به طور موازی با پمپ های اصلی بکار انداخت و شاهد میانگین۵ آسیب در سال، در مورد پمپ های موازی بود. این امر منجر به کاهش میزان محصول نفت خام روزانه شد تا اینکه پمپ های آسیب دیده تعمیر شد. با بکارگیری روش روانکاری با ذرات روغن، هیچ آسیبی به پمپ هایی که بطور موازی کار می کردند وارد نشد. اعتبار ارزیابی شده سالیانه برای حذف کسری محصول، در این شرکت معادل۵۰۰ هزار دلار بود.