انواع گریس، کاربردها و روش‌های آزمون آن با نگاهی به آینده ی پیش روی این روان‌کار پرمصرف
انواع گریس، کاربردها و روش‌های آزمون آن با نگاهی به آینده ی پیش روی این روان‌کار پرمصرف
چکیده:
گریس ماده‌ای است جامد یا نیمه جامد که از ترکیب یک ماده پرکننده و صابون (Thickener) ، در داخل روغن به همراه مواد افزودنی به‌دست‌آمده و به‌عنوان روان‌کار در صنایع استفاده گسترده و متفاوت با انواع روغن‌ها دارد. روغن‌های معدنی (مشتقات نفتی) و یا سنتتیک ماده اصلی تشکیل‌دهنده گریس است که در حدود 80 درصد آن را تشکیل می‌دهند و نقش مهمی در قوام آن دارند. درصورتی‌که این ماده با کیفیت نامناسب مورد استفاده قرار گیرد ساختار گریس بسیار ضعیف و ناپایدار شده و در شرایط سخت به‌صورت دو فاز (روغن و صابون) درآمده و به قطعات و یا ماشین‌آلات صدمه بسیار وارد خواهد کرد. برای بررسی کیفیت گریس آزمون‌های متعددی بر اساس استانداردهای ملی و بین‌المللی الزام شده است که از مهم‌ترین آنها علاوه بر رنگ و شکل طاهری گریس می‌توان به نفوذ، مقاومت در برابر شستشو، نقطه قطره‌ای شدن گریس اشاره کرد. با توجه به مصارف گسترده گریس در صنایع و همچنین فراگیر شدن نانوفناوری و گسترش آن از مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت به صنعت، پیش‌بینی می‌گردد در آینده‌ای نه‌چندان دور استفاده از نانوافزودنی ها در گریس شاهد تحولی عظیم در تولید این ماده پرکاربرد باشیم.
واژگان کلیدی: گریس، نانوفناوری، روان‌کار، روغن، صابون، مواد افزودنی
1- مقدمه
تاریخچه استفاده از گریس برای روان کاری به دوران مصر باستان و حتی فراتر از آن برمی‌گردد. تا پیش از کشف نفت خام در قرن نوزدهم، پیشرفت‌ها و تحولات مربوط به انواع گریس‌ها به‌خوبی مستندسازی نمی‌شد.
تا قبل ازسال 1865 روغن موردنیاز، برای روان کاری چرخ‌های ارابه‌ها و... از منابع روغن‌های حیوانی مثل روغن نهنگ، گاو، خوک و همچنین روغن‌های گیاهی به دست می‌آمد ولی به دلیل این‌که مقاومت آنها پایین بود و سریعاً تجزیه و فاسد می‌شدند موارد استفاده آنها محدود بود. هر چه کارها سنگین‌تر شد صنعت نیاز بیشتری به مواد جدیدتر پیدا می‌کرد تا قادر باشند اصطکاک بین سطوح متحرک را کاهش دهند. ولی پس از استخراج نفت و پیشرفت سریع صنعت نفت در سال 1883 و بهبود فرایندهای تقطیر و تصفیه نفت خام روغن‌های نفتی تولیدشده جایگزین روغن‌های چرب گردید و امکان استفاده از روغن‌های صنعتی در روغن‌کاری مقدور شد و روغن‌های نفتی خیلی سریع برتری خود را نسبت به انواع دیگر روغن ثابت نمودند و در نتیجه استفاده از روغن‌های حیوانی نباتی ماهی و برای روغن‌کاری به‌تدریج منسوخ شد. همگام با پیشرفت صنایع نیاز به روغن‌های باکیفیت بالاتر بیشتر شد. در ابتدا سعی گردید با تصفیه بهتر روغن و افزودن مواد افزودنی جدیدتر و با کیفیت بالاتر، روغن مناسب با طول عمر بیشتر تولید شود ولی با افزایش نیازهای زندگی و پیشرفت علم و فناوری و دستیابی بشر به فناوری‌های جدید و تسخیر فضا و کرات دیگر نیاز به تولید روغن‌های متعدد گردید که با تهیه و ساخت روغن‌های مصنوعی که ازطریق فعل و انفعالات شیمیائی پیچیده‌ای بدست می‌آیند روغن‌هایی ساخته شده که قادر به تحمل رنج وسیعی از فشارها و درجه حرارت‌ها برای کاربردهای خاص خود باشند.
در فضای ارزیابی و آزمایش، گریس‌های روان کاری بر مبنای زبری، نرمی و ... مورد قضاوت قرار می‌گرفتند. در دو قرن گذشته و به‌ویژه در قرن اخیر، پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه توسعه و تحول انواع مختلف گریس‌ها مانند گریس‌های پایه لیتیوم یا گریس لیتیوم کمپلکس، گریس آلومینیوم کمپلکس، گریس کلسیم سولفونات، گریس باریم کمپلکس، گریس پلی اوره و ... حاصل گردید. شگفت آن که گریس‌های روان کاری هنوز هم بر مبنای ظاهر، زبری و نرمی و یا بوی خود مورد قضاوت قرار می‌گیرند، هرچند این عوامل تأثیر اندکی بر سرویس‌دهی و کیفیت گریس‌ها دارند. از طرف دیگر؛ خصوصیاتی مانند قوام و دوام مکانیکی، توان تحمل فشار، مقاومت در برابر آب، پایداری در مقابل اکسیداسیون و ماندگاری در دماهای بالا که عملاً بر کاربرد گریس‌ها تأثیر می‌گذارند، غالباً نادیده گرفته می‌شوند.
همچنین ظهور انرژی هسته‌ای نیز بعد دیگری به نیازهای روان‌کننده‌ها و دیگر محصولات نفتی افزوده است. وسایل موجود درصنایع هسته‌ای اعم از راکتورهای تحقیقاتی و تولید نیرو، ماشین‌آلات فرآیندسوخت، حمل‌کننده ها، جرثقیل‌های تاسیسات تولید تشعشع و... به روغن‌ها و گریس‌ها و مایعات آلی خاصی برای انجام روان‌کاری دارند و از آنجایی که صنعت نیروگاه هسته‌ای هنوز درحال توسعه می‌باشند و نمونه‌های طراحی شده و شرایط عملیاتی درحال تغییرهستند. راه طولانی درپیش روی مهندسین و محققین شاغل درساخت روان‌کارها قرارداده است.
در این مقاله ابتدا مواد تشکیل‌دهنده گریس بررسی و کاربردهای آن شرح داده شده، سپس به بررسی آزمون‌های متداول گریس پرداخته می‌شود.
دانلود و مطالعه کامل مقاله
دکتر آرش یزدانی
جانشین مدیر کیفیت مجموعه مشاوران آزمای نفت ایرانیان