Comprensione dell'analisi dell'olio (tribologia)
Analisi dell'olio (spesso raggruppata sotto la più ampia disciplina della tribologia) è una disciplina proattiva monitoraggio delle condizioni tecnica che esamina le proprietà fisiche di un lubrificante, i contaminanti in sospensione e i detriti da usura presenti. Un piccolo campione rappresentativo viene prelevato da una macchina e inviato a un laboratorio, che esegue una serie di test e restituisce un rapporto dettagliato sullo stato di salute dell'olio e delle apparecchiature che lubrifica. Essendo un metodo non intrusivo che non necessita di smontaggio, è un esempio da manuale di controlli non distruttivi applicato alla manutenzione.
1. Definizione: Che cosa è l'analisi dell'olio?
Il principio guida è che l'olio è la “linfa vitale” della macchina. Proprio come un esame del sangue rivela molte cose sulla salute umana, un rapporto di analisi dell'olio può segnalare molto precocemente l'insorgere di guasti meccanici e problemi di contaminazione, spesso settimane o mesi prima che emergano con altri mezzi.
L'analisi dell'olio è altamente complementare a analisi delle vibrazioni. Ciascuna tecnologia può confermare i risultati dell'altra e individuare problemi che potrebbero sfuggire all'altra: le vibrazioni tendono a segnalare un guasto una volta che un componente ha iniziato a deformarsi o a subire un impatto, mentre l'analisi dell'olio può rilevare l'usura abrasiva che lo precede. Usate insieme all'interno di un manutenzione predittiva programma, danno un'immagine molto più completa del Indossare e le condizioni della macchina rispetto all'uno o all'altro da solo.
2. I tre pilastri dell'analisi del petrolio
Un rapporto di analisi petrolifera completo affronta in genere tre aree distinte.
a) Proprietà dei fluidi (salute dell'olio)
Questa parte valuta il lubrificante stesso per decidere se è ancora idoneo al servizio. I test principali includono:
- Viscosità: la proprietà più importante di un lubrificante. Una variazione della viscosità può segnalare la degradazione dell'olio, la contaminazione con una qualità sbagliata o la diluizione del carburante. La viscosità dipende dalla temperatura, quindi i risultati sono riferiti a una temperatura standard.
- Numero di acidità (AN) / Numero di basicità (BN): AN tiene traccia dei sottoprodotti acidi dell'ossidazione; BN misura l'alcalinità di riserva negli oli motore che neutralizza tali acidi. Insieme contribuiscono a stimare il vita utile residua dell'olio.
- Ossidazione e nitrazione: misurati con la spettroscopia a infrarossi, che quantificano la degradazione chimica dell'olio dovuta al calore e all'esposizione all'aria.
b) Contaminazione (Analisi dei Contaminanti)
Questa sezione identifica i contaminanti dannosi che accelerano l'usura e degradano l'olio.
- Conteggio delle particelle: la pulizia complessiva dell'olio, riferita ai codici di pulizia ISO 4406. Un elevato numero di particelle è una delle principali cause di usura abrasiva e il risultato può essere verificato rispetto agli obiettivi con un Strumento per la pulizia dell'olio idraulico (ISO 4406).
- Contenuto d'acqua: L'acqua è un contaminante altamente distruttivo che favorisce la formazione di ruggine, corrosione e la decomposizione dell'olio; di solito viene riportato in parti per milione (ppm).
- Silicio (sporco): la presenza di silicone è un chiaro indicatore dell'ingresso di sporcizia o sabbia, spesso attraverso una perdita sigillo o una cattiva filtrazione dell'aria.
- Refrigerante/glicole: elementi come il sodio e il potassio possono tradire una perdita di refrigerante nell'olio, una condizione molto grave che richiede un intervento tempestivo.
c) Analisi dei detriti da usura (salute della macchina)
È la parte più potente dell'analisi per la manutenzione predittiva. Identifica e quantifica le microscopiche particelle metalliche che si sono usurate dai componenti interni.
- Spettroscopia elementare (ICP o XRF): misura la concentrazione (in ppm) di vari elementi metallici. Ogni elemento indica un componente specifico:
- Ferro (Fe): usura di ingranaggi, alberi o alloggiamenti.
- Rame (Cu): usura delle gabbie di bronzo, delle boccole o dei raffreddatori in ottone.
- Cromo (Cr): usura delle fasce elastiche o dei cuscinetti volventi.
- Piombo (Pb) e stagno (Sn): usura di cuscinetti portanti.
Di di tendenza Questi livelli di metalli d'usura si mantengono nel tempo, ma un aumento improvviso può segnalare molto precocemente l'inizio del cedimento di un componente, spesso molto prima che il danno sia rilevabile con altri mezzi. La spettroscopia convenzionale è più sensibile alle particelle fini (inferiori a circa 5-8 µm); i trucioli più grandi dovuti a scagliatura avanzata sono meglio catturati da test complementari come la ferrografia o gli indici di quantificazione delle particelle, motivo per cui un programma completo legge il trend elementare e i dati delle particelle fianco a fianco.
3. Lettura del rapporto insieme ai dati sulle vibrazioni
Il vero valore diagnostico emerge quando i risultati dell'olio vengono incrociati con la firma delle vibrazioni della macchina. Una tendenza all'aumento del ferro abbinata a una crescente frequenze di guasto dei cuscinetti nel spettro è un'indicazione forte e corroborata di un cuscinetto in difficoltà; l'aumento del rame senza variazioni nelle vibrazioni può invece indicare un attacco corrosivo a un componente in bronzo. Sul campo questo controllo incrociato è semplice: se un campione d'olio segnala un'usura, un analizzatore di vibrazioni portatile a due canali, come il modello Bilanciamento-1a possono essere portati sulla stessa macchina per confermare se l'usura alimenta un problema di bilanciamento e, se il guasto dominante si rivela essere sbilanciare, e correggerlo sul posto. Stabilire una chiara linea di base per una macchina sana è essenziale in ogni caso, perché l'analisi dell'olio è fondamentalmente una tecnologia di tendenza: i numeri assoluti contano meno della velocità con cui cambiano.
4. L'importanza di un campionamento corretto
L'intero valore dell'analisi dell'olio si basa sull'ottenimento di un campione pulito e rappresentativo. I campioni devono essere prelevati da una linea d'olio in funzione mentre la macchina è in funzione, da un punto a monte di qualsiasi filtro, utilizzando una tecnica coerente e una porta pulita ogni volta. In questo modo si garantisce che il campione rifletta le reali condizioni dell'olio che circola all'interno della macchina. Un campione contaminato o non rappresentativo produce dati fuorvianti che possono innescare interventi inutili o, peggio, mascherare un vero e proprio guasto in corso.
