روغن صنعتی چیست و چه کاربردی دارد؟

روغن صنعتی چیست و چه کاربردهایی در صنعت دارد؟ در این نوشتار به سرفصل های زیر بیشتر می‌پردازیم:

• آشنایی با انواع روغن صنعتی
• تاریخچه روغن های صنعتی
• طبقه بندی روغن های صنعتی
• درجه بندی روغن های صنعتی بر اساس گرانروی SAE
• نحوه تولید روغن صنعتی
• کاربرد روغن های صنعتی
• انواع روغن صنعتی

آشنایی با انواع روغن صنعتی

روغن آن دسته از‌مایعات هستند، که با آب مخلوط نمی‌شوند و به دلیل آن که چگالی آنها کمتر‌از‌آب است، روی آب شناور می‌مانند. اصولاً روغن به چربی اطلاق می‌شود که در‌دمای اتاق معمولاً به حالت مایع باشد. روغن‌ها‌هم‌ همچون چربی‌ها متشکل‌از‌تری گلیسرید، مونوگلیسرید و مقداری هم دی گلیسرید می‌باشند.
روغن‌های صنعتی انواع مختلف داشته که در ادامه به برخی از آنها اشاره خواهیم نمود، از برندهای معروف تولید کننده انواع روغن صنعتی می‌توان به روغن صنعتی شل، کاسترول، موبیل، بی پی و روغن توتال اشاره کرد. اکثر شرکت‌های تولید کننده روغن های صنعتی از شرکت های بزرگ نفتی جهان می‌باشند. اما امروزه شرکت هایی هستند که به صورت تخصصی در زمینه تولید روغن و گریس صنعتی فعال می‌باشند که می‌توان به شرکت های نظیر روغن فوکس و کلوبر اشاره نمود.

تاریخچه روغن های صنعتی

تا پیش‌از سال 1856 میلادی روغن صنعتی جهت استفاده در چرخ‌ها و روانکاری انواع چرخ دنده‌ها از منابع روغـن‌هـای حیـوانی مثـل روغن نهنگ و گاو استفاده می‌شد. در برخی موارد نیز از روغن‌های گیاهی جهت تولید روغن های صنعتی استفاده می‌شد. ولی به دلیل پایداری پایین در استفاده صنعتی عمر کوتاهی داشتند و سریعاً اکسید و فاسد می‌شدند. به همین دلیل موارد استفاده آنها محدود بود. به مرور با صنعتی شدن جوامع و کشورها نیاز به روانکارها و روغن‌های صنعتی با کیفیت و پایداری بالا بیشتر احساس میشد تا قادرباشند اصطکاک بین قطعات و سطوح متحرک را کاهش دهند. و از خوردگی و سایش قطعات جلوگیری کنند. روغن صنعتی که امروزه می‌شناسیم عموما پس از کشف و استخراج نفت و در سال ١٨٨٣ میلادی و بهبود فرآیندهای تقطیر و تصفیه نفت خام و توسعه پالایشگاه‌ها و تولید لوب کات یا برش نفتی از نفت خام تولید شده و جایگزین روغن‌های حیوانی قبلی گردید. تا متناسب با دستگاه‌های صنعتی جدید نیازهای صنایع جدید را پوشش دهند. استفاده از روغن‌های صنعتی در روغنکاری خیلی سریع برتری خود را نسبت به انواع قدیمی روغـن ثابـت نمودنـد و در نتیجـه اسـتفاده ازروغن های حیوانی، نباتی برای روانکاری صنعتی به تدریج منسوخ شد.

همگام با صنعتی شدن کشورها و پیشرفت صنایع مختلف نیاز به روغن‌های صنعتی با کیفیت و مقاومت بالاتر بیشتر شد. در ابتدا سعی گردید با تصفیه بهتر روغن و افزودن مواد افزودنی مختلف و با کیفیت بالاتر روغن‌های صنعتی با طول عمر بیشتر تولید شود ولی با پیشرفت علم و تکنولوژی و دستیابی بشر به تکنولوژی های جدید و تولید دستگاه های صنعتی متنوع، نیاز به روغن های صنعتی متعدد با خصوصیات متفاوت بیش از بیش نمایان شد. امروزه روغن های صنعتی که از‌طریق فعل و انفعالات شیمیایی پیچیده ای بدست می‌آیند. این نوع روغن های صنعتی قادر به تحمل میزان وسیعی از فشارها و درجه حرارت ها برای کاربردهای خاص می‌باشند.

طبقه بندی روغن های صنعتی

سه سیستم‌عددی برای طبقه بندی گرانروی روغن‌ها وجود دارد. دو عدد از آنها برای روغن‌های موتوری، بنزینی و دیزل، و سیستم دیگر برای روغن‌های صنعتی است. در روغن‌های صنعتی بیشتر از روغن‌های تک درجه بهره گیری شده و تفاوتی با روغن‌های موتوری و صنعتی نداشته و تنها نوع مواد افزودنی به کار برده شده در آنها ممکن است متفاوت باشد.

۱) طبقه بندی گرانروی روغن های موتوری توسط انجمن مهندسی آمریکا

همان‌گونه که گفته شد گرانروی، اصلی ترین عامل شناخت و کاربرد روغن است. انجمن مهندسی آمریکا( Society of American Engineering ( SAE یک سیستم طبقه بندی گرانروی را برای روغن‌های موتوری طراحی کرده است. در این سیستم روغن‌ها با شماره‌هایی که مرتبط با گرانروی آنها که در یک دما مشخص بوده طبقه بندی شده است.

چون دماهای کم و یا زیاد در کارکرد روغن موتور نقش اساسی دارد، دو روش مجزاء یکی در دماهای کم و دیگری در دما‌های زیاد برای اندازه گیری گرانروی به کار برده شده است.

مهمترین دماهایی که برای دامنه گرمای زیاد در نظر گرفته شده است ۴۰ و ۱۰۰°C می‌باشد . برای درجه‌های کم نیز تا ۳۰- C° از روش آزمایش شبیه سازی کارتل (CCS) که یک نوع ویسکومتر گردنده بوده بهره گیری شده است. گرانروی در دمای منفی را بر اساس واحد سانتی پواز ، (CP)، که گرانروی مطلق روغن در دماهای پایین می‌باشد محاسبه می‌کنند.

عدد اندازه گرفته شده نشان‌دهنده آسانی حرکت روغن در موتور است. واحد دیگر گرانروی سانتی استوک (cSt) بوده که آن گرانروی سینماتیک روغن در دماهای زیاد است. عدد اندازه گیری شده بیان کننده زمانی است که مقدار معینی روغن از یک لوله مویین (اوریفیس) با اندازهای مشخص عبور می‌کند. در این سیستم روغن‌هایی که مناسب بهره گیری در دماهای پایین است، در فصل زمستان، با حرف لاتین” W ” مشخص می‌شود.

بیشترین گرانروی این روغن ها نباید بیشتر از گرانروی پیشینه مشخص شده باشد. همچنین این روغن ها باید قابلیت پمپاژ در دماهای مشخص شده توسط SAE را دارا باشد. روغن هایی که مناسب برای بهره گیری در دماهای بالا بوده دارای گرانروی به شرح جدول ارائه شده است. بطور نمونه روغنی با طبقه بندی ۳۰-۱۰ w بدان معنی است که این روغن در فصل زمستان معادل ویژگی های روغنی با گرید ۱۰ و تابستان ۳۰ است. به آنها روغن اتوماتیک نیز گفته می‌شود.

۲) طبقه بندی کیفی روغن صنعتی

روغن‌های روان کننده از نظر کیفی به روش‌های گوناگون طبقه بندی شده است. مشخصه‌های این طبقه بندی توسط ارتش آمریکا، موسسه نفت آمریکا، سازندگان گوناگون ماشین و موسسه های دیگر معین شده است. این طبقه بندی ها نشان می‌دهد که برای یک موتور به خصوص، چه نوع روغنی لازم است .

با توجه به پیشرفت سریع علم مهندسی که تولیدات مکانیکی نیاز به روانکار صنعتی با مشخصه های بهتری هستند ، به سرعت استاندارد های روغن صنعتی بهبود می‌یابد .

در سال ۱۹۷۰میلادی موسسه نفت آمریکا (american petroleum institute (API ، انجمن آمریکایی برای آزمایش و مواد( american society for testing and materials (ASTM و انجمن مهندسان خودرو با همکاری سازندگان موتور ، سیستم طبقه بندی کیفی API برای روغن های موتوری را به وجود آوردند.

این طبقه بندی براساس آزمایش های موتوری که سطح‌های مرغوبیت را برای روغن های گوناگون ارزیابی می‌کند بنا نهاده شد. اکنون سیستم طبقه بندی API شامل ۱۸ طبقه بندی کیفی است. در کل، ۸ طبقه بندی با حرف S برای روغن های مورد بهره گیری در موتورهای بنزینی و ۱۰ طبقه با حرف C برای روغن های مورد استفاده در موتورهای دیزلی تدوین شده است.

این سیستم طبقه بندی، یک سیستم با انتهای باز بوده و اجازه می‌دهد که طبقه بندی های نو مورد نیاز که مورد توافق انجمن های مهندسی و سازندگان موتور قرار گرفته باشد، به آن افزوده شود. همان گونه که در گذشته اشاره شد، این سطوح مرغوبیت به علت تغییر در طراحی موتورها و همچنین فناوری نو ساخت مواد افزودنی روغن های به سرعت از رده خارج می‌شود. به طور نمونه، روغن های موتوری بنزینی از نظر سطح کیفی از کم ترین رده یعنی SA تا SN که دارای بالاترین سطح کیفیت روغن موتور است، تقسیم بندی شده است .

درجه بندی روغن های صنعتی بر اساس گرانروی SAE

درجه بندی روغن‌های صنعتی بر اساس درجه بندی گرانروی است لذا هرچه گرانروی روغن بیشتر شود عدد مربوط به مشخصه روغن نیز به مراتب بیشتر خواهد شد . از سایر مشخصه های روغن می‌توان به حرف دبلیو (W) که روی اکثر روغن های صنعتی به خصوص روغن موتور ، نوشته می‌شود و مربوط به مشخصه وینتر (WINTER) یا زمستان است بر مبنای دمای سرد و گرم تست می‌شود ، معمولاً دمای سرد بر روغن ها منفی ۱۸ درجه سانتیگراد و دمای گرم در ۱۰۰ درجه سانتیگراد تعریف شده است .

روغن صنعتی بر اساس گرانروی به دو دسته تک درجه ای یا MONO GRADE و چند درجه
MULTI GRADE تقسیم بندی خواهند شد به لحاظ عمومی می‌توان گفت که روغن‌های صنعتی MULTI GRADE نسبت به روغن های تک درجه‌ایی کیفیت بالاتری دارند ، لذا برای مثال برای روغن ۱۰ – ۴۰ گرانروی ۱۰ سانتی استوک برای زمستان و ۴۰ سانتی استوک برای تابستان است.

درجه بندی روغن های صنعتی بر اساس کیفیت سطح API

همانطور که اشاره شد API استاندارد آمریکایی مربوط به روغن صنعتی می‌باشند. استاندارد API در دو کلاس مربوط به روغن های صنعتی ماشین آلات بنزینی که به اختصار با حرف S نشان داده میشوند ، معرفی می‌گردند . و کلاس مربوط به ماشین آلات صنعتی که به اختصار با حرف C نشان داده میشوند تولید و عرضه می‌شوند . لازم به ذکر است که حرف s مخفف کلمه serves بمعنای نماینده ایستگاه های تعویض روغن و حرف c مخفف کلمه commecial به معنای تجاری است.

نحوه تولید روغن صنعتی

بیشترین ماده تشکیل دهنده روغن صنعتی، روغن پایه می‌باشد که روغن پایه باید با مواد افزودنی مخلوط شوند.‎‎ ‎روغن‎ ‎پایه به صورت مایع می‌باشد که از نفت خام گرفته شده است. برای تولید روغن پایه ‏استفاده از برش مواد نفتی، تصفیه روغن های کارکرده و‎ ‎تولید به روش مصنوعی مرسوم می‌باشد. مواد افزودنی در واقع مواد شیمیایی با ترکیبات پیچیده‌ایی هستند که‎ ‎با ‏افزودن آنها به روغن پایه به مقدار مشخص، می‌توان خصوصیات مورد نیاز در روغن صنعتی ایجاد کرد یا ‏مشخصات روغن صنعتی را بهبود بخشید‎.

‎ ‎برای‎ ‎تهیه روغن صنعتی ابتدا عملیات تقطیر نفت خام انجام می‌شود. این کار در چند‎ ‎مرحله تقطیر در جو و ‏تقطیر در خلا انجام می شود تا یک برش نفتی خاص حاصل‏‎ ‎شود که گرانروی، نقطه اشتعال و نقطه ریزش معین داشته باشد‎. ‎سپس در‎ ‎واحد آسفالت گیری، مواد آسفالتی که ته مانده برج تقطیر در خلا هستند با‎ ‎تزریق حلال پروپان ‏استخراج می‌شود. در مرحله بعد، ترکیبات نامطلوب موجود‎ ‎در روغن با استفاده از روش های ‏مختلف از روغن جدا شده‏‎ ‎و باعث بهبود شاخص گرانروی روغن می‌گردد‎.‌‎ پس از عملیات‎ ‎تصفیه روغن، در واحد موم گیری، پارافین‌های سنگین که به صورت‏‎ ‎جامد هستند، با ‏استفاده از روش انحلال و فیلتراسیون از روغن جدا می‌شوند‏. ‎سرانجام در واحد تصفیه هیدروژنی، عناصر زائد ‏مانند گوگرد، ازت و اکسیژن از‎ ‎روغن خارج شده تا روغن در ماشین آلات و در شرایط سخت پایداری بیشتری ‏داشته‎ ‎باشد. روغن پایه پس از طی تمامی مراحل فوق به واحد مخلوط کنی ارسال می‎‌شود و در آنجا با اضافه ‏کردن مواد افزودنی مناسب، انواع روغن های صنعتی‎ ‎مطابق با استانداردهای بین المللی تولید می‌شود‏‎.‎

کاربرد روغن های صنعتی

روغن های صنعتی طیف وسیعی از روانکارهای صنعتی را تشکیل می‌دهند که در صنایع مختلف کاربرد بسیار وسیعی دارند. بیشترین کاربرد انواع روغن های صنعتی در کشتیرانی و صنایع دریایی، صنعت تولید سیمان، حمل و نقل هوایی، صنایع شیمیایی، داروسازی، صنایع غذایی، صنعت برق، چاپ و بسته بندی، صنایع فلزکاری، نساجی و... کاربرد دارند. روغن های صنعتی با ویسکوزیته پایین با غلظت کم و ویسکوزیته بالا با غلظت بالا تولید می‌شوند. همچنین این نوع روغن ها عموما با پایه مینرال یا سنتتیک تولید شده که هر کدام خصوصیات منحصر به فردی دارند. روغن های سنتتیک عموماً طول عمر و پایداری بالاتری نسبت به روغن های مینرال دارند.

استانداردهای یک روغن صنعتی خوب چیست ؟!

کشورهای پیشرفته از حدود زمان ۱۹۵۰ میلادی شروع به استاندارد گردآوری و تهیه استاندارد برای روغن های صنعتی کردند ، در این بین در آمریکا سه موسسه مهندسی API , SAE , ASTM سعی در جمع آوری استاندارد مشخصی برای روغن صنعتی کردند و در نهایت استاندارد روغن های صنعتی تحت استاندارد SAE معرفی شدند و نام API برای استاندارد روغن های صنعتی آمریکایی تصویب شد.

استاندارد API که نشان دهنده کارایی و کیفیت روغن هست در کشورهای دیگر مانند انگلستان از استاندارد API استفاده می‌کنند . بر همین مبنا کشورهای اروپایی نیز پیرو همین موضوع استاندارد دیگری تحت عنوان استاندارد ACEA را معرفی کردند و کشور ژاپن استانداردی را تحت عنوان استاندارد ILSAC که را برای روغن های صنعتی معرفی کرد .

البته API و ACEA و ILSAC تنها استاندارد های موجود برای روانکارهای صنعتی نمی‌باشند و شرکت‌های دیگر مانند مرسدس بنز آلمان ، شرکت ماک آمریکا روغن صنعتی مخصوص با استاندارد خاص خودشان را تولید و عرضه می‌کنند .

انواع روغن صنعتی

• روغن های ترانسفورماتور و عایق الکتریکی
• روغن هیدرولیک، روغن های با شاخص گرانروی (VI) بالا و یا روغن هیدرولیک بدون روی (Zinc free)
• روغن های گردشی جهت استفاده در ماشین های صنعتی دارای سیستم های گردشی و هیدرولیکی
• انواع روغن های دنده معدنی و سنتتیک (Synthetic) با پایه PAO (Poly-Alpha-Olefin) و PAG (Polyalkylene Glycol)
• روغن های پمپ وکیوم و پمپ های دیفیوژن با پایه سیلیکون جهت استفاده در صنایع اتمی و اتاق های خلا
• روغن های انتقال حرارت معدنی و سنتتیک جهت استفاده در سیستم های انتقال حرارت بسته و غیر مستقیم تا دمای 360 درجه سانتیگراد
• روغن های امولسیون شونده، روغن های آب صابون و روغن های کشش
• روغن های عملیات حرارتی جهت انواع عملیات کوئینچینگ قطعات فولادی و آلیاژهای مختلف
• روغن های کمپرسورهای هوا از نوع مارپیچی و تیغه ای و همچنین کمپرسورهای روتاری اسکروو کمپرسورهای گاز
• روغن های کمپرسورهای سرمایشی مخصوص سردخانه ها و سیستم های تهویه
• روغن های توربین جهت استفاده در انواع توربین های بخاری، آبی و گازی صنعتی در نیروگاه های برق، پتروشیمی‌ها و پالایشگاه ها
• روغن های ویژه ماشین ابزار، روغن های برش، مته کاری، تراشکاری و فرزکار فلزات آهنی
• روغن با گرید خوراکی مخصوص صنایع غذایی و داروسازی جهت استفاده در دستگاه هایی که در نزدیکی مواد خوراکی کار می‌کنند.
• روغن های زنجیر

شما عزیزان می‌توانید جهت مشاهده و استعلام قیمت ورق روغنی (سرد) به وب سایت فولاد 24 مراجعه نمایید.

منبع:گروه تأمین محتوای فولاد 24