Razumevanje analize olja (tribologija)
Analiza olja (pogosto združena v širšo disciplino tribologijo) je proaktivna spremljanje stanja tehnika, ki preverja fizikalne lastnosti maziva, suspendirane onesnaževalce in ostanke obrabe, ki jih vsebuje. Iz stroja se odvzame majhen reprezentativni vzorec in pošlje v laboratorij, ki opravi vrsto testov in vrne podrobno poročilo o stanju olja in opreme, ki jo maže. Ker gre za nevsiljivo metodo, ki ne zahteva razstavljanja, je to šolski primer nedestruktivno testiranje se uporablja za vzdrževanje.
1. Definicija: Kaj je analiza olja?
Glavno načelo je, da je olje “življenjska sila” stroja. Podobno kot krvni test razkrije veliko o človekovem zdravju, lahko poročilo o analizi olja zelo zgodaj opozori na razvijajoče se mehanske okvare in težave z onesnaženjem - pogosto tedne ali mesece prej, kot bi se pojavile z drugimi sredstvi.
Analiza olja je zelo dopolnjujoča analiza vibracij. Vsaka tehnologija lahko potrdi ugotovitve druge tehnologije in odkrije težave, ki jih druga tehnologija morda spregleda: vibracije običajno opozorijo na napako, ko se sestavni del začne deformirati ali udarjati, medtem ko lahko analiza olja zazna abrazivno obrabo, ki se pojavi pred tem. Če se uporablja skupaj v okviru prediktivno vzdrževanje programa, dajejo veliko popolnejšo sliko o nositi in stanje stroja, kot če bi bil eden od njiju samostojen.
2. Trije stebri analize nafte
Celovito poročilo o analizi olja običajno obravnava tri različna področja.
a) Lastnosti tekočin (zdravje olja)
V tem delu se oceni mazivo in ugotovi, ali je še vedno primerno za uporabo. Ključni preskusi vključujejo:
- Viskoznost: najpomembnejša lastnost maziva. Sprememba viskoznosti lahko pomeni degradacijo olja, onesnaženje z napačno kakovostjo ali razredčenje goriva. Viskoznost je odvisna od temperature, zato se rezultati nanašajo na standardno temperaturo.
- Kislinsko število (AN) / Bazno število (BN): AN sledi kislim stranskim produktom oksidacije; BN meri rezervno alkalnost v motornih oljih, ki nevtralizira te kisline. Skupaj pomagata oceniti preostala življenjska doba olja.
- Oksidacija in nitracija: merjeno z infrardečo spektroskopijo, ki količinsko opredeljuje kemično razgradnjo olja zaradi toplote in izpostavljenosti zraku.
b) Kontaminacija (analiza kontaminantov)
V tem poglavju so navedeni škodljivi onesnaževalci, ki pospešujejo obrabo in kvarijo olje.
- Število delcev: splošna čistost olja, ki se navede na podlagi kod čistosti ISO 4406. Veliko število delcev je glavni vzrok abrazivne obrabe, rezultat pa je mogoče preveriti glede na cilje z Orodje za čistost hidravličnega olja (ISO 4406).
- Vsebnost vode: voda je zelo uničujoče onesnaževalo, ki pospešuje rjavenje, korozija in razgradnjo olja; običajno se navaja v delcih na milijon (ppm).
- Silicij (umazanija): prisotnost silicija je jasen pokazatelj vdora umazanije ali peska, pogosto prek puščanja tesnilo ali slabo filtriranje zraka.
- Hladilno sredstvo / glikol: elementi, kot sta natrij in kalij, lahko izdajo uhajanje hladilne tekočine v olje - zelo resno stanje, ki zahteva takojšnje ukrepanje.
c) Analiza obrabnih delcev (zdravje stroja)
To je najmočnejši del analize za napovedno vzdrževanje. Prepozna in količinsko opredeli mikroskopske kovinske delce, ki so se obrabili na notranjih sestavnih delih.
- Elementna spektroskopija (ICP ali XRF): meri koncentracijo (v ppm) različnih kovinskih elementov. Vsak element kaže na določeno komponento:
- Železo (Fe): obrabo zobnikov, gredi ali ohišja.
- Baker (Cu): obrabo bronastih kletk, puše ali medeninastih hladilnikov.
- Krom (Cr): obrabo batnih obročev ali kotalnih ležajev.
- Svinec (Pb) in kositer (Sn): obrabo drsni ležaji.
Avtor: trendi te ravni obrabnih kovin sčasoma, lahko nenaden porast zelo zgodaj opozori na začetek okvare sestavnega dela - pogosto veliko prej, preden je poškodbo mogoče odkriti z drugimi sredstvi. Konvencionalna spektroskopija je najbolj občutljiva na drobne delce (pod približno 5-8 µm); večje drobce zaradi naprednih razpok je bolje zajeti z dopolnilnimi testi, kot so ferografija ali indeksi s kvantifikatorji delcev, zato celovit program odčitava trend elementov in podatke o delcih drug ob drugem.
3. Branje poročila ob podatkih o vibracijah
Prava diagnostična vrednost se pokaže, ko rezultate olja primerjamo z vibracijskim podpisom stroja. Trend naraščajočega železa v povezavi z naraščajočimi frekvence napak ležajev v spekter je močan in potrjen znak težav v ležaju; naraščajoči baker brez spremembe vibracij lahko kaže na korozijski napad na bronasto komponento. Na terenu je to navzkrižno preverjanje preprosto: če vzorec olja pokaže obrabo, se uporabi prenosni dvokanalni analizator vibracij, kot je npr. Balanset-1A se lahko vzame na isti stroj, da se potrdi, ali obraba povzroča težave z ravnotežjem - in če se izkaže, da je prevladujoča napaka neravnovesje, jo popravite na kraju samem. Vzpostavitev jasnega izhodiščna vrednost za zdrav stroj je v vsakem primeru bistvenega pomena, saj je analiza olja v osnovi tehnologija trendov - absolutne številke so manj pomembne kot hitrost, s katero se spreminjajo.
4. Pomen pravilnega vzorčenja
Celotna vrednost analize olja temelji na pridobitvi čistega, reprezentativnega vzorca. Vzorce je treba jemati iz tekočega oljnega voda med delovanjem stroja, in sicer iz točke pred filtri, pri čemer je treba vsakič uporabiti dosledno tehniko in čisto odprtino. To zagotavlja, da vzorec odraža resnično stanje olja, ki dejansko kroži v stroju. Onesnažen ali nereprezentativen vzorec daje zavajajoče podatke, ki lahko sprožijo nepotrebne posege - ali, kar je še huje, prikrijejo resnično razvijajočo se napako.
