روغن حرارتی چیست؟
روغن حرارتی چیست، در صنایع مختلف، انتقال حرارت یکی از مهمترین فرآیندها برای تولید، گرمادهی، خنککردن یا کنترل دما است. برای این منظور بسته به نیاز و شرایط تولید از وسایل و مواد مختلفی استفاده میشود. یکی از منابع انتقال حرارت که به دلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود کاربرد گستردهای در صنایع گوناگون دارد، روغن حرارتی یا روغن ترانسفر حرارتی (Heat Transfer Oil یا Thermic Fluid) است.
روغن حرارتی به زبان ساده، مایعی است شبیه به روغن که کار انتقال حرارت را در سیستمهای بسته یا باز صنعتی انجام میدهد. ویژگی اصلی این سیال توانایی جذب و انتقال گرما، بدون اینکه خود دچار دگرگونی شیمیایی یا کاهش کارایی شود، حتی در دماهای بالا است. این نوع روغنها عمدتاً بر پایه مواد نفتی، سنتزی یا نیمهسنتزی تهیه میشوند و خواص شیمیایی و فیزیکی خاصی دارند که آنان را مناسب برای کاربرد انتقال حرارت میسازد.
مهمترین کاربردهای روغن حرارتی
– صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی
– نیروگاهها
– تولید مواد غذایی (فر، سرخکن و …)
– صنایع نساجی و پلیمر
– صنایع چوب و کاغذ
– کارخانههای آسفالت و معادن
– صنایع دارویی و آرایشی-بهداشتی
– خشککنها، راکتورها، اتوکلاوها و مبدلهای حرارتی
در تمام موارد فوق، روغن حرارتی نقش اصلی در انتقال گرما و حفظ یکنواختی حرارتی ایفا میکند.
انواع روغن حرارتی
انتخاب نوع روغن حرارتی، بستگی به نیاز صنعتی، بازه دمایی، ظرفیت انتقال حرارت و شرایط سیستم فرآیندی دارد. معمولاً روغن حرارتی از نظر پایه به دو گروه تقسیم میشود:
۱. روغن حرارتی معدنی (Mineral)
این نوع روغن از مشتقات نفت خام تولید میشود. روغن معدنی متداولترین محصول بازار بوده و مناسب بازه دمایی متوسط (حدود ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد) است. از جمله مزایای آن میتوان به قیمت مناسب، دسترسی آسان و فرآیند بازیافت ساده اشاره کرد.
معایب روغن حرارتی معدنی:
– نقطه اشتعال نسبتاً پایینتر نسبت به روغنهای سنتزی
– مقاومت کمتر در برابر اکسیداسیون و تخریب شیمیایی در دماهای بالا نسبت به روغن سنتزی
۲. روغن حرارتی سنتزی (Synthetic)
پایه این روغنها ترکیبات شیمیایی پیشرفتهای مانند پلیآلفا-اولفینها (PAO)، سیلیکونها، دیفینیلها و … است. روغن سنتزی تحمل حرارتی بالاتری (تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد و بیشتر) را ارائه میکند. این نوع روغنها دوام و عملکرد بهتری داشته و خطر تشکیل رسوب یا اکسیداسیون کمتری دارند.
معایب روغن حرارتی سنتزی:
– گرانتر از روغنهای معدنی
– گاهی سختتر، تهیه و بازیافت میشوند
۳. روغن حرارتی پایه گیاهی و زیستی (Bio-based)
در سالهای اخیر، انواع محدودی از روغنهای زیستی تولید شدهاند که عمدتاً برای اهداف دوستدار محیط زیست و صنایع غذایی توسعه یافتهاند. این روغنها معمولاً پایداری و مقاومت حرارتی کمتری دارند، اما دوستدار سلامت انسان و محیط زیست هستند.
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی مهم روغن حرارتی
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی مهم روغن حرارتیهر روغن حرارتی برای اینکه در فرآیندهای صنعتی مناسب باشد باید خصوصیات معینی داشته باشد که در ادامه برخی از مهمترین آنها آورده شده است:
۱. پایداری حرارتی بالا
روغن حرارتی باید بتواند در دماهای بالا (بسته به نوع روغن، معمولاً تا ۳۰۰ یا حتی ۴۰۰ درجه سانتیگراد) بدون تجزیه یا کاهش شاخصهای عملکردی به وظیفه خود ادامه دهد.
۲. شیمی خنثی
نباید با فلزات، آببندها، و اجزای سیستم واکنش نشان دهد. اسیدی شدن یا تجزیهی سریع به انتقال حرارت، استهلاک دستگاه و نیاز به تعویض مکرر روغن منجر میشود.
۳. ویسکوزیته مناسب
ویسکوزیته یا گرانروی روغن نباید در دمای کارکرد آنقدر بالا باشد که حرکت سیال در سیستم مشکل شود و نه آنقدر پایین که نشت و فرار سیال اتفاق بیفتد.
۴. نقطهٔ اشتعال بالا
این ویژگی باعث افزایش ایمنی سیستم و پایین آمدن خطر آتشسوزی میشود.
۵. مقاومت به اکسیداسیون
اکسیداسیون باعث تشکیل لجن و رسوبات در سیستم میشود که بهرهوری انتقال حرارت و عمر تجهیزات را کاهش میدهد.
۶. هدایت حرارتی مناسب
هرچه ظرفیّت انتقال حرارت روغن بیشتر باشد، راندمان سیستم بالاتر خواهد رفت.
۷. بیبو و غیرسمی بودن (در صورت کاربرد خوراکی یا دارویی)
در برخی صنعتها همچون تولید مواد غذایی و داروگری باید روغن حرارتی از استانداردهای ویژه بهداشتی و بیخطری برخوردار باشد.
چرا روغن حرارتی، نه آب یا بخار؟
شاید این سوال پیش بیاید که چرا بجای روغن حرارتی از آب یا بخار استفاده نمیشود؟ پاسخ به این سوال به شرح زیر است:
۱. آب یا بخار، ارزانتر و قابل دسترستر هستند اما فقط تا دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد به صورت سیال مایع قابل استفادهاند. در دماهای بالاتر نیاز به سامانههای پرفشار، سیستمهای عایق قوی و پمپهای گران دارند.
۲. روغن حرارتی تا دماهای بالا (۲۵۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد، و در صورت سنتزی تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد) بدون نیاز به سیستم پرفشار مستقیماً مایع باقی میماند و عملکرد پایداری را ارائه میدهد.
۳. خوردگی: آب باعث خوردگی اجزای فلزی دستگاهها میشود، اما روغن عمدتاً با بیشتر فلزات واکنش نمیدهد و از این لحاظ ایمنتر است.
۴. قابلیت حمل و نگهداری: روغن حرارتی دیرتر تبخیر میشود، فراری نیست و کارکرد و نگهداری آن سادهتر است.
نکات مهم در خرید روغن حرارتی
انتخاب و خرید روغن حرارتی مناسب با نیازهای صنعتی، نقش کلیدی در راندمان و پایداری خطوط تولید دارد. پیش از خرید و استفاده، باید به چند نکته مهم توجه کرد:
۱. تناسب با دمای عملیاتی سیستم
هر روغن حرارتی برای یک بازه دمایی خاص طراحی شده است. دمای کارکرد پایینتر از مجاز باعث افزایش ویسکوزیته و دمای بالاتر منجر به تجزیه یا اکسیداسیون سریع روغن خواهد شد.
راهکار:
– بازه دمای کارکرد سیستم را با کاتالوگ یا برگه مشخصات فنی روغن تطبیق دهید.
۲. ویژگیهای فنی روغن
برخی شاخصهای مهم که روی مشخصات فنی روغن نوشته شده، عبارتاند از:
– نقطه اشتعال (Flash Point)
– نقطه ریزش (Pour Point)
– ویسکوزیته در دمای معین (عموماً ۴۰ و ۱۰۰ درجه سانتیگراد)
– پایداری اکسیداسیونی
– باقیمانده لجن یا رسوب (Carbon Residue)
راهکار:
– فیشورز دقیق هر یک از روغنها را با کاربری واقعی سیستم مقایسه و تطبیق دهید.
۳. میزان سازگاری روغن با تجهیزات و قطعات
هر روغن با توجه به پایهاش، ممکن است با برخی فلزات، واشرها، اورینگها یا پمپها ناسازگار یا واکنشزا باشد.
راهکار:
– با سازنده دستگاه یا سیستم مشاوره کنید و توصیههای آنان را رعایت کنید.
۴. کفکردن یا تولید کف (Foaming Tendency)
کف روی سطح روغن میتواند به گردش صحیح سیال و انتقال یکنواخت گرما آسیب بزند. برخی افزودنیها به روغن حرارتی کمک میکنند که کف کمتری داشته باشد.
ادامه
۵. دیرپایداری (Long Life) و عدم تشکیل رسوب
برخی روغنهای حرارتی دارای فرمولاسیون ویژه برای کاهش رسوب و افزایش طول عمر هستند.
۶. یکپارچگی تولیدکننده و خدمات پس از فروش
برندها و شرکتهایی که روغن حرارتی تولید میکنند باید دارای استانداردهای بینالمللی، مجوزهای معتبر و خدمات مشاوره و آنالیز روغن باشند.
راهکار:
– قبل از خرید از اعتبار تولیدکننده و تجربه مشتریان پیشین تحقیق کنید و به سراغ شرکتهای بدون سابقه نروید.
۷. قیمت و موجود بودن در بازار
گاهی به دلیل وارداتی بودن بعضی نمونهها، تهیه روغن یدکی دشوار است یا قیمت تمامشده به طور غیرقابل توجیهی بالا میرود.
راهکار:
– وضعیت موجودی و قیمتگذاری را بررسی کنید و همیشه مقداری روغن ذخیره داشته باشید.
۸. سازگاری با زیست محیط و سلامت پرسنل
در بسیاری خطوط صنعتی، تماس سهوی با روغن اتفاق میافتد. هر چه روغن، غیرسمیتر و بیبوتر باشد، بهتر است. در مواردی که تماس مستقیم با مواد خوراکی یا دارویی وجود دارد، باید از روغن مخصوص و دارای تاییدیه بهداشتی استفاده کنید.
خطاهای رایج هنگام خرید روغن حرارتی
خطاهای رایج هنگام خرید روغن حرارتی۱. خرید صرفاً بر اساس قیمت پایین و نه کیفیت و مشخصات فنی
۲. عدم توجه به توصیه و محدودیت سازنده دستگاه
۳. استفاده از روغنهایی که مدرک استاندارد معتبری ندارند
۴. عدم توجه به تاریخ تولید و نگهداری صحیح روغن
۵. عدم نمونهگیری دورهای از روغن در حال کار و بیتوجهی به آنالیز روغن
مراقبت و نگهداری از روغن حرارتی
بعد از خرید و راهاندازی، طول عمر مفید روغن حرارتی به شیوه کاربری و نگهداری بستگی دارد. چند نکته کلیدی در این خصوص:
– بررسی دورهای روغن: هر چند وقت یکبار نمونهای از روغن سیستم را آنالیز کنید تا کیفیت آن ارزیابی شود.
– فیلتراسیون: فیلترهای روغن حرارتی بایستی سالم و مرتب تعویض شوند تا ذرات و آلودگی وارد سیستم حرارتی نشود.
– خنکسازی مناسب حین خاموشی: ناگهانی خاموش شدن سیستم ممکن است به تخریب روغن حرارتی منجر شود. بهتر است در شیفت خاموشی، روغن را به تدریج سرد کنید.
– عدم ترکیب روغنهای مختلف: هر روغن حرارتی فرمولاسیون خاص دارد و ترکیب کردن آنها کیفیت و عملکرد را ضعیف میکند.
– نگهداری مخزن ذخیره روغن به دور از رطوبت و نور مستقیم آفتاب
جمعبندی پایانی
روغن حرارتی، سیالی حیاتی در بسیاری از صنایع است که نقش اساسی در بهبود عملکرد و کارایی سامانههای انتقال حرارت بازی میکند. انتخاب صحیح نوع و برند روغن حرارتی مناسب با شرایط و دمای عملیاتی، بهینهترین عملکرد و بیشترین طول عمر را برای تجهیزات به ارمغان میآورد. توجه به خصوصیات فنی نظیر پایداری حرارتی، نقطه اشتعال، مقاومت اکسیداسیون، عدم تشکیل رسوب و سازگاری با قطعات دستگاه، در کنار مراقبت و نگهداری صحیح، رمز دوام و بهرهوری بالاتر این ماده است.
امروزه با توجه به نوسانات بازار و گسترش محصولات وارداتی و داخلی با کیفیتهای متفاوت، انتخاب آگاهانه و خرید از مراکز معتبر ضرورتی بیشتر پیدا کرده است. بهرهگیری از مشاوره فنی تولیدکنندگان و بررسی دقیق کاتالوگها، به شما کمک میکند تا بهترین روغن حرارتی متناسب با نیاز صنعت خود را انتخاب کنید و با حفظ کیفیت، هزینههای جانبی ناشی از خرابی یا توقف خطوط تولید را به حداقل برسانید.
بدودن دیدگاه