شبکه خدمات نوآوری بومرنگ به‌عنوان کارگزار تبادل فناوری یک شرکت متقاضی، در نظر دارد در زمینه رفع نیاز فناورانه "افرایش طول عمر مفید روغن صنعتی" با کلیه افراد و شرکت‌های توانمند برای رفع این مسئله، تعامل و همکاری نماید.

ارسال پاسخ

شماره درخواست : RFP۴۱۹۷۰۳۰۷۸
تاریخ اعلام :97/04/06
تاریخ انقضا : 97/05/06


عنوان نیاز فناورانه :

افرایش طول عمر مفید روغن صنعتی

پیشینه موضوع :

روانکاری، علم تسهیل حرکت میان سطوحی است که در تماس با یکدیگر هستند. روانکاری به‌طورکلی به دو دسته تقسیم می‌شود:

Ⅰ. روانکاری خودرو (روغن دنده و روغن موتور)؛

Ⅱ. روانکاری صنعتی (گریس و روغن‌های صنعتی).

در صنعت سیمان یکی از پرمصرف‌ترین روغن‌های مصرفی، روغن‌های صنعتی گیربکس‌ها می‌باشد. این روغن‌ها باید مشخصات کلی مانند گرانروی مناسب (برای تضمین توزیع روغن به تمام سطوح روان‌شده)، سیالیت کافی و قابلیت چرخش در دمای پایین، پایداری شیمیایی (به‌منظور به حداقل رساندن اکسیداسیون در دمای بالا)، عمر سرویس‌دهی طولانی، تفکیک‌پذیری بالا از آب (به‌منظور حفاظت برابر تشکیل امولسیون‌های مضر) و خاصیت ضدزنگ (برای محافظت از دنده‌ها و سطوح یاتاقان از زنگ‌زدگی در اثر رطوبت) را داشته باشند.

به‌این‌ترتیب مهم‌ترین نقش روغن‌های جعبه‌دنده را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

  • فراهم آوردن شرایط نرم و آسان برای انتقال قدرت توسط دنده‌ها؛
  • تعویض دنده آسان برای گیربکس‌های دارای عملگر تعویض دنده؛
  • جدا نگه‌داشتن سطح فلزی دنده‌های متحرک؛
  • کاهش اصطکاک و سایش دنده‌ها؛ و
  • جلوگیری از خط افتادن روی اجزای تحت‌فشار.

یکی از پارامترهای مهم در انتخاب روغن مناسب، گرانروی است. به همین دلیل گرانروی سینماتیکی در دو دمای 110 درجه سلسیوس (برای مشخص کردن خواصی مانند سایش، خوردگی، صدا و نشتی) و دمای 40 درجه سلسیوس (برای بررسی خاصیت جریان) اندازه‌گیری می‌شود. روغن‌های صنعتی در طول مدت زمانی که مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دلایل مختلفی ازجمله گرمای بالا، حبس شدن هوا و نفوذ انواع آلودگی‌ها به داخل روغن، به‌آرامی مواد نگهدارنده خود را از دست می‌دهند و هم‌زمان ترکیبات مضر و ناخواسته‌ای با خاصیت اسیدی از طریق واکنش‌های شیمیایی روغن و اکسیژن درون روغن ایجاد می‌شود.

ازاین‌رو با انجام آزمایش‌های مختلف روی نمونه روغن و اندازه‌گیری ذرات معلق و روند تغییرات آن‌ها، می‌توان به شرایط روغن پی برد و با آنالیز روغن دنده، نسبت به تعویض به‌موقع آن و جلوگیری از تحمیل هزینه‌های اضافی ممانعت به عمل آورد. در این شرکت متقاضی تابه‌حال تصمیم‌گیری پیرامون تعویض روغن بر اساس آنالیز روغن بوده است.

شرح نیاز فناورانه :

در یک شرکت تولید سیمان، هم‌اکنون حدود 12 هزار لیتر روغن Shell omala f320 در سه دستگاه (یک دستگاه گیربکس آسیاب مواد و دو دستگاه گیربکس محصول) استفاده می‌شود. بر اساس استاندارد اولیه پیشنهادی شرکت Shell، پس از 18 ماه کارکرد (10000 ساعت) باید نسبت به تعویض روغن‌های روان کننده اقدام نمود.

مهم‌ترین دلایل کاهش کیفیت روغن دنده در این شرکت عبارت‌اند از:

  • حرارت بیش‌ازاندازه که در اثر عملکرد گیربکس‌ها و اصطکاک داخلی روغن به وجود می‌آید. این حرارت، عمل اکسیداسیون را تسریع می‌کند و با مصرف افزودنی‌های آنتی اکسید درون روغن، عمر مفید روغن را پایین می‌آورد. بر اساس آنالیزهای انجام‌شده، پس از 8 ماه کارکرد دستگاه، میزان افزودنی فسفر در روغن روان کننده به میزان ppm 60 کاهش می‌یابد که باید در صورت استفاده مجدد جبران شود.
  • آلایندگی ناشی از حضور ذرات جامد که می‌تواند به‌واسطه ورود از طریق ذرات عبوری از آب‌بندها، هوای ورودی به سیستم از محیط (گردوغبار)، باقی ماندن ذرات درون سیستم هنگام نصب قطعات و نیز ذرات حاصل از سایش قطعات داخلی باشد. استفاده از فیلتراسیون فیزیکی برای از بین بردن این ذرات مطلوب است. بر اساس آنالیزهای انجام‌شده، پس از 8 ماه کارکرد دستگاه، میزان عنصر فرسایشی آهن در روغن روان کننده ppm 10 افزایش می‌یابد که از میزان استاندارد روغن حدود ppm 7 بیشتر است.
  • اگر میزان آب درون روغن افزایش یابد، روغن از نظر ظاهری کمی کدر می‌شود (به اصطلاح ابری می‌شود). در صورت وجود آب آزاد، شدت سایش افزایش خواهد یافت (به دلیل کاهش مقاومت فیلم روانکار) و به‌تبع آن میزان خوردگی و زنگ‌زدگی سطوح فلزی بیشتر می‌شود، از طرف دیگر به دلیل کاهش افزودنی‌های کاتالیزورهای فلزی، تخریب سطوح چند برابر می‌شود. همچنین به دلیل انجام سریع اکسیداسیون، لجن اسیدی در سیستم ایجاد می‌شود و راندمان فیلتراسیون کاهش می‌یابد.
  • آلایندگی هوا که به‌واسطه حضور حباب‌های هوا درون روغن به وجود می‌آید، سبب تولید کف و افزایش شدید درجه حرارت خواهد شد (به دلیل کاهش حجم و تسریع روند اکسیداسیون).

تمامی این موارد سبب جایگزین کردن روغن مصرف شده با روغن تازه خواهد شد. در حال حاضر با توجه به قیمت این روغن و محدودیت‌های ایجاد شده برای واردات از شرکت اصلی و دریافت روغن درجه یک (مطابق با استانداردهای توصیه شده توسط سازنده این دستگاه‌ها)، تأمین روغن را با دشواری مواجه کرده است.

در این شرکت حجم روغن مصرفی در گیربکس آسیاب مواد 3.850 لیتر و حجم روغن مصرفی در هر کدام از دو گیربکس آسیاب محصول، 3.900 لیتر است. تاکنون تصمیم‌گیری پیرامون تعویض روغن بر اساس آنالیز روغن بوده است و دمای گیربکس‌ها نیز حداکثر 80 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

نمودار زیر نشان دهنده علل تمایل شرکت متقاضی به افرایش طول عمر مفید روغن در گیربکس‌های صنعتی است:

فازهای پروژه و یا برنامه اجرایی :

  • مرحله اول - دریافت پروپوزال‌ها (حداکثر تا 06 مردادماه 97)
  • مرحله دوم- داوری پروپوزال‌ها و تعیین پروپوزال منتخب (از 27 مردادماه 97)

حوزه های کلیدی موفقیت :

راه‌حل‌ها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند:

 

هنگام ارزیابی روغن مورد درخواست، 4 دسته خواص مدنظر قرار دارد و نتایج حاصل از آنالیزهای آزمایشگاهی و کارکرد آن‌ها در شرایط مشابه عملیاتی، معیار انتخاب ماده مطلوب خواهد بود.

آنالیز فیزیکی: گرانروی، چگالی، کف

  • چگالی روغن بر اساس استاندارد سازنده: kg/m3 903
  • گرانروی روغن بر اساس استاندارد سازنده در 40 درجه سلسیوس: 320 سانتی استوک (محدوده 328-310 سانتی استوک قابل‌قبول است)
  • گرانروی روغن بر اساس استاندارد سازنده در 100 درجه سلسیوس: 25 سانتی استوک

آنالیز شیمیایی: عدد اسیدیته، عدد قلیایی، تخمین عمر باقیمانده

  • عدد اسیدی mgKOH/g 54/0 – 36/0

آنالیز عنصری: ذرات فرسایشی، عناصر آلاینده، افزودنی‌های روغن

  • اگرچه ذرات فرسایشی حاضر در روغن، ناشی از دستگاه‌ها و اجزای ماشین‌آلات هستند اما میزان همراه‌شوندگی آن‌ها با روغن به خواص محصول مورد استفاده بستگی دارد. با توجه به برهم‌کنش اثر این ذرات، در نظر گرفتن تمامی این پارامترها در کنار یکدیگر مبنای تصمیم‌گیری برای انتخاب روغن مطلوب خواهد بود.

آنالیز آلودگی: شمارش ذرات معلق، آلودگی آب، سوخت، سیلیس و دوده در روغن

  • سطح قابل‌قبول تمیزی روغن بر اساس استاندارد ISO4406:1999 در این سیستم برابر 14/17/20 است و نباید از میزان 17/22/25 فراتر رود. نتایج حاصل از آنالیز برای روغن بازیابی‌شده باید نزدیک به استانداردهای محصول اولیه و مطابق با توصیه سازنده باشد.
رویکردهای قابل بررسی :

(راه‌حل‌های پیشنهادی لزوماً محدود به پیشنهادهای زیر نخواهد بود):

 

  • استفاده از روغن‌های جایگزین (استفاده از روغن‌های جایگزینِ محصول وارداتی در صورتی مورد قبول خواهد بود که نتایج آنالیز کارکرد آن‌ها در شرایط مشابه عملیاتی، نزدیک به استانداردهای مدنظر برای محصول Shell باشد)
  • افزودن Additive هایی برای بهبود عملکرد سایشی، افزایش عمر کارکرد روغن بازیافتی یا روغن اولیه، بهبود انتقال حرارتی و هر آنچه سبب شود تعویض روغن با حفظ کیفیت آن، به تأخیر بیفتد.
  • در صورت وجود آب، جدایش آب آزاد در روغن با روش‌هایی مانند جاذبه، سانتریفیوژ، لخته‌سازی، پلیمر جاذب، روش خلأ و رطوبت‌زدایی از سطح آزاد (البته تابه‌حال نتایج آنالیز روغن و تست‌های ساده‌ای همچون تست Crackle برای وجود آب در نمونه روغن گیربکس‌ها منفی بوده است.)
  • به‌کارگیری پودرهای احیاکننده برای تصفیه شیمیایی روغن کارکرده
  • استفاده از مواد افزودنی کاهش‌دهنده فشار (EP Additives) با در نظر گرفتن این مطلب که دمای عملیاتی در گیربکس‌های آسیاب معمولاً کمتر از 100 درجه سلسیوس است.
  • استفاده از صابون‌های فلزی، استرهای سنتتیک پلیمری و مخصوصاً نانو ذرات ریز پراکنده در روغن (باید سازگاری این مواد با سایر ترکیبات فرمولاسیون روغن نیز مدنظر قرار گیرد).
  • استفاده از روش‌هایی که محدود به فیلترینگ فیزیکی نباشد و برای بازیابی خواص شیمیایی روغن مطابق با استانداردهای اولیه، انجام تصفیه‌های شیمیایی و افزودن Additive های مناسب نیز در دستور کار قرار گیرد. همچنین هنگام انتخاب روش مناسب برای فیلتراسیون ثانویه، باید نوع روغن، گرانروی و سطح تمیزی مورد انتظار مدنظر قرار گیرد.
  • استفاده از تجهیزاتی برای انجام تصفیه فیزیکی و شیمیایی (در صورت پیشنهاد استفاده از تجهیزات، ماشین‌آلات باید اندازه مناسبی داشته باشند، حمل‌ونقل آن‌ها دشوار نباشد، برای شروع به کار نیازمند تجهیزات برقی اضافی نباشند و آلودگی صوتی زیادی تولید نکنند)
  • استفاده از روانکاری نقطه‌ای و موضعی (درصورت پیشنهاد استفاده از روانکاری نقطه‌ای و موضعی، هزینه خرید دستگاه‌های اتوماتیک توزیع‌کننده روغن و کالیبراسیون دستگاه مدنظر قرار گیرد)
  • ترجیحاً روش بازیابی روغن به‌صورت برخط/ Online باشد تا امکان گردش روغن وجود داشته باشد.

رویکردهای غیر قابل قبول :

راه‌حل‌ها و پیشنهادهای غیر جذاب:

  • روش‌هایی که صرفاً محدود به فیلترینگ فیزیکی باشند.
  • استفاده از آلاینده‌های محیط‌زیستی و حرارت بالا که باعث تجزیه اجزای روغن گردد.

تمامی پروپوزال‌ها باید از طریق ایمیل Proposal@boomerangtt.com یا سایت شبکه خدمات نوآوری بومرنگ در قالب پروپوزال از پیش طراحی‌شده ارسال گردند (قسمت پایین صفحه مربوط به نیاز فناورانه، گزینه ارسال پاسخ). علاوه بر قالب پروپوزال باید فایل رزومه و معرفی شرکت نیز ارسال گردد.

تاریخ عنوان فایل عملیات
97/04/06 RFP دانلود فایل
97/04/06 Proposal Template دانلود فایل
ارسال پاسخ