زيت الأساس N600: الخصائص الفنية والاستخدامات

تُعد زيوت الأساس المكوّن الرئيسي في صناعة زيوت التشحيم، إذ تشكّل عادة ما بين 80٪ و95٪ من تركيبة المنتج النهائي. وعلى الرغم من أن الإضافات الكيميائية تؤدي دورًا مهمًا في تحسين خصائص الزيت مثل مقاومة الأكسدة وتقليل التآكل وتحسين الأداء تحت الضغط، فإن الأداء العام لزيت التشحيم يعتمد بدرجة كبيرة على نوع زيت الأساس المستخدم في التركيبة.

مع تطور الصناعات الثقيلة وازدياد متطلبات المعدات الصناعية التي تعمل تحت أحمال عالية ودرجات حرارة مرتفعة، أصبح من الضروري استخدام زيوت أساس ذات خصائص مناسبة قادرة على توفير طبقة تزييت قوية ومستقرة. ومن بين هذه الزيوت يبرز زيت الأساس N600 باعتباره أحد أهم الزيوت المعدنية الثقيلة المستخدمة في العديد من التطبيقات الصناعية.

يتميز هذا الزيت بلزوجة مرتفعة وقدرته على تكوين طبقة زيتية سميكة تساعد على تقليل الاحتكاك ومنع التآكل في الظروف التشغيلية القاسية. لذلك يُستخدم على نطاق واسع في تصنيع زيوت التروس الصناعية الثقيلة وبعض أنواع الشحوم والأنظمة الصناعية التي تتطلب زيوتًا ذات لزوجة عالية.

موقع زيت الأساس N600 ضمن أنواع زيوت الأساس

ينتمي زيت الأساس N600 إلى فئة الزيوت المعدنية الثقيلة المعروفة باسم Heavy Neutral Base Oils. يشير الحرف N إلى كلمة Neutral أي زيت متعادل، بينما يدل الرقم 600 على نطاق اللزوجة التقريبي لهذا الزيت مقارنة ببقية مقاطع التقطير في المصافي.

ولفهم موقع هذا الزيت بشكل أفضل، يمكن مقارنته مع بعض درجات زيوت الأساس الشائعة في الصناعة:

• زيت الأساس SN70: من أخف درجات زيوت الأساس ويستخدم في التطبيقات التي تتطلب لزوجة منخفضة.
• زيت الأساس N100: يُستخدم عادة في بعض الزيوت الهيدروليكية الخفيفة.
• زيت الأساس N150 أو زيت الأساس SN150: من الدرجات الشائعة في صناعة زيوت المحركات وبعض الزيوت الصناعية.
• زيت الأساس SN300: درجة متوسطة اللزوجة تُستخدم في مجموعة واسعة من تطبيقات التزييت.
• زيت الأساس N220: زيت أثقل نسبيًا ويستعمل في بعض زيوت الضواغط والتروس.
• زيت الأساس N500 أو زيت الأساس SN500: زيت أساس ثقيل يستخدم في زيوت التروس الصناعية.
• زيت الأساس N600: أكثر لزوجة من N500 ويُستخدم في التطبيقات التي تتطلب قدرة أعلى على تحمل الأحمال.
• زيت الأساس برايت ستوك: من أثقل زيوت الأساس المعدنية ويُستخدم في التطبيقات شديدة الحمل.

يمكن القول إن N600 يشكّل حلقة وصل بين الزيوت الثقيلة التقليدية مثل N500 والزيوت فائقة اللزوجة مثل برايت ستوك.

تصنيف API وعلاقته بزيت الأساس N600

لتصنيف زيوت الأساس تُستخدم عادة منظومة معهد البترول الأمريكي (API)، والتي تقسم الزيوت إلى خمس مجموعات رئيسية تختلف فيما بينها من حيث نسبة المركبات المشبعة ومحتوى الكبريت ومؤشر اللزوجة.

المجموعة الأولى (Group I)

يتم إنتاج زيت الأساس المجموعة الأولى من خلال عمليات التكرير بالمذيبات. تحتوي هذه الزيوت عادةً على نسبة أعلى من المركبات العطرية مقارنة بالمجموعات الأخرى، كما أن مؤشر اللزوجة فيها متوسط. كثير من زيوت N600 التقليدية يتم إنتاجها ضمن هذه المجموعة.

المجموعة الثانية (Group II)

يتم إنتاج زيت الأساس المجموعة الثانية باستخدام عمليات المعالجة الهيدروجينية مثل الهيدروتريتنج أو الهيدروكراكينغ. تؤدي هذه العمليات إلى إزالة نسبة كبيرة من الكبريت والمركبات غير المستقرة، مما يمنح الزيت نقاءً أعلى واستقرارًا أفضل ضد الأكسدة.

المجموعات الثالثة والرابعة والخامسة

بالإضافة إلى المجموعتين السابقتين، توجد ثلاث مجموعات أخرى:

• زيت الأساس المجموعة الثالثة: يتميز بمؤشر لزوجة مرتفع ويُستخدم في العديد من الزيوت عالية الأداء.
• زيت الأساس المجموعة الرابعة: يشمل زيوت البولي ألفا أوليفين (PAO) وهي زيوت صناعية بالكامل.
• زيت الأساس المجموعة الخامسة: تضم أنواعًا مختلفة من السوائل الأساسية مثل الإسترات والزيوت الخاصة.

وعلى الرغم من انتشار الزيوت الصناعية في بعض التطبيقات المتقدمة، ما تزال الزيوت المعدنية الثقيلة مثل N600 خيارًا اقتصاديًا وعمليًا في كثير من الصناعات. ويمكن الاطلاع على مزيد من التفاصيل في مقال مقارنة بين زيت الأساس المعدني والزيت الصناعي.

الخصائص الفنية لزيت الأساس N600

تعتمد كفاءة زيت الأساس في التطبيقات الصناعية على مجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تحدد سلوكه أثناء التشغيل.

اللزوجة الحركية

تُعد اللزوجة من أهم خصائص الزيوت. تبلغ اللزوجة الحركية لزيت N600 عند 40 درجة مئوية عادة بين 105 و125 سنتي ستوك، بينما تتراوح عند 100 درجة مئوية بين 11 و13 سنتي ستوك تقريبًا.

هذه القيم تعني أن الزيت قادر على تكوين طبقة تشحيم قوية تحافظ على فصل الأسطح المعدنية وتمنع التلامس المباشر بينها.

مؤشر اللزوجة

يتراوح مؤشر اللزوجة في هذا الزيت عادة بين 95 و105، وهو مؤشر جيد يدل على أن تغير اللزوجة مع تغير درجة الحرارة يكون ضمن نطاق مقبول في التطبيقات الصناعية.

نقطة الوميض

تتجاوز نقطة الوميض عادة 240 درجة مئوية، وهو ما يمنح الزيت مستوى جيدًا من الأمان في البيئات الصناعية ذات درجات الحرارة المرتفعة.

نقطة الانسكاب

تتراوح نقطة الانسكاب عادة بين -9 و-15 درجة مئوية، ويتم تحسينها من خلال عمليات إزالة الشمع أثناء التكرير.

معدل التبخر

نظرًا لارتفاع الوزن الجزيئي لمكونات هذا الزيت، فإن معدل التبخر يكون منخفضًا نسبيًا، مما يساعد على تقليل استهلاك الزيت خلال فترات التشغيل الطويلة.

مراحل إنتاج زيت الأساس N600

تمرّ عملية إنتاج هذا الزيت، مثل سائر المشتقات النفطية، بعدة مراحل رئيسية داخل المصافي.

تبدأ العملية بمرحلة التقطير الفراغي حيث يتم فصل المقاطع النفطية الثقيلة عند ضغط منخفض لتجنب تكسير الجزيئات.

بعد ذلك تأتي مرحلة الاستخلاص بالمذيبات في حالة زيوت المجموعة الأولى، حيث تتم إزالة المركبات غير المرغوبة باستخدام مذيبات مثل الفورفورال.

أما في المصافي التي تنتج زيوت المجموعة الثانية، فتُستخدم عمليات المعالجة الهيدروجينية لإزالة الكبريت وتحسين الاستقرار الكيميائي.

ثم تُجرى عملية إزالة الشمع بهدف تحسين نقطة الانسكاب، وأخيرًا تتم مرحلة المعالجة النهائية بالهيدروجين لتحسين اللون والنقاء والاستقرار.

استخدامات زيت الأساس N600

بفضل لزوجته المرتفعة وقدرته على تكوين طبقة تزييت قوية، يُستخدم هذا الزيت في عدد كبير من التطبيقات الصناعية.

زيوت التروس الصناعية

في صناعات مثل التعدين والصلب والإسمنت، تعمل التروس تحت أحمال كبيرة وظروف تشغيل قاسية. يساعد زيت N600 على توفير طبقة تزييت قوية تقلل من التآكل وتزيد من عمر المعدات.

الزيوت البحرية

يُستخدم هذا الزيت أيضًا في بعض زيوت المحركات البحرية والأنظمة الميكانيكية في السفن، حيث تكون الحاجة كبيرة إلى زيوت تتحمل الأحمال العالية وظروف التشغيل الصعبة.

صناعة الشحوم

في العديد من أنواع الشحوم الصناعية، خاصة الشحوم الليثيومية والكالسيومية، يُستخدم زيت أساس ثقيل لزيادة قدرة الشحم على تحمل الضغط. ويُعد N600 خيارًا مناسبًا لهذا الغرض.

الأنظمة الصناعية الدورانية

بعض المعدات الصناعية الكبيرة تعتمد على أنظمة تزييت دورانية تحتاج إلى زيوت ذات لزوجة عالية للحفاظ على طبقة التزييت المستمرة.

مقارنة زيت N600 مع درجات أخرى من زيوت الأساس

في كثير من الأحيان يتم خلط أكثر من درجة من زيوت الأساس للحصول على اللزوجة والخصائص المطلوبة في المنتج النهائي.

على سبيل المثال يمكن خلط N600 مع زيت الأساس N220 أو زيت الأساس N150 للحصول على لزوجة متوسطة مناسبة لبعض التطبيقات الصناعية.

وفي التطبيقات الثقيلة جدًا يمكن مزجه مع زيت الأساس برايت ستوك للحصول على زيوت ذات قدرة أعلى على تحمل الأحمال.

كما يُستخدم أحيانًا مع زيت الأساس SN300 أو زيت الأساس N500 لتحقيق توازن مناسب بين سيولة الزيت وقوة طبقة التزييت.

سوق زيت الأساس N600 وطرق توريده

يُنتج زيت الأساس N600 في عدد كبير من المصافي حول العالم، ويُعد من الزيوت الأساسية المهمة في سوق الزيوت الصناعية. وتُعد دول مثل كوريا الجنوبية والهند والسعودية والصين وبعض الدول الأوروبية من أبرز المنتجين.

تختلف طرق توريد هذا الزيت بحسب حجم الشحنات واحتياجات العملاء، وتشمل عادة:

• الشحن السائب بواسطة السفن
• الفلكسي تانك داخل الحاويات
• خزانات ISO Tank
• براميل معدنية سعة 200 لتر
• خزانات IBC

ولضمان الحفاظ على جودة الزيت أثناء التخزين، يجب تخزينه في خزانات نظيفة ومحمية من دخول الماء أو الشوائب.

الخلاصة

يُعد زيت الأساس N600 من الزيوت المعدنية الثقيلة المهمة في صناعة زيوت التشحيم. بفضل لزوجته المرتفعة واستقراره الجيد وقدرته على تكوين طبقة تزييت قوية، يدخل هذا الزيت في تصنيع مجموعة واسعة من المنتجات مثل زيوت التروس الصناعية والشحوم والزيوت البحرية.

وبالمقارنة مع درجات أخف مثل زيت الأساس N220 أو زيت الأساس SN300، يوفر هذا الزيت قدرة أفضل على تحمل الأحمال الثقيلة. وفي الوقت نفسه يتمتع بسيولة أعلى مقارنة بالزيوت فائقة اللزوجة مثل زيت الأساس برايت ستوك، مما يجعله خيارًا متوازنًا في العديد من التركيبات الصناعية.

ومع استمرار توسع الصناعات الثقيلة وزيادة الطلب على زيوت تشحيم قادرة على العمل في ظروف تشغيل صعبة، من المتوقع أن يظل زيت الأساس N600 عنصرًا أساسيًا في سوق الزيوت الصناعية العالمية.