روغن‌های سینتتیک

تعریف روغن سینتتیک

روغن‌های سینتتیک برخلاف روغن‌های معدنی معمولی، از نفت خام تولید نمی‌شوند. بلکه از مشتقات گاز طبیعی و دیگر مواد پایه ساخته می‌شوند. برای مثال، پلی‌آلفااولفین‌ها (PAO) که از رایج‌ترین روغن‌های پایه سینتتیک هستند، از اتیلن و دکن (عمدتاً مشتق‌شده از گاز طبیعی) تولید می‌شوند. از طریق فرآیند پلیمریزاسیون، این مولکول‌ها از پایه ساخته می‌شوند و مزایای متعددی ارائه می‌دهند. برخلاف روغن‌های معدنی که یک بچ آن ممکن است شامل میلیون‌ها ساختار مولکولی متفاوت باشد، اندازه و شکل مولکول‌ها در یک روغن سینتتیک واحد بسیار یکنواخت است. این موضوع منجر به خواص فلوئیدی ثابت‌تر و چرخه عمر قابل پیش‌بینی‌تر می‌شود.

مزایای روغن‌های سینتتیک

یکی از رایج‌ترین مزایای روغن‌های سینتتیک، افزایش طول عمر سرویس‌دهی است. این امر عمدتاً به دلیل یکنواختی مولکولی و فقدان ساختارهای آروماتیک است. این مولکول‌ها بسیار مقاوم‌تر هستند و قادرند بدون اکسید شدن یا تخریب حرارتی سریع، فشارهای عملیاتی را تحمل کنند.

مزیت دیگر، افزایش شاخص ویسکوزیته (VI) است. شاخص ویسکوزیته نشان‌دهنده رابطه بین تغییر ویسکوزیته و تغییر دماست. هرچه VI بالاتر باشد، تغییر نسبی ویسکوزیته در دماهای مختلف کمتر است. این ویژگی به یک روغن اجازه می‌دهد تا در تمام دماهای عملیاتی، ویسکوزیته خود را حفظ کند و نیازی به تغییر درجه ویسکوزیته بین فصول نباشد. روغن‌های سینتتیک همچنین عملکرد بهتری در دماهای پایین دارند و دارای نقطه ریزش پایین هستند.

در بسیاری از سیستم‌های هیدرولیک توربین، مقاومت در برابر آتش یک الزام اساسی است. بیشتر این سیستم‌ها از روغن‌های سینتتیک برای دستیابی به این مقاومت استفاده می‌کنند. یکی از ویژگی‌هایی که به مقاومت در برابر آتش کمک می‌کند، نقطه اشتعال است، یعنی دمایی که شعله می‌تواند سطح روغن را شعله‌ور کند. معمولاً روغن‌های سینتتیک دارای نقطه اشتعال بالاتری نسبت به معادل‌های معدنی خود هستند.

معایب روغن‌های سینتتیک

بزرگ‌ترین عیب استفاده از روغن‌های پایه سینتتیک، هزینه بالاتر آن‌ها است که ممکن است سه تا پانزده برابر بیشتر از روغن معدنی باشد. هنگام تصمیم به جایگزینی روغن‌های معدنی با سینتتیک، باید اطمینان حاصل شود که مزایای به‌دست آمده، هزینه اضافی اولیه را توجیه می‌کند. راه‌های مختلفی برای جبران این هزینه وجود دارد، از جمله افزایش فواصل تعویض روغن، بهینه‌سازی محصولات یا کاهش خرابی ماشین‌آلات.

یکی دیگر از ریسک‌ها، مسائل ناسازگاری با روانکارهای دیگر است. برخی روغن‌های سینتتیک می‌توانند باعث تورم واشرها و کاهش جریان روغن شوند، در حالی که برخی دیگر ممکن است مواد واشر را حل کنند که منجر به نشتی و آسیب جدی به ماشین شود.

بسیاری از سینتتیک‌ها علاوه بر ناسازگاری با واشرها، با دیگر روانکارها نیز ناسازگارند. روغن‌های پایه پلی‌آلکیلن گلیکول (PAG) به دلیل ناسازگاری با روغن‌های معدنی معروف هستند، هرچند روغن‌های حل‌شونده در روغن PAG (OSPs) تا حد زیادی این مشکل را برطرف می‌کنند. ترکیب ناسازگار PAG با روغن معدنی می‌تواند منجر به ایجاد جرم ژلاتینی شود که مسیرها را مسدود کرده و در نهایت به کمبود روانکار و خرابی ماشین منجر شود. ناسازگاری‌های دیگر شامل رنگ‌ها، مواد شلنگ و برخی افزودنی‌هاست.

روغن‌های استر سینتتیک مانند استرهای فسفات، پلیول و دی-استرها نیز در معرض هیدرولیز هستند. هیدرولیز یک واکنش شیمیایی ناشی از آب است که می‌تواند باعث افزایش عدد اسیدی، کاهش ویسکوزیته و افزایش پتانسیل ایجاد وارنیش شود.

انواع روغن‌های سینتتیک

• پلی‌آلفااولفین‌ها (PAO): رایج‌ترین روغن‌های پایه سینتتیک، قابل استفاده در تقریباً تمامی تجهیزات به جز کمپرسورهایی با فشار تخلیه بالا که ممکن است رسوب ایجاد کنند. PAOها با روغن‌های معدنی قابل اختلاط بوده و خواص خوبی در جداسازی آب دارند.

• پلی‌آلکیلن گلیکول‌ها (PAG): در برخی سیستم‌های کمپرسور برودتی، روغن ترمز، روغن چرخ‌دنده حلزونی و روغن توربین گازی کاربرد دارند. این روغن‌ها هنگام تجزیه رسوب ایجاد نمی‌کنند و دارای خاصیت شویندگی طبیعی هستند که وارنیش‌های باقی‌مانده از سایر روغن‌ها را پاک می‌کنند. اگر روغن پایه از پلیمریزاسیون اکسید اتیلن ساخته شود، محلول در آب خواهد بود و معمولاً در روغن‌های هیدرولیک امولسیون آبی استفاده می‌شود.

• دی-استرها: عمدتاً در کمپرسورها استفاده شده و اغلب با PAO ترکیب می‌شوند تا حلالیت افزودنی‌ها را افزایش دهند. دی-استرها دارای طبیعت جذب رطوبت (هگروسکوپی) بوده، شاخص ویسکوزیته بالایی دارند و نقطه ریزش پایینی دارند، بنابراین در دماهای پایین نیز روان باقی می‌مانند.

• روغن‌های سیلیکونی: دارای بالاترین شاخص ویسکوزیته و برخی بالاترین سطوح پایداری حرارتی و اکسیداسیونی هستند. این روغن‌ها عمدتاً در کاربردهای با حرارت بالا و برخی روغن‌های ترمز استفاده می‌شوند و هزینه بسیار بالایی دارند. محصولات اکسیداسیون آن‌ها ساینده است و می‌تواند باعث سایش اضافی ماشین شود. سیلیکون‌ها همچنین شیمیایی خنثی بوده و افزودن و حفظ افزودنی‌ها در آن‌ها دشوار است.

جمع‌بندی

به‌طور کلی، روغن‌های سینتتیک می‌توانند دارایی ارزشمندی برای هر برنامه روانکاری باشند، اما باید متناسب با نیازهای ماشین‌آلات انتخاب شوند تا حداکثر بهره‌وری را ارائه دهند. هنگام انتقال از روغن‌های معدنی به سینتتیک، اطمینان حاصل کنید که سیستم به‌طور کامل شستشو شده تا مشکلات ناسازگاری باقی‌مانده به حداقل برسد. با درک نقاط قوت و ضعف روغن پایه سینتتیک مورد استفاده، می‌توان از تمامی مزایای این روغن‌ها بهره‌مند شد.

اطلاعات این مقاله برگرفته از این منبع می‌باشد.