الزيت المرحل هو المخرب الصامت الكامن في نظام الهواء المضغوط الخاص بك، والذي يدمر المعدات ببطء ويلوث عملياتك. قد لا ترى ذلك يحدث، ولكنه يكلفك أموالاً كل يوم من خلال انخفاض الكفاءة وفشل المكونات قبل الأوان ومشاكل جودة المنتج.
يحدث ترحيل الزيت عندما ينحصر زيت التشحيم من ضواغط الهواء في تيار الهواء المضغوط وينتقل إلى مجرى الهواء لتلويث المكونات الهوائية وأدوات الهواء وتطبيقات الاستخدام النهائي. يمكن أن يتراوح هذا التلوث من بخار الزيت المجهري إلى قطرات الزيت المرئية، اعتمادًا على ظروف النظام وجودة الترشيح.
في الأسبوع الماضي فقط، تلقيت مكالمة محمومة من ماركوس، وهو مدير مصنع في منشأة لمعالجة الأغذية في مانشستر. كان نظام الهواء المضغوط “الخالي من الزيت” الخاص بهم يترك بقايا زيت على معدات التعبئة والتغليف، مما يهدد امتثالهم لإدارة الغذاء والدواء. ما اعتقدوا أنه مستحيل اتضح أنه حالة كلاسيكية من ترحيل الزيت من ضاغط لولبي دوار قديم كان من المفترض أن يكون خاليًا من الزيت ولكن كان به أعطال في مانع التسرب.
جدول المحتويات
- ما الذي يسبب ترحيل الزيت في أنظمة الهواء المضغوط؟
- كيف يمكنك الكشف عن التلوث بالزيت في إمدادات الهواء لديك؟
- ما هي التكاليف الخفية لترحيل النفط؟
- كيف يمكنك منع ترحيل الزيت بفعالية؟
- الأسئلة الشائعة
ما الذي يسبب ترحيل الزيت في أنظمة الهواء المضغوط؟
يساعدك فهم الأسباب الجذرية على معالجة هذه المشكلة من جذورها بدلاً من الاكتفاء بمعالجة الأعراض.
ينتج الزيت المرحل في المقام الأول عن قيود تصميم الضاغط، وموانع التسرب البالية، والصيانة غير السليمة، وأنظمة معالجة الهواء غير الملائمة. حتى الضواغط “الخالية من الزيت” يمكن أن تتعرض للتلوث بالزيت في ظل ظروف معينة، مما يجعل هذا الأمر مصدر قلق عالمي لمستخدمي الهواء المضغوط.
المصادر الأولية للتلوث النفطي
مشاكل الضاغط اللولبي الدوار: صُممت الضواغط الحلزونية الدوارة المحقونة بالزيت لفصل الزيت عن الهواء المضغوط، ولكن هذا الفصل ليس مثاليًا أبدًا 100%. البالية فواصل الهواء/الزيت1, أو موانع التسرب التالفة، أو التشغيل خارج معايير التصميم يمكن أن يزيد من ترحيل الزيت بشكل كبير. لقد قمت بقياس محتوى الزيت الذي يقفز من 3 جزء في المليون2 إلى أكثر من 25 جزء في المليون عندما تتجاوز عناصر الفاصل عمرها الافتراضي.
مشاكل الضاغط الترددي: تعتمد ضواغط المكبس على الحلقات وموانع التسرب لمنع انتقال الزيت إلى غرف الضغط. ومع تآكل هذه الحلقات، يزداد ترحيل الزيت أضعافًا مضاعفة. وتعمل درجات حرارة التشغيل المرتفعة على تسريع هذا التآكل، مما يخلق حلقة مفرغة من التلوث المتزايد.
“مفاهيم خاطئة عن الضواغط ”الخالية من الزيت": يعتقد العديد من المشغلين أن الضواغط الخالية من الزيت تقضي على مخاوف الترحيل تمامًا. ومع ذلك، لا تزال هذه الماكينات تستخدم الزيت في علب التروس والمحامل. يمكن أن يؤدي تعطل مانع التسرب إلى إدخال الزيت في مجرى الهواء، ويمكن أن يؤدي التلوث الجوي إلى دخول الزيت الخارجي إلى النظام من خلال السحب.
تلوث المصب: يمكن أن يدخل الزيت إلى النظام الخاص بك في اتجاه مجرى الضاغط من خلال صهاريج التخزين الملوثة، أو الأنابيب التي تحتوي على زيوت التصنيع المتبقية، أو المبردات اللاحقة التي بها تسريبات في الأنابيب. لقد تتبعت ذات مرة تلوثًا غامضًا بالزيت إلى مبادل حراري حيث كان ماء التبريد الذي يحتوي على زيت القطع يتسرب إلى تيار الهواء المضغوط.
العوامل البيئية والتشغيلية
تأثيرات درجة الحرارة: تقلل درجات حرارة التشغيل العالية من لزوجة الزيت3, مما يسهل مرور الزيت عبر الفواصل وموانع التسرب. تُظهر الضواغط التي تعمل فوق 200 درجة فهرنهايت (93 درجة مئوية) درجة حرارة تفريغ أعلى بكثير من معدلات ترحيل الزيت.
تغيرات الضغط: يمكن أن تؤدي التغيرات السريعة في الضغط إلى إرباك أنظمة الفصل، مما يسمح لقطرات الزيت بالتسرب إلى تيار الهواء. وهذه مشكلة خاصة في الأنظمة ذات دورات التشغيل/التوقف المتكرر أو الطلب المتغير.
كيف يمكنك الكشف عن التلوث بالزيت في إمدادات الهواء لديك؟
يمنع الاكتشاف المبكر التلوث المكلف للعمليات والمعدات النهائية.
يتطلب الاكتشاف الفعال للزيت كلاً من الفحص البصري وطرق الاختبار الكمي، بما في ذلك مراقبة بخار الزيت، وتحليل المكثفات، وفحص المعدات النهائية. والمفتاح هو وضع قياسات أساسية ومراقبة الاتجاهات مع مرور الوقت.
طرق الاختبار والمعايير
تصنيف ISO 8573 ISO 85734: تحدد هذه المواصفة القياسية الدولية فئات جودة الهواء بناءً على محتوى الجسيمات والماء والزيت. بالنسبة للزيت، تسمح الفئة 1 بحد أقصى 0.01 مجم/م³، بينما تسمح الفئة 5 بحد أقصى 25 مجم/م³. يساعدك فهم هذه التصنيفات على تحديد جودة الهواء المناسبة لتطبيقاتك.
اختبار المكثفات: جمع المكثفات من مجففات الهواء والمبردات اللاحقة لتحليل محتوى الزيت. وينبغي أن تنتج الأنظمة النظيفة مكثفات صافية من الماء، بينما تُظهر الأنظمة الملوثة بالزيت تصريفًا حليبيًا أو ملونًا. يمكن أن يكشف هذا الفحص البصري البسيط عن المشاكل قبل إجراء الاختبارات المكلفة.
فحص معدات المصب: افحص الأسطوانات الهوائية وأدوات الهواء ومعدات الرش بحثاً عن بقايا الزيت. اكتشف حسن، الذي يدير منشأة لتعبئة وتغليف الأدوية في دبي، وجود بقايا زيت من خلال ملاحظة تغير طفيف في اللون على مواد التعبئة والتغليف التي يفترض أنها معقمة. أدى ذلك إلى إجراء إصلاح شامل للنظام منع حدوث مشاكل تنظيمية.
أجهزة مراقبة الزيت الإلكترونية: توفر أجهزة مراقبة بخار الزيت الحديثة قياسًا مستمرًا لمحتوى الزيت في الهواء المضغوط. يمكن لهذه الأجهزة اكتشاف مستويات الزيت المنخفضة التي تصل إلى 0.003 مجم/م³ وتوفر إنذارًا مبكرًا بأعطال الفواصل أو مصادر التلوث الأخرى.
ما هي التكاليف الخفية لترحيل النفط؟
تمتد التكلفة الحقيقية لترحيل النفط إلى ما هو أبعد من الأضرار الواضحة للمعدات.
يؤدي التلوث بالزيت إلى تكاليف متتالية بما في ذلك تعطل المكونات قبل الأوان، ومشكلات جودة المنتج، وزيادة متطلبات الصيانة، ومشكلات الامتثال التنظيمي المحتملة. غالبًا ما تتجاوز هذه التكاليف الخفية نفقات الإصلاح الواضحة بمقدار 5-10 أضعاف.
التلف المباشر للمعدات
تعطّل المكوّن الهوائي: يتسبب التلوث بالزيت في التصاق الصمامات، وتورم مانع تسرب الأسطوانة، وانسداد المرشح. تتطلب الأسطوانات التي تعمل بالهواء المضغوط المعرضة لترحيل الزيت عادةً استبدال مانع التسرب بمعدل 3-4 مرات أكثر من تلك التي تحتوي على إمدادات هواء نظيفة.
أداء الأدوات الهوائية: تفقد مسدسات الرش، وماكينات الصنفرة، وغيرها من الأدوات الهوائية الأخرى أداءها عندما يلوث الزيت ممراتها الداخلية. يمكن أن تتطلب عيوب الطلاء الناتجة عن التلوث بالزيت إعادة طلاء كاملة، مما يكلف مئات المرات أكثر من منع التلوث في البداية.
تأثير العملية والمنتج
مشكلات مراقبة الجودة: في مجال تصنيع الأغذية والأدوية والإلكترونيات، يمكن أن يؤدي التلوث بالزيت إلى جعل دفعات كاملة من المنتجات غير صالحة للاستخدام. يمكن لحدث تلوث واحد أن يكلف أكثر من تركيب أنظمة شاملة لمعالجة الهواء.
الامتثال التنظيمي: لدى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية وإدارة السلامة والصحة المهنية وغيرها من الهيئات التنظيمية متطلبات صارمة لجودة الهواء المضغوط في تطبيقات معينة. يمكن أن تؤدي انتهاكات ترحيل الزيت إلى إيقاف الإنتاج والغرامات وفقدان الشهادات.
كيف يمكنك منع ترحيل الزيت بفعالية؟
تتطلب الوقاية نهجًا منهجيًا يتناول كلاً من المعدات والعوامل التشغيلية.
تجمع الوقاية الفعالة من ترحيل الزيت بين الاختيار المناسب للضاغط، والمعالجة الشاملة للهواء، والصيانة المنتظمة، والمراقبة المستمرة. تتعامل أنجح المنشآت مع جودة الهواء المضغوط بنفس الجدية التي تتعامل بها مع جودة الطاقة الكهربائية.
حلول على مستوى الضاغط
اختيار الضاغط المناسب: اختر تقنية الضاغط المناسبة لمتطلبات جودة الهواء لديك. الضواغط الخالية من الزيت الحقيقية (الطرد المركزي أو الحلزونية الخالية من الزيت) تقضي على مصدر التلوث الأساسي ولكنها تتطلب استثمارًا أوليًا أعلى وصيانة متخصصة.
صيانة الفاصل: استبدل فواصل الهواء/الزيت وفقًا لجداول الشركة المصنعة، وليس عندما تتعطل تمامًا. يمكن لعنصر فاصل بتكلفة $200 أن يمنع الآلاف من أضرار التلوث في المصب. مراقبة فرق الضغط عبر الفواصل للتنبؤ بتوقيت الاستبدال.
إدارة درجة الحرارة: الحفاظ على درجات حرارة التشغيل المناسبة من خلال التهوية الكافية والتنظيف المنتظم للمبرد وأنماط التحميل المناسبة. تنتج الضواغط التي تعمل بدرجة حرارة عالية جدًا المزيد من الزيت المرحل.
أنظمة معالجة الهواء
ترشيح متعدد المراحل: التثبيت مرشحات التكثيف5 مصممة خصيصاً لإزالة الزيت. يستخدم النظام النموذجي الترشيح للأغراض العامة متبوعًا بمرشحات التكثيف والكربون المنشط لإزالة بخار الزيت. قم بتحديد حجم هذه المرشحات لمعدلات التدفق الفعلية، وليس سعة الضاغط المسماة.
تصريف مناسب: تأكد من أن جميع الفلاتر والمبردات اللاحقة والفواصل مزودة بمصارف أوتوماتيكية تعمل. توفر المكثفات المتراكمة مسارًا لدخول الزيت مرة أخرى إلى مجرى الهواء. لقد رأيت أنظمة تسببت فيها المصارف المعطلة في تراكم مستويات الزيت حتى أصبح التلوث أمرًا حتميًا.
وضع المرشح الاستراتيجي: قم بتركيب مرشحات إزالة الزيت بالقرب من الضاغط قدر الإمكان، قبل دخول الهواء إلى أنابيب التوزيع. هذا يمنع الزيت من طلاء جدران الأنابيب وخلق مصادر تلوث مستمرة.
حماية النظام الكهربائي
في شركة Bepto، نحن ندرك أن ترحيل الزيت لا يضر فقط بالمكونات الهوائية - بل يمكن أن يؤثر أيضًا على الأنظمة الكهربائية. يمكن للهواء الملوث بالزيت أن يحمل جزيئات موصلة تخلق مشاكل لأجهزة التحكم الإلكترونية الحساسة.
اختيار غدة الكابل: تحمي غدد الكابلات المصنفة IP68 لدينا التوصيلات الكهربائية من البيئات الملوثة بالزيت. في المرافق التي تعاني من مشاكل في نقل الزيت، يمكن أن تسمح غدد الكابلات القياسية بدخول الزيت، مما يؤدي إلى تعطل العزل وتعطل نظام التحكم.
حماية EMC: يمكن أن يؤثر التلوث بالزيت على التوافق الكهرومغناطيسي في أنظمة التحكم. توفر غدد كبلات التوافق الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي التي نقدمها حماية بزاوية 360 درجة مع الحفاظ على العزل البيئي، مما يضمن التشغيل الموثوق حتى في البيئات الملوثة.
الخاتمة
يمثل ترحيل الزيت في أنظمة الهواء المضغوط مشكلة خطيرة ولكن يمكن الوقاية منها وتتطلب إدارة استباقية. من خلال فهم الأسباب وتنفيذ طرق الكشف المناسبة والاستثمار في استراتيجيات الوقاية الشاملة، يمكنك حماية معداتك والحفاظ على جودة المنتج وتجنب حوادث التلوث المكلفة. تذكر أن تكلفة الوقاية دائمًا ما تكون أقل من تكلفة تنظيف التلوث واستبدال المعدات. 😉
الأسئلة الشائعة
س: ما مقدار الزيت المرحل الطبيعي في أنظمة الهواء المضغوط؟
A: تنتج الضواغط اللولبية الدوارة المحقونة بالزيت عادةً 2-5 جزء في المليون من الزيت المرحل عند صيانتها بشكل صحيح. تشير المستويات التي تزيد عن 10 جزء في المليون إلى وجود مشاكل تتطلب عناية فورية، بينما قد تتطلب التطبيقات الغذائية أقل من 0.01 جزء في المليون.
س: هل يمكن أن تظل الضواغط الخالية من الزيت تعاني من مشاكل التلوث بالزيت؟
A: نعم، يمكن أن تتعرض الضواغط الخالية من الزيت للتلوث من أعطال مانع التسرب أو تلوث السحب الجوي أو مصادر المصب. إنها تقضي على مصدر الزيت الأساسي ولكنها لا تضمن عدم وجود محتوى زيت بدون معالجة الهواء المناسبة.
س: ما الفرق بين رذاذ الزيت وبخار الزيت في الهواء المضغوط؟
A: يتكون رذاذ الزيت من قطرات سائلة يمكن إزالتها بواسطة مرشحات الاندماج، في حين أن بخار الزيت غازي ويتطلب امتزاز الكربون المنشط. كلا الشكلين يسببان التلوث، ولكن يصعب إزالة البخار واكتشافه.
س: كم مرة يجب أن أفحص الهواء المضغوط بحثًا عن محتوى الزيت؟
A: الاختبار شهريًا في التطبيقات الحرجة مثل معالجة الأغذية أو المستحضرات الصيدلانية، وكل ثلاثة أشهر في التصنيع العام. قم بتركيب أجهزة مراقبة مستمرة في التطبيقات عالية الخطورة حيث يمكن أن يتسبب التلوث في أضرار كبيرة أو مشاكل تنظيمية.
س: ما هي فئة الزيت ISO 8573 التي أحتاجها لاستخدامي؟
A: الفئة 1 (≤0.01 ملغم/م³) للأغذية والأدوية والإلكترونيات؛ الفئة 2 (≤0.1 ملغم/م³) للتصنيع الدقيق؛ الفئة 3 (≤1 ملغم/م³) للاستخدام الصناعي العام. قد تكون الفئات الأعلى مقبولة للتطبيقات غير الحرجة مثل التنظيف والضغط الهوائي العام.
-
تعرّف على وظيفة ومبدأ تشغيل فواصل الهواء/الزيت. ↩
-
الحصول على تعريف واضح لمصطلح “جزء في المليون” (ppm) كمقياس للملوثات. ↩
-
فهم تعريف لزوجة الزيت وسبب تأثرها بدرجة الحرارة. ↩
-
راجع المواصفة القياسية الرسمية ISO 8573 وتصنيفاتها لنقاء الهواء المضغوط. ↩
-
استكشف مبدأ عمل مرشحات الاندماج وكيفية التقاط رذاذ الزيت. ↩
