SENTETİK YAĞLAYICILARLA BAKIM GİDERLERİNİN AZALTILMASI???? 1. GİRİŞ 1.1 Sentetiğin Tarihçesi Sentetik yağlayıcılar konusundaki araştırmalar yirminci yüzyıl başlarına kadar dayanır. Gerçek anlamda çalışmalar ikinci dünya savaşına doğru hızla gelişen havacılık ve harp endüstrisinin ihtiyaçlarını karşılama için yapıldı. Savaştan sonra başlayan uzay yarışında, oradaki uç şartların üstesinden gelecek yağlayıcıların araştırılmasına hız verildi. Yetmişli yıllara kadar uygulamaları havacılık, askeri teçhizat ve uzay araçları ile sınırlı olan sentetik yağlayıcılar bu tarihten başlayarak bütün endüstrilerde kullanılmaya başlandı. ExxonMobil o yıllarda özellikle polialfaolefinler üzerinde yaptığı araştırma ve geliştirmelerle ilk tam sentetik motor yağı Mobil 1'i otomotiv sektörünün ve ilk tam sentetik yatak yağı Mobil SHC 600'ü diğer endüstrilerin hizmetine sundu. 1.2. Sentetiklerin Önemi Sentetik yağlayıcıları otomotivde ve endüstride kullanıma iten nedenler veya bir başka deyişle bu sektörleri sentetik talebine zorlayan şartlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir. Otomotivde ve tüm endüstriyel sektörlerde, özellikle motor ve makine teknolojilerinin devamlı gelişmesi, mineral yağların niteliklerinin bu gelişmenin ihtiyaçlarını karşılamaktan uzak olması. Çeşitli sektörlerdeki araç, gereç ve üretim makinelerinin dünyanın farklı iklimlerde çalışması, bu nedenle çok sıcak ve çok soğuk gibi uç veya ikisi arasında değişen sıcaklık şartlarını karşılamada mineral yağların yetersiz kalması. Dünyada giderek artan rekabet şartları nedeniyle maliyetlerin düşürülmesi için gösterilen çabalar çerçevesinde enerji, yakıt, yedek parça, işçilik giderlerini azaltmada mineral yağların başarılı olmaması.
Çevre ile ilgili düzenlemelerin gittikçe katı yasalara bağlanması, yağ atıklarının azaltılması, katkı maddelerinde bulunan ağır metaller ile bazı kimyasalların yasaklanması veya sınırlanması, mineral yağlarla bu yasa ve düzenlemelere uyumluluğun sağlanamaması. İşte yukarıdaki dört ana neden, sentetik yağlayıcıların otomotivde ve tüm endüstrilerde kullanımını zorunlu hale getirdi. 1.3. Sentetik Üretimi: Sentetik yağlayıcılar, petrolden elde edilen etilen gibi küçük hidrokarbon moleküllerin, yüksek sıcaklık ve basınç şartlarında çalışan hidrojen reaktörlerindeki kontrollu katalitik ortamda kimyasal tepkimelerle kombine edilip düzenli bir yapıya dönüştürülmeleri sonucu elde edilirler. Kimyasal proseste sentetik yapıyı meydana getirecek hidrokarbon moleküller boyut ve şekilleri bakımından birbirinin benzeri olacak biçimde tasarlanırlar. Sentetik yapı Mineral yapı Yukarıda basitleştirilerek gösterilen sentetiğin düzenlenmiş yapısı gereği kazandığı özellikler istenilen şekilde değiştirilebilir, amaca göre performans en üst düzeye çıkarılabilir. Böylece sentetik yağlayıcılar sayesinde otomotivde ve diğer endüstrilerde çok önemli fayda ve tasarruflar sağlanır. Mineral yağlar ise petrolun rafinerilerde distile edilmesi ve solventlerle arıtılması ile üretilirler. Bu proseste istenmeyen bazı maddeler yapıdan tamamen kaldırılamadığı gibi yağın özellikleri de kontrol dışı değişkenlik gösterir ve istenen performansa ulaşılamaz. Gerçi rafineri prosesine eklenen hidrojen üniteleri ile ek işleme tabi tutulan mineral yağların bazı özellikleri geliştirilmektedir, ancak bu gelişme hiçbir zaman sentetiklerin seviyesine çıkamamıştır. Gerçeğin bu olmasına karşın hidrojen işleminden geçen mineral yağların sentetik diye pazarlandığı görülmektedir.
1.4. Sentetiklerin Özellikleri: Sentetik yağlayıcılar başlıca aşağıdaki üstün özelliklere sahiptirler. Yüksek viskozite indeksi ( 270'e kadar ) Düşük akma noktası ( -50 o C'a kadar) Yüksek ısıl kararlılık (180 o C'a kadar) Yüksek oksidasyon mukavemeti Düşük çekme katsayısı ve sürtünme karakteristiği Düşük uçuculuk 1.5. Sentetiklerin Faydaları: Sentetik yağlayıcıların yukarıdaki özellikleri otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda aşağıdaki önemli faydaları sağlar. En zor ekipman imalatçı taleplerinin üstünde performans Her türlü koşulda çok yüksek ekipman koruyuculuğu Çok düşükten çok yükseğe değişen sıcaklık aralığında çalışma Düşük güç kullanımı ve enerji tasarrufu Arızalara neden olmayan uzun kullanım ömrü Çevre düzenlemelerine uyum 2. ENERJİ TASARRUFU Sentetik yağlayıcılar düzenli yapıları, düşük çekme katsayıları ve düşük iç sürtünme özellikleri sayesinde sürtünmeleri azaltır, sıcaklıkları düşürür, enerji tasarrufu ve yüksek verimle çalışma gerçekleştirir.
2.1. Geniş Sıcaklık Aralığı: Sentetik yağlar wax içermeyen yüksek viskozite indeksli yapıları ile -50 o C gibi çok düşük sıcaklıklarda bile kalınlaşmayarak kolay pompalanır ve çok yüksek sıcaklıklarda incelmeyerek üstün koruyuculuk sağlarlar. Böylece geniş sıcaklık aralığında hem ilk hem de devamlı çalışma aşınmalarını önlemede etkili olur. 2.2. Uzun Servis Ömrü: Sentetik yağlar yapısal olarak yüksek oksidasyon mukavemetleri sayesinde tortu oluşumu ve kalınlaşma yapmaksızın kesintisiz uzun servis ömrü sağlarlar. Bu özellikleri Mobil B-10 Oksidasyon Kararlılık Testinden geçmesinin yanında saha performansı ile de kanıtlanmıştır.
2.3. Bakım Giderlerini Azaltma: Sentetik yağlayıcılar yukarıda sıralanan özellikler ve bu özelliklerin getirdiği fayda ve tasarruflarla endüstrilerde arızi ve planlı bakımların daha etkili ve düzenli, daha düşük maliyetlerle yapılmasını sağlarlar. Ancak bu iş arkasına araştırma geliştirme birimlerinin ve çok uzun senelere dayanan bilgi birikimlerinin desteğini almış, dünyanın başlıca motor ve makine imalatçıları ile birlikte çalışma imkanına sahip önemli yağ üreticileri ile birlikte çalışma sayesinde olur. ExxonMobil, yukarıda belirtilen niteliklere sahip çok uluslu bir şirket olarak dünyanın iki yüzden fazla ülkesinde faaliyet göstermekte, pazarladığı petrol ürünleri ve sentetik yağlayıcılarına "Mühendislik Hizmetleri Bölümleri" ve bu bölümlerde çalışan konularında eğitimli uzman mühendisleri ile destek sağlamaktadır. Bu uzmanlar Mobil sentetik yağlayıcılarının üstün özelliklerini doğru yerde ve doğru şekilde değerlendirerek aşağıdaki konularda endüstrilerin bakım birimlerine önemli katkılarda bulunurlar. Mevcut veya olabilecek problemleri çözme Operasyona güvenirlik ve üretime devamlılık getirme Planlı ve bilgisayar destekli bakım işini kolaylaştırma İşletme ve bakım giderlerinden tasarruf sağlama Enerji tüketimini düşürme Duruşları en aza indirme Yedek parça kullanımını azaltma İşçilik giderlerini kısma 2.4. Mühendilik Hizmeti: ExxonMobil'in Mühendislik Hizmetleri bölümü ve bu bölümde yer alan uzman mühendisler bir işletmede sentetiklerle yukarıda sıralanan fayda tasarruflardan hangilerini sağlayacaklarını belirlemek için kapsamlı bir çalışmayı uygulamaya koyarlar. İşin başlangıç aşamasında mevcut durumu tespit eder, problem olan veya olabilecek yerleri ortaya çıkarırlar. Operasyonu, işletme şartlarını, ekipman imalatçı tavsiyelerini incelerler. Genelde işletmenin bakım ekipleri ile ortak yürütülen çalışmanın sonunda konuyla ilgili "Fayda ve Tasarruf Raporu" hazırlar ve bunu işletme yönetimine sunalar. İkinci aşama raporda belirtilen konuların uygulanmasına geçilmesidir. Sentetik yağlayıcıların dolumu yapılır, hem ekipmanların hem de yağlayıcıların periyodik izlemesine başlanır. Bu aşamada laboratuvar desteğine ihtiyaç vardır.
ExxonMobil'in laboratuvarları, ülkemizdeki de dahil, son teknoloji cihazlarla donatılmış olup, doğruluk ve hassasiyet bakımından uluslararası düzeyde kalibrasyon değerlerine ve kalite belgelerine sahiptir. Mühendislerimiz çalışmalarında ağırlıklı olarak ülkemizdeki laboratuvarımızı kullanmakla beraber gerekirse yurt dışındaki laboratuvarımızdan da yararlanırlar. Sonuçların alınması, fayda ve tasarrufların görülmesi son aşamadır ve belli bir süreyi gerektirir. Sürenin devamında veya bitişinde bazen mütevazi bazen da şaşırtıcı fayda ve tasarruflarla karşılaşılır. Bu fayda ve tasarruflar gerekirse son bir raporla yönetime sunulur. 3. ÖRNEKLER Sentetik yağlayıcılarla bakım giderlerinin ve maliyetlerin azaltılması konusunda ExxonMobil mühendislerinin ülkemizdeki endüstriyel kuruluşlarda yaptıkları çalışmalardan bir kaçının özeti aşağıdadır. Bir gübre fabrikasının kurutma fırın redüktöründe sentetik yağlayıcıya geçilmesinden sonra sıcaklığın 5 ile 6 o C kadar düşmesi, sürtünmelerin ve aynı zamanda aşınmaların azaldığının işareti oldu. Hassas aletler kullanarak yapılan ölçümlerde eski mineral yağa göre % 6.15' e karşılık gelen 35.937 kw-saat /sene elektrik tasarruf gerçekleşti. Ayrıca sentetik yağlayıcının binlerce saat arızasız hizmet vermesi duruşları ortadan kaldırdı, işçilik giderlerini düşürdü. Bir demir çelik fabrikasının vidalı kompresörlerinde sentetik yağlayıcıya dönülmesinden sonra, önceki mineral yağa göre değişim süreleri beş kat daha uzadı, duruşlar ve işçilik giderleri azaldı. Yağ filtre ve seperatör sarfiyatı yarıya düştü. Eşanjör cidarlarında tortu birikimi kalktı, ısı iletimi kolaylaştı. Düşük enerji tüketimi ile yüksek verimlilik sağlandı. Başka bir demir çelik fabrikasının su altında ve ağır yükte çalışan hadde yataklarında sentetik özel bir grese geçilmesinden sonra, eskiden kullanılan çok amaçlı geleneksel mineral grese göre uygulama aralıkları bir haftadan üç aya çıktı, gres tüketimi üç kat azaldı, senelik rulman tüketimi yarıya düştü. Bir çimento fabrikasında çimento değirmeninin redüktör ve boyun yataklarına mineral yağlar yerine sentetik yağlayıcılar kondu. Sıcaklıkların 4 ile 5 o C arasında düşmesi sürtünmelerin dolayısı ile aşınmaların, beraberinde enerji talebinin azaldığını gösterdi. Amper çekişleri değişiklikler gösterdiğinden senelik değerler hassas alınamadı, ancak enerji tasarrufunun oranı yaklaşık yüzde üç olarak tahmin edildi.
Her dört çalışmada da sentetik yağlayıcılar ve ekipmanlar periyodik laboratuvar analizleri ile izlendiler. ExxonMobil'in arşivlerinde, yukarıdaki örneklerde olduğu gibi, endüstriyel kuruluşların bakım giderlerinin azaltılmasına ve maliyetlerin düşürülmesine yönelik uzman mühendisler tarafından başarıyla yürütülmüş ve sonuçlandırılmış çok sayıda fayda ve tasarruf rapor bulunmaktadır. 4. SONUÇ Günümüz teknolojisinde sentetik yağlayıcıların üstün özellikleri artık tartışılmazdır. Ancak bu ürünler doğru yerde ve doğru şekilde uygulandıkları zaman bakım işlerinde kolaylık, fayda ve tasarruf sağlarlar. Bunu gerçekleştirmek AR-GE çalışmaları ile teknolojiyi izlemeyi, engin bilgi birikimi ile desteklenen uzmanlığı gerektirir.