کیفیت سوختی که میسوزانید، سرنوشت روغنی را که از موتور محافظت میکند تعیین میکند. در ناوگان فعال هرمزگان، نوسان کیفیت بانکر، گرمای محیط، رطوبت و الگوی بارگذاری متغیر، اثر سوختهای پرگوگرد را بر روغن موتور دیزل دریایی تشدید میکند: افت قلیائیت (TBN)، رشد دوده، اسیدیشدن و در نهایت افزایش نرخ سایش لاینر و سوپاپ. این راهنما با رویکرد عملی و مبتنی بر آنالیز، به شما کمک میکند خطر را اندازهگیری، کنترل و هزینه تعمیرات را پیشبینیپذیر کنید.
مقدمه: پیوند کیفیت سوخت و سلامت روغن در هرمزگان
هرمزگان با ترافیک یدککشها، شناورهای خدماتی و لندینگکرافتها، ترکیبی از دیزلهای دو استروک و چهار استروک را میبیند. کیفیت بانکر در مسیرهای محلی میتواند از MGO کمگوگرد تا HSFO با گوگرد بالا تغییر کند. این تغییر، بار شیمیایی را بر دوش روغن میگذارد. وقتی سوخت پرگوگرد میسوزد، اسیدها ساخته میشوند؛ اگر TBN کافی نباشد، لایه روغن در ناحیه رینگ/لاینر اسیدی میشود و فرسایش خورنده رخ میدهد. نتیجه، آهن (Fe) بالاتر در آنالیز، خطوط عمودی روی لاینر و سوپاپهای فرسوده است.
هدف این مقاله: تشریح مکانیزم اسیدزایی، نقش TBN و افزودنیها، تدوین استراتژی Top-up/تعویض بر پایه آنالیز، و ارائه چکلیست پایش میدانی برای مدیران فنی، افسران ماشین و آزمایشگاههاست. برای انتخاب صحیح روغن موتور متناسب با گوگرد سوخت و شرایط عملیاتی بندرعباس نیز توصیههای کاربردی ارائه میکنیم.
شرایط عملیاتی ناوگان هرمزگان و چالشهای واقعی
واقعیتهای میدانی که روی روغن اثر میگذارد:
- گرمای محیط و آب دریا: دمای ورودی هوا بالا و بار توربو بهتبع متفاوت؛ رقیقسازی فیلم روغن و اکسیداسیون تسریع میشود.
- الگوی بارگذاری داینامیک: «Stop & Go»، مانور در حوضچهها و کمبار کار کردن طولانی، احتراق ناقص و دوده را افزایش میدهد.
- تنوع بانکر: از MGO کمگوگرد تا HSFO؛ هر تغییر، به تطبیق BN روغن و استراتژی Top-up نیاز دارد.
- رطوبت و نمک: تشدید خوردگی کندانس و رسوب نمکی؛ اهمیت آببندی و تهویه کارتل بالاتر میرود.
این عوامل در کنار هم، سرعت مصرف قلیائیت را بالا میبرند و اگر بدون پایش رها شوند، هزینه Overhaul را جلو میاندازند.
شیمی سوخت پرگوگرد و تولید اسیدها
گوگرد موجود در سوخت هنگام احتراق به SO2 و بخشی به SO3 تبدیل میشود. در تماس با بخار آب، اسید سولفوریک تشکیل میگردد. بخشی از گازها و ذرات دوده در «بلو-بای» وارد کارتر یا محفظههای روغن میشوند و pH محیط را به سمت اسیدی سوق میدهند. روغن موتور با «قلیائیت کل» یا TBN، این اسیدها را خنثی میکند. اما اگر نرخ تولید اسید از نرخ خنثیسازی پیشی بگیرد، TBN افت کرده و محیط به سمت خوردگی میرود.
نقش TBN، Detergent/Dispersant و کنترل دوده
TBN (بر حسب mg KOH/g) ظرفیت بافری روغن است. در روغنهای دریایی، شویندههای «Overbased» (معمولاً سولفونات/فنات کلسیم یا منیزیم) حامل TBN هستند. دیسپرسنتها (مانند سوکسینیمیدها) ذرات دوده را معلق نگه میدارند تا از لجن و پرداخت ساینده جلوگیری شود. در سوختهای پرگوگرد:
- انتخاب BN باید با گوگرد سوخت هماهنگ باشد: BN 12–16 برای سوختهای کمگوگرد، BN 30–40 برای HSFO در موتورهای چهار استروک؛ در دو استروکهای کراسهد، CN (Cylinder Oil) با BN 70–100 رایج است.
- دوده زیاد، ویسکوزیته را بالا میبرد و همراه با اسید، «خوردگی-سایشی» را تشدید میکند.
- افزایش مصرف روغن (LO consumption) میتواند TBN تازه وارد کند، اما اگر کنترل نشده باشد رسوب خاکستر سولفاته روی سوپاپ اگزوز را بیشتر میکند.
جدول فنی: روند افت TBN در سطوح مختلف گوگرد سوخت
اعداد زیر نمونهای عملی برای درک روند هستند و باید با نتایج واقعی آنالیز ناوگان شما کالیبره شوند.
| سطح گوگرد سوخت | روغن تازه (BN) | نرخ افت TBN (mg KOH/g در هر 100 ساعت) | آستانه اقدام (TBN کارکردی) | اثر بر فاصله تعویض نسبت به مبنا |
|---|---|---|---|---|
| 0.1% S (MGO/ULSFO) | BN 12–16 | 0.2 – 0.4 | ≤ 50% BN نو یا < 6 | 100% (مبنا) |
| 1.5% S (VLSFO) | BN 20–30 | 1.0 – 1.5 | ≤ 50% BN نو یا < 8 | ≈ 60–70% مبنا |
| 3.5% S (HSFO) | BN 30–40 (چهار استروک) / BN 70–100 (دو استروک سیلندر) | 2.0 – 3.0 | ≤ 50% BN نو یا < 10 (برای BN>=30) | ≈ 30–40% مبنا |
توصیه کاربردی: به جای تکیه بر یک عدد، روند TBN را در حداقل سه نمونه متوالی بسنجید و با شاخصهای کمکی مانند ویسکوزیته، نامحلولها (Insolubles) و TAN قضاوت کنید.
استراتژی تعویض و Top-up بر اساس نتایج آنالیز
هدف، «زنده نگه داشتن قلیائیت» با حداقل توقف و هزینه است. رویکردی مرحلهای:
- تعریف TBN هدف: برای HSFO، TBN عملیاتی را بالاتر از 50–60% BN نو نگه دارید. برای سوخت کمگوگرد، افت تا حدود 50% معمولاً قابل قبول است، مشروط به عدم رشد اسید و دوده.
- Top-up هوشمند: وقتی TBN به محدوده هشدار نزدیک شد، با روغن BN بالاتر مخلوط کنید. برآورد ساده: TBN نهایی ≈ (TBN فعلی × حجم فعلی + TBN تازه × حجم افزوده) ÷ حجم کل.
- نمونه عددی: کارتل 200 لیتر، TBN فعلی 6، هدف 8، روغن تازه BN 12. حجم لازم ≈ 100 لیتر (تقریبی). اگر از BN 20 استفاده شود، حجم لازم بهطور محسوسی کمتر میشود.
- تعویض کامل: اگر ویسکوزیته خارج از محدوده، نامحلولها بالا، یا فلزات سایشی روند صعودی تند دارند، به جای Top-up، تعویض کامل را انتخاب کنید.
- همگامسازی با بانکر بعدی: تغییر برنامهریزیشده گوگرد سوخت را از قبل با برنامه روغن هماهنگ کنید (تعویض به BN مناسب پیش از بانکرگیری).
نکته عملی: در دو استروکها، استراتژی تغذیه روغن سیلندر (Feed Rate Optimization) را با آنالیز رسوبات پیستون و Drain Oil تطبیق دهید تا هم سایش کنترل شود و هم خاکستر سولفاته انباشته نگردد.
پایش فرسایش (Iron, Chromium) و قضاوت درباره Overhaul
آهن (Fe) شاخص اصلی سایش لاینر و رینگهاست و کروم (Cr) میتواند از رینگهای سخت یا آببندها بیاید. در شرایط اسیدی و دوده بالا، Fe معمولاً روندی صعودی میگیرد. برای قضاوت درست:
- روند مهمتر از عدد تکی: افزایش پیوسته Fe در چند نمونه پشتسرهم و همبستگی آن با افت TBN، نشانه خطر خوردگی-سایشی است.
- همبستگیها را ببینید: بالا بودن TAN، آب، یا Na/V در سوخت، میتواند منشأ خوردگی داغ و رسوبات خورنده بر سوپاپ اگزوز باشد.
- آستانه اقدام عملیاتی: ترک/پولیش لاینر، دود آبی/سیاه غیرعادی، و صدای خشن در بار ثابت؛ این نشانهها را با گزارش آنالیز تلفیق کنید تا درباره Overhaul زمانبندی کنید.
بازرسی اندوسکوپی ادواری سوپاپ اگزوز و سرسیلندر، همراه با ترند Fe/Cr، دیدی پیشگویانه برای تصمیمگیری تعمیرات اساسی میدهد.
پروتکل نمونهگیری و چکلیست عملیاتی
پایش خوب از نمونهگیری خوب شروع میشود. پیشنهاد میشود:
- نمونهگیری هر X ساعت (پیشنهاد عملی: 250–300 ساعت یا ماهانه، هرکدام زودتر) از نقطه نمونهگیری گرم و جریاندار.
- ثبت دقیق مصرف سوخت و نوع آن (گوگرد تخمینی/نتیجه بانکر) و LO consumption در هر شیفت.
- رصد پیوسته فشار روغن، دمای روغن و آب خنککن، و افت فشار فیلتر.
- کالیبراسیون دورهای دبیسنج روغن سیلندر (در دو استروکها) و بررسی نشتیهای هوا که بلو-بای را تشدید میکند.
- حفظ زنجیره امانت نمونه (Chain of Custody) و درج بار، دور و وضعیت دریچه توربو روی لیبل.
نتایج آزمایشگاهی کلیدی: TBN، TAN، ویسکوزیته 40/100°C، نامحلولها، آب، فلزات سایش (Fe/Cr/Pb/Cu/Al)، و سوخت رقیقکننده. این دادهها را در داشبورد ترندی کنار هم ببینید.
خطاهای رایج و راهحلهای سریع
- عدم تطبیق BN با سوخت: استفاده از BN پایین با HSFO باعث افت سریع TBN میشود. راهحل: قبل از بانکر HSFO، روغن با BN بالاتر را وارد چرخه کنید.
- Top-up دیرهنگام: صبر تا رسیدن TBN به کف آستانه، نیاز به تعویض کامل را بالا میبرد. راهحل: Top-up پلهای با پایش هر نمونه.
- اختلاط سوختهای ناسازگار: منجر به لخته و دوده بیشتر میشود. راهحل: آزمون سازگاری سوخت قبل از اختلاط، مدیریت دما و تهنشینی.
- نمونهگیری از روغن سرد/راکد: نتایج غیرنماینده میدهد. راهحل: بعد از تثبیت بار و در حال گردش، نمونه بگیرید.
انتخاب روغن مناسب و پشتیبانی تدارکات در بندرعباس
انتخاب درست کلاس و BN روغن، خط دفاع اصلی شماست. برای موتورهای چهار استروک کار با VLSFO/HSFO، استفاده از روغنهای دریایی با BN 20–40 بسته به گوگرد سوخت توصیه میشود. در دو استروکها، انتخاب روغن سیلندر با BN 70–100 برای HSFO رایج است و باید با نرخ تغذیه بهینه همراه شود. تامین بهموقع و همگام با برنامه بانکر اهمیت دارد. در صورت نیاز به مشاوره و تامین سریع در بندرعباس، از پوشش محلی ما در روغن موتور در بندرعباس استفاده کنید.
فروشگاه تخصصی موتورازین مرجع تامین و توزیع سراسری روغن موتور و روانکار دریایی است و با تنوع برند و BN، انتخاب متناسب با سوخت و موتور شما را ساده میکند. همچنین میتوانید سبد کامل روغن موتور را بررسی و با تیم فنی هماهنگ کنید.
جمعبندی مفهومی: «قلیائیت را زنده نگهدار»
قانون طلایی در سوخت پرگوگرد: قلیائیت را زنده نگهدار. هرجا TBN میمیرد، لاینر و سوپاپها هزینه آن را میپردازند.
با درک شیمی اسیدزایی، تطبیق BN با گوگرد سوخت، پایش روند TBN/Fe، و اجرای Top-up هوشمند، میتوانید از خوردگی زودرس پیشگیری، فاصله تعویض را بهینه و ریسک Overhaul ناگهانی را کاهش دهید. ناوگان هرمزگان به دلیل اقلیم و الگوی بارگذاری، نیازمند انضباط بالاتر در نمونهگیری و تحلیل است. با ابزار درست و تامین بهموقع، «سلامت روغن» را به شاخصی مدیریتی و قابل کنترل تبدیل کنید.
پرسشهای متداول
چطور TBN هدف را برای ناوگانم تعیین کنم؟
از BN روغن نو و گوگرد سوخت شروع کنید. برای HSFO، هدف را بالاتر از 50–60% BN نو نگه دارید؛ برای سوخت کمگوگرد، افت تا 50% معمولاً قابل قبول است. سپس با دادههای ناوگان خود کالیبره کنید: روند TBN، TAN، Fe و نامحلولها را در حداقل سه نمونه متوالی بررسی کنید. اگر با همان بار و سوخت، Fe شیب صعودی دارد، TBN هدف را کمی بالاتر ببرید یا BN روغن را افزایش دهید.
آیا افزودنیهای تقویتی TBN را میتوان بهتنهایی اضافه کرد؟
تزریق افزودنی خالص بدون تایید سازنده موتور و سازگاری با فرمولاسیون روغن توصیه نمیشود؛ خطر ناپایداری و رسوب خاکستر وجود دارد. راهکار ایمنتر، Top-up با روغن تاییدشده با BN بالاتر یا تعویض مرحلهای است. هر تغییری را با آزمون محدود و آنالیز بعدی اعتبارسنجی کنید و از اختلاط برندهای ناسازگار بپرهیزید.
نشانههای عملی اسیدیشدن روغن چیست؟
افت سریع TBN، افزایش TAN، رشد نامحلولها و ویسکوزیته، افزایش Fe/Cr، تغییر رنگ به سیاه دودهای، و بوی تند. در موتور، دود سیاه/آبی در بار ثابت، کاهش تراست، یا صدای خشن میتواند دیده شود. تایید نهایی با آنالیز آزمایشگاهی است. مشاهده چند نشانه کنار هم باید شما را به اقدام فوری (Top-up یا تعویض) هدایت کند.
چه زمانی تعویض کامل بر Top-up ارجح است؟
وقتی چند شاخص همزمان از کنترل خارجاند: ویسکوزیته خارج محدوده، نامحلولها بالا، آب یا سوخت در روغن، و Fe/Cr روند صعودی تند. اگر TBN به زیر آستانه ایمنی رسیده و با Top-up منطقی به هدف نمیرسید (به دلیل محدودیت حجم یا ریسک خاکستر)، تعویض کامل بهترین راه است. برنامه را با بانکر بعدی هماهنگ کنید تا به BN مناسب سوخت جدید برسید.
با تغییر ناگهانی سوخت از HSFO به MGO چه کنم؟
کارتل را بهتدریج با روغن BN پایینتر همسو کنید تا از خاکستر بیشازحد و رسوب سوپاپ جلوگیری شود. نرخ Top-up را بالا برده و بعد از 24–48 ساعت کار با سوخت جدید، نمونه جدید بگیرید. اگر موتور دو استروک دارید، نرخ تغذیه روغن سیلندر را مطابق دستورالعمل سازنده به سمت مقادیر مناسب برای گوگرد پایین کاهش دهید.