مواصفات زيوت التشحيم

تصنع كافة منتجات زيوت التشحيم عن طريق مزج زيوت اساس ومواد مضافة مع بعضها البعض لتشكيل زيت تشحيم معين.

غير أنه في بعض الحالات يمكن ان يتكون المنتج من زيت الأساس فقط دون مواد مضافة، وهو ما يشار إليه عادة بالزيت المعدني.

أ - زيوت الأساس:

يوجد في زيوت الأساس خصائص متأصله، حيث تعتمد هذه الخصائص على الزيت الخام المستخدم وكذلك طريقة التنقية، وتعتبر خصائص زيت الأساس هذه عوامل هامة للغاية في تحديد نوع المنتج النهائي.

--------------------------------------------------------------------------------------

1 - خصائص زيوت الاساس:

أ ) اللزوجة:

تُعتبر اللزوجة أهم خاصية في أي منتج تشحيم، وهي مقياس السيولة (التدفقية) في درجات حرارة معينة. وإذا كانت درجة اللزوجة خفيفة للغاية، فإن طبقة الزيت تتعرض للعصر والانضغاط فيما بين السطوح المعدنية المتحركة وبالتالي يسمح لها بالاحتكاك مع بعضها البعض وإذا كانت درجة اللزوجة سميكة للغاية، فإن الزيت لن ينتقل إلى الأماكن الضيقة حيث تحتاج له.

وهذا سيحتاج إلى قوة ضخ زائدة من شأنها أن تزيد الحمل على المضخات وكذلك زيادة الحرارة، كما أن ذلك لن يسمح بسهولة دوران المحرك.

وتحدد لزوجة زيوت الأساس عموماً بطريقة سيبرلت لقياس اللزوجة. وتعطي هذه الطريقة الوقت الذي يستغرقة 60 ملليلتر من الزيت كي يتدفق من خلال أنبوب ذي قطر صغير في درجة حرارة معينة. ويعبر عن هذا بالحروف SUS (ثانية سيبولت عالمية) وذكل إما بدرجة حرارة 37.7 درجة مئوية أو 45 ثانية سيبولت عالمية في درجة حرارة 38.8 درجة مئوية.

ويعبر النظام المتري عن اللزوجة بالسنتي ستوك (Cst أو بوحدات SI (مم2/ستوك) وبدرجة حرارة بالسيلسيوس.

وهذا لا شك سيصبح المقياس في المستقبل القريب، بيد أن اللزوجة بطريقة سيبولت مازالت هي النظام الأكثر شيوعاً.

ويستثنى من ذكل قياس لزوجة الزيوت بدرجات الحرارة المنخفضة. وفي هذه الحالة، يتم استخدام جهاز مُرفق بارد لتحديد اللزوجة والتي يعبر عنها عادة بالسنتي بويز. وبدرجة حرارة -10 إلى -35 درجة مئوية.
-------------------------------------------------------------------------------------

ب ) مؤشر اللزوجة:

تتغير لزوجة زيوت التشحيم مع تغير درجة الحرارة، حيث تصبح الزيوت أخف عندما تزداد درجة وأكثر سماكة عندما تنخفض درجة الحرارة. فالزيت الذي يكون 100 ثانية سيبولت عالمية بدرجة حرارة 40 درجة مئوية، ستكون لزوجته أقل بدرجة حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية وتزداد انخفاضاً بدرجة حرارة 150 درجة مئوية.

كما أن الاختلاف في أنواع الزيوت تجعل هذا التغير في الللزوجة يختلف في معدله بين نوع وآخر.

ومعدل التغيير هذا يُشار إليه بمؤشر اللزوجة. وباختصار يقالعن الزيت أنه ذو مؤشر لزوجة مؤكد VI”.

ويعتبر مقياس مؤشر اللزوجة مقياساً اعتباطيا الى حد كبير.

وعن طريق قياس مقدار تغير مؤشر اللزوجة من درجة حرارة 40 درجة مئوية الى 100 درجة مئوية، يتم تحديد مؤشر اللزوجة للزيوت.

وعندما تم وضع المقياس، فإن الزيت الأفضل (وهو الزيت الذي تعرض لأقل حد من التغيير) أعطى الرقم 100 بينما أعطيى الزيت الذي تعرض لأكبر حد من التغير الرقم صفر.

وقد ساد الاعتقاد بأن جميع الزيوت من شأنها أن تحتل مواقعاً بين هذين الحدين. غير أنه مع وجود أساليب التقنية المتطورة « ، أصبح بالإمكان اليو انتاج زيوت تتجاوز الرقم 100 بكثير.

والجدير بالذكر أن مؤشر اللزوجة لزيت أساسي يرتبط بشكل مباشر بنوعية الزيت الخام وكذلك طرق التنقية المستخدمة.

وعموماً فإن زيوت الاساس ذات المؤشر المنخفض ستكون بين 15 إلى 30 والمتوسطة بين 30 و 85 والمرتفعة بين 85 و 100.

---------------------------------------------------------------------------------------

ج ) نقطة الوميض:

إن نقطة الوميض هي درجة الحرارة التي تومض فيها كمية تصل إلى 70 ملل من الزيت عند تعرضها للهب مكشوف.

وهذه النقطة قد تكون بين 132 و 327 درج مئوية. ويعتبر هذا الأمر مؤشراً لقدرة الزيت على التطاير وعاملاً هاماً في زيوت المحركات ومعدلات استهلاكها.

--------------------------------------------------------------------------------------

د ) نقطة الإنسكاب:

وهي أدنى درجة حرارة ينسكب فيها الزيت. ويعتبر هذا الأمر بالطبع هاماً للغاية بالنسبة لزيوت المحركات وزيوت التشحيم الأخرى التي تعمل في درجات حرارة منخفضة ودرجات حرارة منخفضة للغاية.

وترتبط درجة الإنسكاب مباشرة بنوعية الخام المستخدم ومحتوى الشمع الموجود فيه.

خصائص أخرى:

هناك خصائص أخرى لزيوت الأساس مثل الثقل واللون والكربون وقابلية التفكك إلخ.

وهذه الخصائص جميعها تمثل المواصفات الفيزيائية التي تؤخذ بعين الاعتبار لدى استخدام زيت اساس معين لصنع زيت تشحيم معين، غير أن الخصائص التي وردت أعلاه تعتبر الاكثر اهمية.

--------------------------------------------------------------------------------------

2 - أنواع زيوت الأساس:

تصنف زيوت الأساس عموماً حسب نوع الخام: خام برافيني وخام نفثيني وخام ممزوج.

ويعتبر الخام البارافيني أهم نوع من أنواع الخام في صناعة زيوت التشحيم ويحتوي هذا النوع مقداراً معيناً من الشمع والذي يتم استخلاصه وبيعه في سوق الشمع.

غير انه هناك نوع من محتوى الشمع في الزيت يعتبر جيداً لأغراض التشحيم ولذلك فإنه يترك في زيت الاساس.

وتسمى الزيوت البارافينية بالزيوت الشاحبه

أ - يصنّف معهد البترول الأميركي (API) أنواع الزيوت الأساسيّة باستخدام المميّزات التالية:

• مؤشّر اللزوجة

• مستوى التشبعً

• محتوى الكبريت

مؤشر لزوجة عالي – مقاوم أكثر لتغيير اللزوجة مع تغير درجة الحرارة

نقطة إنسكاب أفل.

نقطة إنسكاب منخفضة. وبعض هذه الزيـوت تصل فيها نقطة الإنسكاب الطبيعية إلى -51 درجة مئوية.

نقطة وميض مرتفعة – أقل عرضه للتبخر في درجات الحرارة العالية.

أكثر قابلية للإنحلال في المواد العضوية – جيد لمنع التسرب.

ذو لون فاتح أكثر.

أسهل في التنقية ولا يحتاج إلى إزالة الشمع منه وهو بالتالي أقل كلفة.

وبعد أن ألقينا نظرة على محاسن ومساوئ الأنواع الرئيسية الثلاثة لزيوت الأساس، فإننا سنتناول زيوت الأساس البارافينية بتفصيل أكبر.
تأتي زيوت القاعدة البارافينية في زمرتين:

1 _ محاليل متعادلة Solvent Neutrals:

وتمثل هذه المحاليل كسور مقطرة من زيوت الأساس البارافينية.

ويتم تقطيرها تحت الحرارة والفراغ ثم يتم نزع المحلول لإزالة الشوائب.

وتتراوح لزوجة هذه الزيوت بين 70 ثانية سيبولت عالمية بدرجة حرارة 37.7 درجة مئوية (أخف بكثير من SAE 10 والذي تصل لزوجته الى 150 ثانية سيبولت بدرجة حرارة 37.7 درجة مئوية) إلى 650 ثانية سيبولت بدرجة حرارة 37.7 درجة حرارة مئوية وهو ما يمثل حوالي SAE 40.

2 – الزيت الناصع عالي اللزوجة Bright Stock:

وهو الجزء الذي يمثل فضالة الزيت البارافيني حيث يأتي من قاع وحدة استخلاص الزيت وتتم تنقيته مرة ثانية لازالة المواد الأسفلتية والمكونات الأخرى غير المرغوبة.

وفي حين يتم وصف لزوجة المحاليل المتعادلة بالثانية سيبولت بدرجة حرارة 37.7 درجة مئوية فإن الزيت الناصع يعرف بالثانية سيبولت بدرجة حرارة 98.8 درجة مئوية ويوجد عادة مقطع واحد أو مقطعين على الأكثر من الزيت الناصع في وحدة تزييت واحدة.

واللزوجة الأكثر شيوعاً للزيت الناصع هي 150 ثانية سيبولت بدرجة حرارة 98.8 درجة مئوية.

وهناك العديد من أساليب التنقية للأنواع الثلاثة من الخام، والتي من شأنها ان تفضي إلى مزيد من التصنيف لزيوت التشحيم، ولكن لا حاجة لنا كي نخوض في التنقية في هذه المرحلة.

ب) المواد المضافة (الإضافات الكيميائية):

المواد المضافة هي عبارة عن مواد كيميائية يتم خلطها مع زيوت لااساس لتؤدي وظيفة تشحيم معينة. وفيما يلي وصف لأكثر المواد المضافة أهمية:

1) مضادات الرغوة:

تسبب تكسير فقاعات الهواء على سطح الزيت. وعندما تتزايد الرغوة في الزيت، فإنها تسبب دخول مزيد من الهواء إلى نظام الزيت بينام يقل الزيت مما يؤدى الى وضع خطير في أنظمة الهيدروليك وصناديق التروس حيث معدل سرعة الدوران هي المقياس وفي النهاية يؤدى ذلك الى تجوف المضخة مع ما يتبع ذلك من الإهتراء والتآكل.

2) مخفضات نقطة الإنسكاب:

تمنع جزئيات الشمع من تشكيل تخاريم تشبه تخاريم النحل أو التبلور في درجات الحرارة الباردة، وتفيد هذه المواد على وجه الخصوص في الزيوت البارافينية.

3) مانعات التأكسد:

لدى دخول الأكسجين إلى الزيت في درجات الحرارة المرتفعة، يصبح الزيت غامق اللون وسميكاً، ومع الاستخدام فإنه سيشكل حمأة، والمادة المانعة للتأكسد تعمد علىتأخير تفاعل الزيت مع الأكسجين وتطيل عمره.

4) مانعات الصدأ:

تتفاعل هذه المادة المضافة وتلتصق بالسطوح المعدنية وتحل محل الماء من المعدن وتساعد على منع الصدأ.

وهي في الواقع تشكل طبقة على سطح المعدن كي يقوم بوظيفته على أكمل وجه. ومعظم الزيوت الهيدروليكية تحتوي على مانعات الصدأ ومانعات التأكسد ويشار إليهما معاً بعبارة R & O Oil.

» مواصفات زيوت التشحيم والتزليق والمحركات
» زيوت الهيدروليك (انواعها/مواصفاتها/كيفية اعادة تدويرها واستخدامها مرة اخرى)
» زيوت المحركات (تعريفها/انواعها/تركيبها/تصنيعها)
» زيوت التزليق
» تصنيع البيوديزل من الزيوت النباتية