در پایش روغنهای توربین، یکی از پرسشهای رایج این است که آیا میتوان آزمون RPVOT را جایگزین RULER کرد یا بالعکس؟ پاسخ کوتاه این است: خیر. هر یک از این دو آزمون، پارامترهای متفاوتی را اندازهگیری یا پیشبینی میکنند؛ بنابراین اگر هدف، شناسایی ویژگی یا کمیتی مشخص باشد، هیچیک نباید جایگزین دیگری شود. در این مقاله، به بررسی تفاوتهای این دو آزمون، زمان مناسب استفاده از هرکدام و دلایل آن میپردازیم.
آشنایی بیشتر با RPVOT
RPVOT مخفف Rotating Pressurized Vessel Oxidation Test بوده و مطابق استاندارد ASTM D2272 انجام میشود. این آزمون، یک آزمون عملکردی (Performance Test) است که میزان عمر باقیمانده روغن در سرویس را اندازهگیری میکند. در این آزمون، نمونه روغن همراه با آب، کاتالیست مسی، حرارت و اکسیژن خالص در یک محفظه تحت فشار قرار میگیرد. آزمون زمانی پایان مییابد که فشار به میزان مشخصی نسبت به حداکثر فشار ثبتشده کاهش یابد. این افت فشار نشاندهنده شروع اکسیداسیون سریع روغن پایه و اتمام آنتیاکسیدانتهای طبیعی و افزودهشده است.
جالب اینکه انتظار میرود این اکسیداسیون سریع و کاهش آنتیاکسیدانها با افزایش عدد اسیدی (Acid Number) و ویسکوزیته قابل تأیید باشد، اما بررسیها نشان میدهند که در بسیاری از موارد، تغییر محسوسی در این مقادیر مشاهده نمیشود، در حالی که روغن دچار اکسیداسیون قابل توجه شده است.
نتیجه RPVOT به صورت دقیقه گزارش میشود که نشاندهنده زمان لازم برای تکمیل فرآیند اکسیداسیون روغن است. این زمان قابل تبدیل مستقیم به ساعات کاری تجهیزات نیست، زیرا شرایط کارکرد واقعی با شرایط آزمایشگاهی بسیار متفاوت است. همچنین یکی از چالشهای RPVOT، تکرارپذیری و بازتولیدپذیری نتایج است؛ گاهی مقدار RPVOT روغن نو کمتر از روغن در سرویس گزارش میشود که برای برنامهریزی تعمیرات، میتواند بسیار گمراهکننده باشد.
آشنایی با RULER
در مقابل، RULER مخفف Remaining Useful Life Evaluation Routine است و از روشهای ولتامتری برای اندازهگیری مقدار واقعی آنتیاکسیدانهای اولیه و ثانویه استفاده میکند. این آزمون بر اساس استانداردهای ASTM D6810 و ASTM D6971 انجام میشود.
در این روش، نمونه روغن با یک الکترولیت و حلال مخلوط شده و در یک سل الکتروشیمیایی قرار میگیرد. با تغییر پتانسیل بین الکترودها و ثبت جریان، اکسیداسیون الکتروشیمیایی گونههای آنتیاکسیدانت اندازهگیری میشود. بیشینه جریان ثبتشده (Oxidation Wave)، نشاندهنده مقدار آنتیاکسیدان موجود و عمر باقیمانده روغن است.
نگاهی دقیقتر به نقش آنتیاکسیدانها
روغنهای توربین همیشه حاوی آنتیاکسیدانها هستند. این افزودنیها نخستین خط دفاعی روغن پایه در برابر اکسیداسیون محسوب میشوند. امروزه در فرمولاسیونها از دو نوع آنتیاکسیدان استفاده میشود:
| نوع آنتیاکسیدان | عملکرد | مثال | ویژگی |
|---|---|---|---|
| اولیه (Primary) | حذف رادیکالهای آزاد آغازگر اکسیداسیون | آمینهای آروماتیک و فنولهای بازدارنده | بدون خاکستر، جلوگیری از رسوب |
| ثانویه (Secondary) | واکنش با پراکسیدها و تشکیل محصولات غیرفعال | ZDDP | کاهش پیشرفت اکسیداسیون |
در سیستمهای آنتیاکسیدانی ترکیبی (Synergistic)، یک آنتیاکسیدان با فداکردن خود، موجب احیاء یا حفاظت دیگری میشود.
نتایج بررسی روغن باقیمانده پس از آزمون RPVOT
روغن باقیمانده در مخزن RPVOT بررسی شد تا صحت فرضیات آزمون، یعنی اکسیداسیون کامل روغن، ارزیابی شود.
یافتهها:
روغنهای توربین بخار با یک نوع آنتیاکسیدان (Mono)
-
آنتیاکسیدانها کاملاً تخلیه شده بودند (طبق RULER)
-
افزایش شدید ویسکوزیته، عدد اسیدی و شاخص اکسیداسیون FTIR که نشاندهنده اکسیداسیون کامل بود.
روغنهای توربین گاز با بسته آنتیاکسیدانی دوگانه (Synergistic)
-
RULER نشان داد فنولها تخلیه شده اما آمینها هنوز باقی ماندهاند.
-
افزایش عدد اسیدی و اکسیداسیون بسیار کمتر از گروه اول بود.
-
این نتایج با فرض “اکسیداسیون کامل” در آزمون RPVOT تناقض دارد.
نتیجهگیری
-
RPVOT برای روغنهای با یک نوع آنتیاکسیدان، تکرارپذیری و صحت بیشتری دارد.
-
در روغنهای با بسته آنتیاکسیدانی ترکیبی، نتایج RPVOT میتواند گمراهکننده باشد و اکسیداسیون کامل را نشان ندهد.
-
RULER صرفنظر از نوع و تعداد آنتیاکسیدانها، بهطور دقیق مقدار آنتیاکسیدان باقیمانده را تعیین میکند.
-
تغییر معنادار در عدد اسیدی و ویسکوزیته معمولاً تنها پس از اتمام کامل آنتیاکسیدانها رخ میدهد.
اطلاعات این مقاله برگرفته از این منبع میباشد.
