به نام خدا دوستان سلام من سعید کردی زاده هستم، کارشناس ارشد مکانیک. در این ویدیو قصد دارم مطالبی را در مورد ممانعت از زنگ زدگی روغن توربین یا turbine oil corrosion inhibition با شما به اشتراک بگذارم.
در این فیلم 2 دقیقه ای درباره خاصیت ممانعت از زنگ زدگی روغن توربین به شما میگویم:
- خاصیت ممانعت از زنگ زدگی روغن توربین به چه معنا است؟
- ادتیوهای ممانعت از زنگ زدگی چه ترکیباتی هستند؟
ممانعت از زنگ زدگی روغن توربین
بیشتر تجهیزات سیستم روانکاری توربینها به راحتی دچار زنگزدگی و خوردگی میشوند. از این رو، روغن توربین باید توانایی محافظت از این سطوح فلزی را داشته باشد. ادتیو بازدارنده زنگزدگی و خوردگی روغن، با تشکیل یک لایه محافظ در سطح فلز، از تماس با آب یا حمله مواد خورنده به فلز جلوگیری میکند. این لایه میتواند جذب سطحی فلز شود و یا با آن پیوند شیمیایی برقرار کند. در این مقاله ضمن معرفی ادتیو بازدارنده زنگزدگی و خوردگی روغن، روش ارزیابی مقدار باقی مانده این ادتیو و راهکارهای بهبود آن توضیح داده میشود. در پایان نظر سازندگان توربین و استانداردها در مورد خاصیت ممانعت از زنگزدگی روغن بیان خواهد شد.
با روغن توربین بیشتر آشنا شوید.
ادتیو بازدارنده از خوردگی و زنگزدگی
در بعضی از بخشهای سیستم روانکاری توربین این احتمال وجود دارد که سطوح فلزی با قطرات آب مواجه شوند؛ علاوه بر این، در سیستم روانکاری بخشهایی وجود دارند که فقط تحت پاشش روغن بوده و بهطور کامل روانکاری نمیشوند. بنابراین این قسمتها باید در برابر زنگزدگی محافظت شوند؛ به همین علت به روغن توربین، ادتیو بازدارنده زنگزدگی و خوردگی اضافه گردیده تا این سطوح دچار زنگزدگی نشوند. این ادتیوها از دو بخش تشکیلشدهاند؛ بخش اول زنجیره آلکیلی طویل غیرقطبی، چربیدوست و آبگریز است. بخش دوم ادتیو، چربیگریز میباشد؛ و چون ماهیت قطبی داشته، به سطح قطبی فلزات جذب میشود.
همانطور که در شکل زیر مشاهده مینمایید، مولکولهای قطبی این ادتیو تمایل دارند که بهصورت عمودی به سطح فلزات جذب شده و هرچه ضخامت لایه جذبشده بیشتر باشد، حفاظت بیشتری از سطح قطعه انجام میشود. پس از جذب سطحی یک تبادل الکترونی بین مولکولهای این ادتیوها و مولکولهای فلز صورت میگیرد که حاصل آن ایجاد یک ترکیب شیمیایی است؛
بنابراین ادتیو بازدارنده زنگزدگی و خوردگی بهوسیله واکنشهای شیمیایی و فیزیکی یکلایه پیوسته، استوار و غیرفعال در سطح فلز ایجاد مینمایند. این لایه از تماس آب با سطح فلز جلوگیری کرده و اثر کاتالیستی فلزات در اکسیداسیون روغن را کاهش میدهد.
از طرفی این ادتیوها با خنثیکردن اسیدهای خورنده، از واکنش آنها با سطوح فلزی جلوگیری میکنند. آمینهایی مانند سوکسیناتهای آمین و فنولها، سولفاتهایی مثل سولفاتهای قلیایی خاکی و فسفاتها از دسته ادتیوهای بازدارنده زنگزدگی و خوردگی روغن توربین میباشند.
پیامدهای زنگزدگی و خوردگی سطوح فلزی در مدار روانکاری روغن توربین
اگر اکسیژن و آب در محلی حاوی آهن وجود داشته باشد، زنگ زدگی [Rust] اتفاق میافتد. ذرات حاصل از زنگزدگی فلزات، علاوه بر اینکه باعث تسریع اکسیداسیون روغن میشوند، در یاتاقان توربین، سایش [Abrasive Wear] ایجاد میکنند. علاوه بر این، فلزات غیرآهنی در حضور اسیدهای آلی حاصل از تخریب روغن دچار خوردگی [ Corrosion] میشوند. به عنوان مثال، سرب استفاده شده در بابیت یاتاقان توربین، به سرعت توسط اسیدهای آلی روغن مورد حمله قرار میگیرد.
ارزیابی سطح ادتیو بازدارنده زنگزدگی روغن توربین
مقدار ادتیو بازدارنده از خوردگی و زنگزدگی روغن توربین بهمرور زمان کاهش خواهد یافت. عوامل کاهش این ادتیو به شرح زیر است:
1- عملکرد صحیح ادتیو و مهاجرت آن از روغن به سطوح فلزی
2- حذفشدن ادتیو بهوسیله آب موجود در روغن توربین
این ادتیوها ماهیت قطبی داشته و به همین علت مستعد شستشوی آب هستند. از این رو، آلکنیل سوکسینیک اسیدها [Alkenyl Succinic Acids] به دلیل مقاومت در برابر شستشوی آب، بهعنوان ادتیو بازدارنده زنگزدگی و خوردگی در روغن توربین استفاده میشوند.
3- جذبشدن ادتیو به ذرات حاصل از سایش و یا سایر ادتیوها
4- واکنش شیمیایی با آلایندههای موجود در روغن توربین
همچنین در بعضی موارد نادر گزارش گردیده که ورود آب آلوده و مواد قلیایی به روغن توربین، باعث حذف سریع این ادتیو شده است؛ بنابراین لازم است از میزان این ادتیو تخمین قابل قبولی داشته و پیشنهاد میکنیم از استاندارد ASTM D 665 با یکی از روشهای A و B به منظور سنجش ماندگاری و حضور این ادتیوها در روغن استفاده کنید. روش A مختص توربینهایی است که در خشکی نصبشدهاند و در انجام آزمایش از آب مقطر استفاده میشود؛ اما روش B برای توربینهای نصب شده در کشتیها کاربرد دارد و از آب دریا در انجام آزمایش استفاده میگردد. در این آزمایش mL 300 روغن با mL 300 آب (مقطر یا آب دریا بسته به محل نصب توربین) به مدت چهار ساعت در تماس با یک میله فولادی (کوپن آزمون[Test Coupon]) قرار گرفته و در پایان شدت زنگزدگی میله فولادی ملاک ارزیابی میباشد. همانطور که در شکل زیر مشاهده نمودید، طبق استاندارد ASTM D 4378 از بین کوپنهای A,B,C,D,E,F فقط دو کوپن A و B درجه خوردگی [Degree of Corrosion] قابلقبولی دارند.
راهکارهای بهبود خاصیت ممانعت از زنگزدگی روغن توربین
در شرایطی که روغن توربین در آزمایش ASTM D 665 مردود شود، با توجه به نظر استاندارد ASTM D 4378 در قدم اول باید ساعت کارکرد روغن توربین مشخص گردد. در صورتی که این عدد از بیست هزار ساعت کمتر باشد، احتمال این وجود دارد که سیستم روانکاری روغن آلوده به آب و یا کثیف شده و یا هر دو فرضیه باهم اتفاق افتاده است. از طرفی بهرهبرداری نامناسب میتواند باعث ایجاد این مشکل شده باشد. به عنوان مثال سیستم پیوری فایر در جداسازی آب از روغن توربین کارایی نداشته است. در این شرایط، باید در روش بهرهبرداری از سیستم روانکاری توربین تجدید نظر گردد و آزمایش ASTM D A665 را مجدداً انجام داد. چنانچه نتیجه آزمایش تغییر نکند و روغن توربین از آزمون دوم هم مردود شود، باید با تأمینکننده روغن در خصوص ارائه راهکار مشورت گردد.
اما اگر عمر روغن از بیست هزار ساعت بیشتر باشد پیشنهاد میگردد با تأمینکننده روغن در خصوص تخلیه بخشی از روغن و سرریز روغن نو [Bleed & Feed] به منظور جوانسازی روغن [Rejuvenation] و بهبود خاصیت ممانعت از زنگزدگی مشورت نمایید.
نظر سازندگان توربین در مورد آزمایش A665 ASTM D
همانطور که در جدول زیر مشاهده میکنید، شرکت جنرال الکتریک در مورد روغن توربین بخار در مقایسه با استاندارد ASTM D 4378 نظر سختگیرانهتری دارد. این شرکت از بین کوپنهای A,B,C,D,E,F فقط شرایط کوپن A را بهعنوان موفقیت آزمایش میپذیرد.
برای دانلود مقاله « بازدارنده زنگزدگی روغن توربین ، دوماهنامه نگهداری و تعمیرات در صنایع معدن، سیمان و فولاد، سال دهم، شماره پنجاه و یک، صفحات 66 الی 69، بهمن و اسفند ماه 1399 » به لینک زیر بروید.
بازدارنده زنگ زدگی روغن توربین
