ชุดที่ 1
นํ้ามันหล่อลื่นที่ใช้กันในปัจจุบันนี้ส่วนมากเป็นพวก นํ้ามัน แร่ (Mineral Oil) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการกลั่นนํ้ามันดิบ พวกที่ เป็นนํ้ามันสังเคราะห์ (Synthetic Oil) ก็มีใช้อยู่บ้าง แต่เป็น จำ�นวน น้อยและใช้ในงานพิเศษๆ เท่านั้น ในที่นี้จะขอกล่าวเฉพาะ การเสื่อม คุณภาพของน้ำ�มันหล่อลื่นชนิดน้ำ�มันแร่เท่านั้น
สารเพิ่มคุณภาพในน้ำ�มันถูกใช้หมดไป หรือเสื่อมสภาพไป
สารเพิ่ ม คุ ณ ภาพในนํ้ า มั น หล่ อ ลื่ น มี ม ากมายหลาย ชนิด สารเหล่านี้ช่วยใหนํ้ามันหล่อลื่นมีคุณสมบัติดียิ่งขึ้น และ เหมาะสมในสภาพการใช้งานแต่สารเหล่านี้อาจถูกใช้หมดไปได้ โดยเปลี่ยนสภาพไปเป็นสารอื่นที่ไม่ช่วยเพิ่มคุณสมบัติอีกต่อไป นํ้ า มั น หล่ อ ลื่ น แต่ ล ะชนิ ด ได้ ถู ก ผลิ ต ขึ้ น มาเพื่ อ ให้ มี คุ ณ ทำ�ใหนํ้ามันมีสภาพที่ไม่เพียงพอที่จะทำ�งานได้ดีต่อไปได้ สมบั ติ แ ละคุ ณ ภาพเหมาะสมสำ�หรั บ งานหล่ อ ลื่ น แต่ ล ะประเภท สารอื่นหรือสิ่งสกปรกจากภายนอกเข้าไปปะปน โดยการนำ�เอานํ้ า มั น พื้ นฐานที่ มี ค วามหนื ด พอเหมาะมาปรั บ ปรุ ง คุณภาพด้วย การเติมสารเคมีเพิ่มคุณภาพ เพื่อให้คุณสมบัติพิเศษ สารอื่ นจากภายนอก เช่ น นํ้ า ฝุ่ น ผง เขม่ า และ ตามความต้อง การ เช่น คุณสมบัติในการชะล้างป้องกันฟอง หรือรับ อื่นๆ เมื่อเข้าไปปะปนกับน้ำ�มันหล่อลื่นแล้วอาจทำ�ให้นํ้ามัน แรงกด เป็นต้น เมื่อถูกใช้งานคุณสมบัติและคุณภาพของ นํ้ามันหล่อ หล่อลื่นเสื่อมคุณภาพได้ เช่น นํ้าเมื่อไปปะปนกับนํ้ามัน ถ้า ลื่นต้องสูญเสีย หรือเสื่อมถอยลงไปเรื่อยๆ จนในที่สุดไม่อยู่ในสภาพที่ ถู ก ตี ปั่ นกั บ นํ้ า มั นจะทำ�ให้ นํ้ า มั น เกิ ด ขุ่ นขาวเพราะมี อ นุ ภ าค เหมาะสมกับ การใช้งานอีกต่อไป ลักษณะการเสื่อมสภาพ ของนํ้ามัน ของนํ้าแทรกอยู่ทั่วไปในเนื้อนํ้ามัน ทำ�ให้ความหนืดเปลี่ยน หล่อลื่น สามารถจำ�แนกออกได้เป็น 3 ลักษณะใหญ่ๆ คือ ไป และไม่เหมาะที่จะใช้งานอีกต่อไป ในน้ำ�มันเทอร์ไบน์ได้มี การเติมสารเพิ่มคุณภาพเพื่อทำ�ให้น้ำ�แยกตัวออกมาตกอยู่ใน 1. การเสื่อมสภาพของตัวเนื้อนํ้ามันที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาอ็อคซิเดชั่น ก้นอ่างนํ้ามันเพื่อที่จะได้ถ่ายทิ้งได้ ฝุ่นผงและเขม่า โดยเฉพาะ พวกที่เป็นเศษโลหะถ้าเข้ามาปะปนอยู่กับนํ้ามันหล่อลื่นเป็น 2. สารเพิ่มคุณภาพในนํ้ามันถูกใช้หมดไป หรือเสื่อมสภาพไป จำ�นวนมากแล้วจะไปขัดสีกับผิวโลหะของเครื่องจักรกล ทำ�ให้ เกิดรอยขีดข่วนและสึกหรอได้ นอกจากนั้นยังทำ�ให้ ความ 3. มีสิ่งสกปรกหรือสารอื่นจากภายนอกเข้าไปปะปน หนืดของนํ้ามันสูงขึ้นด้วย พวกนํ้ามันเชื้อเพลิงถ้าเล็ดลอดไป ปะปนกับนํ้ามันหล่อลื่นจะทำ�ให้นํ้ามันหล่อลื่นมีความหนืด ลด การเสื่อมสภาพของตัวเนื้อนํ้ามันที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาอ็อคซิเดชั่น ลงไปมาก ไม่เหมาะกับการใช้งานอีกต่อไป ดังนั้นการระวัง มิให้สิ่งอื่นภายนอกเข้าไปปะปนกับนํ้ามันหล่อลื่นจึงเป็น สิ่ง ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้เร็วขึ้นถ้าอุณหภูมิใช้งานสูงขึ้น ผลก็ สำ�คั ญ ยิ่ ง ถึ ง แม้ จ ะเป็ นนํ้ า มั น หล่ อ ลื่ นต่ า งชนิ ด กั นก็ ไม่ ค วร คือนํ้ามันจะเปลี่ยนสภาพและเกิดความเป็นกรดขึ้น ความหนืดของ จะนํ้ามาผสมกัน เพราะอาจทำ�ให้คุณภาพของนํ้ามันเสื่อมลง นํ้ามันก็มักจะสูงขึ้นด้วย ถ้าปล่อยให้ความเป็นกรดสูงมากๆ จะทำ�ให้ ได้ ตั ว อย่ า งเช่ น พวกนํ้ า มั น หล่ อ ลื่ น เนื้ อ นํ้ า มั น เสื่ อ มสภาพเร็ ว มากขึ้ น ผลก็ คื อ เกิ ด มี พ วกยาง เครื่ อ งยนต์ จำ�นวนเล็ ก น้ อ ยปะปนลง เหนี ย วและวานิ ช เกาะอยู่ ต ามร่ อ งรู ท างผ่ า นของนํ้ า มั น หล่ อ ลื่ น ในนํ้ามัน เทอร์ไบน์ อาจทำ�ให้คุณภาพ และในที่ สุ ด อาจจะเกิ ด การกั ด กร่ อ นเนื้ อ โลหะในเครื่ อ งจั ก รกลได้ ในการป้องกันสนิมของนํ้ามันเทอร์ไบน์ ในนํ้ามันหล่อลื่นเครื่องยนต์ นํ้ามันไฮดรอลิค นํ้ามันเทอร์ไบน์ และ เสียไปเนื่องจากสารเพิ่มคุณภาพใน นํ้า นํ้ามันเครื่องอัดอากาศกำ�ลังสูง ได้มีการใส่ตัวเพิ่มคุณภาพเพื่อป้องกัน มันหล่อลื่นเครื่องยนต์อาจทำ�ปฏิกิริยา ปฏิ กิ ริ ย านี้ อ ยู่ แ ล้ ว หากตั ว เดิ ม นี้ ถู ก ใช้ ห มดไปหรื อ เสื่ อ มสภาพไป กั บ สารช่ ว ยป้ อ งกั น สนิ ม ในนํ้ า มั น นํ้ามันอาจเกิดปฏิกิริยากับอากาศได้ที่อุณหภูมิสูงๆ เทอร์ไบน์ทำ�ให้สารช่วยป้องกันสนิมแปร สภาพไป
ปัจจุบันไบโอดีเซล B5 ได้เริ่มเป็นที่รู้จักของประชาชนมาก ขึ้น เพราะยอดขายได้เพิ่มอย่างต่อเนื่อง แต่การใช้งานก็ยังไม่แพร่ หลายมากนัก เพราะจำ�นวนสถานีบริการ ที่เปิดจำ�หน่ายมีอยู่น้อย สาเหตุหลักคือ ปริมาณการผลิตไบโอดีเซลมีไม่มากนัก เพราะโรงงาน เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ยังสร้างไม่แล้วเสร็จ อัตราส่วนการผสมไบโอ ดีเซลใน นํ้ามันดีเซลปกติ ขณะนี้ยังคงอยู่ในระดับต่ำ�เป็นไปตามคำ� แนะนำ�ของบริษัทรถยนต์ เพื่อให้มั่นใจได้ว่ารถยนต์ทั้งรุ่นเก่า และรุ่น ใหม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผู้ที่สามารถนำ�ไบโอดีเซล B 100 ไปใช้งานโดยตรง หรือนำ�ไป ผสมกับ นํ้ามันดีเซลปกติในอัตราส่วนที่สูงๆ เพื่อใช้งานได้ จะ สามารถประหยัดได้มากพอควรที่เดียว
ทั้งนี้ ความแตกต่างของราคาจำ�หน่ายนํ้ามันดีเซลปกติ และไบโอดีเซล B 5 หรือ B 100 จะมีมากหรือน้อย โดยหลัก การจะขึ้นอยู่กับราคาของวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตไบโอดีเซล ซึ่งคือราคานํ้ามันปาล์มดิบนั่นเอง รวมทั้งราคานํ้ามันดีเซลใน ตลาดโลกซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา นอกจากนี้อัตราการเก็บ สำ�หรั บ ประเทศไทยนั้ น กลุ่ ม ที่ มี ก ารใช้ นํ้ า มั นดี เซลเป็ น ภาษีและกองทุนน้ำ�มันฯที่ปัจจุบันยังคงเก็บอยู่ใน อัตราที่สูง ก็ จำ�นวนมากคือ กลุ่มขนส่ง โดยเฉพาะรถยนต์ขนาดใหญ่ที่มีความ ส่งผลต่อความแตกต่างของราคาจำ�หน่ายด้วยเช่นกัน ต้องการใช้นํ้ามันดีเซลสูงมาก และกลุ่มเกษตรกร ซึ่งใช้เครื่องยนต์ ทางการเกษตรที่เป็นเครื่องยนต์ดีเซลรอบต่ำ� และรถขนส่งขนาด การสนับสนุนให้ผู้บริโภคหันมาใช้นํ้ามันไบโอดีเซลทั้ง เล็ก ทั้งสองกลุ่มนี้ถือว่าเป็นกลุ่มที่มีรายได้น้อย แต่มีความสำ�คัญต่อ B 5 และ B 100 ให้แพร่หลายมากขึ้นนั้น นอกจากจะใช้ปัจจัย เศรษฐกิจโดยรวมของ ประเทศ จึงน่าจะมีทางเลือกและมีโอกาส ด้านราคามาดึงดูดความสนใจแล้ว ความน่าเชื่อถือใน คุณ ใช้ไบโอดีเซลในราคาที่ตํ่า เพราะไบโอดีเซลถือเป็นน้ำ�มันของชาว สมบัติของนํ้ามันไบโอดีเซล และการรับรองคุณภาพจากบริษัท รากหญ้าอย่างแท้จริง รถยนต์ ก็เป็นประเด็นสำ�คัญที่มีผลต่อความสนใจหันมาใช้งาน ของผู้บริโภคด้วย นอกจากการนำ�ไบโอดีเซลมาผสมกับนํ้ามันดีเซลปกติแล้ว อีกทางเลือกหนึ่ง คือการใช้ไบโอดีเซล B 100 (ไบโอดีเซลล้วนๆ ปัจจุบันบริษัทรถยนต์ยอมรับให้สามารถนำ�ไบโอดีเซล ไม่ผสมนํ้ามันดีเซลปกติ) ซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายคลึง กับนํ้ามันดีเซล ผสมเพื่อใช้กับรถยนต์ในอัตราส่วนร้อยละ 5 เท่านั้น สำ�หรับ ปกติ อีกทั้งมีการทดสอบการใช้งานในต่างประเทศว่าสามารถใช้แทน การผสมไบโอดีเซลในอัตราสูงๆ นั้น ถึงแม้จะมีใช้กันอยู่ มาก นํ้ามันดีเซลทั่วไปได้จริง ดังนั้นในแต่ละประเทศจึงมีการจำ�หน่าย ในต่างประเทศ แต่บริษัทรถยนต์ยังไม่มีความชัดเจนในเรื่อง ไบโอดีเซล B 100 ค่อนข้างแพร่หลาย อย่างเช่น ประเทศเยอรมัน นี้ ดั ง นั้ น ผู้ ใช้ จ ะต้ อ งทดสอบการใช้ ง านด้ ว ยด้ ว ยตนเองว่ า บริษัทรถยนต์หลายแห่งได้ออกแบบเครื่องยนต์ให้สามารถใช้กับไบโอ อัตราส่วนผสมที่เท่าใดจึงจะเหมาะสม เพราะ เครื่องยนต์ดีเซล ดีเซล B 100 ได้โดยตรง ขณะที่สหรัฐอเมริกาเอง ก็มีผู้ที่นิยมนำ�ไบ ของแต่ละประเภทการใช้งานจะมีความแตกต่างกัน โอดีเซลไปใช้งานกับเครื่องยนต์ที่มีรอบตํ่า หรือนำ�ไปผสมกับนํ้ามันดี เซลปกติในอัตราส่วน ร้อยละ 10 ,20 หรือ 30 ตามแต่ความเหมาะ หากได้รับการสนับสนุนอย่างจริงจังจากทุกฝ่าย ไม่ สมในการใช้งาน ว่าจะเป็น ภาครัฐ บริษัทผู้ค้านํ้ามัน บริษัทผู้ผลิตรถยนต์และ ปั จ จุ บั น ราคาจำ�หน่ า ยไบโอดี เซล B 5 มี ค วามแตกต่ า ง เครื่องจักรกล ไบโอดีเซล B 100 จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่ จากนํ้ามันดีเซลปกติไม่มากนัก เพราะมีราคาตํ่ากว่าเพียง 50 สตางค์ เป็น ประโยชน์ต่อเกษตรกรและผู้ใช้รถยนต์เครื่องดีเซลในการ ต่อลิตร ในขณะที่ไบโอดีเซล B 100 นั้นจะมีราคา ต่ำ�กว่านํ้ามันดีเซล ประหยัดค่าใช้จ่ายในภาวะนํ้ามันแพงได้เป็นอย่างดี ปกติราว 2 บาทต่อลิตร(ถ้าไม่เสียภาษีและกองทุนนํ้ามันฯ) ดังนั้น
นํ้ า มั น ดิ บ ที่ ขุ ด ขึ้ น มาจากแหล่ ง ต่ า งๆ นั้ น มั ก จะมี 2n-2 2Rn โดยที่ n เป็นจำ�นวนอะตอมของคาร์บอน และ Rn ลั ก ษณะแตกต่ า งกั น ออกไป นํ้ า มั นดิ บ ที่ สู บ จากบางแหล่ ง เป็นจำ�นวนของวงคาร์บอนที่มีอยู่ในโมเลกุล อาจเหลวมีสี นํ้าตาลแดง และมีส่วนประกอบที่กลั่นแล้วได้ 4. พวก Aromatics หรือที่เรียกกันทางศัพท์เคมีว่า เชื้อเพลิงเบา เช่น นํ้ามันเบนซิน นํ้ามันก๊าด และโซล่าเป็น Arenes เป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างประกอบด้วย ส่วนใหญ่ บางแหล่งจะได้นํ้ามันดิบซึ่งดำ�และข้นมาก มีส่วน Benzenes Ring ประกอบของเชื้อเพลิงเบาเพียงเล็กน้อย ความถ่วงจำ�เพาะ 5. พวก Mixed Naphtheno - Aromatics เป็น ของนํ้ามันดิบอาจมีค่าได้ตั้งแต่ 0.80 ไปจนเกือบ 1.0 และมีค่า ไฮโดรคาร์บอนประเภทที่มีทั้ง Naphthenic Ring และ Aroอัตราส่วนระหว่างคาร์บอนต่อไฮโดรเจนอยู่ระหว่าง 6 ถึง 8 matic Rings อยู่ในโมเลกุลเดียวกัน สารประกอบไฮโดรคาร์ บ อนที่ มี อ ยู่ ในนํ้ า มั นดิ บ นั้ น ยังมีสารไฮโดรคาร์บอนประเภท Olefins ซึ่งมีสูตร Cn มี ข นาดโมเลกุ ล ตั้ ง แต่ เ ล็ ก สุ ด คื อ มี เทน (Methane) ซึ่ ง มี H2n มีโครงสร้างเป็นอะตอมคาร์บอนที่มีไฮโดรเจนเกาะอยู่ใน อะตอมของคาร์บอนเพียง 1 ตัว ไปจนถึงขนาดโมเลกุลที่ใหญ่ จำ�นวนที่ยังไม่อิ่มตัว มีกลุ่ม Double Bond - C = C - อยู่ใน มีอะตอมของคาร์บอนถึง 80 ตัว สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 โมเลกุล มักจะไม่พบในน้ำ�มันดิบ แต่ว่าจะพบอยู่ในนํ้ามันเชื้อ ประเภทใหญ่ ๆ ตามลักษณะโครงสร้างของโมเลกุลงคือ เพลิงที่ได้จากขบวนการแยกสลายด้วยสารเร่ง หรือด้วยความ 1. พวก Normal Paraffins หรือที่เรียกกันทางศัพท์เคมี ร้อน ( Caltalytic or Thermal Cracking) ว่า N - Alkanes สารไฮโดรคาร์บอนประเภทนี้มีโครงสร้าง เนื่ อ งจากไฮโดรคาร์ บ อนในนํ้ า มั นดิ บ มี ตั้ ง แต่ ข นาด เป็นอะตอมของคาร์บอนเรียงต่อกันเป็นเส้นยาว แต่ละตัวของ เล็กมาก มีจุดเดือดตํ่า สามารถระเหยได้ง่าย ไปจนถึงขนาด คาร์บอนก็มีอะตอมไฮโดรเจนจับอยู่จนอิ่มตัว ขนาดโมเลกุล ใหญ่สุด มีจุดเดือดสูง ต้องให้ความร้อนสูงมากจึงจะสามารถ ของสารประเภทนี้ ใ นนำ�มั น ดิ บ มี ตั้ ง แต่ ตั ว ที่ ป ระกอบด้ ว ย ระเหยได้ โดยอาศั ย ความแตกต่ า งระหว่ า งจุ ด เดื อ ดของ 1 อะตอมของคาร์บอนไปจนถึงราว 42 อะตอม มีสูตรทางเคมี ไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ที่มีอยู่ในนํ้ามันดิบนี่เอง เราจึงสามารถ ดังนี้ Cn H 2n-2 โดย n เป็นจำ�นวนอะตอมของคาร์บอนใน แยกนํ้ามันดิบออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ต่างๆได้โดย โมเลกุล การกลั่น 2. พวก ISO Paraffins หรือที่เรียกกันทางศัพท์เคมี ในการกลั่นเบื้องต้นนั้น นํ้ามันดิบจะถูกแยกออกมา ว่า ISO - Alkanes มีลักษณะโครงสร้างเป็นอะตอมของ เป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในหอกลั่นที่ความดันบรรยากาศ (Atคาร์บอนเรียงต่อกันแยกสาขาออกด้านข้างด้วย แต่ละตัวของ mospheric Distillation) โดยใช้ไอนํ้าร้อนจัดเป็นตัวให้ความ คาร์บอนก็มีอะตอมของไฮโดรเจนจับอยู่จนอิ่มตัว ดังนั้น จึงมี ร้อน ผลิตภัณฑ์ที่ได้ออกมาบางอย่างก็นำ�มาใช้ประโยชน์ได้เลย สูตรทางเคมีเหมือนกับพวก Normal Paraffins คือ Cn H 2n-2 เช่น แก๊สหุงต้ม นํ้ามันก๊าด และนำ�มันดี พวก Paraffins ทั้งสองประเภทนี้มีอยู่มากในน้ำ�มันเชื้อเพลิงใส เซลบางอย่างต้องนำ�ไปผ่านขบวนการเพิ่ม (Distillates) คุณภาพเสียก่อนจึงจะนำ�มาใช้ประโยชน์ 3. พวก Naphthenes หรือที่เรียกกันทางศัพท์เคมี ได้ ว่า Cyclo - Alkanes ลักษณะโครงสร้างประกอบด้วยอะตอม นํ้ามันดิบถูกอุ่นให้ร้อนโดยได้รับ ของคาร์บอนต่อเรียงตัวกันเป็นวงอาจจะเป็นวงละ 5 ตัว 6 ตัว ความร้ อ นจากผลิ ต ภั ณฑ์ ที่ ยั ง ร้ อ นๆ ซึ่ ง หรือ 7 ตัวก็มีดังตัวอย่างข้างล่าง มีสูตรทางเคมีเป็น Cn H ออกมาจากหอกลั่น จากนั้นก็ถูกผ่านเข้าไป
ในเตาเผาเพื่ อ ทำ�ให้ ร้ อ นถึ ง อุ ณ หภู มิ ที่ ต้องการ (ไม่เกิน 360 ํC เพื่อป้องกัน การแตกตั ว ของน้ำ� มั น และการเกิ ด เขม่ า ในท่ อ ) แล้ ว จึ ง ฉี ด เข้ า ไปในหอก ลั่ น ไฮโดรคาร์ บ อนส่ ว นที่ เ บาก็ จ ะ ระเหยขึ้นไป และส่วนที่หนักก็จะตกลง มาก้ น หอ ไอนํ้ า ร้ อ นจั ด หลั ง จากรั บ ความร้ อ นในเตาเผาก็ จ ะฉี ด เข้ า มาใน บริ เวณก้ น หอ ให้ ค วามร้ อ นแก่ นำ�้ มั น อุณหภูมิ ณ แต่ละส่วนของหอสามารถ ควบคุมโดยหอแยกเล็ก 4 ตัว (Strippers) ซึ่งมีไอน้ำ�ร้อนฉีดให้ความร้อน เช่นกัน อุณหภูมิ ณ ยอดหอกลั่นจะอยู่ราว 105 ํC จาก ยอดหออุณหภูมิจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึงก้นหอกลั่น ซึ่งมีอุณหภูมิราว 380 - 400 ํC ผลิตภัณฑ์ที่เบาที่สุดได้ จากยอดหอทำ�ให้เย็นแล้วผ่านเข้าหม้อแยก (Gas Separator) ก็จะได้แก๊ส ซึ่งเมื่อนำ�มาแยกอีกทีก็ได้แก๊สหุงต้ม ส่วน แก๊สที่เบามากได้แก่มีเทน (CH4) และอีเทน (C2H6) ไม่คุ้ม ที่จะอัดเป็นของเหลวขาย ก็นำ�ไปเผาให้ความร้อนในเตาอุ่น นํ้ามัน และที่เหลือก็เผาทิ้งไป แก๊สหุงต้มประกอบด้วย Propane (C3H8) และ Butane (C4H10) เป็นส่วนใหญ่ มี Ethane (C2H6) และ Pentane (C5H10) อยู่ในจำ�นวนเล็ก น้อย ผลิตภัณฑ์ของเหลวจากหม้อแยก (Gas Separator) ก็คือ Light Naphtha ซึ่งก็คือน้ำ�มันเบนซินธรรมดา นั่นเอง ผลิตภัณฑ์ถัดลงมาดึงออกมาจาก Stripper ตัวบนคือ Heavy Naphtha ซึ่งมักจะมีค่าอ็อคเทนยังไม่สูงพอที่จะใช้ งานได้ ต้องนำ�ไปผ่านขบวนการเพิ่มอ็อคเทนอีกจึงจะไดนํ้ามัน เบนซิ น อ็ อ คเทนสู ง มาใช้ สำ�หรั บ นํ้ า มั น เบนซิ น ที่ ใ ช้ ใ น เครื่องยนต์ของเครื่องบินนั้นต้องการค่าอ็อคเทนสูงมากและ ยังต้องเติมสารอื่น เช่น Anti-Icing , Anti-Static อีกด้วย ผลิ ต ภั ณฑ์ ที่ ห นั ก ถั ด ลงมาคื อ นํ้ า มั นก๊ า ดซึ่ ง นำ�มา
จุ ด ให้ ค วามสว่ า ง หากจะนำ�ไปใช้ เป็ นนํ้ า มั น เครื่ อ งบิ น เจ็ ท (Gas Turbine) ก็ต้องผ่านขบวนการเพิ่มคุณภาพและกำ�จัด พวก Aromatics ออกบ้างเพื่อลดควันดำ� และเขม่า พร้อมกับ เติมสารอื่น เช่น Anti-Icing และ Anti-Static อีกด้วย ผลิตภัณฑ์ต่อไปก็คือ นํ้ามันดีเซล ซึ่งมักจะมีค่าซีเทน สูงพอนำ�มาใช้งานกับเครื่องยนต์ดีเซลหมุนเร็วทั้งหลาย นํ้ า มั นขี้ โ ล้ (Distillate Fuel) ซึ่ ง ดึ ง ออกมาจาก Sripper ตัวล่างสุดมีค่าซีเทนต่ำ�กว่านำ�มาใช้ในเครื่องดีเซล หมุนช้า ผลิตภัณฑ์ซึ่งดึงออกมาจากก้นหอกลั่นคือ Residual Fuel อาจนำ�มาใช้เป็นนํ้ามันเตาได้เลย ใช้เผาให้ความร้อนใน เตาเผาทางอุตสาหกรรม ใช้กับเครื่องดีเซลของเรือ และใช้ เป็นเชื้อเพลิงสำ�หรับหม้อไอนํ้า หากนำ� Residual Fuel ไป กลั่นต่อในหอกลั่นสูญญากาศ (Vacuum Distillation) ก็จะ ได้นํ้ามันดีเซล นํ้ามันหล่อลื่น และยางมะตอย (Asphalt) ปริมาณของผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ได้มาจากหอกลั่นเบื้องต้นขึ้น อยู่กับประเภทของน้ำ�มันดิบที่ใช้ หากนำ�ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงมากลั่นในห้องทดลอง แล้วนำ�เอาค่าอุณหภูมิที่กลั่นออกมา ณ จุดเริ่มต้น (Initial Boiling Point) และ ณ จุดที่กลั่นออกมา 10 , 20 จนถึง 100% (Final B.P.) มาพลอทจะได้กราฟแสดงอุณหภูมิจาก จุ ด เริ่ ม กลั่ นตั ว ออกมาจนถึ ง อุ ณ หภู มิ ที่ ก ลั่ น ออกมาสุ ด ท้ า ย เรียกว่า Distillation Range นอกจากขบวนการกลั่นเบื้องต้นแล้ว ยังมีขบวนการ อีกมากมายที่ถูกคิดค้นขึ้น บางขบวนการก็ใช้เพิ่มคุณภาพ ของผลิตภัณฑนํ้ามันต่างๆ บางขบวนการก็สามารถเปลี่ยนรูป ผลิตภัณฑ์ชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่งซึ่งมีมูลค่าทางตลาดสูง กว่า
ในก า ร สำ� ร ว จ ห า แห ล่ ง นํ้ า มั นดิ บ ในชั้ น แร ก นักธรณีวิทยาจะทำ�การสำ�รวจศึกษาโครงสร้างของชั้นหิน บริ เวณผิ ว โลกก่ อ น เพื่ อ ดู ร่ อ งรอยของซากพื ช และสั ต ว์ ทะเลในชั้นหิน เมื่อพบร่องรอยอันบอกได้ว่าอาจจะมีแหล่ง นํ้ามันดิบภายใต้พื้นพิภพในบริเวณนั้นแล้วก็จะทำ�การศึกษา ชั้นของหินต่างๆ ภายใต้พื้นพิภพ วิธีการที่ใช้อยู่ทั่วไปมี 3 วิธี คือ 1. Seismic Method วิ ธีนี้ วั ด การสะม้ อ นกลั บ ของคลื่นสั่นสะเทือนที่กระทำ�ต่อผิวโลก (Shock Waves) เนื่องจากชั้นหินแต่ละชั้นมีความแข็งและความหนาแน่นไม่ เท่ากัน การสะท้อนกลับของคลื่นสั่นสะเทือนจะเกิดขึ้น ณ รอยเชื่อมระหว่างชั้นหินที่ต่างชนิดกัน หากชั้นหินหนามาก เวลาที่ใช้ในการสะท้อนกลับของคลื่นก็ยิ่งนาน สำ�หรับบนบก การทำ�คลื่นสั่นสะเทือนทำ�ได้ง่ายๆ โดยการทิ้งก้อนนํ้าหนักที่ หนักมากจากที่สูงลงสู่พื้นดิน สำ�หรับในทะเลก็มักใช้อากาศ ความดันสูงเป็นตัวสร้างคลื่นสั่นสะเทือน คลื่นสะท้อนกลับ ถูกรับไว้โดยตัว Geophone ซึ่งจะถ่ายทอดสัญญาณผ่าน เครื่องขยายสัญญาณแล้วเข้าสู่เครื่องบันทึกกราฟ จากกราฟ นักธรณีวิทยาสามารถวิเคราะห์ลักษณะโครงสร้างและส่วน ประกอบของชั้นหินภายใต้พิภพได้ 2. Gravity Method เนื่องจากโครงสร้างและส่วน ประกอบของชั้นหินภายใต้พิภพมีผลต่อสนามแรงดึงดูดของ โลกด้วย ดังนั้นเมื่อใช้เครื่อง Gravimater วัดค่าแรงดึงดูด ของโลกได้แล้วนำ�มาหักค่าเบี่ยงเบนอันเกิดจากอิทธิพลจาก ตำ�แหน่ง (Latitude) และความสูง (Elevator) ออก ก็จะได้ ค่าแรงดึงดูดของโลกซึ่งจะเปลี่ยนแปลงตามโครงสร้างและ ส่วนประกอบของชั้นหินภายใต้พิภพ นักธรณีวิทยาก็สามารถ นำ�มาใช้วิเคราะห์เพื่อศึกษาโครงสร้าง ส่วนประกอบของชั้น หินภายใต้พื้นพิภพได้
3. Magnetic Method โครงสร้างและส่วนประกอบ ของชั้ น หิ น ภายใต้ พิ ภ พก็ มี ผ ลความเบี่ ย งเบนของสนาม แม่ เหล็ ก โลกที่ วั ด โดยใช้ Magnetometer มาหั ก ลบเอา ความเบี่ยงเบนอันเกิดจากตำ�แหน่งบนโลก (Latitude and Longtitude) ออกแล้วค่าที่เหลือก็เป็นค่าความเบี่ยงเบนอัน เกิดจากอิทธิพลของโครงสร้างและส่วนประกอบของชั้นหิน ได้ เมื่อได้ศึกษาโครงสร้างและส่วนประกอบของชั้นหินแว นักธรณีวิทยาก็พอที่จะบอกคร่าวๆได้ว่าบริเวณนั้นๆ น่าจะมี แหล่งนํ้ามันอยู่หรือไม่ หากจะเทียบการสำ�รวจหาแหล่งนํ้ามันกับการตรวจ วิเคราะห์โรคในทางการแพทย์แล้ว วิธีสำ�รวจโดย Gravity และ Magnetic Method นี้เปรียบเสมือนการซักถามอาการ จากคนไข้ แล้วพยายามวิเคราะห์โรคจากข้อมูลที่ได้ ส่วนวิธี สำ�รวจโดย Seismic Method ก็เปรียบเสมือนการถ่ายภาพ เอ็กซเรย์คนไข้ อย่างไรก็ตามคำ�ตอบที่แน่นอนก็คงต้องได้มา จากการขุดเจาะสำ�รวจ ในการขุดเจาะสำ�รวจหลุมแรกนักธรณีวิทยาและวิ ศวกรนํ้ามันจะเลือกบริเวณซึ่งคิดว่าเป็นใจกลางของบ่อนํ้ามัน ใต้พื้นพิภพ ในระหว่างการขุดเจาะจะมีการนำ�เอาโคลนเหลว จากหลุมเจาะมาศึกษาวิเคราะห์ดูร่องรอยของนํ้ามัน มีบ่อยครั้งที่จะต้องนำ�หัวเจาะซึ่งสึกกร่อนมากแล้ว ขึ้ น มาเปลี่ ย นเอาอั น ใหม่ แทนทำ�การขุ ด เจาะจนกระทั่ ง ได้ ความลึกถึงระดับบ่อนํ้ามันก็นำ�หินตัวอย่างขึ้นมาโดยใช้เครื่อง มือพิเศษ หากพบนํ้ามันดิบแทรกอยู่ในเนื้อหินก็นับว่าน่าตื่น เต็น เมื่อเจาะพบแหล่งนํ้ามันแล้วก็จะทำ�การขุดเจาะหลุม อื่นๆ ในบริเวณข้างเคียงกับหลุมแรกเพื่อสำ�รวจดูปริมาณของ นํ้ามันดินในบ่อว่ามีมากพอที่จะคุ้มในการลงทุนตั้งแท่นสูบนํ้า มันดิบขึ้นมาใช้งานหรือไม่
นํ้ามันหล่อลื่นที่ใช้งานไปจนหมดสภาพไม่เหมาะที่จะ - นํ้ามันเครื่องยนต์ดีเซลที่หมดอายุใช้งานแล้ว ใช้งานนั้นๆ ต่อไป โดยปกติผู้ใช้มักจะเททิ้งตามพื้นดินหรือไม่ก็ สามารถนำ�มาผสมกับนํ้ามันเชื้อเพลิงดีเซลได้ในอัตราส่วน ขายให้กับผู้รับซื้อในราคาถูกๆ การกระทำ�ดังกล่าวก่อให้เกิดผล ไม่เกิน 5% โดยต้องกำ�จัดพวกเขม่า ตะกอน และนํ้าออก เสียคือ การเททิ้งตามพื้นดินจะก่อให้เกิดปัญหาด้านมลภาวะ ไปให้มากที่สุดเท่าที่จะทำ�ได้ก่อน โดยอาจใช้ Centrifugal ซึ่งจะแก้ไขกำ�จัดในภายหลังได้ยาก การขายให้ผู้รับซื้อซึ่งมัก Separator การผสมนํ้ามันเชื้อเพลิงดีเซลบางส่วนลงไปใน จะเอาไปทำ�นํ้ามันปลอมซึ่งอาจจะกลับมาสู่เรา ทำ�ให้เกิดความ นํ้ามันเครื่องใช้แล้วจะทำ�ให้การแยกตะกอนและนํ้าได้รวดเร็ว เสียหายต่อเครื่องจักรได้ ดังนั้น จึงควรหาประโยชน์จากนํ้ามัน และง่ายขึ้น เมื่อแยกสิ่งสกปรกและนํ้าออกแล้วจึงนำ�ไปผสม หล่อลื่นใช้แล้วโดยมีแนวทางดังนี้ กับนํ้ามันเชื้อเพลิงดีเซลกวนให้เข้าเป็นเนื้อเดียวกัน แล้วจึง 1. ใช้นํ้ามันที่ใช้แล้วจากงานหนึ่งไปหล่อลื่นในงานที่ นำ�ไปใช้งาน ไม่แนะนำ�ให้ใช้นํ้ามันเครื่องเบนซินหรือนํ้ามัน ไม่รุนแรง (งานอุณหภูมิปกติ ภาระน้ำ�หนักต่ำ� รอบไม่สูง ) เช่น เกี ย ร์ ม าผสมนํ้ า มั น เชื้ อ เพลิ ง สำ�หรั บ เครื่ อ งดี เซล หากไม่ มี นํ้ามันหล่อลื่นเทอร์ไบน์หรือไฮดรอลิคหรือนํ้ามันเกียร์ เมื่อ Centrifugal Separator อาจใช้ระบบง่ายๆ คือ ใช้จนถึงอายุแล้วสามารถนำ�มากรองแล้วใช้หล่อลื่นพวกแบริ่ ระบบที่ประกอบด้วยถังพักขนาดราว 200 - 500 งกาบและแบริ่งลูกปืนที่ต้องการนํ้ามันหนืดเบอร์เดียวกัน และ ลิตร ซึ่งบรรจุนํ้ามันเครื่องใช้แล้วและนํ้ามันเชื้อเพลิงดีเซล ใช้ระบบหล่อลื่นแบบหยอดทิ้งได้ ในอัตราส่วนราว 1:1 นํ้ามันผสมนี้จะถูกปั้มผ่านหม้อกรอง 2. ใช้นํ้ามันหล่อลื่นที่ใช้แล้วจากเครื่องจักรต่างๆ ไป ขนาด 10 - 20 ไมครอน (อาจใช้หม้อกรองนํ้ามันเครื่องได้) ใช้ในงานอื่นที่ไม่เกี่ยวกับการหล่อลื่น เช่น ใช้ทาไม้แบบสำ�หรับ 3 ชุด เพื่อกรองเอาสิ่งสกปรกออกให้มากที่สุด แล้วไหลคืนสู่ คอนกรีต ใช้ทาไม้ป้องกันปลวก มอด และ แมลง ใช้ใส่ขาตู้ ถังพักปั้มหมุนเวียนจนกระทั่งนํ้ามันไหลกลับมีสภาพที่สะอาด กับข้าวเพื่อป้องกันมดขึ้นได้ ในบางกรณีอาจต้องเปลี่ยนหม้อกรองนํ้ามันเครื่องหากหม้อ 3. ใช้นํ้ามันหล่อลื่นใช้แล้วมาผสมกับเชื้อเพลิง ใช้เผา กรองเริ่มตัน โดยดูจากผลต่างระหว่างความดันตรงก่อนชุด ไหม้เป็นเชื้อเพลิงได้โดย หม้อกรองและหลังชุดหม้อกรองว่าเพิ่มขึ้นจากเดิมมาก และ - ในโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งมนํ้ามันเตาเป็นเชื้อ ปริมาณนํ้ามันไหลกลับถังพักช้าลงมาก เมื่อนํ้ามันสะอาดดี เพลิงในเตาเผาหรือหม้อไอนํ้า ก็สามารถใช้ผสมนํ้ามันเตา แล้วจึงปั้มไปผสมเข้าในถังนํ้ามันเชื้อเพลิงดีเซลโดยควบคุมให้ ได้ในอัตราส่วนมี่ไม่เกิน 25% โดยต้องมีถังตกตะกอนที่มีฝา มีจำ�นวนนํ้ามันเครื่องในเชื้อเพลิงไม่เกิน 5% ปิดมิดชิด สามารถถ่ายเอาตะกอนสกปรกออกจากถังได้ การ ตกตะกอนต้องทำ�อย่างน้อยสัก 2 วัน ถังตกตะกอนดังกล่าว อาจใช้เป็นถังเก็บสะสมน้ำ�มันหล่อลื่นใช้แล้วที่ถ่ายมาทีละไม่ มากจนได้ปริมาณมากพอ จึงนำ�ไปผสมลงในนํ้ามันเตา ท่อดูด นํ้ า มั น ออกจากถั ง ตะกอนต้ อ งอยู่ เ หนื อ พื้ น ถั ง ไม่ น้ อ ยกว่ า 10 ซม. และควรมีหม้อกรองขนาด 60 - 80 Mesh ก่อนเข้า ปั้มเพื่อส่งเข้าถังนํ้ามันเตา
เครื่ อ งจั ก รกลทุ ก ชนิ ด ประกอบด้ ว ยชิ้ น ส่ ว นต่ า งๆที่ เคลื่อนไหว การเสียดสีของผิวโลหะย่อมก่อให้เกิดความร้อนและการ สึกหรอ ดังนั้น ผลิตภัณฑ์หล่อลื่นจึงมีบทบาทที่จะช่วยขจัดปัญหา เหล่านั้นได้
เครื่องยนต์ เมื่ อ เริ่ ม ติ ด เครื่ อ ง ควรให้ เครื่ อ งยนต์ เดิ น เบาประมาณ 2-3 นาที เพื่อ Warm-up การหล่อลื่นจะได้ผลดีทั่วทุกส่วนของ เครื่องยนต์ โดยเฉพาะเครื่องยนต์ที่มีระบบเทอร์โบชาร์จ เนื่องจาก เป็นระบบที่มีความเร็วสูงมาก นํ้ามันหล่อลื่นและจารบี ถังนํ้ามันเชื้อเพลิง ควรเติมเชื้อเพลิงให้เต็มถังเมื่อเสร็จงาน นํ้าและสิ่งสกปรก เช่น ฝุ่น ทราย ถ้าเข้าไปปะปนกับนํ้ามัน เพื่อป้องกัน Condensation นอกจากนี้ควรไขก๊อกถ่ายนํ้ามันก้นถัง หล่อลื่นจะทำ�ให้คุณภาพของนํ้ามันเสื่อมและการสึกหรอจะเกิดขึ้น เพื่อให้สิ่งสกปรก เช่น ฝุ่น สนิม ฯลฯ ออกจากถังเสีย ดังนั้น ในการเก็บรักษา และการนำ�นํ้ามันไปใช้ควรระมัดระวังมิให้ สิ่งต่างๆ เหล่านั้นเข้าไปได้ ภาชนะต่างๆ ที่ใช้ในการถ่ายเทควรจะ นํ้ามันหล่อลื่นเกียร์ ทอร์คคอนเวิร์ทเตอร์และเฟืองท้าย เก็บไว้ในที่มิดชิดเช่นเดียวกัน เลือกใช้แต่ชนิดและเกรดที่เหมาะสม ถูกต้องตามผู้ผลิต เครื่องมือแนะนำ� บันทึกกำ�หนดเวลาการใช้งาน เพื่อเตือนความ การล้างเครื่อง จำ�ในเรื่องการถ่ายเปลี่ยนหรือ Top-up ในระบบดังกล่าวจะมีช่อง การล้างภายในเครื่องควรจะทำ�เมื่อใช้งานแล้วในระยะ Ventilation จึงต้องควรระวังเมื่อเครื่องจักรกลทำ�งานอยู่ในที่ลุ่ม โอ หนึ่ง เพื่อจะได้ถ่ายเอาสิ่งสกปรกต่างๆซึ่งตกค้างอยู่ภายในโดยใช้ กาสที่นํ้าจะเข้าไปในระบบเกียร์ทำ�ให้นํ้ามันเสื่อมได้ เชลล์ฟลัชชิ่งออยล์ ระบบไฮดรอลิค การทำ�ความสะอาดส่วนอื่นๆ ที่จำ�เป็น ชนิ ด เกรด นํ้ า มั น เป็ น หั ว ใจของระบบไฮดรอลิ ค ส่ ว น ไส้ ก รองนํ้ า มั น เชื้ อ เพลิ ง ไส้ ก รองอากาศและไส้ ก รอง ประกอบ เช่น ยางกันฝุ่น ฝาถัง ควรระวังเรื่องฝุ่นและนํ้า คอยหมั่น นํ้ามันเครื่อง ควรจะได้รับการตรวจตราและล้างทำ�ความสะอาด ตรวจสภาพของนํ้ามันว่า ขุ่น สีผิดจากเดิม มีกลิ่น “บูด” หรือ”ไหม้” หรือเปลี่ยนตามความเหมาะสม ควรเปลี่ยนเมื่อจำ�เป็น จารบีสำ�หรับลูกปืน ในการเติมจารบีในลูกปืน ถ้าไม่แน่ใจว่าของเก่าเป็น จารบีชนิดใด ควรล้างออก เป่าให้แห้งเติมใหม่ อย่าให้เต็มเกิน (3/4) 1. การหล่อลื่นควรจะได้กระทำ�โดยผู้ที่มีหน้าที่ในเรื่องนี้ โดยเฉพาะ และควรทำ�เป็นประจำ�อยู่เสมอ ระยะการเติม การถ่าย เปลี่ยน หล่อลื่น ขึ้นอยู่กับสภาพการทำ�งานของเครื่อง และควรจะ ต้องปฏิบัติตามที่ผู้ผลิตเครื่องได้แนะนำ�ไว้ 2. ก่อนที่จะใช้หล่อลื่นแต่ละครั้ง ควรตรวจสอบให้แน่ว่า นํ้ามันหรือจารบีที่จะใช้นั้นเป็นชนิดที่ถูกต้อง 3. ระยะเวลาที่จะเติมหล่อลื่น ควรให้ถูกต้องสมํ่าเสมอ ทั้งนี้แล้วแต่กรณีบางทีเดือนละครั้งอาจจะมากเกินไปและบางทีวัน ละครั้งอาจจะน้อยเกินไปก็ได้
4. ปริมาณของนํ้ามันและจารบีที่ใช้ควรเติมให้พอดี ถ้ามาก เกินไปอาจจะทำ�ความเสียหายได้เท่าๆกับเติมน้อยเกินไป 5. เก็บนํ้ามันหล่อลื่นและจารบีไว้ในที่สะอาด ให้ถังและ ภาชนะสะอาดอยู่เสมอและต้องมีเครื่องหมายแสดงชนิดและเกรด ไว้ชัดเจนด้วย เพื่อป้องกันการผิดพลาดเมื่อนำ�ไปใช้ 6. บันทึกรายละเอียดเกี่ยวกับปริมาณหล่อลื่นแต่ละเกรดที่ ใช้ตลอดจนการซ่อมแซม และข้อความอื่นๆ ที่สำ�คัญไว้ทุกครั้ง แล้ว นำ�มาศึกษาดูเพื่อที่จะได้หาทางปรับปรุงแก้ไข ก่อนที่การเสียหายจะ เกิดขึ้น
การตรวจสอบคุณสมบัติของนํ้ามันเพื่อทราบอายุของ การใช้งานต้องกระทำ�ทุก 30 หรือ 60 วันในช่วง 6 - 12 เดือน แรกกับนํ้ามันที่เปลี่ยนใหม่หลังจากนั้นตรวจสอบทุก 6 เดือน การ ใช้วิธีตรวจสอบที่กล่าวแล้วจะมีประโยชน์ต่อผู้ใช้มาก เพื่อป้องกัน ความเสียหายเนื่องจากต้องหยุดเครื่องเทอร์ไบน์กระทันหันเพื่อ ซ่อมแซมหรือเปลี่ยนนํ้ามันใหม่ เนื่ อ งจากนํ้ า มั น เทอร์ ไบน์ ข องแต่ ล ะชนิ ด มี คุ ณ สมบั ติ แตกต่างกันไป ฉะนั้นในการพิจารณาเพื่อกำ�หนดวาระการเปลี่ยน นํ้ า มั น ใหม่ ห ลั ง จากใช้ ง านแล้ ว ผู้ ผ ลิ ต นํ้ า มั นดั ง กล่ า วจะให้ คำ� แนะนำ�แก่ผู้ใช้ได้เป็นอย่างดี การตรวจสอบนํ้ามันเครื่องเทอร์ไบน์และการประเมินผล มีวิธีทำ�หลายวิธีดังต่อไปนี้ 1) ตรวจสอบคุณสมบัติไม่รวมกับอ๊อคซิเจน (Oxidation Stability) ใช้วิธี ASTM D-943 ที่กล่าวแล้ว เวลาใช้ต้องไม่น้อย กว่า 250-300 ชั่วโมง เมื่อค่าของความเป็นกรดเป็นด่างเท่ากับ 2.0 N.N. ถ้าเวลาน้อยกว่ากำ�หนดไว้แสดงว่าน้ำ�มันเสื่อมคุณภาพ เพราะรวมตัวกับอ๊อคซิเจนมากเกินไป 2) วัดค่าของความเป็นกรดเป็นด่าง (Neutralization Number) ค่าของความเป็นกรด (Total Acid Number) ไม่ ควรเกิน 0.2-0.3 mgKOH/g ถ้าเกินกว่านี้แสดงว่านํ้ามันเสื่อม คุณภาพแล้ว สารเคมีถูกใช้หมดไปและนํ้ามันรวมกับอ๊อคซิเจน มากเกินไป ถ้าค่าของความเป็นกรดถึง 0.4 mgKOH/g ต้อง เปลี่ยนนํ้ามันใหม่ 3) วัดความตึงผิว (Interfacial Tension (IFT)) ค่าของ IFT ที่ลดตํ่าลงมาถึง 14-17 Dynes/Cm. หลังจากใช้งานมานาน พอสมควร แสดงว่านํ้ามันมีสิ่งสกปรกเจือปนอยู่มากเกินจำ�นวนที่ กำ�หนด ต้องนำ�มากรองทำ�ให้ยริสุทธิใหม่ (Pureification) 4) ทดสอบคุณสมบัติป้องกันสนิม (Rust Protective Properties) ตามวิธี ASTM D-665 ที่กล่าวแล้ว ถ้าพบว่าเป็น สนิ ม ก็ แ สดงว่ า สารเคมี ป้ อ งกั น สนิ ม ที่ เคยมี อ ยู่ ได้ ถู ก ใช้ ห มดไป ปรกติการตรวจนํ้ามันที่ใช้แล้วจะทดสอบกับนํ้ากลั่นเท่านั้น ส่วน นํ้าทะเลนิยมใช้กับนํ้ามันใหม่
5) ทดสอบคุณสมบัติไล่อากาศ (Air Release Properties) ใช้วิธี DIN 51381 ที่อุณหภูมิ 25 ํC หลังจากเป่าอากาศ เข้าไปแล้วฟองอากาศต้องหนีไปภายใน 12 นาที 6) ความหนืด (Viscosity) ตรวจสอบตามวิธี ASTM D-445 ที่กล่าวแล้ว ความหนืดที่เปลี่ยนไปปรกติเป็นการเตือนให้ ตรวจสอบคุณสมบัติอื่นซึ่งอาจผิดปรกติหรือเสียไป แต่โดยทั่วไป ค่าของความหนืดไม่ควรเปลี่ยนมากหรือน้อยกว่า 10% จากของ เดิม 7) ปริมาณนํ้า (Water Content) ในกรณีที่นํ้าไม่รั่ว เข้าไปปนกับนํ้ามันมากเกินไป หรือถ้านํ้าไม่ละลายในนํ้ามันจน แยกไม่ออก เครื่องปั่น (Centrifuges) ก็สามารถรักษาปริมาณนํ้า ในนํ้ามันไม่ให้เกิน 0.2% ได้ อนึ่ง นํ้าที่แยกตัวและตกอยู่ก้นถังก็ สามารถแยกออกโดยการถ่ายออก นํ้ามันที่มีนํ้าปนอยู่ถึง 0.5% ต้องเปลี่ยนนํ้ามันใหม่ 8) ปริมาณสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายในนํ้ามัน ใช้วิธี ASTM D-893 ดังกล่าวแล้ว โดยเอาไปละลายในสารละลาย n-Pentane ปริมาณของสิ่งสกปรกที่เจือปนอยู่วัดได้ไม่ควรเกิน 0.2% หมายเหตุ การประเมินผลเพื่อทราบอายุการใช้งานข องนํ้ามันเครื่องเทอร์ไบน์ต้องพิจารณาจากผลทดสอบตามที่ระบุ ไว้ข้างต้นหลายประการร่วมกัน ไม่ควรพิจารณาจากผลทดสอบ อันใดอันหนึ่งโดยเฉพาะ การเลือกทดสอบคุณสมบัติบางชนิดอาจ กระทำ�ได้ตามความเหมาะสมและความจำ�เป็น
เนื่องจากนํ้ามันเทอร์ไบน์ที่ดีจะมีคุณสมบัติป้องกัน สนิ ม และไม่ ร วมกั บ อ๊ อ คซิ เจนง่ า ย ฉะนั้ น การตรวจสอบ คุณสมบัติทั้งสองอย่าง จึงนับว่าสำ�คัญอย่างยิ่ง วิธีตรวจสอบ คุณสมบัติทั้งสองและอื่นๆ กระทำ�ตามมาตรฐานสากล คือ 1) ไม่รวมกับอ๊อคซิเจน ( Oxidation stability) มีวิธีที่ ใช้ทดสอบหลายวิธี แต่ที่ใช้กันแพร่หลายคือ วิธีของ ASTM D - 943 Turbine Oil Stability Test (TOST) วิธีนี้ใช้อ๊อคซิเจน เข้าไปรวมตัวกับนํ้ามัน โดยมีชิ้นเหล็กและทองแดงเป็นตัวเร่ง ปฏิกิริยามีนํ้าปนอยู่ด้วยแล้วเผาให้ร้อน 95 ํC ขณะเดียวกันก็ เป่าอ๊อคซิเจนลงไป นํ้ามันเทอร์ไบน์ที่ดีควรมีค่าความเป็นกรด เป็นด่างน้อยกว่า 2.0 mgKOH/g เมื่อครบ 1000 ชั่วโมง 2) ป้องกันสนิม (Rust Protection) วิธีทดสอบที่ นิยมกันแพร่หลายเป็นวิธีของ ASTM D - 665 นํ้ามันเท อร์ ไบน์ ส มั ย ใหม่ ต้ อ งผ่ า นการทดสอบทั้ ง กั บ นํ้ า กลั่ น และนํ้ า ทะเล (สังเคราะห์ขึ้นเอง) เนื่องจากในการใช้งานนํ้ามีโอกาส จะรั่วปนลงไปในนํ้ามันได้ ฉะนั้นคุณสมบัติในการป้องกันสนิม จึงเป็นสิ่งจำ�เป็นอย่างยิ่ง วิธีทดสอบพรมนํ้าลงไปในนํ้ามันแล้ว วกวนให้เข้ากันดีใส่แท่งเหล็กลงไป ทิ้งไว้ 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 140 ํF นํ้ามันเทอร์ไบน์ที่ดีต้องไม่ทำ�ให้เหล็กเป็นสนิม 3) ไม่ละลายนํ้า (Demulsibility) ปัจจุบันวิธีทดสอบ ของ ASTM D - 1401 เป็นวิธีที่ดีที่สุด วิธีนี้ใช้นํ้าหรมลงไป ในนํ้ามันแล้วเผาให้ร้อน 130 ํF กวนให้เข้ากันดี ทิ้งไว้ 30 นาที นํ้ามันเทอร์ไบน์ต้องแยกตัวออกจากนํ้า 4) การเป็นฟอง (Foaming Properties) มีวิธีเดียวที่ ใช้กันทั่วโลกคือ ASTM D - 892 ปรกติแล้วการที่นํ้ามันเป็น ฟองขณะใช้งานอาจเป็นผลเนื่องมาจากสารเคมีป้องกันการ เป็นฟองหมดไป หรือเป็นข้อบกพร่องของเครื่องจักรที่ทำ�ให้ อากาศรั่วเข้าไปผสมกับนํ้ามันมากเกินไป วิธีทดสอบใช้อากาศ เป่าเข้าไปในนํ้ามันจนทั่วแล้วปล่อยทิ้งไว้สัก 10 นาที วัดฟองที่ เกิดขึ้นไม่ควรเกิน 300 ml. 5) ความเป็นกรด (Acid Value or Neutralization Number) ก็คือการตรวจสอบจำ�นวนกรดทั้งหมด Total Acid
Number โดยวิธี ASTM D -974 ค่าของกรดที่วัดได้จะแสดง ถึ ง อั ต ราการเสื่ อ มของนํ้ า มั น เทอร์ ไบน์ ห ลั ง จากใช้ ง านแล้ ว ปรกตินํ้ามันเทอร์ไบน์ใหม่จะมีค่าของความเป็นกรดอยู่ระหว่าง 0.05 ถึง 0.20 mgKOH/g เนื่องจากมีสารป้องกันสนิมซึ่ง เป็นกรดอยู่ แต่หลังจากใช้งานแล้วสารเคมีนี้จะถูกทำ�ลายไป บางส่วน แต่ขณะเดียวกันนํ้ามันเทอร์ไบน์บางส่วนก็จะรวมตัว กับอ๊อคซิเจนแล้วเกิดเป็นกรดทำ�ให้ค่าของความเป็นกรดสูงขึ้น เกิน 0.20 mgKOH/g การทดสอบนี้เป็นการประเมินอายุของ นํ้ามันเทอร์ไบน์ที่จะใช้ต่อไป 6) ความตึงผิว (Interfacial Tension (IFT)) ปรกติ นํ้ามันเทอร์ไบน์ใหม่ทั่วไปจะมีค่าของความตึงผิวอยู่ระหว่าง 15 ถึง 20 Dynes/Cm. เมื่อเทียบกับนํ้ามันธรรมดาที่ไม่มีสาร เคมีจะมีค่าอยู่ระหว่าง 40 ถึง 50 Dynes/Cm. ฉะนั้นขณะใช้ งานค่าของความตึงผิวจะเพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากสารเคมีป้องกัน สนิมที่ใส่เข้าไปจะค่อยๆหมดไป เมื่อขึ้นสูงสุดแล้วจะค่อยๆลด ลงมาเรื่อยๆ ซึ่งแสดงว่านํ้ามันเริ่มเสื่อมคุณภาพเพราะนํ้ามัน บางส่วนรวมตัวกับอ๊อคซิเจน 7) ความหนืด (Viscosity) และสี (Color) คุณสมบัติ ทั้งสองไม่ค่อยมีบทบาทสำ�คัญมากนักเมื่อเปรียบเทียบกับคุณ สมบัติอื่นๆที่กล่าวถึง ความหนืดเป็นการทดสอบเพื่อให้แน่ใจ ว่านํ้ามันเทอร์ไบน์ที่ใช้ไม่ผิดเกรด อย่างไรก็ตามความหนืดที่ เปลี่ยนไปจากเดิมก็แสดงถึงความผิดปรกติของคุณสมบัติอื่นๆ ซึ่ ง ต้ อ งทำ�การตรวจสอบ สี ข องนํ้ า มั นที่ เปลี่ ย นไปก็ มี ค วาม หมายเช่นเดียวกัน 8) ความสามารถไล่อากาศ (Air Release Properties) ทดสอบตามวิธีของ DIN 51381 วิธีนี้ใช้อากาศพ่นเข้า ไปในนํ้ามันและวัดอัตราส่วนของฟองอากาศที่หนีไป ปรกติ อุณหภูมิที่ใช้ทดสอบจะทำ�ที่ 25 ํC หรือ 50 ํC 9) การวัดจำ�นวนสิ่งสกปรกที่เจือปนอยู่ในนํ้ามันที่ใช้ แล้ว โดยวิธีของ ASTM D-893 วิธีนี้ใช้นํ้ามันเทอร์ไบน์ละลาย ในตัวละลาย n-Pentane กวนให้เข้ากันดีแล้วใส่ในเครื่องปั่น (Centrifuge) จะได้สิ่งสกปรกแยกออกมาซึ่งวัดได้
สำ�หรับเครื่องเทอร์ไบน์ใหม่หรือเครื่องที่ยกออกซ่อมแล้ว มาติดตั้งใหม่จำ�เป็นต้องล้างระบบหล่อลื่นภายในให้สะอาด ขจัด สิ่งสกปรกต่างๆ ซึ่งได้แก่ นํ้า เศษผง เศษโลหะ เส้นใย เศษสนิม ต่างๆ หรือแม้กระทั่งสารเคมีที่ใช้เคลือบภายในของเครื่อง เพื่อ ป้องกันสนิมขณะขนส่งหรือเก็บรักษาด้วย มีวิธีปฏิบัติดังนี้ ก) ตรวจสอบภายในระบบหล่อลื่นตาม Oil Pocket ซอก มุม และในอ่างเก็บนํ้ามันและทำ�ความสะอาดให้ทั่ว สำ�หรับสาร เคมีที่ทาป้องกันสนิมไว้ขณะขนส่งหรือเก็บรักษาควรเช็ดออกให้ หมดด้วยนํ้ามันทำ�ละลาย (นํ้ามันก๊าด เป็นต้น) นํ้ า มั น ล้ า งเครื่ อ งที่ จ ะใช้ เติ ม ลงไปในเครื่ อ งเพื่ อ ไล่ สิ่ ง สกปรกต่ า งๆ ออกควรเป็ นชนิ ด เดี ย วกั บ นํ้ า มั น เทอร์ ไบน์ ที่ จ ะ ใช้ เติ ม เครื่ องเทอร์ ไบน์ไอนํ้า สาเหตุที่แนะนำ�ให้ใช้นํ้ามันชนิด เดียวกันเพราะการล้างขับไล่สิ่งสกปรกในเครื่องซึ่งถ่ายออกไม่ หมดและเหลืออยู่บ้าง ซึ่งจะไปปนกับนํ้ามันใหม่ที่จะเติมลงไปการ ใช้นํ้ามันใหม่ที่จะเติมลงไปการใช้นํ้ามันเกรดตํ่าล้างเครื่องไม่ใช่ เป็นวิธีประหยัดที่ถูกต้อง ข) การล้างไล่สิ่งสกปรก เมื่อเติมนํ้ามันล้างเครื่องลงไป
แล้วก็ใช้ปั๊มให้นํ้ามันหมุนเวียนไปตามระบบหล่อลื่นต่างๆ ของ เครื่องเทอร์ไบน์ไอนํ้าโดยไม่ได้เดินเครื่องเทอร์ไบน์ หมายเหตุ ตามแบริ่งต่างๆ ควรต่อท่อข้ามแบริ่งเพื่อ ป้องกันเศษผง สิ่งสกปรกต่างๆ มาติดค้างที่แบริ่ง แต่ทุกครั้งก่อน ใช้งานต้องทำ�ความสะอาดแบริ่งเสียก่อนการอุ่นให้ร้อนเพื่อเพิ่ม ประสิทธิภาพของการชะล้างสิ่งสกปรกต่างๆ นํ้ามันล้างเครื่อง ควรอุ่นให้ร้อนประมาณ 125 ํF - 175 ํF ค) เครื่องทำ�ความสะอาด (Purification Equipment) ขณะที่ล้างเครื่องนํ้ามันจะหมุนเวียนชะล้างสิ่งสกปรกต่างๆพวก เครื่องกรอง (Filter and Screens) และเครื่องปั่น (Centrifuge) ควรปล่อยให้ทำ�งานอยู่ด้วยเพื่อช่วยขจัดสิ่งสกปรก ง) เมื่อเครื่องกรองได้ขจัดสิ่งสกปรกออกหมดแล้วก็ถ่าย นํ้ามันล้างเครื่องออกให้หมดขณะที่กำ�ลังร้อนอยู่ แล้วจึงเติมนํ้า มันเทอร์ไบน์ใหม่ลงไป ปล่อยให้นํ้ามันใหม่หมุนเวียนไปทั่วภายใน และชิ้นส่วนที่จะหล่อลื่นทั้งหมดแล้วจึงค่อยๆ ติดเครื่องเดินเบาๆ
นํ้ามันเครื่องเทอร์ไบน์สมัยใหม่ต้องมีคุณสมบัติทำ�งานได้ หลายอย่าง ไม่เหมือนน้ำ�มันเทอร์ไบน์เมื่อสามสิบปีที่แล้วซึ่งเป็น เพียงนํ้ามันธรรมดาที่ไม่มีสารเคมีเพิ่มคุณภาพ จึงทนความร้อนไม่ ได้ อายุการใช้งานสั้นกว่าชนิดใหม่ที่มีสารเคมีเพิ่มคุณภาพเจือปน และเหมาะสำ�หรับเครื่องเทอร์ไบน์ปัจจุบัน ซึ่งต้องทำ�งานหนัก และมีความร้อนสูง นํ้ า มั น เครื่ อ งเทอร์ ไบน์ ปั จ จุ บั นจะให้ ก ารหล่ อ ลื่ น และ ลดความร้อนของเครื่องเทอร์ไบน์ไอนํ้าและขณะเดียวกันจะทำ� หน้ าที่ เป็ นนํ้า มั นไฮดรอลิคสำ�หรับกัฟเวอนเนอร์ (Governor) และกลไกควบคุมต่างๆ ต้องมีคุณสมบัติไม่รวมตัวกับอ๊อคซิเจน (Anti-Oxidation) ไม่ละลายนํ้า (Emulsion) และไม่เป็นฟอง (Anti-Foaming Tendencies) ขณะเดียวกันต้องไม่ทำ�ให้ชิ้นส่วน ภายในเป็นสนิม (Anti-Rust) นํ้ามันเครื่องเทอร์ไบน์สมัยใหม่ที่มี
คุณภาพสูงจะต้องรักษาเครื่องเทอร์ไบน์ไอนํ้าให้มีอายุการใช้งาน ได้นานที่สุด ขณะเดียวกันจะช่วยลดค่าบำ�รุงรักษาให้น้อยที่สุด นํ้ามันเครื่องเทอร์ไบน์จำ�เป็นต้องได้รับการตรวจสอบ คุณภาพเป็นครั้งคราว เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดกับ เครื่องเทอร์ไบน์ไอนํ้า จนทำ�ให้ต้องหยุดซ่อมเครื่องกระทันหันและ นำ�ผลเสียหายมาสู่โรงงานในด้านการผลิต ในการหล่ อ ลื่ น เครื่ อ งเทอร์ ไบน์ ไอนํ้ า มี ห ลั ก ปฏิ บั ติ 3 ประการด้วยกัน คือ 1. เตรียมเครื่องเทอร์ไบน์ ตรวจสอบความสะอาดและ ความเรียบร้อยก่อนเติมนํ้ามันใหม่ลงไป 2. ตรวจสอบคุณภาพของนํ้ามันเทอร์ไบน์ขณะใช้งาน อย่างสมํ่าเสมอ 3. การพิจารณาเปลี่ยนนํ้ามันเทอร์ไบน์ใหม่
เมื่อจุ่มชิ้นเหล็กที่มีอุณหภูมิสูงเกินอุณหภูมิวิกฤตของ เหล็กลงในอ่างของเหลว ชิ้นเหล็กนี้จะเย็นลงเรื่อย ๆ อุณหภูมิ ที่ผิวและแกนกลางของชิ้นเหล็กจะเย็นลงไม่เท่ากัน ลักษณะ การระบายความร้อนหรือการเย็นตัวของชิ้นเหล็ก ณ ที่ผิวและ แกนกลางในขณะที่ยังจุ่มอยู่ในของเหลวพอที่จะจำ�แนกออกได้ เป็น 3 ขั้นตอนได้แก่ Vapour Blanket Stage , Boiling หรือ Vapour Transport Stage และ Liquid Cooling Stage Vapour Blanket Stage เมื่อจุ่มเหล็กที่ร้อนลงในของเหลวทันที สิ่งที่เกิดขึ้นก็ คือความร้อนในเนื้อเหล็กจะทำ�ให้ของเหลวรอบ ๆ เนื้อเหล็ก กลายเป็นไอทันทีทันใด ไอนี้จะห่อหุ้มชิ้นเหล็กไว้ การถ่ายเท ความร้อนระหว่างชิ้นงานและของเหลวจะไม่ดีเลย เนื่องจาก มีไอห่อหุ้มเป็นฉนวนอยู่ ไอนี้เป็นตัวนำ�ความร้อนที่ตํ่ามาก ใน งานชุบแข็งเหล็กเราต้องการให้การถ่ายเทความร้อนในขั้นตอน นี้เป็นไปอย่างเร็วที่สุดและสั้นที่สุด Vapour Transport Stage ขณะที่อุณหภูมิของชิ้นงานค่อยๆ เย็นลง เนื่องจาก การระบายความร้อน ใน Vapour Blanket Stage อุณหภูมิ นี้จะเย็นลงถึงจุดๆหนึ่งที่ไอห่อหุ้มชิ้นเหล็กไม่อาจคงสภาพอยู่ ได้ ของเหลวรอบๆ ชิ้นงานก็เข้าไปสัมผัสกับผิวนอกของเนื้อ เหล็กเกิดการเดือดอย่างรุนแรง ความร้อนจำ�นวนมากจากเนื้อ เหล็กจะถูกดึงออกไปเพื่อใช้ในการเดือดในรูปของความร้อน แฝง ฟองที่เกิดจากการเดือดจะช่วยปั่นกวนของเหลวทำ�ให้ การถ่ายเทความร้อนดีขึ้น อัตราการเย็นตัวของเนื้อเหล็กใน ขั้นตอนนี้จะมากและอย่างน้อยจะต้องเท่ากับอัตราการเย็นตัว วิกฤตของเหล็กนั้นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อเหล็กผิวนอกทั้งหมด จะถูกแปรสภาพให้อยู่ในโครงสร้างของ Martensite
Liquid Cooling Stage หลั ง จากผ่ า น Vapour Transport Stage แล้ ว อุณหภูมิของเนื้อเหล็กจะลดลงจนเท่ากับอุณหภูมิจุดเดือดของ ของเหลว การเดือดจะหยุด การถ่ายเทความร้อนในช่วงนี้ อาศัยวิธีการพาและการนำ�ความร้อน อุณหภูมิของของเหลว ในขณะนี้จะอยู่ในราว 300 - 350 ํC ซึ่งเป็นอุณหภูมิของเนื้อ เหล็กที่เริ่มจะเปลี่ยนโครงสร้างไปเป็น Martensite การระบาย ความร้อนใน Stage นี้ต้องเป็นไปอย่างช้าๆ เพื่อให้อุณหภูมิ ผิวนอกและแกนในใกล้เคียงกันมากที่สุดเพื่อป้องกันการแตก ร้าวหรือบิดเบี้ยวของชิ้นงาน ขณะที่เนื้อเหล็กจะเริ่มเปลี่ยน โครงสร้างจาก Austenite เป็น Martensite จากการระบายความร้อน 3 ขั้นตอนที่ได้กล่าวมาแล้ว พอสรุปได้ว่า สำ�หรับงานชุบแข็งเหล็กที่ดี Vapour Blanket Stage ควรจะเกิดขึ้นเร็วที่สุดและสั้นที่สุด อัตราการเย็นตัว ของเนื้อเหล็กใน Vapour Transport Stage จะต้องสูงอย่าง น้อยต้องเท่ากับอัตราการเย็นตัววิกฤตของเหล็กนั้นๆ ยิ่งอัตรา การเย็นตัวมากกว่าเท่าใดเหล็กที่ชุบก็จะชุบได้แข็งกว่าและ ลึกกว่า และสุดท้ายในขั้นตอนของ Liquid Cooling Stage การระบายความร้อนต้องไม่เร็วเกินไป เหตุผลคือป้องกันไม่ให้ อุณหภูมิที่ผิวและแกนในต่างกันมากเพื่อป้องกันการแตกร้าว หรือบิดเบี้ยวของชิ้นงาน นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่คนนิยมใช้น้ำ�มัน สำ�หรับชุบแข็งเหล็กแทนนํ้า เพราะนํ้าสามารถระบายความ ร้อนได้ค่อนข้างเร็วใน Liquid Cooling Stage ทำ�ให้ชิ้นงานมี โอกาสบิดเบี้ยวและร้าวได้ง่าย