به نام خدا دوستان سلام من سعید کردی زاده هستم، کارشناس ارشد مکانیک و در این ویدیو قصد دارم در مورد توانایی تفکیک پذیری آب از روغن توربین، مطالبی را با شما به اشتراک بگذارم.
در این فیلم 2 دقیقه ای درباره توانایی تفکیک پذیری آب از روغن به شما میگویم:
- تعریف توانایی تفکیک پذیری آب از روغن
- اندازه گیری Seperability یا Demulsibility روغن
- عوامل ایجاد امولسیون آب در روغن توربین
- اظهار نظر توربین سازها در مورد توانایی تفکیک پذیری آب از روغن
تعریف توانایی تفکیک پذیری آب از روغن
ورود آب به روغن توربین بخار امری اجتناب ناپذیر است و یکی از روش‌های رایج حذف آب در توربین‌های بخار، ته نشین کردن آب به کمک تانک روغن توربین است. بنابراین از زمانی که روغن وارد تانک میشود تا زمانی که توسط پمپ روانکاری به سمت یاتاقان¬ها ارسال میگردد، روغن توربین فرصت دارد آب را ته نشین کرده و از شر این مهمان ناخوانده خلاصی یابد. سرعت عمل روغن توربین در جدا شدن از آب به مقاومت روغن در برابر تشکیل امولسیون با آب وابسته است. این توانایی به عنوان قابلیت تفکیک‌پذیری آب از روغن تعریف میشود که در اصطلاح جداسازی آب یا امولسیون‌شکنی نام دارد.
ارزیابی تفکیک‌پذیری آب از روغن توربین به کمک آزمایش 1401 ASTM D
قابلیت تفکیک‌پذیری آب از روغن مطابق با پروتکل 1401 ASTM Dارزیابی میشود. برای انجام این آزمایش، mL40 روغن با mL40 آب، در د‌مای C54° و به مد‌ت پنج دقیقه به کمک همزنی با د‌ور rpm1500 کاملاً مخلوط میشود. سپس در فواصل زمانی 5 دقیقه‌ای حجم آب و حجم امولسیون ثبت میشود و زمانی که حجم امولسیون از mL3 کمتر شود، تست متوقف میشود. در انتها نتیجه آزمایش تفکیک‌پذیری آب از روغن آن به صورت (minute) mL oil – mL water – mL emulsionگزارش میشود.
به عنوان مثال، نتیجة آزمایش به صورت (5) – 0 – 40 – 40 نشان‌دهنده این است که 5 دقیقه بعد از توقف همزن، mL40 روغن و mL40 آب به طور کامل از یکدیگر جداشده‌اند و هیچ امولسیونی باقی نمانده است. در صورتی که پس از گذشت 30 دقیقه، روغن از آب به طور کامل جدا نشده باشد و حجم امولسیون از mL3 بیشتر باشد، تست متوقف میشود و نتیجه شبیه آنچه که در بالا گفته شد، گزارش میشود. مثلا نتیجة آزمایش (30<) – 35 – 20 – 25 نشان‌دهنده این است که 30 دقیقه بعد از توقف دستگاه همزن، هنوز mL35 امولسیون در لوله آزمایش باقی مانده است و فقط mL25 روغن و mL30 آب به طور کامل از یکدیگر جداشده‌اند.
ارزیابی قابلیت تفکیک‌پذیری آب از روغن توربین در محل
از روغن توربین یک نمونه روغن بگیرید و مطابق توضیحات جدول وضعیت تفکیک‌پذیری آب از روغن توربین را بررسی نمایید. استفاده از چراغ‌قوه در تحلیل دقیق‌تر نتایج سودمند است.
عوامل کاهش توانایی روغن برای جدا شدن از آب
آلود‌گی‌های موجود در روغن
روغن نو توربین غیرقطبی بوده و تمایلی ندارد که به آب جذب شود. اما به با گذشت زمان، روغن توربین با ذرات جامد کربن ، زنگار ، گرد و غبار و همچنین ترکیبات سولفید‌ی و محصولات جانبی اکسیداسون روغن آلود‌ه میشود. این آلاینده‌های قطبی آبدوست بوده و خاصیت آبگریزی روغن را کاهش می‌دهند.
همین مسئله تعلیق آب در روغن را افزایش‌داده و در جدایش آب از روغن اثر منفی دارد. از طرفی آلاینده‌های قطبی موجود در روغن با اد‌تیوهای دمولسیفایر واکنش می‌دهند و به مرور میزان ادتیو در روغن کاهش پیدا می‌کند. لازم به ذکر است در موارد زیادی مشاهده شده که پس از تصفیه روغن توربین، خاصیت خاصیت امولسیون شکنی روغن توربین به دلیل حذف مواد قطبی موجود در روغن بهبود پیدا کرده است.
سرریز روغن اشتباه
سرریز روغن اشتباه و مخصوصا روغن موتور به مخزن روغن توربین در نابودی خاصیت امولسیون شکنی روغن توربین اثر غیرقابل جبرانی دارد. زیرا برخلاف روغن توربین، به روغن موتور امولسیون کننده یا امولسیفایر اضافه می‌کنند. امولسیفایر باعث میشود مخلوط آب و روغن به صورت امولسیون پایدار تشکیل شود تا آب تشکیل‌شده در اثر احتراق سوخت در موتور اتوموبیل را در روغن حل کند و به تدریج در اثر گرمای موتور تبخیر نماید. گزارش‌های واقعی حاکی از آن است که تزریق حتی یک بشکه روغن موتور به یک تانک روغن سیزده هزار لیتری، خاصیت امولسیون شکنی روغن توربین را به طور کامل نابود کرده است.
تنش‌های مکانیکی وارد شده به روغن
تلاطم شدید روغن در لوله‌ها و تجهیزات، خاصیت امولسیون شکنی روغن توربین را کاهش می‌د‌هد. به عبارت دیگر تلاطم شدید روغن، با ایجاد تنش بین مولکول‌های روغن پایه و ادتیو دمولسیفایر، شکسته شدن و جداشدن این ادتیو از روغن توربین را به همراه دارد.
کاهش ادتیو دمولسیفایر
ادتیو دمولسیفایر به جداسازی آب و روغن کمک می‌کند. این ادتیو به یکی‌شدن سریع ذرات آب در روغن کمک نموده و به همین علت قطرات معلق آب در روغن به قطره بزرگی تبدیل شده و از روغن جدا می‌شوند. در صورتی که حجم آب موجود در روغن از حد مجاز بیشتر باشد، اد‌تیوهای دمولسیفایر توسط مولکول آب احاطه شده و این توده بزرگ از طریق فیلترهای مکانیکی سیستم روغن‌کاری حذف میگردد. شایان ذکر اگر در یک توربین نرخ آب ورودی به روغن توربین به واسطه نشتی بخار از یاتاقان‌ها با نرخ آب خروجی از روغن توربین برابر باشد، تانک روغن بدون تغییر سطح می باشند. اما اگر نرخ آب خروجی از روغن توربین به علت تضعیف خاصیت جدایش آب از روغن روند کاهشی داشته باشد، سطح تانک روغن رفته رفته افزایش میابد. وقوع این مسئله در توربین هایی که به صورت عادی در حال کار می باشند و مقدار نشتی آب به روغن آنها طبیعی می باشد، بر تخریب خاصیت جدایش آب از روغن توربین و کاهش ادتیو دمولسیفایر دلالت دارد. شایان ذکر است اضافه کردن ادتیو دمولسیفایر به دلیل پیچیدگی های شیمیایی، اثرات غیرقابل پیش‌بینی را به همراه داشته است. به عبارت دیگر، در بعضی از روغن‌های توربین کارکرده، اضافه کردن ادتیو باعث بهبود شرایط روغن شده اما در بعضی دیگر شرایط روغن بدتر شده است.
با آسیب های حضور آب در روغن توربین بیشتر آشنا شوید.
نظر سازندگان توربین‌د‌ر مورد توانایی روغن برای جدا شدن از آب
شرکت آلستوم در خصوص توانایی روغن توربین در جد‌اکرد‌ن آب عنوان کرده است، روغن توربین باید بتواند در آزمایشی که بر اساس استاندارد 1401 ASTM Dانجام میشود، در کمتر از 30 دقیقه آب را از خود‌ش جد‌اکند. شرکت زیمنس، حد قابل قبول برای جد‌ایی آب از روغن را 20 دقیقه اعلام کرده است. استاندارد ASTM D 4378 در ویرایش قدیمی خود عنوان کرده بود که اگر زمان جدایش آب و روغن از حد مجاز تجاوز کند ولی مقدار آب و ادتیو ممانعت از زنگ‌زدگی در وضعیت مناسبی قرار داشته باشد، ادامه کارکرد روغن بلامانع است. اما در آخرین به روز رسانی این استاندارد به این نکته اشاره شده که اگر خاصیت امولسیون شکنی روغن قابل بهبود نباشد، تعویض روغن باید در نظر گرفته شود.
حجم نمونه روغن برای جدایش آب از روغن و قیمت آزمایش طبق استاندارد ASTM D 1401
پیشنهاد میشود برای توربین بخار، تولانایی روغن برای جدا شدن از آب و امولسیون شکنی مطابق با استاندارد ASTM D 1401 تحت پایش قرار گیرد. مقدار روغن مورد نیاز آزمایش100mlو هزینه انجام آن در کشور ما سی و سه هزار تومان می باشد.
