جداسازی آب از روغن هیدرولیک؛ راهکارها، دلایل و اهمیت آن

در سیستم ‌های صنعتی، روغن هیدرولیک نقش کلیدی در انتقال نیرو، روان‌کاری اجزاء متحرک و کنترل دما ایفا می‌کند. اما ورود آب به این روغن، یکی از چالش‌های رایج و پرهزینه در نگهداری تجهیزات هیدرولیکی است. وجود آب در روغن، حتی به میزان کم، می‌تواند کارایی سیستم را به شدت کاهش دهد و باعث خوردگی، سایش و خرابی زودهنگام قطعات شود. از این‌رو، جداسازی آب از روغن هیدرولیک یک اقدام حیاتی در مدیریت سیستم‌های هیدرولیک محسوب می‌شود. آشنایی با دلایل ورود آب، انواع آلودگی‌های آبی، روش‌های جداسازی و راهکارهای پیشگیرانه، به مدیران و تکنسین‌ها کمک می‌کند تا عمر مفید تجهیزات را افزایش داده و از توقف‌های ناگهانی جلوگیری کنند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد فیلتراسیون روغن با متخصصان ما در تماس باشید.

چرا آب وارد روغن هیدرولیک می‌شود؟

ورود آب به روغن هیدرولیک یکی از مشکلات رایج در سیستم‌های هیدرولیکی است که ممکن است به دلایل مختلفی رخ دهد. این پدیده می‌تواند به‌صورت تدریجی و نامحسوس اتفاق بیفتد، اما اثرات آن در بلندمدت بسیار مخرب خواهد بود. مهم‌ترین دلایل ورود آب به روغن هیدرولیک عبارت‌اند از:

• رطوبت محیط (جذب از هوا): در سیستم‌های باز یا نیمه‌باز، روغن در معرض تماس با هوای مرطوب قرار دارد. در این حالت، بخار آب از طریق تهویه یا درزهای سیستم جذب می‌شود و به‌مرور وارد روغن می‌گردد.
• میعان (تغییرات دمایی): اختلاف دمای شب و روز یا خنک‌ شدن سریع سیستم باعث تشکیل بخار و سپس تقطیر آن در داخل مخزن روغن می‌شود. این آب مایع به‌راحتی وارد مدار روغن می‌شود.
• نشتی در مبدل‌های حرارتی: بسیاری از سیستم‌های هیدرولیکی از مبدل حرارتی آبی برای خنک‌سازی استفاده می‌کنند. در صورت نشت یا ترک در این مبدل‌ها، آب مستقیماً به داخل مدار روغن نفوذ می‌کند.
• تمیزکاری نادرست تجهیزات: شست‌وشوی قطعات یا مخزن با آب فشار قوی بدون خشک‌سازی کامل ممکن است منجر به ورود آب به سیستم شود.
• بهره‌برداری در شرایط مرطوب: در محیط‌های صنعتی با رطوبت بالا، عدم استفاده از تجهیزات ضد رطوبت مانند فیلترهای هوا یا دریچه‌های تهویه مناسب، راه نفوذ آب به روغن را باز می‌کند.

شناخت این عوامل و کنترل آن‌ها نقش مهمی در پیشگیری از آلودگی روغن و جلوگیری از نیاز به جداسازی آب از روغن هیدرولیک خواهد داشت.

اثرات مخرب وجود آب در روغن هیدرولیک

حضور آب در روغن هیدرولیک، حتی در مقادیر کم، می‌تواند عواقب جدی و پرهزینه‌ای برای عملکرد سیستم‌های هیدرولیکی به همراه داشته باشد. این تأثیرات نه‌تنها راندمان کلی سیستم را کاهش می‌دهد، بلکه باعث استهلاک سریع‌تر تجهیزات نیز می‌شود. در ادامه مهم‌ترین اثرات منفی آب در روغن هیدرولیک را بررسی می‌کنیم:

• کاهش قدرت روان‌کاری روغن: آب باعث رقیق شدن روغن شده و ضخامت فیلم روغن بین قطعات متحرک را کاهش می‌دهد. این موضوع باعث افزایش اصطکاک و سایش مکانیکی می‌شود.
• خوردگی قطعات فلزی: وجود آب به‌ویژه در حضور اکسیژن و دمای بالا، فرآیند اکسیداسیون را تشدید می‌کند و باعث زنگ‌زدگی و پوسیدگی اجزای فلزی مانند پمپ‌ها، شیرآلات و سیلندرها می‌شود.
• تشکیل کف و حباب‌های هوا: آب می‌تواند همراه با هوا در روغن به شکل امولسیون درآید و باعث ایجاد کف شود. این کف، خاصیت انتقال نیرو را کاهش داده و پاسخ‌دهی سیستم را مختل می‌کند.
• خرابی زودرس فیلترها و سیل‌ها: فیلترها در مواجهه با آب، اشباع شده و توانایی تصفیه را از دست می‌دهند. همچنین، آب به اورینگ‌ها و سیل‌ها آسیب می‌زند و باعث پارگی یا نشت می‌شود.
• تخریب شیمیایی و کاهش عمر روغن: آب می‌تواند با افزودنی‌های روغن واکنش دهد و باعث تجزیه آن‌ها شود. این فرایند باعث کاهش عمر مفید روغن و تولید اسیدهای مضر در سیستم می‌شود.
• افزایش دمای سیستم: وجود آب باعث ناپایداری گرمایی روغن شده و در نتیجه سیستم برای خنک‌سازی بیش‌تر تحت فشار قرار می‌گیرد.

به همین دلیل، جداسازی آب از روغن هیدرولیک نه‌تنها یک راهکار اصلاحی بلکه یک اقدام پیشگیرانه ضروری برای تضمین کارایی و ایمنی سیستم‌های هیدرولیکی است.

انواع آب موجود در روغن هیدرولیک

آبی که وارد روغن هیدرولیک می‌شود، می‌تواند به سه شکل متفاوت در آن حضور داشته باشد. شناخت نوع حضور آب در روغن، برای انتخاب روش مناسب جداسازی آب از روغن هیدرولیک کاملاً ضروری است. در ادامه به معرفی این سه نوع آب و ویژگی‌های هر کدام می‌پردازیم:

آب آزاد (Free Water)

این نوع آب به صورت قطرات مجزا در روغن وجود دارد و با چشم قابل مشاهده است، به‌ویژه زمانی که غلظت آن از حد اشباع روغن بیشتر شده باشد. معمولاً در ته مخزن جمع می‌شود و می‌توان آن را با روش‌های ساده‌ای مانند ته‌نشینی یا تخلیه از کف مخزن جدا کرد.

آب امولسیون‌شده (Emulsified Water)

در این حالت، ذرات بسیار ریز آب درون روغن پخش شده‌اند و با چشم قابل تشخیص نیستند. این حالت معمولاً باعث تغییر رنگ روغن به حالت شیری یا کدر می‌شود. امولسیون‌ها پایداری بالایی دارند و جداسازی آن‌ها نیاز به روش‌هایی مانند کوآلسر، سانتریفیوژ یا خشک‌کن خلأ دارد.

آب محلول (Dissolved Water)

آب در این حالت به‌صورت مولکولی در روغن حل شده و کاملاً نامرئی است. روغن‌ها بسته به نوع و دما، ظرفیت محدودی برای نگهداری آب محلول دارند. وقتی این ظرفیت اشباع شود، آب اضافی به‌صورت آزاد یا امولسیون ظاهر می‌شود. برای حذف این نوع آب، اغلب از خشک‌کن‌های خلأ (Vacuum Dehydrators) استفاده می‌شود.

روش‌ های سنتی و صنعتی جداسازی آب از روغن هیدرولیک

پس از شناسایی وجود آب در سیستم هیدرولیک، گام بعدی انتخاب روش مناسب برای حذف آن است. انتخاب روش مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع آب موجود (آزاد، امولسیون، محلول)، حجم روغن، حساسیت سیستم و هزینه‌های عملیاتی بستگی دارد. در این بخش به بررسی مؤثرترین روش‌های جداسازی آب از روغن هیدرولیک می‌پردازیم:

رسوب‌گذاری (Sedimentation) – روش سنتی

در این روش ساده و کم‌هزینه، سیستم برای مدتی خاموش می‌ماند تا آب آزاد به دلیل چگالی بالاتر، در کف مخزن ته‌نشین شود. سپس از طریق شیر تخلیه، آب جدا می‌شود. این روش تنها برای آب آزاد مؤثر است و برای آب امولسیون یا محلول کاربرد ندارد.

فیلترهای جذب رطوبت (Water Absorbing Filters)

این فیلترها از مواد جاذب رطوبت (مانند سیلیکاجل یا پلیمرهای ویژه) ساخته شده‌اند و قادرند رطوبت موجود در روغن را جذب کنند. این روش برای سیستم‌های کوچک یا مواقعی که میزان آب کم است، کاربرد دارد.

سانتریفیوژ (Centrifuge)

با استفاده از نیروی گریز از مرکز، آب و روغن بر اساس اختلاف چگالی از هم جدا می‌شوند. این روش برای جداسازی آب آزاد و امولسیون‌شده مناسب است و در کاربردهای صنعتی سنگین مانند صنایع فولاد و کشتی‌رانی بسیار رایج است.

کوآلسر (Coalescer)

کوآلسرها با ترکیب میکروذرات آب درون روغن، قطرات بزرگ‌تری تشکیل می‌دهند که سپس به راحتی ته‌نشین یا جدا می‌شوند. این روش برای آب امولسیون‌شده مؤثر است و در سیستم‌های پیوسته استفاده می‌شود.

خشک‌کن خلأ (Vacuum Dehydration) – روش صنعتی پیشرفته

این سیستم، روغن را تحت شرایط خلأ قرار می‌دهد تا آب محلول و امولسیون‌شده در دمای پایین تبخیر شده و از روغن جدا شود. این روش پیشرفته‌ترین و مؤثرترین گزینه برای حذف انواع مختلف آب است و در صنایع حساس مانند هوافضا و تجهیزات هیدرولیکی دقیق کاربرد دارد.

البته! در ادامه متن مربوط به بخش «مقایسه کارایی روش‌های مختلف جداسازی» آمده است:

مقایسه کارایی روش‌ های مختلف جدا سازی

انتخاب بهترین روش برای جداسازی آب از روغن هیدرولیک بستگی به نوع آلودگی، میزان آب موجود، شرایط عملیاتی و بودجه در دسترس دارد. در این بخش، روش‌های پرکاربرد را از نظر مزایا، معایب و کاربردهای معمول با هم مقایسه می‌کنیم:

راهکارهای پیشگیرانه برای جلوگیری از ورود آب به روغن هیدرولیک

پیشگیری همیشه بهتر و مقرون به صرفه‌تر از درمان است؛ به‌خصوص در سیستم‌های هیدرولیک که ورود آب به روغن می‌تواند منجر به هزینه‌های سنگین تعمیر و تعویض شود. اجرای راهکارهای پیشگیرانه به کاهش احتمال آلودگی آب و افزایش عمر مفید روغن و تجهیزات کمک می‌کند. در ادامه مهم‌ترین اقدامات پیشگیرانه را بررسی می‌کنیم:

استفاده از مخازن و سیستم‌های بسته

طراحی سیستم‌های هیدرولیک به صورت بسته یا نیمه‌بسته باعث کاهش تماس روغن با هوای مرطوب می‌شود و احتمال جذب رطوبت را کاهش می‌دهد.

نگهداری و تعویض منظم فیلترهای تنفسی مخزن

فیلترهای تنفسی مخزن وظیفه جلوگیری از ورود ذرات و رطوبت را دارند. نگهداری صحیح و تعویض دوره‌ای این فیلترها باعث کاهش ورود رطوبت به روغن می‌شود.

کنترل و تعمیر نشت‌ها و آسیب‌های سیستم خنک‌کننده

بازرسی منظم مبدل‌های حرارتی و خطوط خنک‌کننده برای جلوگیری از نشتی آب به داخل سیستم هیدرولیک حیاتی است.

شست‌وشوی اصولی تجهیزات

در هنگام تمیزکاری، استفاده از روش‌ها و ابزار مناسب و جلوگیری از نفوذ آب به داخل سیستم با درزگیری و پوشش مناسب اهمیت زیادی دارد.

کنترل دمای سیستم

تغییرات دمایی شدید می‌تواند باعث میعان بخار آب شود؛ بنابراین کنترل دما و استفاده از عایق‌بندی مناسب در مخازن و خطوط انتقال روغن کمک می‌کند از این مشکل جلوگیری شود.

آموزش اپراتورها و تکنسین‌ها

آموزش نحوه نگهداری صحیح سیستم و شناخت علائم ورود آب، به تیم عملیاتی کمک می‌کند تا سریع‌تر واکنش نشان داده و از مشکلات جدی جلوگیری شود.

جمع ‌بندی

آلودگی آب در روغن هیدرولیک یکی از بزرگ‌ترین تهدیدات برای عملکرد بهینه و طول عمر تجهیزات هیدرولیکی است. جداسازی آب از روغن هیدرولیک و جلوگیری از ورود آن به سیستم، دو اقدام حیاتی برای حفظ سلامت و کارایی ماشین‌آلات صنعتی به شمار می‌روند.

شرکت نوین احیا با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته و تیم متخصص، راهکارهای مؤثر و اختصاصی برای تشخیص، جداسازی و پیشگیری از آلودگی‌های آب در سیستم‌های هیدرولیک ارائه می‌دهد. به کمک خدمات نوین احیا می‌توانید از بروز خسارت‌های جبران‌ناپذیر جلوگیری کرده و هزینه‌های تعمیرات را به حداقل برسانید.