انتخاب روغن حرارتی مناسب برای اویل هیتر قیر: پایداری، ویسکوزیته و نقطه اشتعال
مقایسه برندها/کلاسها؛ طول عمر و تعویض؛ آلودگی و ککسازی
روغن حرارتی قلب سیستم اویل هیتر است. در صنایع قیر و آسفالت که دستگاهها به طور مداوم در دماهای بالا کار میکنند، کیفیت روغن مستقیماً بر عمر مفید بویلر، ایمنی عملیات و هزینههای نگهداری تأثیر میگذارد. این مقاله به تحلیل پارامترهای فنی حیاتی برای انتخاب روغن حرارتی مناسب میپردازد و راهکارهایی برای نگهداری بهینه ارائه میدهد.
تعریف روغن حرارتی و اهمیت آن در سیستمهای بسته
روغن حرارتی سیالی است که برای انتقال حرارت در سیستمهای بسته طراحی شده است. این روغنها معمولاً بر پایه سنتتیک یا معدنی اصلاحشده هستند و برای کار در دماهای بالا بدون نیاز به فشار زیاد طراحی شدهاند. در سیستم اویل هیتر، روغن حرارتی گرما را از کوره (شعله مشعل) جذب کرده و آن را به مصرفکننده (مخازن قیر یا میکسر) منتقل میکند.
اهمیت روغن مناسب در دو جنبه خلاصه میشود:
- انتقال حرارت پایدار: حفظ ویسکوزیته و ظرفیت حرارتی مشخص در طول زمان.
- مقاومت شیمیایی: عدم تجزیه حرارتی و تشکیل مواد ناخواسته مانند کک و رسوبات.
پارامترهای انتخاب: نقطه اشتعال، ویسکوزیته، مقاومت در برابر ککسازی
انتخاب روغن حرارتی باید بر اساس حداکثر دمای عملیاتی مورد نیاز (مثلاً ۳۰۰ درجه سانتیگراد برای قیر داغ) صورت گیرد.
۱. نقطه اشتعال (Flash Point)
نقطه اشتعال حداقل دمایی است که بخارات روغن در تماس با شعله یا جرقه مشتعل میشوند. برای سیستمهای ایمن، نقطه اشتعال روغن باید حداقل ۵۰ درجه سانتیگراد بالاتر از حداکثر دمای عملیاتی سیستم باشد. برای یک اویل هیتر که تا ۳۲۰ درجه کار میکند، روغن باید نقطه اشتعال بالای ۳۷۰ درجه سانتیگراد داشته باشد.
۲. ویسکوزیته (Viscosity)
ویسکوزیته (گرانروی) تعیینکننده سهولت پمپاژ و میزان انتقال حرارت است.
- ویسکوزیته کم در دمای عملیاتی: پمپ آسانتر کار میکند و انتقال حرارت بهتر است.
- ویسکوزیته بالا در دمای شروع کار (سرد): پمپ کردن روغن سرد مشکل میشود.
روغنهای مناسب باید ویسکوزیته سینماتیک بین ۱۰ تا ۲۰ سانتیستوکس در دمای عملیاتی ۱۰۰ درجه سانتیگراد داشته باشند.
۳. مقاومت در برابر ککسازی (Thermal Stability)
این مهمترین پارامتر در اویل هیترهای قیر است. دمای بالا باعث تجزیه مولکولی روغن شده و مواد جامد کربنی (کک) تولید میشود. این ککها:
- سطوح انتقال حرارت را میپوشانند و راندمان را به شدت کاهش میدهند.
- مسیرهای گردش روغن را مسدود کرده و خطر خرابی پمپ یا بویلر را افزایش میدهند.
روغنهای سنتتیک بر پایه ترکیبات آروماتیک یا دیآروماتیک (مانند دوفنیل و دیفنیل اکسید) مقاومت بسیار بالاتری نسبت به روغنهای معدنی پایه در برابر ککسازی دارند.
برندهای معتبر و مقایسه عملکرد
در بازار ایران، برندهایی مانند موبیل (نفتالیس)، شل (تِرملان) و محصولات داخلی با پایه سنتتیک یا نیمهسنتتیک عرضه میشوند.
نوع روغنکاربرد متداولحداکثر دمای عملیاتی (توصیه شده)مزیت کلیدیمعدنی اصلاح شدهبویلرهای قدیمی، دمای پایینتر از ۲۸۰°C۲۸۰°Cقیمت اولیه پایینترآروماتیک/نیمهسنتتیککارخانجات قیر (دماهای بالا)۳۲۰°Cتعادل بین قیمت و پایداریسنتتیک خالصدماهای بسیار بالا یا نیاز به عمر طولانی۳۵۰°C به بالاحداکثر پایداری و عمر
توصیه بخار نیرو: برای کارخانههای قیر که به طور مداوم در دمای بالای ۳۰۰ درجه کار میکنند، استفاده از روغنهای با پایه سنتتیک/آروماتیک برای به حداقل رساندن رسوبگذاری ضروری است.
نحوه تست کیفیت و زمان تعویض روغن
عمر مفید روغن حرارتی معمولاً بین ۳ تا ۷ سال است، اما این زمان به شرایط عملیاتی بستگی دارد. تستهای دورهای برای پایش سلامت روغن ضروری است:
- تست ویسکوزیته و نقطه اشتعال: اگر نقطه اشتعال بیش از ۵۰ درجه کاهش یابد، روغن ناپایدار شده است.
- تست اسیدیته (TAN): افزایش عدد اسیدی نشاندهنده اکسیداسیون و تجزیه روغن است.
- بررسی رسوبات: چک کردن میزان مواد جامد معلق در روغن.
تعویض باید زمانی صورت گیرد که ظرفیت حرارتی روغن به کمتر از ۹۰٪ مقدار اولیه خود رسیده باشد یا پارامترهای ایمنی (نقطه اشتعال) به حد خطرناکی نزدیک شوند.
نکات نگهداری و ذخیرهسازی صنعتی
حفظ سلامت روغن در زمان توقف و ذخیرهسازی نیز مهم است:
- سیستم بسته: روغن باید همیشه تحت پوشش گاز خنثی (نیتروژن) یا حداقل با درپوشهای بسته در برابر هوا محافظت شود تا اکسیداسیون کاهش یابد.
- گردش در زمان سرد شدن: پس از خاموش شدن مشعل، باید پمپ سیرکولاسیون برای مدتی روشن بماند تا حرارت باقیمانده به طور یکنواخت پخش شده و از ایجاد نقاط داغ (Hot Spots) در کویلها جلوگیری شود.
FAQ روغن حرارتی
- چه زمانی باید روغن حرارتی اویل هیتر قیر را تعویض کنم؟
باید زمانی تعویض شود که نقطه اشتعال آن به حد ایمنی نزدیک شود، یا تستهای آزمایشگاهی نشان دهند که ظرفیت انتقال حرارت آن به شدت افت کرده است، معمولاً بین ۳ تا ۷ سال بسته به نحوه بهرهبرداری. - آیا میتوانم از روغن هیدرولیک یا موتور به جای روغن حرارتی استفاده کنم؟
خیر. روغنهای موتور یا هیدرولیک برای دمای عملیاتی بالا طراحی نشدهاند و به سرعت تجزیه شده، کک تولید میکنند و باعث آسیب جدی به بویلر میشوند. - چگونه میتوانم ککسازی را در سیستمم به حداقل برسانم؟
با انتخاب روغن با کیفیت بالا (سنتتیک)، حفظ دمای عملیاتی در حد مجاز (زیر حداکثر توصیه شده) و اطمینان از گردش مناسب روغن پس از خاموش شدن مشعل.