Az olajanalízis megértése (tribológia)
Olajelemzés (gyakran a tribológia tágabb tudományágába sorolva) egy proaktív állapotfelügyelet technika, amely a kenőanyag fizikai tulajdonságait, a benne szuszpendált szennyeződéseket és az általa hordozott kopási törmeléket vizsgálja. A gépből kis, reprezentatív mintát vesznek, majd laboratóriumba küldik, amely tesztek sorát futtatja le, és részletes jelentést ad vissza mind az olaj, mind az általa kent berendezés állapotáról. Mivel nem invazív módszer, amely nem igényel szétszerelést, iskolapéldája a roncsolásmentes vizsgálat az karbantartásra alkalmazott.
1. Meghatározás: Mi az olajanalízis?
A vezérelv az, hogy az olaj a gép “éltető nedve”. Ahogy egy vérvizsgálat sokat elárul az emberi egészségről, úgy az olajvizsgálati jelentés is nagyon korai figyelmeztetést adhat a kialakuló mechanikai meghibásodásokról és szennyeződési problémákról — gyakran hetekkel vagy hónapokkal azelőtt, hogy azok más módon felszínre kerülnének.
Az olajelemzés nagymértékben kiegészíti a rezgéselemzés. Mindegyik technológia képes megerősíteni a másik megállapításait, és olyan problémákat is felderíthet, amelyeket a másik elszalaszthat: a rezgés általában akkor jelez hibát, amikor egy alkatrész már deformálódni vagy ütközni kezdett, míg az olajvizsgálat képes kimutatni az ezt megelőző abrazív kopást. Egy prediktív karbantartás program keretében együtt használva sokkal teljesebb képet adnak viselet és a gép állapotáról, mint bármelyikük önmagában.
2. Az olajelemzés három pillére
Az átfogó olajanalízis-jelentés általában három különálló területet ölel fel.
a) Folyadéktulajdonságok (olaj állapota)
Ez a rész magát a kenőanyagot értékeli annak eldöntésére, hogy az még alkalmas-e a használatra. A legfontosabb tesztek a következők:
- Viszkozitás: a kenőanyag egyetlen legfontosabb tulajdonsága. A viszkozitás megváltozása az olaj öregedését, nem megfelelő minőséggel való szennyeződését vagy üzemanyaggal való hígulását jelezheti. A viszkozitás hőmérsékletfüggő, ezért az eredményeket egy szabványos hőmérséklethez viszonyítják.
- Savszám (AN) / Bázisszám (BN): Az AN (savszám) az oxidáció savas melléktermékeit követi nyomon; a BN (lúgszám) a motorolajokban azt a tartalék lúgosságot méri, amely ezeket a savakat semlegesíti. Együttesen segítenek megbecsülni a maradék hasznos élettartam of the oil.
- Oxidáció és nitráció: infravörös spektroszkópiával mérve ezek az olaj hő és levegővel való érintkezés okozta kémiai bomlását számszerűsítik.
b) Szennyeződés (szennyezőanyag-elemzés)
Ez a szakasz azonosítja a kopást felgyorsító és az olajat lebontó káros szennyeződéseket.
- Részecskeszám: az olaj általános tisztasága, az ISO 4406 tisztasági kódok szerint megadva. A magas részecskeszám az abrazív kopás egyik fő okozója, és az eredmény egy Hidraulikus olaj tisztasága (ISO 4406) eszköz.
- Víztartalom: a víz erősen romboló hatású szennyeződés, amely elősegíti a rozsdásodást, korrózió és az olaj lebomlása; ezt általában milliomod részben (ppm) adják meg.
- Szilícium (szennyeződés): a szilícium jelenléte egyértelműen szennyeződés vagy homok bejutására utal, gyakran egy szivárgó pecsét vagy rossz levegőszűrés.
- Hűtőfolyadék / glikol: az olyan elemek, mint a nátrium és a kálium, hűtőfolyadék-szivárgást jelezhetnek az olajba — ez egy igen súlyos állapot, amely azonnali beavatkozást igényel.
c) Kopási törmelék elemzése (gép állapota)
Ez az elemzés legjelentősebb része a prediktív karbantartás szempontjából. Azonosítja és számszerűsíti azokat a mikroszkopikus fémrészecskéket, amelyek a belső alkatrészek kopásából származnak.
- Elemi spektroszkópia (ICP vagy XRF): különböző fémes elemek koncentrációját (ppm-ben) méri. Minden egyes elem egy adott alkatrészre utal:
- Vas (Fe): fogaskerekek, tengelyek vagy házak kopása.
- Réz (Cu): bronz kosarak, persely vagy sárgaréz hűtők kopása.
- Króm (Cr): dugattyúgyűrűk vagy gördülőelemes csapágyak kopása.
- Ólom (Pb) és ón (Sn): wear of csapágyak.
Által trendi ezeket a kopásfém-szinteket az idő múlásával nyomon követve egy hirtelen emelkedés igen korai figyelmeztetést adhat arról, hogy egy alkatrész meghibásodni kezd — gyakran jóval azelőtt, hogy a károsodás más módszerekkel kimutatható lenne. A hagyományos spektroszkópia a finom részecskékre a legérzékenyebb (nagyjából 5–8 µm alatt); a fejlett kifáradásból származó nagyobb forgácsokat jobban kimutatják az olyan kiegészítő vizsgálatok, mint a ferrográfia vagy a részecskeszámláló indexek, ezért egy teljes program egymás mellett értelmezi az elemi tendenciát és a részecskeadatokat.
3. A jelentés értelmezése a rezgésadatokkal együtt
A valódi diagnosztikai érték akkor mutatkozik meg, amikor az olajeredményeket összevetik a gép’s rezgésjellemzőjével. Egy emelkedő vastendencia a növekvő csapágyhiba-frekvenciák in the spektrum erős, megerősített jele a csapágy károsodásának; a rezgés változása nélküli emelkedő réztartalom ezzel szemben egy bronz alkatrész korróziós támadására utalhat. A helyszínen ez az összevetés egyszerű: ahol egy olajminta kopást jelez, oda elvihető ugyanahhoz a géphez egy hordozható, kétcsatornás rezgésanalizátor, mint például a Balanset-1A hogy megerősítse, vajon a kopás kiegyensúlyozatlansági problémát táplál-e — és ha a domináns hiba kiegyensúlyozatlanság-nek bizonyul, akár a helyszínen ki is javítható. Egy egészséges gépre vonatkozó egyértelmű alapvonal meghatározása mindenképpen elengedhetetlen, mivel az olajelemzés alapvetően egy tendenciakövető technológia — az abszolút értékek kevésbé számítanak, mint az a sebesség, amellyel változnak.
4. A megfelelő mintavétel fontossága
Az olajelemzés teljes értéke azon múlik, hogy tiszta, reprezentatív mintát sikerül-e venni. A mintákat élő olajvezetékből kell venni, miközben a gép üzemel, bármely szűrő előtti pontról, minden alkalommal egységes technikával és tiszta vételi ponton keresztül. Ez biztosítja, hogy a minta a gépben ténylegesen keringő olaj valós állapotát tükrözze. A szennyezett vagy nem reprezentatív minta félrevezető adatokat eredményez, amelyek szükségtelen beavatkozást indíthatnak el — vagy ami még rosszabb, elfedhetnek egy valódi, kialakulóban lévő hibát.
