در یدککشها، تراسترهای جانبی دماغه (Bow Thruster) و پاشنه (Stern Thruster) نقشی حیاتی در مانور دقیق و ایمن در فضای محدود اسکله دارند. این واحدها در زمانهای کوتاه اما پرفشار کار میکنند؛ راهاندازیهای مکرر، تغییر جهت ناگهانی و گشتاورهای ضربهای، همگی بارهای گذرای شدید ایجاد میکنند. در چنین شرایطی، «روغن تراستر و توربین مانور» باید در برابر برش بالا (High Shear) و کفکردن مقاومت کند تا فیلم روغن پایدار باقی بماند و از سایش دندهها، یاتاقانها و سیلها جلوگیری شود.
چالش اصلی مدیران عملیات بندری و سرمهندسان این است که چگونه روغنی انتخاب کنند که در برابر خردشدن پلیمرهای بهبوددهنده ویسکوزیته، تغییر ناگهانی دما و ورود آبنمک، همچنان کارایی خود را حفظ کند. اگر پایداری برشی پایین باشد، ویسکوزیته در بارهای اوج افت میکند؛ نتیجه آن افت راندمان تراست، افزایش دمای پوسته، و حتی کاویتاسیون است. به همین دلیل، شناخت مکانیزم برش شدید، افزودنیهای لازم (AW/EP)، کنترل کف و حفظ پاکیزگی روغن، برای طول عمر تجهیز و ایمنی مانور ضروری است.
در این راهنما، معیارهای کلیدی انتخاب روغن تراستر/توربین مانور، از جمله شاخص ویسکوزیته (VI)، شاخص پایداری برشی (SSI)، HTHS، خواص ضدکف و ضدزنگ، و توان جدایش آب (Demulsibility) را توضیح میدهیم. همچنین برنامه نگهداری مؤثر شامل فیلتراسیون، پایش کد ISO 4406 آلودگی و تستهای کف را بررسی میکنیم. برای تصمیمگیری سریع، یک جدول فنی مقایسهای بین روغنهای با VI بالا و روغنهای معمولی نیز ارائه شده است.
اگر به دنبال دسترسی سریع به سبد کامل روانکارهای دریایی و صنعتی هستید، میتوانید از خدمات تامین تخصصی روغن صنعتی استفاده کنید؛ پشتیبانی فنی و تحویل بهموقع در سراسر ایران، مزیت رقابتی شما در عملیات بندری خواهد بود.
مکانیزم برش شدید در تراستر و پیامدهای آن بر ویسکوزیته
تراسترهای یدککش معمولاً از گیربکسهای سیارهای یا چرخدندههای مخروطی استفاده میکنند که تحت بارهای ضربهای و شوک گشتاور کار میکند. این بارها موجب «برش شدید» در فیلم روغن میشوند؛ یعنی زنجیرههای پلیمرهای بهبوددهنده ویسکوزیته تحت تنشهای لحظهای شکسته میشوند و ویسکوزیته مؤثر افت میکند. این پدیده در دماهای عملیاتی معمول (مثلاً 60–90°C) نیز رخ میدهد و اگر روغن پایداری برشی مناسبی نداشته باشد، ضخامت فیلم هیدرودینامیک کاهش یافته و تماس فلز-به-فلز بین دندهها و یاتاقانها افزایش مییابد.
پیامدها بهصورت عملی شامل موارد زیر است: افزایش صدای گیربکس، داغی یاتاقانها، افت راندمان تراست در تکرار مانورها، افزایش نرخ اکسیداسیون و تغییر رنگ روغن. در تراسترهایی که سیکلهای روشن/خاموش متوالی دارند، هوادهی (Air Entrainment) و پدیده کف نیز تشدید میشود و با افت جدایش هوا، کنترل فشار نیز سختتر میشود. بنابراین انتخاب روغنی با HTHS مناسب، پایداری برشی بالا و رفتار ضدکف کنترلشده، یک ضرورت است نه انتخاب لوکس.
شاخصهای ویسکوزیته (VI) و Shear Stability
شاخص ویسکوزیته (VI) نشان میدهد ویسکوزیته روغن با تغییر دما چقدر ثابت میماند. روغنهای با VI بالا در محدوده وسیع دمایی، فیلم روغن پایدارتری ایجاد میکنند. اما VI بالا بهتنهایی کافی نیست؛ «شاخص پایداری برشی» یا Shear Stability Index (SSI) بیانگر مقاومت افزودنیهای VI Improver در برابر خردشدن است. روغن مناسب تراستر باید علاوه بر VI بالا، SSI پایینی داشته باشد (یعنی پایداری برشی بالا). در عمل، بررسی «حفظ ویسکوزیته پس از برش» و مقایسه HTHS (ویسکوزیته در دمای بالا/برش بالا) معیار کاربردیتری برای انتخاب است.
الزامات افزودنیها: ضد سایش (AW)، فشارپذیر (EP)، ضدکف و ضدزنگ
برای حفاظت از چرخدندهها و یاتاقانها در محیطهای پر تنش، بسته افزودنی باید متوازن باشد:
- AW/EP: افزودنیهای ضدسایش (AW) و فشارپذیر (EP) برای کاهش سایش در تماسهای مرزی و میکروپیتینگ ضروریاند. فرمولاسیونهای حاوی فسفر/گوگرد کنترلشده، تعادل خوبی بین محافظت و سازگاری با متریالهای سیل ایجاد میکنند.
- ضدکف و رهاسازی هوا: افزودنیهای سیلیکونی یا پلیاکریلاتیِ ضدکف باید بهگونهای انتخاب شوند که کف پایدار تشکیل نشود و همزمان ظرفیت جدایش هوا حفظ شود؛ چون کف پایدار میتواند موجب کاویتاسیون پمپ و افت راندمان شود.
- ضدزنگ/ضدخوردگی: در مجاورت آبنمک، بازدارندههای زنگ و خوردگی باید از سطوح فولادی و آلیاژهای مسی محافظت کنند. این موضوع در توقفهای طولانی و دمای محیطی متغیر اهمیت دوچندان دارد.
- ضد اکسیداسیون: پایدارکنندههای اکسیداسیون عمر روغن را در سیکلهای حرارتی متناوب افزایش میدهند و از لجنگرفتگی جلوگیری میکنند.
نکته کلیدی این است که بسته افزودنی باید با مواد آببندی (NBR، FKM) و رنگهای صنعتی در تماس سازگار باشد. قبل از جایگزینی برند روغن، سازگاری با سیلها و امکان مخلوطپذیری محدود را بررسی کنید.
سازگاری با آبنمک و آبزدگی (Water Separation)
ورود آب به روغن تراستر از مسیر کاسهنمد پروانه یا تنفس مخزن، در محیط دریایی محتمل است. آبزدگی دو پیامد دارد: افت ویسکوزیته مؤثر و تسریع خوردگی. روغن ایدهآل باید «دمولسیبل» باشد؛ یعنی آب را سریع جدا کند تا بتوان با درین/فیلتراسیون آن را خارج کرد. شاخص Demulsibility معمولاً با آزمون ASTM D1401 ارزیابی میشود (زمان جدایش فازها). هرچه زمان جدایش کمتر و لایه امولسیون نازکتر باشد، مدیریت آب سادهتر خواهد بود.
از سوی دیگر، «پایداری هیدرولیتی» مهم است؛ برخی افزودنیها در حضور آب تجزیه میشوند و باعث تولید اسید و لجن میگردند. انتخاب پایه روغن PAO یا معدنی تصفیهعمیق با افزودنیهای پایدار هیدرولیتی، و نصب «تنفسی مجهز به رطوبتگیر»، احتمال تخریب را کاهش میدهد. در صورت عملیات در بنادر جنوب کشور، رطوبت و نمک هوا بیشتر است؛ فواصل نمونهگیری را کوتاهتر بگیرید و به تغییر رنگ/کدورت حساس باشید. برای تأمین بهموقع در استانهای جنوبی بهویژه بوشهر، صفحه روغن صنعتی در بوشهر مسیر دسترسی سریعتر را ارائه میکند.
انتخاب گرید و پایه روغن: سنتتیک یا معدنی تقویتشده؟
انتخاب گرید ویسکوزیته (مثلاً ISO VG 68/100/150) باید بر اساس دمای محیط، بارگذاری و توصیه سازنده تراستر انجام شود. در مناطق گرم با مانورهای پیوسته، VG بالاتر فیلم مطمئنتری میسازد؛ اما شروع سرد و اتلاف انرژی را هم باید در نظر گرفت. روغنهای سنتتیک PAO عموماً VI بالاتر، نقطه ریزش پایینتر و پایداری اکسیداسیون بهتری دارند و برای «برش بالا» گزینهای ایمنتر هستند. با این حال، روغنهای معدنی تصفیهعمیق با بسته افزودنی باکیفیت و SSI پایین نیز در بسیاری از یدککشها عملکرد قابل اتکا ارائه میکنند.
اگر تجهیز شما بهطور مکرر تحت استارت-استاپ و تغییر تراست قرار میگیرد، به پارامتر HTHS و داده «حفظ ویسکوزیته پس از برش» بیشتر از عدد VI تکیه کنید. همچنین به «سازگاری با الاستومر» و «هوادهی/رهاسازی هوا» دقت کنید؛ برخی فرمولهای فوقالعاده ضدکف ممکن است هوای ریزحباب را دیرتر آزاد کنند که برای پمپهای تراستر ایدهآل نیست. تعادل بین ضدکف و رهاسازی هوا باید با تجربه عملیاتی همان ناوگان سنجیده شود.
اصل طلایی: روغنی را انتخاب کنید که در دمای کارکرد واقعی شما، پس از برش، HTHS کافی برای نگهداشتن فیلم روغن روی دندهها و یاتاقانها داشته باشد.
برنامه نگهداری: فیلتراسیون، پایش ISO Code آلودگی، تست Foam
نگهداری پیشگیرانه، عمر گیربکس تراستر را چند برابر میکند. سه ستون کلیدی عبارتاند از فیلتراسیون مؤثر، پایش پاکیزگی طبق ISO 4406 و کنترل کف/هوادهی:
- فیلتراسیون: از فیلترهای با β≥200 در سایز بحرانی (مثلاً 6–10 میکرون) استفاده کنید. نصب مدار فیلتراسیون آفلاین (Kidney Loop) با پمپ مستقل، در زمانهای توقف مانور، ذرات و آب را بهتر میگیرد.
- ISO Cleanliness: هدف معمول برای تراسترها 18/16/13 یا بهتر است؛ در شرایط فرسایش یا حساسیت بالاتر، رسیدن به 17/15/12 توصیه میشود. افزایش دو واحد در کد ISO، نرخ سایش را محسوس بالا میبرد.
- کنترل کف و هوا: تست ASTM D892 (Sequence I/II/III) را چک کنید. فوم پایدار بالا و «زمان رهاسازی هوا @50°C» طولانی، نشانه ریسک کاویتاسیون و ناپایداری فشار است.
نمونهگیری هر 500–1000 ساعت یا فصل به فصل (هرکدام زودتر) و آنالیز ذرات، آب کل (Karl Fischer) و ویسکوزیته در 40/100°C تصویر دقیقی از سلامت روغن میدهد. هرگاه افت ویسکوزیته، افزایش فوم یا رشد سریع ذرات مشاهده شد، برنامه تعویض یا فیلتراسیون عمیق را تسریع کنید.
جدول فنی مقایسهای
برای جمعبندی سریع تفاوتها، جدول زیر ویژگیهای کلیدی «روغن با VI بالا و پایداری برشی مناسب» را در برابر «روغن معمولی» نشان میدهد. همچنین هدفهای متداول پاکیزگی ISO و شاخص ضدکف درج شده است.
| معیار | روغن VI بالا/پایدار برشی | روغن معمولی | یادداشت عملیاتی |
|---|---|---|---|
| VI (شاخص ویسکوزیته) | بالا (مثلاً ≥150) | متوسط (مثلاً 95–120) | VI بالاتر = فیلم پایدارتر در نوسان دما |
| SSI (پایداری برشی) | پایین (پایداری بالا) | بالا (پایداری کمتر) | SSI پایینتر افت ویسکوزیته را محدود میکند |
| HTHS پس از برش | حفظ بهتر مقدار اسمی | افت محسوس | برای بارهای اوج تراست حیاتی است |
| Foam (ASTM D892) | کف کم، رهاسازی سریع | کف پایدارتر | کف زیاد = ریسک کاویتاسیون پمپ |
| Air Release @50°C | زمان کوتاهتر | زمان طولانیتر | هوای محلول باید سریع آزاد شود |
| Demulsibility (D1401) | جدایش سریع، امولسیون نازک | جدایش کند | برای مدیریت آبنمک بسیار مهم |
| ISO Cleanliness هدف | 18/16/13 یا بهتر | 20/18/15 (غیر ایدهآل) | پاکیزگی بهتر = سایش کمتر |
| پایه روغن | PAO/معدنی تصفیهعمیق | معدنی استاندارد | پایه قویتر = اکسیداسیون کمتر |
اگر دادههای فنی برندهای مختلف را مقایسه میکنید، به سه شاخص عملیاتی حساس باشید: HTHS پس از برش، نتایج D892/D1401 و توصیه سازنده تراستر برای سطح پاکیزگی.
عیبیابی: صدای کاویتاسیون، افت راندمان، داغی یاتاقانها
نشانههای روغن نامناسب یا نگهداری ضعیف در تراسترها معمولاً واضحاند:
- صدای کاویتاسیون/غرغر پمپ: اغلب ناشی از کف زیاد، رهاسازی هوای کند یا سطح روغن پایین. راهحل: بررسی ضدکف، رفع نشتی هوا در مکش، تنظیم سطح مخزن.
- افت راندمان تراست در مانورهای متوالی: ممکن است از افت ویسکوزیته پس از برش یا هوادهی ناشی شود. راهحل: انتخاب روغن با SSI پایین، کنترل دمای روغن و بازنگری گرید.
- داغی یاتاقانها/پوسته گیربکس: میتواند از تماس مرزی به دلیل فیلم نازک، آلودگی ذرات یا آب باشد. راهحل: فیلتراسیون آفلاین، تخلیه آب، افزودنی AW/EP مناسب.
- تغییر رنگ و کدورت روغن: نشانه اکسیداسیون یا ورود آب. راهحل: نمونهگیری، آنالیز KF برای آب، تعویض فیلتر و روغن در صورت لزوم.
- نشتی کاسهنمد: برخی افزودنیها با الاستومرها سازگار نیستند یا فشار/دما بیش از حد بوده است. راهحل: انتخاب روغن سازگار با سیل، بازبینی تراز شفت و تهویه.
عیبیابی اثربخش با داده پشتیبانی میشود: لاگ دما/فشار، نتایج آنالیز روغن و تغییرات کد ISO را در کنار تاریخچه عملیات ثبت کنید تا الگوها قابل مشاهده شوند.
چکلیست عملیاتی و دورهای
برای جلوگیری از توقف ناگهانی در مانور، این چکلیست کوتاه را در برنامه روزانه/هفتگی بگنجانید:
- سطح روغن: هر شیفت بررسی و در صورت نیاز شارژ؛ از اضافهپرکردن پرهیز کنید.
- نشتی کاسهنمد و اتصالات: بازدید چشمی پس از مانورهای پرفشار.
- دمای پوسته گیربکس/یاتاقان: با ترمومتر لیزری ثبت و ترند کنید.
- رنگ/بوی روغن: تیرگی، شیرگی یا بوی تند علامت هشدار است.
- نمونهگیری: هر 500–1000 ساعت یا فصلی؛ آزمون ویسکوزیته، آب، ذرات، کف.
- فیلترها: افت فشار دوسر فیلتر را کنترل و طبق دستورالعمل تعویض کنید.
- تنفسی مخزن: نوع رطوبتگیر استفاده و در بازه مشخص تعویض شود.
پرسشهای متداول
۱) بهترین گرید ویسکوزیته برای تراستر یدککش چیست؟
پاسخ وابسته به توصیه سازنده تراستر، دمای محیط و الگوی مانور است. در بنادر گرم، ISO VG 100 یا 150 برای پایداری فیلم در بارهای اوج رایج است، اما اگر شروع سرد و مصرف انرژی مهم باشد، VG پایینتر با پایداری برشی بالا نیز میتواند مناسب باشد. همیشه HTHS و حفظ ویسکوزیته پس از برش را کنار عدد VI بررسی کنید.
۲) نشانههای نیاز به تعویض روغن تراستر کداماند؟
افت ویسکوزیته خارج از محدوده، افزایش عدد اسیدی (TAN)، کف پایدار در تست D892، رشد سریع کد ISO، وجود آب آزاد/امولسیون و تغییر رنگ شدید. این نشانهها همراه با داغی یاتاقان یا صدای غیرعادی، سیگنال تعویض یا فیلتراسیون عمیق هستند.
۳) آیا استفاده از روغن سنتتیک همیشه بهتر است؟
روغنهای سنتتیک PAO معمولاً VI بالاتر، نقطه ریزش پایینتر و پایداری اکسیداسیون بهتری دارند و در برش بالا عملکرد مطمئنی نشان میدهند. با این حال، روغن معدنی تصفیهعمیق با بسته افزودنی قوی و SSI پایین در بسیاری از کاربردها کافی است. تحلیل اقتصادی/عملیاتی ناوگان شما تعیینکننده است.
۴) چگونه کد ISO آلودگی را بهبود دهیم؟
افزودن مدار فیلتراسیون آفلاین با فیلتر β≥200، تعویض بهموقع فیلتر اصلی، آببندی مناسب اتصالات مکش، استفاده از تنفسی رطوبتگیر و مدیریت صحیح نمونهگیری (تمیزکاری پورتها و بطری) مؤثرترین اقداماتاند. نشتیهای جزئی را نیز جدی بگیرید چون منبع ورود ذرات و رطوبتاند.
۵) کف زیاد در تراستر از چیست و چه کنیم؟
کف زیاد معمولاً از ترکیب هوادهی، ضدکف نامتوازن، آلودگی سطحی و سطح روغن نامناسب ناشی میشود. بررسی نوع ضدکف، تست D892، تنظیم سطح روغن، رفع نشتی هوا در مکش، و در صورت نیاز تغییر به روغنی با رهاسازی هوای سریعتر راهکارهای عملیاند.
جمعبندی مفهومی: انتخاب هوشمندانه روغن پایدار برشی = کارایی مانور ایمن
تراستر جانبی و توربین مانور یدککش در کوتاهترین زمان باید بیشترین تراست را بیخطا ارائه دهند. این هدف تنها با «روغن صحیح» و «نگهداری منظم» محقق میشود: روغنی با VI و پایداری برشی بالا، HTHS کافی، بسته افزودنی متعادل (AW/EP/ضدکف/ضدزنگ)، جدایش آب سریع و پاکیزگی کنترلشده طبق ISO 4406. کنار آن، فیلتراسیون آفلاین، نمونهگیری دورهای و توجه به علائم عیب، چرخه عمر تجهیز را افزایش میدهد و ریسک توقف در مانور را کاهش میدهد. برای انتخاب و تأمین سریع، شبکه تامین تخصصی موتورازین همراه شماست تا با مشاوره فنی و دسترسی کشوری، مانور ایمن و پایدار را در ناوگان یدککش تضمین کنید.