ماذا يحدث عندما يكون TBN مرتفعًا

لقد استلمتَ للتو تقرير تحليل الزيت. يبدو رقم TBN مُبهرًا - أعلى بكثير من القيمة الأساسية. أول ما خطر ببالك؟ "رائع! مزيد من الحماية لمعداتي."

إليكم المشكلة: ارتفاع نسبة TBN ليس دائمًا خبرًا سارًا. في الواقع، قد يؤدي تشغيل زيت ذي نسبة TBN عالية جدًا لتطبيقك إلى إتلاف معداتك الصناعية، وتكبد تكاليف إصلاح باهظة، وتقصير عمر آلاتك.

لقد رأيتُ فرق الصيانة ترتكب هذا الخطأ مرارًا وتكرارًا. يعتقدون أن القلوية تعمل كواقي الشمس - كلما ارتفع الرقم، كانت الحماية أفضل. لكن هذه ليست طريقة عمل زيوت التشحيم الصناعية.

هل يمكن أن يكون TBN مرتفعًا جدًا؟

نعم، قد يكون مستوى TBN مرتفعًا جدًا، ويسبب مشاكل خطيرة. في حين يقلق معظم الناس من انخفاض TBN بشكل كبير، فإن القلوية الزائدة تُلحق الضرر بالمحركات بنفس القدر، بل وأحيانًا أسوأ.

ينبع اعتقاد "الأعلى هو الأفضل دائمًا" من سوء فهم جوهري لوظيفة TBN. يقيس TBN (الرقم الأساسي الإجمالي) قدرة زيتك على تحييد الأحماض، مُعبَّرًا عنها بمليغرامات هيدروكسيد البوتاسيوم لكل غرام من الزيت. تتراوح الزيوت الصناعية الجديدة عادةً بين 6.0 و13.0 ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام.

لكن ما يغفل عنه الناس هو أن قدرة تحييد الأحماض يجب أن تطابق الأحماض التي تنتجها معداتك بالفعل. هل تشغل زيتًا بتركيز 70 طنًا في محرك يحرق وقودًا منخفض الكبريت؟ لقد خلقت مشكلة كيميائية.

المبدأ الأساسي هو مطابقة نسبة الكبريت في الوقود (TBN) مع محتوى الكبريت فيه. ينتج عن احتراق الكبريت حمض الكبريتيك، الذي يهاجم الأسطح المعدنية ويسبب التآكل. يحتاج الوقود ذو المحتوى العالي من الكبريت إلى نسبة كبريت أعلى (TBN) لتحييد تلك الأحماض. بينما يحتاج الوقود ذو المحتوى المنخفض من الكبريت إلى نسبة كبريت أقل (TBN).

عندما يتجاوز مستوى TBN في سيارتك بشكل ملحوظ متطلبات الوقود، فإن هذه الإضافات القلوية الزائدة لا تبقى هناك دون أي ضرر، في انتظار الأحماض التي لا تصل أبدًا. بل تُسبب مشاكل فعّالة - رواسب، تآكل، تآكل، وأضرار ميكانيكية.

ماذا يحدث عندما تكون نسبة TBN مرتفعة للغاية في زيوت التشحيم الصناعية؟

يؤدي فائض TBN إلى سلسلة من المشاكل الميكانيكية. كل مشكلة تُفاقم المشاكل الأخرى، مما يُحوّل عدم توافق مواد التشحيم البسيطة إلى أعطال مُكلفة في المعدات.

1. تكوين الرواسب وتراكم الرماد

تحتوي الزيوت عالية التركيز على إضافات مُركّزة للمنظفات، عادةً مركبات الكالسيوم والمغنيسيوم والباريوم التي تُضفي قلوية. عند حرق هذا الزيت، لا تختفي هذه المركبات المعدنية، بل تُخلّف رمادًا.

يتراكم هذا الرماد على المكابس والصمامات وجدران الأسطوانات كرواسب صلبة متقشرة. فتحتُ محركاتٍ بعد فترات طويلة من عدم التوافق بين نسب الأسطوانات العالية، ووجدتُ أن المكابس متكتلةً برواسب كالسيوم بيضاء ورمادية كثيفة لدرجة أنها حدّت من حركتها.

2. تلميع التجويف وتآكل الأسطوانة

يبدو تلميع التجويف غير ضار، ولكنه ليس كذلك.

عندما تُعادل الإضافات القلوية الزائدة الأحماض، فإنها تُشكل جزيئات صلبة. تُنتج المنظفات التي تحتوي على المغنيسيوم أكسيد المغنيسيوم، وهو مركب شديد الصلابة وكاشط. تعمل هذه الجزيئات كصنفرة مجهرية على جدران أسطواناتك.

النتيجة هي تلميع تجويف الأسطوانة: تصبح جدران الأسطوانات ناعمة ولامعة، كالمرآة تقريبًا. يبدو هذا جيدًا حتى تفهم معناه الحقيقي. تحتاج أسطوانات المحرك إلى نمط متقاطع محدد لاحتجاز الزيت والحفاظ على الضغط. إذا صقلتَ هذا النمط، ستفقد احتباس الزيت.

3. تلف المحرك والنوبات

تؤدي الرواسب وتلميع الثقوب في النهاية إلى أعطال كارثية. يتسارع فقدان الطاقة مع تقييد الرواسب للتنفس وانخفاض الضغط من الثقوب المصقولة.

في الحالات الشديدة، تحدث تشنجات في المكبس. آلية حدوثها بسيطة: تتراكم الرواسب بشكل غير متساوٍ على المكبس، مما يُسبب ضيقًا في الأسطوانة. تتفتت طبقة الزيت في هذه المناطق. يُولّد تلامس المعدن حرارة شديدة. يتمدد المكبس متجاوزًا خلوص الأسطوانة وينقبض.

4. مشاكل التآكل

هذا الأمر يُفاجئ الناس. كيف يُؤدي الإفراط في الحماية من التآكل إلى التآكل؟

عند درجات الحرارة العالية - فوق ٢٢٠ درجة فهرنهايت - تُصبح القلوية الزائدة عدوانية كيميائيًا. فالمركبات القلوية نفسها التي تُعادل الأحماض في درجات الحرارة العادية تُهاجم الأسطح المعدنية عندما ترتفع درجات الحرارة ولا تتوفر أحماض كافية لاستهلاكها.

كيف تعرف أن رقم TBN الخاص بك مرتفع جدًا؟

يتطلب تشخيص مشاكل ارتفاع ضغط الدم الرئوي النظر في مؤشرات متعددة. لا يوجد عرض واحد يؤكد المشكلة، ولكن وجود عدة أعراض معًا يُظهر صورة واضحة.

تحليل الزيت يخبرك مباشرة. يُظهر تقرير زيتك المستعمل نسبة الزيت الخام الحالية (TBN) إلى جانب نسبة الزيت الخام الجديدة. إذا لم تنخفض نسبة الزيت الخام لديك إلا قليلاً بعد مئات ساعات التشغيل، فهذا يعني أن قلويتك عالية جدًا بالنسبة للوقود. هل يبدأ الزيت الجديد بـ ١٠ ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام، ولكنه ينخفض ​​فقط إلى ٩ ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام بعد ٥٠٠ ساعة؟ هذا مؤشر خطر.

يكشف الفحص البصري عن أنماط الرواسب. اسحب غطاء الصمام أو منفذ الفحص. تشير الرواسب البيضاء أو الرمادية المتقشرة على سيقان الصمامات، أو أذرع التأرجح، أو تيجان المكبس الظاهرة إلى تراكم الرماد الناتج عن زيت عالي القلوية.

مؤشرات الأداء تظهر الضرر. يشير فقدان الطاقة التدريجي دون زيادة مُقابلة في استهلاك الوقود إلى تراكم الرواسب، مما يُعيق تدفق الهواء. يعمل محركك بجهد أكبر لإنتاج نفس القوة.

• زيادة استهلاك الزيت هي العلامة الأوضح. إذا ارتفع الاستهلاك باستمرار دون أي تسريبات خارجية ظاهرة، فمن المرجح أنك تعاني من تلميع تجويف المحرك أو تآكل الحلقة بسبب جزيئات أو رواسب كاشطة.
• تشير درجات حرارة التشغيل المرتفعة دون حدوث أي تغيير في أداء نظام التبريد إلى وجود رواسب تؤدي إلى إنشاء نقاط ساخنة أو تقييد انتقال الحرارة في المناطق الحرجة.

كيف يمكنك إصلاح مشاكل ارتفاع TBN؟

يتطلب إصلاح تلف TBN المرتفع تغيير مواد التشحيم، وربما تنظيف الرواسب المتراكمة. يعتمد الحل على مدة استخدام الزيت غير المناسب.

ابدأ باختبار محتوى الكبريت في الوقود الخاص بك. لا يمكنك اختيار رقم TBN المناسب دون معرفة نوع الوقود الذي تحرقه. يحتوي معظم الديزل الصناعي حاليًا على 0.0015% كبريت (15 جزءًا في المليون) بسبب لوائح الانبعاثات.

التبديل إلى مواد التشحيم المناسبة. استخدم صيغ نسبة الكبريت إلى النيتروجين: 10 أضعاف نسبة الكبريت لمحركات الحقن المباشر، و20 ضعفًا لغرف الاحتراق المسبق. يحتاج الديزل منخفض الكبريت للغاية (0.0015% كبريت) إلى 6 إلى 8 ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام من النيتروجين - وهو الحد الأدنى لمواصفات زيت محرك الديزل القياسية.

راجع توصيات الشركة المصنعة للمعدات الخاصة بك. مواصفات الشركة المصنّعة للمعدات الأصلية (OEM) تُلغي الإرشادات العامة. بعض المصنّعين يُحددون درجات زيت مُحددة ونطاقات TBN بناءً على تصميم محركاتهم. راجع دليل التشغيل أو تواصل مع الدعم الفني للشركة المصنّعة.

خطط للانتقال التدريجي إذا كنت تعاني من ارتفاع TBN لفترات طويلة. قد يؤدي التبديل المفاجئ إلى زيت ذي تركيز أقل من TBN إلى إزالة الرواسب المتراكمة دفعةً واحدة، مما قد يؤدي إلى انسداد فلاتر الزيت أو قنواته. يقوم بعض مديري الصيانة بتغيير الزيت في منتصف دورة التشغيل، وتشغيل الزيت الجديد لمدة 50 إلى 100 ساعة، ثم تغيير الزيت والفلاتر مرةً أخرى لإخراج الرواسب المفككة.

قم بمراقبة تحليل الزيت عن كثب أثناء التغيير. اختبر الزيت كل ٢٥ ساعة خلال أول ٢٠٠ ساعة بعد التبديل. انتبه لارتفاع مستويات المعادن المتآكلة، أو زيادة عدد الجسيمات، أو انسداد الفلتر بسرعة. تشير هذه العلامات إلى تفكك الرواسب، لذا زد وتيرة تغيير الفلتر حتى تستقر الظروف.

تنظيف الرواسب الموجودة إذا لزم الأمر. قد يتطلب تراكم الرواسب الشديد تنظيفًا ميكانيكيًا أثناء عمليات الصيانة الدورية المجدولة. تستخدم بعض العمليات زيوت التنظيف أو إضافات المنظفات لإذابة الرواسب، إلا أن هذا النهج ينطوي على مخاطر انسداد الممرات. يُعد الإزالة الميكانيكية أثناء التفكيك أكثر أمانًا للمحركات ذات الرواسب الكثيفة.