Zrozumienie analizy oleju (tribologia)
Analiza oleju (często grupowana w ramach szerszej dyscypliny, jaką jest trybologia) jest proaktywnym monitorowanie stanu Technika, która bada właściwości fizyczne środka smarnego, jego zawieszone zanieczyszczenia i pozostałości po zużyciu. Niewielka, reprezentatywna próbka jest pobierana z maszyny i wysyłana do laboratorium, które przeprowadza szereg testów i zwraca szczegółowy raport na temat stanu zarówno oleju, jak i sprzętu, który smaruje. Jako metoda nieinwazyjna, która nie wymaga demontażu, jest to podręcznikowy przykład badania nieniszczące stosowane do konserwacji.
1. Definicja: Czym jest analiza oleju?
Główną zasadą jest to, że olej jest "krwią" maszyny. Podobnie jak badanie krwi ujawnia wiele informacji na temat ludzkiego zdrowia, raport z analizy oleju może bardzo wcześnie ostrzegać o rozwijających się awariach mechanicznych i problemach z zanieczyszczeniem - często tygodnie lub miesiące przed ich ujawnieniem w inny sposób.
Analiza oleju jest bardzo uzupełniająca analiza drgań. Każda technologia może potwierdzić ustalenia drugiej i wychwycić problemy, które druga może przeoczyć: wibracje mają tendencję do sygnalizowania usterki, gdy element zaczyna się odkształcać lub uderzać, podczas gdy analiza oleju może wykryć zużycie ścierne, które je poprzedza. Używane razem w ramach konserwacja predykcyjna programu, dają znacznie pełniejszy obraz zużycie i stan maszyny niż każda z nich z osobna.
2. Trzy filary analizy oleju
Kompleksowy raport z analizy oleju obejmuje zazwyczaj trzy różne obszary.
a) Właściwości płynu (stan oleju)
Ta część ocenia sam środek smarny, aby zdecydować, czy nadal nadaje się do użytku. Kluczowe testy obejmują:
- Lepkość: jest najważniejszą właściwością środka smarnego. Zmiana lepkości może sygnalizować degradację oleju, zanieczyszczenie niewłaściwym gatunkiem lub rozcieńczenie paliwa. Lepkość zależy od temperatury, więc wyniki odnoszą się do standardowej temperatury.
- Liczba kwasowa (AN) / Liczba zasadowa (BN): AN śledzi kwaśne produkty uboczne utleniania; BN mierzy rezerwową zasadowość w olejach silnikowych, która neutralizuje te kwasy. Razem pomagają oszacować pozostały okres użytkowania oleju.
- Utlenianie i nitrowanie: mierzone za pomocą spektroskopii w podczerwieni, określają ilościowo rozkład chemiczny oleju pod wpływem ciepła i ekspozycji na powietrze.
b) Zanieczyszczenie (analiza zanieczyszczeń)
Ta sekcja identyfikuje szkodliwe zanieczyszczenia, które przyspieszają zużycie i degradują olej.
- Liczba cząstek: ogólna czystość oleju, raportowana zgodnie z kodami czystości ISO 4406. Wysoka liczba cząstek stałych jest główną przyczyną zużycia ściernego, a wynik można sprawdzić w odniesieniu do wartości docelowych za pomocą Narzędzie do kontroli czystości oleju hydraulicznego (ISO 4406).
- Zawartość wody: Woda jest wysoce destrukcyjnym zanieczyszczeniem, które sprzyja powstawaniu rdzy, korozja i rozkładu oleju; jest zwykle podawany w częściach na milion (ppm).
- Krzem (brud): Obecność krzemu jest wyraźnym wskaźnikiem wnikania brudu lub piasku, często przez nieszczelne uszczelnienie lub słaba filtracja powietrza.
- Płyn chłodzący / glikol: Pierwiastki takie jak sód i potas mogą zdradzić wyciek płynu chłodzącego do oleju - bardzo poważny stan, który wymaga natychmiastowego działania.
c) Analiza pozostałości zużycia (stan maszyny)
Jest to najpotężniejsza część analizy na potrzeby konserwacji predykcyjnej. Identyfikuje i określa ilościowo mikroskopijne cząstki metalu, które starły się z wewnętrznych komponentów.
- Spektroskopia pierwiastkowa (ICP lub XRF): mierzy stężenie (w ppm) różnych pierwiastków metalicznych. Każdy pierwiastek wskazuje na określony składnik:
- Żelazo (Fe): zużycie kół zębatych, wałów lub obudów.
- Miedź (Cu): zużycie koszyków z brązu, tulei lub mosiężnych chłodnic.
- Chrom (Cr): zużycie pierścieni tłokowych lub łożysk tocznych.
- Ołów (Pb) & cyna (Sn): zużycie łożyska ślizgowe.
Przez Trendy W przypadku, gdy poziom metalu zużywającego się z biegiem czasu nagle wzrasta, może to stanowić bardzo wczesne ostrzeżenie, że element zaczyna się psuć - często na długo przed wykryciem uszkodzenia innymi metodami. Konwencjonalna spektroskopia jest najbardziej wrażliwa na drobne cząstki (poniżej około 5-8 µm); większe wióry z zaawansowanego odpryskiwania są lepiej wychwytywane przez testy uzupełniające, takie jak ferrografia lub wskaźniki kwantyfikatorów cząstek, dlatego kompletny program odczytuje trend pierwiastkowy i dane cząstek obok siebie.
3. Odczytywanie raportu wraz z danymi dotyczącymi drgań
Prawdziwa wartość diagnostyczna pojawia się, gdy wyniki oleju są porównywane z sygnaturą drgań maszyny. Rosnący trend żelaza w połączeniu z rosnącą częstotliwości uszkodzeń łożysk w widmo jest silnym, potwierdzonym wskaźnikiem uszkodzenia łożyska; wzrost miedzi bez zmiany wibracji może zamiast tego wskazywać na atak korozyjny na element z brązu. W terenie ta kontrola krzyżowa jest prosta: gdy próbka oleju wskazuje na zużycie, przenośny dwukanałowy analizator drgań, taki jak np. Balanset-1A można zabrać do tej samej maszyny, aby potwierdzić, czy zużycie powoduje problem z wyważeniem - a jeśli okaże się, że dominującą usterką jest niewyważenie, i skorygować je na miejscu. Ustanowienie jasnego linia bazowa dla zdrowej maszyny jest niezbędne tak czy inaczej, ponieważ analiza oleju jest zasadniczo technologią trendów - liczby bezwzględne mają mniejsze znaczenie niż tempo, w jakim się zmieniają.
4. Znaczenie prawidłowego pobierania próbek
Cała wartość analizy oleju opiera się na uzyskaniu czystej, reprezentatywnej próbki. Próbki powinny być pobierane z czynnej linii olejowej podczas pracy maszyny, z punktu przed filtrami, przy użyciu spójnej techniki i czystego portu za każdym razem. Zapewnia to, że próbka odzwierciedla rzeczywisty stan oleju faktycznie krążącego w maszynie. Zanieczyszczona lub niereprezentatywna próbka generuje mylące dane, które mogą wywołać niepotrzebną interwencję - lub, co gorsza, zamaskować prawdziwą rozwijającą się usterkę.
