Tên thương mại của dầu có thể đổi, gốc dầu thì không. Bài này giải thích bốn gốc dầu thường gặp trong máy nén khí trục vít, ưu nhược điểm của từng gốc ở điều kiện Việt Nam, và bảng tra: từ gốc nào sang gốc nào thì chỉ cần xả sạch, trường hợp nào phải xả rửa toàn bộ.
Khi hai nhà cung cấp cùng nói "dầu tổng hợp cho máy nén khí", họ có thể đang nói về hai sản phẩm không trộn được với nhau. Người mua dầu thường hỏi tên sản phẩm; kỹ sư bảo trì nên hỏi gốc dầu trước, vì gốc dầu quyết định ba việc: dầu chịu được nhiệt độ đầu ra bao lâu, dầu mới có trộn được với dầu còn sót trong máy không, và khi đổi dầu phải làm gì với bình tách, lọc và gioăng. Bài này đi qua bốn gốc dầu thường gặp trong máy nén khí trục vít ngập dầu và kết thúc bằng bảng tra dùng được ngay tại phòng máy.
Một sản phẩm dầu máy nén khí gồm dầu gốc (khoảng 85–95 % thể tích) và gói phụ gia (chống oxy hoá, chống mài mòn, chống gỉ, chống bọt, tách nước). Dầu gốc quyết định phần lớn tính chất vật lý: độ bền oxy hoá ở nhiệt độ cao, độ bay hơi, chỉ số độ nhớt, khả năng hoà tan cặn, và có trộn được với dầu khác hay không. Phụ gia tinh chỉnh phần còn lại. Nhà sản xuất dầu có thể đổi tên, đổi bao bì, đổi nhà phân phối, nhưng TDS thường ghi gốc dầu, và đó là dòng đầu tiên cần đọc; nếu TDS không nêu, gửi mẫu dầu phân tích FTIR trước khi quyết định.
Dầu gốc khoáng được chưng cất và tinh chế từ dầu mỏ. Các loại tinh chế sâu bằng hydro (hydrotreated, hydrocracked) có ít lưu huỳnh và hợp chất thơm hơn, bền oxy hoá hơn dầu khoáng tinh chế bằng dung môi đời cũ, nhưng vẫn là dầu khoáng và trộn được với các dầu khoáng khác. Ưu điểm là chi phí thấp, hoà tan phụ gia tốt, thân thiện với gioăng và sơn phủ bên trong máy, và có sẵn ở mọi nơi. Nhược điểm là tốc độ oxy hoá tăng nhanh theo nhiệt độ đầu đẩy: sản phẩm oxy hoá kết lại thành varnish trên bình tách, két làm mát và van, rồi thành keo dầu. Chu kỳ tham khảo của dầu khoáng chất lượng cao là 4.000 giờ theo TDS (CPI-9370-46), kéo dài chỉ khi có phân tích dầu; máy chạy nóng hơn bình thường theo sổ tay máy hoặc phòng máy ẩm cho kết quả thấp hơn.
Polyalphaolefin (PAO) là hydrocarbon được tổng hợp từ ethylene nên có cấu trúc phân tử đồng đều, không có tạp chất thơm và lưu huỳnh. So với dầu khoáng cùng cấp độ nhớt, PAO bay hơi ít hơn, chỉ số độ nhớt cao hơn, điểm đông đặc thấp hơn và oxy hoá chậm hơn nhiều ở cùng nhiệt độ đầu đẩy. Vì là hydrocarbon, PAO trộn được với dầu khoáng, nên chuyển từ khoáng sang PAO là chuyển đổi thuận lợi nhất trong các loại dầu tổng hợp. Điểm yếu của PAO là khả năng hoà tan phụ gia và cặn kém, và nó làm gioăng hơi co lại; vì vậy gần như mọi dầu máy nén khí gốc PAO đều pha thêm một tỉ lệ ester để giữ phụ gia tan đều, giữ gioăng nở đúng mức và hoà tan cặn nhẹ. Trên TDS, các sản phẩm này ghi "PAO", "PAO/ester" hoặc "synthetic hydrocarbon". Chu kỳ tham khảo: 8.000 giờ theo brochure CPI ở nhiệt độ đầu đẩy 82 °C (CPI-4601), xác nhận bằng phân tích dầu trên từng máy.
Ester (diester, polyol ester) là hợp chất tổng hợp từ axit và rượu, phân tử có cực nên hoà tan phụ gia và cặn rất tốt, điểm chớp cháy cao, chịu nhiệt tốt. Dầu máy nén khí gốc ester nguyên chất ít gặp hơn PAO/ester, nhưng ester là thành phần có mặt trong nhiều dầu tổng hợp, trong dầu tẩy rửa và trong dầu đăng ký NSF H1 cho nhà máy thực phẩm. Hai điều cần biết khi máy chuyển sang dầu có nhiều ester: thứ nhất, dầu sẽ làm bong varnish và cặn cũ trong vài trăm giờ đầu, nên lọc và lõi tách dầu có thể nghẹt sớm; thứ hai, ester có thể thuỷ phân khi có nước và nhiệt, tạo axit, nên máy hút khí ẩm, xả nước không đều cần theo dõi hàm lượng nước và chỉ số axit (TAN) trong phân tích dầu. Ester cũng có thể làm mềm một số loại sơn và một số gioăng, nên khi đổi nên hỏi nhà cung cấp dầu về vật liệu gioăng của máy.
Polyalkylene glycol (PAG, còn gọi là polyglycol) là gốc dầu tổng hợp có chỉ số độ nhớt rất cao và độ bền nhiệt rất cao. Điểm khác biệt lớn nhất là sản phẩm oxy hoá của PAG tan trong chính dầu, nên PAG gần như không tạo varnish và keo dầu; ở máy chạy nóng hơn bình thường trong phòng máy ẩm, đây là lý do PAG hoặc PAG/ester được chọn. Đổi lại, PAG có ba ràng buộc. PAG không trộn được với dầu khoáng và PAO: nạp lẫn sẽ tách lớp, tạo cặn và làm nghẹt lọc. PAG hút ẩm, nên thùng dầu phải đóng kín và máy phải xả nước đều. PAG có thể làm mềm một số loại sơn phủ bên trong bình tách và một số gioăng, nên phải xác nhận vật liệu trước khi đổi. Vì vậy, nhà máy dùng PAG nên có bơm, phễu, can đựng riêng và ghi rõ trên máy để tránh châm nhầm. Chu kỳ thay theo TDS của mã dầu và phân tích dầu định kỳ; Hợp Tiến không nêu một con số chung cho mọi máy.
| Tiêu chí | Khoáng | PAO / PAO-ester | Ester | PAG / PAG-ester |
|---|---|---|---|---|
| Bền oxy hoá ở nhiệt độ đầu đẩy cao | Thấp | Cao | Cao | Rất cao |
| Xu hướng tạo varnish | Cao khi nóng | Thấp | Thấp, còn làm bong cặn cũ | Rất thấp |
| Hút ẩm | Không | Không | Có, có thể thuỷ phân | Có |
| Trộn với khoáng, PAO | Có | Có | Có (hạn chế) | Không |
| Gioăng, sơn phủ | Thuận lợi | Cần ester đi kèm | Cần kiểm tra | Cần kiểm tra |
| Chu kỳ thay tham khảo | 4.000 giờ theo TDS (CPI-9370-46), kéo dài chỉ khi có phân tích dầu | 8.000 giờ theo brochure CPI ở đầu đẩy 82 °C (CPI-4601), xác nhận bằng phân tích dầu | Theo TDS của mã dầu và phân tích dầu | Theo TDS của mã dầu và phân tích dầu |
Chu kỳ trong bảng là mức tham khảo của nhà sản xuất dầu ở điều kiện thử của họ; máy chạy nóng hơn bình thường theo sổ tay máy, phòng máy ẩm hoặc máy đã có cặn cho kết quả thấp hơn. Chu kỳ thực của từng máy quyết định bằng phân tích dầu.
Lý do thứ nhất là hoà tan: PAG không tan trong hydrocarbon (khoáng, PAO), nên hỗn hợp tách lớp và tạo cặn; ester tan được với hydrocarbon nhưng chỉ ở tỉ lệ nhất định. Lý do thứ hai ít người để ý hơn: hai sản phẩm cùng gốc khoáng hoặc cùng gốc PAO của hai nhà sản xuất vẫn mang hai gói phụ gia khác nhau. Phụ gia chống bọt, tách nước và chống oxy hoá của hai gói có thể phản ứng với nhau, làm dầu tạo bọt, tách nước kém hoặc mất khả năng chống oxy hoá sớm hơn cả dầu cũ. Lý do thứ ba là hồ sơ: kết quả phân tích một hỗn hợp không so sánh được với dầu mới của bất kỳ sản phẩm nào, nên nhà máy mất công cụ để quyết định chu kỳ thay. Vì vậy quy tắc thực hành là: châm bù chỉ dùng đúng sản phẩm đang có trong máy; đổi sản phẩm, dù cùng gốc dầu, vẫn xả sạch và thay lọc.
| Từ → sang | Việc cần làm | Ghi chú |
|---|---|---|
| Khoáng → khoáng | Xả nóng, xả sạch các điểm thấp, thay lọc dầu và lõi tách dầu | Máy có varnish nên lấy mẫu ở 500 giờ để xem cặn có bong không |
| Khoáng → PAO / PAO-ester | Như trên; máy có cặn nên xả rửa bằng dầu tẩy rửa trước | Thuận lợi nhất trong các chuyển đổi lên dầu tổng hợp |
| PAO / PAO-ester → khoáng | Xả sạch, thay lọc, lõi tách dầu | Chu kỳ thay ngắn lại; ghi rõ trên tem dầu |
| Khoáng hoặc PAO → ester | Xả sạch, thay lọc; máy có cặn nên xả rửa trước | Lọc có thể nghẹt sớm vì ester làm bong cặn cũ; theo dõi nước và TAN |
| Khoáng, PAO, ester → PAG | Xả rửa toàn bộ: xả, nạp dầu rửa hoặc dầu PAG lần một, chạy, xả, nạp lần hai; thay lọc, lõi tách dầu, kiểm tra gioăng và sơn phủ | Dầu cũ còn lại phải rất ít; hỏi nhà cung cấp dầu về ngưỡng chấp nhận |
| PAG → khoáng, PAO, ester | Xả rửa toàn bộ như trên | Không rút ngắn quy trình dù chỉ còn ít dầu cũ |
| PAG → PAG khác | Vẫn xả sạch và thay lọc; hỏi nhà cung cấp dầu trước | Có PAG tan trong nước và PAG không tan trong nước; hai loại này cũng không trộn tốt |
Tem dầu ở cửa máy và sổ theo dõi là nguồn đầu tiên. Nếu tem chỉ ghi tên sản phẩm, TDS của nhà sản xuất dầu đó ghi gốc dầu, thường ở phần mô tả hoặc phần thông số. Nếu không có cả tem, sổ và TDS, cách chắc chắn là gửi một mẫu dầu đến phòng thí nghiệm: phổ hồng ngoại (FTIR) phân biệt được khoáng, PAO, ester và PAG, và đây là việc nên làm trước khi nạp bất cứ dầu mới nào vào máy không rõ lịch sử. Cách đọc các chỉ số khác trong báo cáo có ở bài Đọc báo cáo phân tích dầu: 6 chỉ số quan trọng; cách chọn loại dầu theo điều kiện máy có ở bài Máy nén khí trục vít dùng dầu gì?.
Hợp Tiến là nhà phân phối chính hãng được uỷ quyền của Lubrizol Fluid Engineering (LFE) tại Việt Nam với dòng dầu máy nén khí CPI, phủ cả bốn gốc: CPI-9370 gốc khoáng hydrocracked không lưu huỳnh cho máy chạy trong dải nhiệt độ bình thường theo sổ tay; CPI-4601 gốc PAO cho máy muốn chu kỳ dài; CPI-4600-F gốc PAO và CPI-4265 gốc PAO/ester đăng ký NSF H1 cho nhà máy thực phẩm; CPI-1522 gốc PAG/POE cho máy chạy nóng ẩm; cùng dầu tẩy rửa CPI COMP CLEAN II dùng trước khi chuyển gốc dầu ở máy đã có cặn. Kỹ sư Hợp Tiến xác định gốc dầu đang có trong máy từ tem, TDS hoặc mẫu dầu, lập quy trình xả rửa theo bảng trên cho từng máy và lấy mẫu ở 500 giờ sau khi đổi.
PAO và PAO/ester trộn được với dầu khoáng, nhưng vẫn nên xả sạch và thay lọc khi đổi để còn đọc được kết quả phân tích dầu. PAG không trộn được với dầu khoáng và PAO; nạp lẫn sẽ tách lớp và nghẹt lọc.
Châm bù tạm thời một lượng nhỏ thường không gây sự cố ngay, nhưng hai gói phụ gia có thể phản ứng làm dầu tạo bọt hoặc tách nước kém. Quy tắc thực hành: châm bù đúng sản phẩm đang có trong máy; đổi sản phẩm thì xả sạch.
PAG bền nhiệt hơn và gần như không tạo varnish vì sản phẩm oxy hoá tan trong dầu, phù hợp máy chạy nóng hơn bình thường ở phòng máy ẩm. Đổi lại, PAG hút ẩm, không trộn với khoáng và PAO, và phải kiểm tra gioăng, sơn phủ trước khi dùng.
Sang PAO hoặc PAO/ester: xả sạch, thay lọc và lõi tách dầu là đủ nếu máy chưa có cặn; máy có cặn nên xả rửa bằng dầu tẩy rửa trước. Sang PAG: phải xả rửa toàn bộ, nạp hai lần, kiểm tra gioăng và sơn phủ.
Bài viết mang tính tổng quát; điều kiện cụ thể của từng máy cần được kỹ sư đánh giá.
