Ölanalyse (Tribologie) verstehen
Oil analysis (oft unter dem übergeordneten Fachgebiet der Tribologie zusammengefasst) ist ein proaktiver Zustandsüberwachung eine Methode, bei der die physikalischen Eigenschaften eines Schmiermittels, die darin enthaltenen Schwebstoffe und die darin befindlichen Verschleißpartikel untersucht werden. Eine kleine, repräsentative Probe wird aus einer Maschine entnommen und an ein Labor geschickt, das eine Reihe von Tests durchführt und einen detaillierten Bericht über den Zustand sowohl des Öls als auch der von ihm geschmierten Anlage erstellt. Als zerstörungsfreie Methode, die keine Demontage erfordert, ist sie ein Paradebeispiel für zerstörungsfreie Prüfung für die Instandhaltung verwendet.
1. Definition: Was ist eine Ölanalyse?
Das Leitprinzip lautet, dass das Öl das „Lebenselixier“ der Maschine ist. So wie eine Blutuntersuchung viel über die Gesundheit des Menschen aussagt, kann ein Ölanalysebericht sehr frühzeitig vor sich anbahnenden mechanischen Ausfällen und Verschmutzungsproblemen warnen – oft Wochen oder Monate, bevor diese auf andere Weise sichtbar würden.
Die Ölanalyse ist eine hervorragende Ergänzung zu Schwingungsanalyse. Jede Technologie kann die Ergebnisse der anderen bestätigen und Probleme aufdecken, die der anderen möglicherweise entgehen: Schwingungsmessungen weisen in der Regel auf einen Defekt hin, sobald sich ein Bauteil zu verformen beginnt oder Stöße auftreten, während die Ölanalyse den dem vorausgehenden abrasiven Verschleiß erkennen kann. Werden beide Technologien gemeinsam in einem vorausschauende Wartung Programm vermitteln sie ein weitaus umfassenderes Bild von tragen und den Zustand der Maschine besser als jede der beiden Maßnahmen für sich allein.
2. Die drei Säulen der Ölanalyse
Ein umfassender Ölanalysebericht befasst sich in der Regel mit drei verschiedenen Bereichen.
a) Fluideigenschaften (Ölgesundheit)
In diesem Abschnitt wird das Schmiermittel selbst geprüft, um festzustellen, ob es noch einsatzfähig ist. Zu den wichtigsten Prüfungen gehören:
- Viskosität: die wichtigste Eigenschaft eines Schmiermittels. Eine Veränderung der Viskosität kann auf eine Verschlechterung des Öls, eine Verunreinigung durch eine ungeeignete Sorte oder eine Kraftstoffverdünnung hindeuten. Da die Viskosität temperaturabhängig ist, werden die Ergebnisse auf eine Standardtemperatur bezogen.
- Säurezahl (AN) / Basenzahl (BN): AN erfasst die sauren Oxidationsnebenprodukte; BN misst die Reservealkalität in Motorölen, die diese Säuren neutralisiert. Zusammen helfen sie dabei, die verbleibende Nutzungsdauer of the oil.
- Oxidation und Nitrierung: Diese Werte, die mittels Infrarotspektroskopie gemessen werden, geben Aufschluss über den chemischen Abbau des Öls durch Hitze und Lufteinwirkung.
b) Kontamination (Schadstoffanalyse)
In diesem Abschnitt werden schädliche Verunreinigungen aufgeführt, die den Verschleiß beschleunigen und das Öl zersetzen.
- Particle count: die allgemeine Reinheit des Öls, angegeben gemäß den Reinheitsklassen nach ISO 4406. Eine hohe Partikelanzahl ist eine der Hauptursachen für abrasiven Verschleiß, und das Ergebnis kann anhand von Zielwerten überprüft werden, wobei Tool zur Bestimmung der Reinheit von Hydrauliköl (ISO 4406).
- Water content: Wasser ist ein äußerst schädlicher Verunreiniger, der Rostbildung begünstigt, Korrosion sowie den Ölgehalt; dieser wird in der Regel in Teilen pro Million (ppm) angegeben.
- Silicon (dirt): Das Vorhandensein von Silizium ist ein eindeutiges Anzeichen für das Eindringen von Schmutz oder Sand, häufig durch eine undichte Stelle seal oder eine unzureichende Luftfilterung.
- Kühlmittel / Glykol: Elemente wie Natrium und Kalium können auf ein Kühlmittelleck im Öl hinweisen – ein sehr ernster Zustand, der sofortiges Handeln erfordert.
c) Verschleißanalyse (Maschinenzustand)
Dies ist der wichtigste Teil der Analyse für die vorausschauende Instandhaltung. Dabei werden die mikroskopisch kleinen Metallpartikel, die sich von den inneren Bauteilen abgelöst haben, identifiziert und quantifiziert.
- Elementarspektroskopie (ICP oder XRF): misst die Konzentration (in ppm) verschiedener Metallelemente. Jedes Element steht für eine bestimmte Komponente:
- Eisen (Fe): Verschleiß von Zahnrädern, Wellen oder Gehäusen.
- Kupfer (Cu): Verschleiß von Bronzekäfigen, Buchsen oder Messingkühlern.
- Chrom (Cr): Verschleiß von Kolbenringen oder Wälzlagern.
- Blei (Pb) und Zinn (Sn): wear of Gleitlager.
Von Trends Im Vergleich zu den im Laufe der Zeit auftretenden Verschleißmetallkonzentrationen kann ein plötzlicher Anstieg ein sehr frühes Warnsignal dafür sein, dass ein Bauteil ausfällt – oft lange bevor der Schaden mit anderen Mitteln erkennbar ist. Die konventionelle Spektroskopie ist am empfindlichsten gegenüber feinen Partikeln (unterhalb von etwa 5–8 µm); größere Späne aus fortgeschrittenem Abblättern lassen sich besser durch ergänzende Tests wie Ferrografie oder Partikelquantifizierungsindizes erfassen, weshalb ein vollständiges Programm sowohl den Elementtrend als auch die Partikeldaten nebeneinander auswertet.
3. Die Auswertung des Berichts in Verbindung mit den Schwingungsdaten
Der eigentliche diagnostische Wert zeigt sich erst, wenn die Ölbefunde mit dem Schwingungsverlauf der Maschine abgeglichen werden. Ein steigender Eisengehalt in Verbindung mit zunehmenden Lagerfehlerfrequenzen in the Spektrum ist ein deutlicher, bestätigter Hinweis auf Lagerschäden; steigende Kupferwerte bei unveränderten Schwingungswerten können hingegen auf Korrosion an einem Bronzebauteil hindeuten. In der Praxis ist diese Gegenprüfung unkompliziert: Wenn eine Ölprobe Verschleiß anzeigt, kann ein tragbarer Zweikanal-Schwingungsanalysator wie der Balanset-1A kann an denselben Messgerät gebracht werden, um festzustellen, ob der Verschleiß ein Auswuchtproblem verursacht – und falls sich herausstellt, dass der Hauptfehler Unwucht, korrigieren Sie es sofort. Schaffen Sie klare Basislinie Für eine einwandfrei funktionierende Maschine ist dies in jedem Fall unerlässlich, denn bei der Ölanalyse geht es im Wesentlichen um die Entwicklung der Werte – die absoluten Zahlen sind weniger wichtig als die Geschwindigkeit, mit der sie sich ändern.
4. Die Bedeutung einer ordnungsgemäßen Probenahme
Der gesamte Wert der Ölanalyse beruht auf der Entnahme einer sauberen, repräsentativen Probe. Proben sollten bei laufender Maschine aus einer aktiven Ölleitung an einer Stelle vor den Filtern entnommen werden, wobei jedes Mal die gleiche Technik und eine saubere Entnahmestelle zu verwenden sind. So wird sichergestellt, dass die Probe den tatsächlichen Zustand des in der Maschine zirkulierenden Öls widerspiegelt. Eine verunreinigte oder nicht repräsentative Probe liefert irreführende Daten, die unnötige Eingriffe auslösen können – oder, schlimmer noch, einen sich tatsächlich entwickelnden Fehler verschleiern.
