روغن پایه معدنی چیست؟ چه کاربردی دارد؟

روغن صنعتی، مهم‌ترین ماده مورد نیاز برای کار انواع قطعات و ماشین آلات صنعتی است، در اینجا ما درباره کاربردهای روغن پایه معدنی مطالبی را برای شما بیان می‌کنیم و هر کدام از این روغن‌های پایه را، همراه با خواص و ویژگی‌های آنها توضیح خواهیم داد با روغن سیتی همراه باشید.

روغن پایه چیست؟

همه ما می‌دانیم روغن‌های مختلف از جمله روغن موتور، روغن هیدرولیک و… همگی برای روانکاری قطعات خودرو و دستگاه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. روغن پایه به عنوان ماده اولیه در تمامی این روانکارها وجود دارد. همه روانکارها، از دستور ساده (روغن پایه + مواد افزودنی) تبعیت می‌کنند. تنها تفاوت بین روغن‌ و گریس این است که گریس یک غلیظ‌کننده اضافی دارد. تا 30٪ گریس از غلیظ‌کننده (یک صابون ساده یا پیچیده) تشکیل شده است.

Base Oil نامی است که به روغن‌های گرید روانکاری که در ابتدا از پالایش نفت خام (روغن پایه معدنی) یا از طریق سنتز شیمیایی (روغن پایه مصنوعی) تولید می‌شوند، داده می‌شود. موسسه نفت آمریکا (API) روغن‌های پایه را به پنج گروه طبقه‌بندی کرده. گروه I، II و III از نفت خام (روغن معدنی)، گروه IV یک روغن کاملاً مصنوعی و گروه V برای تمام روغن‌های پایه است. آنها با سطح اشباع، سطح گوگرد و شاخص ویسکوزیته مشخص می‌شوند. منظور از این اصطلاحات این است که:

سطح اشباع

اشباع‌ها نوعی مولکول هستند که معمولاً در روغن پایه یافت می‌شوند. آنها به طور طبیعی در روغن پایه وجود دارند، اما در طول فرآیند پالایش سطوح بالاتری از اشباع به دست می‌آیند. اگر سطح اشباع بیشتر باشد، پیوند مولکولی روغن قوی‌تر است. این باعث افزایش مقاومت در برابر شکست و اکسیداسیون یا از دست دادن ویسکوزیته می‌شود.

سطح گوگرد

گوگرد یک عنصر معدنی طبیعی است که در نفت خام وجود دارد. با اکسیژن واکنش نشان داده و می‌تواند برای عملکرد روغن مضر باشد. همچنین گوگرد با توجه به بودن یک آنتی اکسیدان موثر، پایداری اکسیداتیو را بهبود می‌بخشد. وقتی میزان گوگرد کمتر باشد خلوص آن بهتر است. یعنی احتمال خوردگی و اکسیداسیون را کاهش می‌دهد.

شاخص ویسکوزیته

شاخص ویسکوزیته به تغییرات ویسکوزیته در مقایسه با دمای روغن اشاره دارد. ویسکوزیته در 40 درجه سانتی گراد و 100 درجه سانتی گراد اندازه‌گیری می‌شود. هنگامی که شاخص ویسکوزیته بالا باشد، تغییرات با اختلاف دما کمتر می‌شود. تمام روغن‌ها با کاهش دما، افزایش ویسکوزیته و با افزایش دما، کاهش ویسکوزیته دارند.

معرفی انواع روغن پایه

موارد مصرف روغن های پایه

حال که با روغن پایه و انواع آن آشنا شدید بهتر است تا با موارد مصرف آن نیز آشنا شوید. به طور کلی این روغن های پایه برای تولید سیالات و سایر محصولات روغنی مورد استفاده قرار می گیرند. پس باید بگوییم در تولید گریس های روان کننده، محصولات مختلفی که به روغن و ترکیبات آن نیاز دارند، روغن موتور و… کاربرد دارند.

روغن پایه جزو یکی از مواد اولیه و پایه برای تولید انواع مشتقات روغنی و نفتی است و بیشتر در صنعت خودرو سازی کاربرد دارد. میزان ترکیب این روغن برای تولید سایر سیالات به نوع آنها بستگی دارد. انواع روغن های پایه با توجه به ترکیبات و ویژگی هایی که دارند، در گرانروی، اکسید شدن و قدرت حل کنندگی سایر روغن ها مانند روغن موتور تاثیر می گذارند. تنها تفاوت انواع این روغن های پایه در این است که میزان روان کنندگی و مقاومت روغن های مختلف را تعیین می کنند.

ویژگی‌های روغن پایه

همه روغن‌های پایه دارای ویژگی‌هایی هستند که تعیین‌کننده چگونگی مقاومت در برابر چالش‌های روانکاری است. روغن صنعتی چه بر پایه معدنی و چه بر پایه مصنوعی، به هر حال به گونه‌ای طراحی شده که کاربرد خاصی داشته باشد. برخی از ویژگی‌هایی که باید در یک روغن پایه وجود داشته باشد عبارتند از:

1. پایداری حرارتی و شیمیایی: روغن پایه باید پایداری حرارتی و شیمیایی خوبی داشته باشد تا در شرایط گرما و فشار بالا نیز قابل استفاده باشد.
2. خواص خنثی‌کنندگی: روغن پایه باید خواص خنثی‌کنندگی خوبی داشته باشد تا بتواند از آن در تولید مواد شیمیایی و لوازم خودرو استفاده کرد.
3. قابلیت جذب و پخش مواد افزودنی: روغن پایه باید قابلیت جذب و پخش مواد افزودنی داشته باشد تا بتواند در تولید روغن‌های مختلف استفاده شود.
4. عدم حلالیت با آب: روغن پایه باید با آب حل نشود تا بتواند در شرایط رطوبتی استفاده شود.
5. قابلیت مقاومت در برابر اکسیداسیون: روغن پایه باید مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و پلیمریزاسیون داشته باشد تا بتواند در شرایط طولانی مدت قابل استفاده باشد.
6. پایداری شیمیایی و فیزیکی: روغن پایه باید پایداری شیمیایی و فیزیکی خوبی داشته باشد تا در شرایط طولانی مدت قابل استفاده باشد.
7. حفظ خواص در دمای پایین: روغن پایه باید خواص خود را در دمای پایین حفظ کند تا در شرایط سرد قابل استفاده باشد.

روغن‌های پایه معدنی

روغن صنعتی که از نفت خام به‌دست می‌آید، روغن پایه معدنی می‌گویند، که به‌طور مستقیم از پالایش نفت خام به‌وجود می‌آید. روغن پایه معدنی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:

• روغن‌های نفتنیک
• روغن‌های پارافینیک

روغن پارافینیک، متشکل از هیدروکربن‌های نرمال و هیدروکربن‌های ایزو است. در حالی‌که روغن نفتنیک از هیدروکربن‌های حلقوی سیر شده یک یا چند حلقه‌ای تشکیل شده‌اند.

کارکردها و تفاوت‌های روغن پایه معدنی نفتنیک و پارافینیک

روغن معدنی پارافینیک در مقایسه با روغن معدنی نفتنیک دارای خواص زیر است:

• مقاومت بسیار بیشتر در برابر اکسید شدن
• خاصیت حل کنندگی کمتر
• داشتن وزن مخصوص کمتر
• دمای ریزش بالاتر
• شاخص گرانروی بالاتر
• نقطع اشتعال بالا و داشتن فراریت کمتر

 اما از خواص روغن صنعتی پایه معدنی نفتنیک، می‌توان موارد زیر را نام برد:

• مناسب برای محدوده دمایی کم و پایین
• به‌کارگیری روانکار، هنگامی که نقطه ریزش پایین مورد نیاز باشد.
• به‌کارگیری در تولید روغن‌های هیدرولیک، روغن‌های تولید لاستیک سرد کننده‌ها فلز کاری و روانکاری سیلندرها برای موتورهای بزرگ و انواع گریس صنعتی و..

روغن‌های پایه سنتزی

این نوع از روغن صنعتی، که سنتزی یا مصنوعی نیز نامیده می‌شوند از طریق متصل کردن یک یا چند جزء آلی با وزن مولوکولی کم و همچنین در شرایطی کنترل شده ساخته یا سنتز می‌شوند. این ترکیب مواد که در شرایطی کنترل شده شیمیایی و فیزیکی انجام می‌شود، سبب می‌گردد که روغنی به‌دست بیاید که خواص آن مد نظر بوده است.

در چه شرایطی روغن‌های سنتزی انتخاب  می‌شود؟

روغن پایه سنتزی، باید در شرایطی ویژه‌ای از آنها استفاده کرد، که می‌توان به چند مورد اشاره نمود:

• در شرایطی که می‌خواهیم، میزان شاخص ایمنی و شاخص محیط زیستی را افزایش دهیم.
• وقتی که با دانستن ویژگی‌های این نوع از روغن صنعتی، می‌دانیم حتماً مشکل ما رفع خواهد شد.
• وقتی که ماندگاری بالای روغن می‌تواند، از لحاظ هزینه‌ها کمک کننده باشد.
• زمانیکه قطعات و ماشین آلات، شرایطی بالاتر از خواص و ویژگی‌های روغن پایه معدنی را نیاز داشته باشند.

اهمیت مخلوط روغن‌های سنتزی

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و تولید انواع روانکارهای صنعتی با خواص متفاوت، روغن‌های صنعتی بسیار کمی پیدا می‌شوند، که از یک نوع روغن پایه تولید شده باشند. زیرا مخلوط کردن یک روغن پایه، موجب تولید روانکاری با خواص و کارایی مخصوص به خود می‌شود.

در این بین روغن سنتزی، اهمیت ویژه‌ایی دارد، زیرا این روغن با داشتن قطبیت بیشتر برای روغن‌هایی با قطبیت کمتر، یک ماده افزودنی مطلوب محسوب می‌شود. حتی در روانکارهای غلیظ شده، مانند انواع گریس صنعتی هم که در مواردی روغن‌های پایه به‌طور کامل در هم آمیخته نمی‌شوند، می‌توان از این روغن به‌صورت مخلوط هم استفاده کرد.

مقایسه روغن پایه معدنی و روغن پایه سنتزی

روغن‌های پایه معدنی، با دارابودن مزیت‌های همچون قیمت نسبی پایین، در دسترس بودن، معایبی هم دارند. از معایب این روانکار صنعتی می‌توان، مواردی همچون منفجر شدن در معرض عوامل اکسید کننده قوی، از دست دادن گرانروی در دمای بالا، جامدشدن در دماهای پایین اشاره کرد.

موارد نام برده موجب گسترش مصرف روغن‌های سنتزی شده است، که می‌تواند فشار قابل توجه و گستره دمایی بالایی را، بدون اینکه تغییری در ساختار آن به‌وجود بیاید تحمل کنند و خطر آتش سوزی را هم به حداقل ممکن برساند. اما استفاده از روغن سنتزی در چند حالت منطقی است:

• با پایین آوردن هزینه‌های عملیاتی بتواند، هزینه بالای استفاده این روغن (سنتزی) را جبران کند.
• حتماً بتواند مشکل کاربرد روغن پایه معدنی را حل کند.
• شرایط کارکرد این روانکار، در درجه حرارت خیلی پایین و خیلی بالا است.