Розуміння аналізу нафти (трибологія)
Аналіз нафти (яку часто відносять до більш широкої дисципліни — трибології) є профілактичним моніторинг стану метод, що дозволяє оцінити фізичні властивості мастила, вміст у ньому зважених домішок та частинок зносу. З машини відбирається невелика репрезентативна проба, яку надсилають до лабораторії, де проводять комплекс випробувань і надають детальний звіт про стан як мастила, так і обладнання, яке воно змащує. Як неінвазивний метод, що не вимагає розбирання, це класичний приклад неруйнівний контроль витрати на технічне обслуговування.
1. Визначення: Що таке аналіз нафти?
Основний принцип полягає в тому, що мастило є «живильною силою» машини. Так само, як аналіз крові багато що розкриває про стан здоров’я людини, звіт про аналіз мастила може заздалегідь попередити про можливі механічні несправності та проблеми із забрудненням — часто за кілька тижнів або місяців до того, як їх можна було б виявити іншими способами.
Аналіз нафти є дуже доповнювальним до аналіз вібрації. Кожна з цих технологій може підтвердити висновки іншої та виявити проблеми, які інша може пропустити: вібрація зазвичай сигналізує про несправність, коли деталь вже почала деформуватися або зазнавати ударів, тоді як аналіз мастила дозволяє виявити абразивний знос, що передує цьому. При спільній застосуванні в рамках прогнозне обслуговування програми, вони дають набагато повніше уявлення про носити та стан обладнання, ніж кожна з цих складових окремо.
2. Три основи аналізу нафти
У комплексному звіті про аналіз мастила, як правило, розглядаються три окремі напрямки.
a) Властивості рідини (стан олії)
У цьому розділі проводиться оцінка самого мастила з метою визначення, чи придатне воно до подальшого використання. Основні випробування включають:
- В'язкість: найважливіша властивість мастила. Зміна в'язкості може свідчити про погіршення якості масла, забруднення маслом невідповідного класу або розбавлення паливом. В'язкість залежить від температури, тому результати вимірювання приводяться до стандартної температури.
- Кислотне число (AN) / Основне число (BN): Показник AN відображає рівень кислотних побічних продуктів окислення; показник BN вимірює резервну лужність моторних олив, яка нейтралізує ці кислоти. Разом вони допомагають оцінити залишковий термін корисного використання нафти.
- Окиснення та нітрування: Виміряні за допомогою інфрачервоної спектроскопії, ці показники дозволяють оцінити ступінь хімічного розпаду олії під впливом тепла та контакту з повітрям.
b) Забруднення (аналіз забруднюючих речовин)
У цьому розділі наведено перелік шкідливих домішок, які прискорюють зношування та погіршують якість оливи.
- Кількість частинок: загальний рівень чистоти оливи, визначений відповідно до стандартів чистоти ISO 4406. Висока кількість частинок є основною причиною абразивного зносу, і отримані результати можна порівняти з контрольними показниками за допомогою Інструмент для визначення ступеня чистоти гідравлічної оливи (ISO 4406).
- Вміст води: вода є надзвичайно руйнівним забруднювачем, що сприяє утворенню іржі, корозія та вміст нафти; зазвичай його вказують у частинах на мільйон (ppm).
- Кремній (бруд): Наявність кремнію є явною ознакою потрапляння бруду або піску, найчастіше через протікання печатка або через недостатню фільтрацію повітря.
- Охолоджуюча рідина / гліколь: Такі елементи, як натрій і калій, можуть свідчити про потрапляння охолоджуючої рідини в моторне масло — це дуже серйозна проблема, яка вимагає негайних заходів.
c) Аналіз зносу (стан машини)
Це найважливіша частина аналізу для профілактичного технічного обслуговування. Вона дозволяє виявити та визначити кількість мікроскопічних металевих частинок, що утворилися в результаті зносу внутрішніх деталей.
- Елементний аналіз (ICP або XRF): вимірює концентрацію (у ppm) різних металевих елементів. Кожен елемент вказує на конкретний компонент:
- Залізо (Fe): зношування шестерень, валів або корпусів.
- Мідь (Cu): зношування бронзових кліток, втулок або латунних охолоджувачів.
- Хром (Cr): зношування поршневих кілець або підшипників кочення.
- Свинець (Pb) та олово (Sn): знос підшипники ковзання.
за тренд З огляду на те, що рівні зносу металу змінюються з часом, раптове підвищення може стати дуже ранньою ознакою початку виходу деталі з ладу — часто задовго до того, як пошкодження можна виявити іншими методами. Традиційна спектроскопія найбільш чутлива до дрібних частинок (розміром приблизно менше 5–8 мкм); більші осколки, що утворюються внаслідок значного відшарування, краще виявляються за допомогою додаткових методів, таких як ферографія або індекси кількісного аналізу частинок, саме тому в рамках комплексної програми одночасно аналізуються тенденції зміни вмісту елементів та дані про частинки.
3. Аналіз звіту з урахуванням даних про вібрацію
Справжня діагностична цінність стає очевидною, коли результати аналізу мастила звіряються з вібраційним профілем машини. Зростання вмісту заліза в поєднанні зі збільшенням частоти несправностей підшипників в спектр є чіткою та підтвердженою ознакою пошкодження підшипника; зростання вмісту міді без зміни вібрації може, навпаки, вказувати на корозійне ураження бронзового елемента. У польових умовах така перехресна перевірка є простою: якщо зразок мастила вказує на знос, портативний двоканальний аналізатор вібрації, такий як Балансет-1а можна віднести на той самий верстат, щоб перевірити, чи не спричиняє зношення порушення балансу — і, якщо виявиться, що основною причиною є дисбаланс, виправте це одразу. Встановіть чіткі базовий рівень адже для забезпечення справності машини це в будь-якому разі є надзвичайно важливим, оскільки аналіз мастила — це, по суті, технологія, що відстежує динаміку показників: абсолютні значення мають менше значення, ніж темпи їхніх змін.
4. Важливість належного відбору проб
Уся цінність аналізу мастила полягає в отриманні чистого та репрезентативного зразка. Зразки слід відбирати з діючої мастильної магістралі під час роботи машини, з точки, розташованої вище за будь-які фільтри, щоразу використовуючи однакову техніку та чистий отвір. Це гарантує, що зразок відображає реальний стан мастила, яке фактично циркулює всередині машини. Забруднений або нерепрезентативний зразок дає оманливі дані, що може спричинити непотрібне втручання — або, що гірше, приховати справжню несправність, яка розвивається.
