Ölanalyse (Tribologie) verstehen

1. Definition: Was ist eine Ölanalyse?

Ölanalyse (auch Tribologie genannt) ist eine proaktive Wartungs- und Zustandsüberwachungstechnik, die die Laboranalyse der Eigenschaften, Schwebstoffe und Abriebpartikel eines Schmierstoffs umfasst. Eine kleine Ölprobe wird aus einer Maschine entnommen und an ein Labor geschickt, das eine Reihe von Tests durchführt, um einen detaillierten Bericht über den Zustand des Öls und der Maschine zu erstellen, die es schmiert.

Das Prinzip besteht darin, dass das Öl das „Lebenselixier“ der Maschine ist. So wie eine Blutuntersuchung viel über die menschliche Gesundheit aussagen kann, kann ein Ölanalysebericht sehr frühzeitig vor sich entwickelnden mechanischen Ausfällen und Verunreinigungen warnen.

Die Ölanalyse ist eine hervorragende Ergänzung zu Schwingungsanalyse; jede Technologie kann häufig die Ergebnisse der anderen bestätigen und Probleme erkennen, die der anderen möglicherweise entgehen.

2. Die drei Säulen der Ölanalyse

Ein umfassender Ölanalysebericht konzentriert sich typischerweise auf drei Schlüsselbereiche:

a) Fluideigenschaften (Ölgesundheit)

In diesem Teil der Analyse wird der Zustand des Schmierstoffs selbst beurteilt, um festzustellen, ob er noch einsatzfähig ist. Zu den wichtigsten Tests gehören:

• Viskosität: Die wichtigste Eigenschaft eines Schmiermittels. Eine Änderung der Viskosität kann auf Ölzersetzung, Verunreinigung mit dem falschen Öl oder Kraftstoffverdünnung hinweisen.
• Säurezahl (AN) / Basenzahl (BN): AN misst den Gehalt an sauren Oxidationsnebenprodukten. BN misst die Reservealkalität in Motorölen, die zur Neutralisierung von Säuren benötigt wird. Diese Tests bestimmen die verbleibende Nutzungsdauer des Öls.
• Oxidation und Nitrierung: Misst den chemischen Abbau des Öls durch Hitze und Lufteinwirkung.

b) Kontamination (Schadstoffanalyse)

In diesem Abschnitt wird auf das Vorhandensein schädlicher Verunreinigungen hingewiesen, die den Verschleiß beschleunigen und die Ölqualität beeinträchtigen können.

• Partikelanzahl: Misst die Gesamtreinheit des Öls gemäß den Sauberkeitscodes ISO 4406. Eine hohe Partikelanzahl ist eine Hauptursache für abrasiven Verschleiß.
• Wassergehalt: Wasser ist ein äußerst zerstörerischer Schadstoff, der Rost, Korrosion und Ölabbau fördert. Die Messung erfolgt häufig in Teilen pro Million (PPM).
• Silikon (Schmutz): Das Vorhandensein von Silikon ist ein deutlicher Hinweis auf das Eindringen von Schmutz oder Sand, häufig aufgrund einer undichten Dichtung oder einer mangelhaften Luftfilterung.

– Kühlmittel/Glykol: Das Vorhandensein von Elementen wie Natrium und Kalium kann auf ein Kühlmittelleck im Öl hinweisen, was ein sehr ernster Zustand ist.

c) Verschleißanalyse (Maschinenzustand)

Dies ist der wichtigste Teil der Analyse für die vorausschauende Wartung. Dabei geht es darum, die mikroskopisch kleinen Metallpartikel zu identifizieren und zu quantifizieren, die sich von den inneren Maschinenkomponenten abgetragen haben.

• Elementspektroskopie (ICP oder XRF): Dieser Test misst die Konzentration (in ppm) verschiedener metallischer Elemente. Jedes Element weist auf eine bestimmte Komponente hin. Zum Beispiel:
  • Eisen (Fe): Zeigt den Verschleiß von Zahnrädern, Wellen oder Gehäusen an.
  • Kupfer (Cu): Zeigt den Verschleiß von Bronzekäfigen, Buchsen oder Messingkühlern an.
  • Chrom (Cr): Zeigt den Verschleiß von Kolbenringen oder Wälzlagern an.
  • Blei (Pb) und Zinn (Sn): Zeigt den Verschleiß der Gleitlager an.

Durch die Beobachtung der Konzentrationen dieser Verschleißmetalle im Zeitverlauf kann ein plötzlicher Anstieg ein sehr frühes Warnsignal für den beginnenden Ausfall einer Komponente sein, oft lange bevor dies auf andere Weise erkennbar wird.

4. Die Bedeutung einer ordnungsgemäßen Probenahme

Der gesamte Wert einer Ölanalyse hängt von der Entnahme einer sauberen, repräsentativen Probe ab. Die Proben sollten bei laufender Maschine aus einer Ölleitung entnommen werden, die sich vor den Filtern befindet. So wird sichergestellt, dass die Probe den tatsächlichen Zustand des in der Maschine zirkulierenden Öls widerspiegelt.

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