هزینه توقف و اهمیت Availability در نیروگاه سیکل ترکیبی

در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی، هر دقیقه Availability بیشتر یعنی برق پایدارتر، درآمد مطمئن‌تر و فشار کمتر بر شبکه. در اقلیم گرم و خشک یزد که دمای محیط بخش بزرگی از سال بالاست، کوچک‌ترین اختلال در سیستم روانکاری توربین‌ها می‌تواند به توقف‌های ناخواسته منجر شود. این مطالعهٔ موردی روایت می‌کند چگونه یک نیروگاه سیکل ترکیبی در یزد، با بازنگری در انتخاب روغن توربین، ارتقای فیلتراسیون و پیاده‌سازی نمونه‌گیری منظم، به ۲۰٪ کاهش توقف اجباری رسید. تمرکز ما روی سه محور کلیدی است: «آنالیز روغن توربین در یزد»، «پایش RPVOT و MPC»، و تبدیل یافته‌های آزمایشگاهی به اقدام عملی.

این کیس‌استادی، گام‌به‌گام از مشکل اولیه تا نتایج نهایی را مرور می‌کند تا نشان دهد یک برنامهٔ روانکاری دقیق، چطور به کاهش توقف نیروگاه سیکل ترکیبی کمک می‌کند و تصمیم‌های نگهداری پیشگیرانه را مبتنی بر داده می‌سازد.

تصویر کلی پروژه و مشکل اولیه

در ابتدای سال، واحدهای گاز و بخار این نیروگاه پس از چند مورد روشن/خاموش اضطراری با پیام‌های خطای مربوط به چسبندگی (sticking) در سرووالوهای کنترل سوخت و گاید وین‌ها مواجه شدند. گرچه زمان‌بندی اورهال طبق برنامه بود، اما رخدادهای توقف ناخواسته، تیم بهره‌برداری را وادار به تمرکز بر سیستم روانکاری توربین کرد. سیستم روغن توربین (ISO VG 32) در چرخه‌ای با مخزن حجیم، پمپ‌های اصلی و اضطراری، کولرهای روغن و فیلترهای خط فشار کار می‌کرد. با وجود سرویس‌های دوره‌ای، نشانه‌هایی از تشکیل وارنیش (varnish) و افزایش دمای موضعی گزارش شد.

چالش‌های اقلیمی یزد و اثر بر روانکار

گرمای محیط، گرد و غبار ریزدانه و سیکل‌های بارگذاری طولانی، تنش اکسیداتیو روغن را بالا می‌برد. دمای بالاتر، عمر آنتی‌اکسیدانت‌ها را کوتاه‌تر می‌کند و ذرات اکسیداسیون به‌صورت لاک/وارنیش روی سطوح داغ رسوب می‌کنند؛ پیامد آن افزایش اصطکاک، پاسخ کند سرووالوها و هشدارهای تکراری است. این ترکیبِ اقلیم+سرویس سنگین، نیاز به برنامه روانکاری ویژه و «پایش شاخص‌های سلامت روغن» را دوچندان می‌کند.

آنالیز روغن: از نشانه تا داده‌محوری

برای عبور از حدس و گمان، پروژه با یک بستهٔ آنالیز روغن هدفمند آغاز شد. نمونه‌گیری از سه نقطهٔ کلیدی انجام شد: برگشت به تانک، خط فشار بعد از فیلتر، و خط بای‌پس کولر. نتایج اولیه با تمرکز بر شاخص‌های زیر تحلیل شد:

• MPC (Membrane Patch Colorimetry): شاخص پتانسیل وارنیش
• RPVOT (Rotating Pressure Vessel Oxidation Test): شاخص پایداری اکسیداسیون باقی‌مانده
• ISO 4406: کد آلودگی ذرات
• TAN: عدد اسیدی کل
• آب محلول/آزاد و ویسکوزیته در ۴۰ درجه

داده‌های خط اول نشان داد MPC بالاتر از آستانهٔ هشدار داخلی است و RPVOT نسبت به مقادیر مرجع روغن نو به‌طور معناداری کاهش یافته. کد ذرات نیز از حد توصیه‌شدهٔ OEM برای سرووالوهای دقیق بالاتر بود. این الگو، تصویر روشنی از اکسیداسیون پیش‌رونده و تشکیل وارنیش ارائه کرد.

یافته‌های کلیدی آزمایشگاه

در موج اول پایش، MPC در بازهٔ ۳۸–۴۲ ΔE قرار داشت، RPVOT معادل حدود ۴۵٪ نسبت به روغن نو گزارش شد، کد ISO 4406 برابر ۲۰/۱۸/۱۵، آب محلول ~۲۲۰ ppm و TAN در حدود ۰٫۲۲ mgKOH/g بود. این نتایج با مشاهدات میدانی (کاهش پاسخ سرووالو و افزایش دمای موضعی) هم‌پوشانی داشت.

ریشه‌یابی: چرا توقف‌ها رخ داد؟

تجمیع داده‌های آزمایشگاهی و بازدید میدانی سه علت ریشه‌ای را برجسته کرد:

1. وارنیش و اکسیداسیون: به‌دلیل تنش حرارتی و افت آنتی‌اکسیدانت‌ها، محصولات اکسیداسیون به‌صورت ذرات فوق‌ریز و رزین‌های چسبنده تشکیل و در سطوح داغ رسوب می‌کردند.
2. آلودگی ذره‌ای و گردوغبار: تنفس تانک از طریق ونت‌های ساده و جابه‌جایی دمایی، ورود گردوغبار ریزدانه را تسهیل می‌کرد.
3. مدیریت حرارتی ناکافی: ظرفیت کولر در ساعات اوج گرما مرزی بود و بازگشت روغن با دمای بالاتر، چرخهٔ اکسیداسیون را تشدید می‌کرد.

«وقتی MPC و RPVOT با هم انحراف پیدا می‌کنند و سرووالوها دیر پاسخ می‌دهند، تقریباً همیشه ریشه در اکسیداسیون و کنترل ناکافی وارنیش است.» — نتیجهٔ مشترک تیم بهره‌برداری و کارشناسان روانکاری

اقدام اصلاحی ۱: بازنگری در انتخاب روغن توربین

پس از تطبیق با توصیه‌های سازنده و شرایط اقلیمی، استراتژی ترکیبی انتخاب شد: به‌روزرسانی روغن به پایه با پایداری اکسیداسیون بالاتر (ISO VG 32 با پایه Group II/III) و استفاده از پکیج ضد اکسیداسیون با سازگاری تاییدشده. برای مدیریت هزینه و کاهش ریسک، به‌جای تعویض کامل، تجدید روغن مرحله‌ای انجام شد تا RPVOT و ویسکوزیته بدون شوک عملیاتی بهبود یابد.

چرا این انتخاب مؤثر بود؟

روغن‌های با پایه Group II/III تمایل کمتری به تشکیل لاک دارند و در دمای بالا، نرخ مصرف آنتی‌اکسیدانت‌ها کمتر است. این تغییر با هدف افزایش RPVOT و کاهش تمایل به وارنیش طراحی شد. تمام تغییرات پس از تایید سازگاری الاستومرها و متریال‌های سیستم انجام گرفت تا از ریسک نشتی یا انحلال آب‌بندها جلوگیری شود.

اقدام اصلاحی ۲: فیلتراسیون و تصفیه هدفمند وارنیش

برای مهار سریع ریسک عملکردی، فیلتراسیون ارتقا یافت:

• کیـدنـی‌لوپ دائمی با المنت عمقی ۳ میکرون (β≥۲۰۰) برای کنترل ذرات ریز.
• ماژول رزینی/جذب‌کنندهٔ وارنیش برای کاهش محصولات اکسیداسیون محلول و نیمه‌محلول (کاهش MPC).
• دی‌سیكانت بریدر روی تانک برای جلوگیری از ورود رطوبت و گردوغبار.
• خلأ دی‌هیدراتور سیار در فاز اولیه جهت کاهش آب محلول به زیر ۸۰ ppm.

مدیریت حرارتی و هواگیری

ظرفیت کولر به‌کمک شست‌وشوی مبدل و اصلاح جریان هوا بهبود یافت. سطح روغن و الگوی برگشت بازبینی شد تا حباب‌زایی و هواگیری کنترل شود؛ زیرا هوای ریزحباب، اکسیداسیون را تسریع می‌کند. در کنار آن، نقاط بالقوهٔ داغ‌نقطه (Hot Spot) با ترموگرافی مشخص و رفع عیب شد.

اقدام اصلاحی ۳: برنامه نمونه‌گیری و پایش وضعیت

برنامهٔ نمونه‌گیری از ماهانه به دو بار در ماه برای ۳ ماه اول ارتقا یافت و پس از پایدار شدن شاخص‌ها به ماهانه برگشت. نقطه‌برداری استاندارد و زمان‌بندی پس از رسیدن به دمای پایدار عملیاتی انجام شد. داشبورد پایش شامل روندهای MPC، RPVOT، ISO 4406، TAN و آب محلول بود.

نحوهٔ تصمیم‌گیری مبتنی بر داده

آستانه‌های اقدام تعریف شد: MPC≥۳۰ هشدار، ≥۴۰ اقدام فوری؛ RPVOT≤۵۰٪ هشدار، ≤۴۰٪ اقدام اصلاحی؛ ISO≥۱۹/۱۷/۱۴ نیاز به تعویض المنت. این آستانه‌ها با تجربهٔ عملی سایت و توصیهٔ OEM کالیبره شد تا تصمیم‌ها تکرارپذیر و قابل ممیزی باشند.

نتایج: کاهش ۲۰٪ توقف و بهبود شاخص‌ها

طی ۹۰ روز اول، MPC با شیب منفی پایدار افت کرد و RPVOT رو به بهبود گذاشت. در انتهای شش‌ماه، توقف‌های اجباری مرتبط با سرووالو ۲۰٪ کاهش یافت. جدول زیر مهم‌ترین شاخص‌های قبل/بعد را نشان می‌دهد:

این بهبودها نه‌تنها ریسک عملکردی را پایین آورد، بلکه تیم نگهداری را از کارهای آتش‌نشانی به اقدامات پیشگیرانه منتقل کرد. نکتهٔ مهم آن‌که RPVOT با ترکیب «تجدید مرحله‌ای روغن + رزین‌فیلتر و مدیریت حرارتی» افزایش یافت؛ در حالی‌که تنها با فیلتراسیون کلاسیک، بازگردانی RPVOT معمولاً محدود است.

نکات برجسته و درس‌آموخته‌ها برای سایر نیروگاه‌ها

• به‌جای تعویض کامل روغن، تجدید مرحله‌ای به‌همراه رزین‌فیلتر می‌تواند هزینه و ریسک را مدیریت کند و MPC را به‌سرعت کاهش دهد.
• RPVOT را در کنار MPC ببینید؛ کاهش هم‌زمان این دو، زنگ خطر اکسیداسیون است.
• استاندارد کردن نقطهٔ نمونه‌گیری و دمای برداشت، کیفیت داده را چند برابر می‌کند.
• در اقلیم‌های گرم و غبارآلود، دی‌سیكانت بریدر و آب‌بندی مناسب تانک هزینهٔ اندک و اثر بزرگ دارد.
• آستانه‌های اقدام را از پیش تعریف کنید تا تصمیم‌ها شفاف و قابل‌پیگیری باشند.
• کالیبراسیون دوره‌ای سنسورهای دما و فشار، تحلیل علّی داده‌ها را معتبرتر می‌کند.
• بهبود کولینگ و حذف نقاط داغ، نرخ اکسیداسیون را به‌طور مستقیم کاهش می‌دهد.
• برای سرووالوهای حساس، نگهداشت کد ذرات ≤ ۱۷/۱۵/۱۲ هدف واقع‌بینانه‌ای است.

چگونه موتورازین به اجرا کمک کرد؟

در مسیر اجرا، از مشاورهٔ انتخاب روغن تا تامین فیلتر و رزین و استقرار برنامهٔ نمونه‌گیری، تیم‌های عملیاتی از شبکهٔ تامین و دانش فنی موتورازین بهره گرفتند. پوشش خدمات ما در سراسر کشور، زمان پاسخ را کوتاه و اجرای مرحله‌ای را امکان‌پذیر کرد. برای آشنایی با پوشش خدمات نیروگاهی و صنعتی موتورازین و مشاهدهٔ نقشهٔ مناطق تحت پوشش، به این صفحه سر بزنید.

در حوزهٔ تامین محصول نیز، کیفیت روغن پایه و سازگاری افزودنی‌ها تعیین‌کننده است. اگر به پخش مطمئن و مستند نیاز دارید، صفحهٔ پخش روغن صنعتی ما اطلاعات دقیق‌تری از برندها، گریدها و اسناد فنی ارائه می‌دهد. همچنین برای یادگیری عمیق‌تر دربارهٔ نگهداری پیشگیرانه و تحلیل روغن، به مجله موتورازین سر بزنید.

پرسش‌های متداول

1.آیا فقط با تعویض فیلتر می‌توان MPC را کاهش داد؟

فیلترهای ذره‌ای کلاسیک، ذرات جامد را می‌گیرند اما محصولات اکسیداسیون محلول که منشا وارنیش‌اند را کمتر هدف می‌گیرند. برای افت محسوس MPC معمولاً به یک ماژول رزینی/جذب‌کنندهٔ وارنیش یا فناوری‌های مشابه نیاز است. ترکیب «رزین + فیلتر عمقی + مدیریت حرارتی» موثرتر از تعویض صرفِ فیلتر است.

2.چرا RPVOT پس از اصلاح‌ها افزایش پیدا کرد؟

RPVOT انعکاسی از پایداری اکسیداسیون باقیمانده است. در این پروژه، با تجدید مرحله‌ای روغن (مخلوط روغن تازه با روغن در سرویس)، حذف محصولات اکسیداسیون و بهبود کولینگ، RPVOT به سطح ایمن‌تری برگشت. صرف فیلتراسیون مکانیکی، معمولاً RPVOT را احیا نمی‌کند مگر با ورود روغن تازه و کنترل دما.

3.فاصلهٔ نمونه‌گیری مناسب برای توربین‌های گازی در اقلیم گرم چقدر است؟

در فاز تثبیت و پس از مشاهدهٔ انحراف شاخص‌ها، فاصلهٔ دو هفته یک‌بار توصیه می‌شود. پس از رسیدن شاخص‌ها به محدودهٔ هدف و پایدار شدن روند، فاصلهٔ ماهانه برای بیشتر سایت‌ها کافی است. کلید موفقیت، ثابت نگه‌داشتن نقطهٔ نمونه‌گیری و شرایط دمایی برداشت است تا روندها قابل‌مقایسه باشند.

4.آیا کاهش ۲۰٪ توقف، برای همهٔ سایت‌ها قابل تکرار است؟

میزان بهبود وابسته به شرایط اولیه، وضعیت روغن، طراحی سیستم و انضباط اجرایی است. با این حال، بسیاری از سایت‌ها با اجرای منسجم «انتخاب روغن مناسب، فیلتراسیون هدفمند و پایش داده‌محور» به کاهش معنادار توقف‌ها می‌رسند. هدف‌گذاری واقع‌بینانه با خط‌مبنا و KPIهای مشخص انجام شود.

5.بهبود ISO 4406 تا چه حد بر سرووالو اثر دارد؟

سرووالوها به ذرات ریز بسیار حساس‌اند. رساندن کد ذرات به محدودهٔ ۱۷/۱۵/۱۲ یا بهتر، احتمال گیر کردن اسپول و سایش مجاری را کم می‌کند. این بهبود، همراه با افت MPC، پاسخ‌دهی را پایدار می‌سازد و هشدارهای کاذب ناشی از اصطکاک و لاک را کاهش می‌دهد.

جمع‌بندی

این مطالعهٔ موردی نشان داد که «برنامهٔ روانکاری دقیق» چطور می‌تواند توقف اجباری را در یک نیروگاه سیکل ترکیبی در یزد ۲۰٪ کاهش دهد: انتخاب اصولی روغن توربین در یزد، فیلتراسیون هدفمند وارنیش، مدیریت حرارتی و نمونه‌گیری منظم. تمرکز بر شاخص‌های کلیدی مانند «پایش RPVOT و MPC» راه را برای تصمیم‌های مبتنی بر داده هموار می‌کند و دوام تجهیزات دقیق را بالا می‌برد. اگر هدف شما «کاهش توقف نیروگاه سیکل ترکیبی» و افزایش Availability است، این سه‌گانهٔ ساده اما منسجم، نقطهٔ شروع مطمئنی خواهد بود.

موتورازین، مرجع تخصصی تامین و توزیع روغن موتور و روانکار صنعتی در سراسر ایران است. برای مشاورهٔ انتخاب روغن توربین، طراحی مسیر فیلتراسیون و پیاده‌سازی برنامهٔ نمونه‌گیری، با ما در ارتباط باشید. شبکهٔ پوشش خدمات نیروگاهی و صنعتی و بخش پخش روغن صنعتی در کنار مجله موتورازین، شما را در مسیر نگهداری پیشگیرانه همراهی می‌کند.