VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA BEOGRAD
Seminarski rad Iz Tehničke dijagnostike ISPITIVANjE UljA U SISTEMIMA
Mentor Prof Zajim Smajić
Student Dejan Pavlović 220/2010 Beograd 2013
SADRŽAJ 1. UVOD.....................................................................................................................................1 2. SVRHA...................................................................................................................................2 3. ISPITIVANJA ULJA..............................................................................................................3 3.1. Standardna analitička ispitivanja......................................................................................3 3.2. Specijalna ispitivanja.......................................................................................................6 4. PRIMENA...............................................................................................................................8 5. UPOZORENJA I ALARMI..................................................................................................11 6. UZORKOVANJE.................................................................................................................12 7. ZAKLJUČAK.......................................................................................................................13 LITERATURA.........................................................................................................................14
1.
UVOD
Da bi tehnički sustavi i oprema zadržali razinu funkcionalnosti i da bi im se produžio životni vek potrebno je provoditi održavanje. Zadatak održavanja je prvenstveno brinuti o sigurnosti ljudi i okoliša te kontrolisati troškove zbog sve veće složenosti opreme i konkurencije na tržištu. Ovisno o tome koji se tehnički sustav održava, provodi se primerena strategija održavanja. Kada su oštećenja i kvarovi posledica postepenog trošenja tokom eksploatacije te se oštećenja mogu proceniti pomoću neke fizikalne veličine održava se po stanju. Pri tome se određuje koje fizikalne veličine dobro opisuju materijalne i tehničke probleme povezane s tim fizikalnim veličinama. Odgovor na pitanje kako na temelju izmerenih podataka dati procenu stanja daje nam tehnička dijagnostika. Tehnička dijagnostika je nauka o prepoznavanju rada tehničkih sustava s ciljem otkrivanja neispravnosti u radu. Zadatak tehničke dijagnostike sastoji se u određivanju stanja opreme i komponenti u uslovima ispitivanja, probnog rada i eksploatacije. Osnove tehničke dijagnostike čini analiza različitih fizičkih pojava na osnovi čega se poduzimaju odgovarajuća rešenja i odluke o daljnjem načinu održavanja, zamjeni opreme ili komponente. Tehnička dijagnostika opreme zasniva se na proverenim eksperimentalnim metodama i rezultatima, te na uzajamnoj funkcionalnoj ovisnosti izmerenih izlaznih dijagnostičkih signala i parametara opreme od strukturnih parametara, tj. od stanja objekta tehničke dijagnostike. Tehnička dijagnoza je rezultat ocenjivanja stanja, a u sebi nosi bit kvara ili oštećenja, stupanj kvara i uzrok kvara objekta tehničke dijagnostike. Dijagnoza se utvrđuje putem analize svih dostupnih mernih signala neispravnosti i bez rastavljanja opreme. Dijagnosticiranje opreme sastoji se obavljanju niza operacija u svrhu utvrđivanja stanja objekta u datom trenutku, određivanja njegovog budućeg stanja, kao i određivanja stanja u kojem je objekt bio u prošlosti. Razne metode se koriste za procenu stanja sistema i uređaja kako bi se najdelotvornije planiralo i izvodilo održavanje. Osim toga, ove tehnike također treba koristiti za procenu kvalitete nove i obnovljene opreme te operativne provere. Informacije u nastavku omogućuju upoznavanje metoda ispitivanja ulja koje se trenutno koriste i njihove prednosti. Ispitivanje ulja je široko korišten i veoma efikasan alat praćenja stanja sustava i uređaja. Postoje mnogobrojni uređaji i testovi za ispitivanje ulja koji omogućuju sve kvalitetnije konitinuirano praćenje stanja strojeva i uređaja te omogućuju korisniku dijagnosticiranje i predviđanje eventualnih nepoželjnih promjena i kvarova koji bi se mogli razviti.
1
2. SVRHA Ispitivanje ulja za podmazivanje izvodi se zbog tri razloga: da bi se utvrdilo stanje stroja zbog habanja delova, da bi se utvrdilo stanje maziva, te da bi se utvrdilo je li se mazivo onečistilo. Postoji širok niz testova koji mogu pružiti informacije o jednom ili više ovih pitanja. Koji će se test koristit ovisi o osjetljivosti rezultata i točnosti, o ceni, o konstrukciji stroja i njegovoj primjeni. Treba imati na umu da ova tri područja nisu nepovezana kao što su promjene u stanju maziva i onečišćenja, ako se to ne primjeni, doći će do trošenja stroja. Zbog važnih odnosa, komercijalni laboratoriji za ispitivanje često grupiraju nekoliko testova u isplativije „pakete“ koji pružaju informacije o sva tri područja. STANJE STROJA ZBOG HABANJA DELOVA - Kriterij za ispitivanje ulja za podmazivanje kako bi se utvrdilo stanje stroja je kao i kod ispitivanja vibracija. To jest, svi strojevi s motorima od odabranih veličina (na primjer, 7,5 KS ili više), kritični strojevi, ili skupi strojevi. Općenito rutinsko uzimanje uzoraka i periodičnosti ispitivanje bit će ista kao i periodičnost ispitivanja vibracija (kada se koristi prijenosni sakupljač podataka o vibracijama). Za strojeve koji imaju povijest stanja, tj. sakupljene podatake tokom godine ili duže, to se obično obavlja tromjesečno ili polugodišnje. STANJE ULJA - Ulje za podmazivanje se ili odbacuje, ili obnavlja filtriranjem i/ili zamjenom aditiva. Dakle, ispitivanje ulja kako bi se utvrdilo stanje maziva ovisi o troškovima. Malim spremnicima, 4 litre ili manje, mijenja se ulje ovisno o satima provedenim u radu. Automobil je najčešći primjer izmjene ulja ovisno proteklom vremenu. U ovom primjeru trošak zamjene ulja u automobilu (zamjena ulja, rad promjene ulja, te njegovog zbrinjavanja) je niži zbog ekonomije obujma i tržišnog natjecanja od cijene ispitivanja ulja (uzorak materijala, rad uzorkovanja i analize). Općenito govoreći, ulje za podmazivanje stroja se odbacuje i zamjenjuje ako je to jeftinije nego njegovo ispitivanje. Prilikom donošenja ove odluke treba imati na umu da trošak za uzorak materijala i rad njegovog prikupljanja je trošak za svaki prikupljeni uzorak i da se svaki uzorak koristi za obavljanje mnogo testova. ONEČIŠĆENJE ULJA - Ulja za podmazivanje mogu postati onečišćenja zbog radnog okruženja stroja, nepravilnog postupka punjenja, ili zbog mješanja različitih ulja ili maziva. Rutinsko uzimanje uzorka i periodičnost ispitivanja je ista kao i za stanje strojeva. Osim toga,
2
periodične analize slijede nakon „odlijevanja“ ili nakon izmjenje ulja. Glavni uzork bilo kojeg onečišćenja ulja treba se utvrditi i ukloniti kako bi se izbjeglo oštećenje stroja. Ispitivanje ulja za podmazivanje se provodi u stručnoj službi za nadzor i praćenje te razvoja stanja strojeva gdje se utvrđuju problemi identificirani kroz druga prediktivna ispitivanja i preglede te promatranja, i otklanjanjaju poznati problemi. Kao što je prethodno objašnjeno, testiranje ulja za podmazivanje provodi se zbog tri razloga: da bi se utvrdilo stanje stroja zbog habanja delova, da bi se utvrdilo stanje maziva, te da bi se utvrdilo je li se mazivo onečistilo. Ispitivanja su razvijena za rešavanje ovih problema variraju u ceni ovisno o vremenu i materijalima potrebnim za ispitivanja. Testovi odabrani za upotrebu kod prediktivnog ispitivanja i pregleda moraju uravnotežiti potrebu za razumevanjem stanja maziva i trošak ispitivanja.
3. ISPITIVANJA ULJA Ispitivanje ulja za podmazivanje i hidrauličkih tekućina treba provoditi od jednostavnijih subjektivnih tehnika kao što su vizualna i mirisna ispitivanja prema sofisticiranijim tehnikama. Sofisticiranije tehnike, koje su ujedno najčešće i skuplje, treba koristiti kada uvjeti ukazuju na potrebu za više informacija i kad je oprema skupa, ili pak kada kritičnost opravdava cijenu. Specijalna ispitivanja su ponekad potrebna za praćenje stanja maziva na nekim skupim ili kritičnim sustavima. Obično specijalna ispitivanja prate onečišćenje maziva, njegovo onečišćenje ili osiromašenje aditivima. U nastavku se opisuju samo neka specijalna ispitivanja koja se mogu koristiti. Specijalna ispitivanja su retko potrebna za rutinsko praćenje maziva i ovdje opisana ispitivanja su navedena kao primjer. Godišnji ASTM standardi pružaju opis trenutnih metoda ispitivanja.
3.1. Standardna analitička ispitivanja VIZUALNA I MIRISNA ISPITIVANJA - Jednostavne preglede može obaviti operator na stroju svaki tjedan tako da pogleda i pomiriše ulje za podmazivanje. Vizualni pregled traži ima li promjene boje, zamućenosti ili kakvih čestica. Ovakvo ispitivanje je vrlo subjektivno, ali može biti pokazatelj nedavne vode ili nečistoće u ulju te napredovanja oksidacija. Mali uzorak novog ulja za podmazivanje može se držati u zatvorenoj prozirnoj boci pri ruci za vizualno poređenje. Miris spaljenog može ukazivati na oksidaciju ulja, dok i drugi neugodni 3
mirisi mogu ukazivati na onečišćenja. Ispitivanje mirisa je subjektivnije nego li vizualna ispitivanja, jer osjetljivost na mirise se razlikuje među ljudima i ne postoji učinkovit način uspoređivanja mirisa uzoraka. Operator mora biti oprezan da ne uvede nečistoće u sustav kada uzima uzorak. VISKOZNOST - Označava tečnost ulja na određenoj temperaturi. Povećanje ili smanjenje viskoznosti tokom vremena meri promene u stanju maziva ili njegovog onečišćenja. Viskoznost se može ispitati pomoću prenosnih uređaja, ili još tačnije u laboratoriju ASTM D445 postupkom. Viskoznost se meri m2/s i minimalne i maksimalne vrednosti su određene ISO standardom. Ispitivanje viskoznosti je obično standardni dio ispitivanja u komercijalnim laboratorijima. VODA - Voda u ulju za podmazivanje i hidraučkim tekućinama doprinosi koroziji i stvaranju kiselina. Mala količina vode (manje od 0,1%) može biti otopljeno u ulju i može se otkriti u ulju testom istiskivanja ili infracrvenom spektroskopijom (najmanje detektabilno je 0,05% vode, ili 500 ppm - parts per million, obema metodama), ASTM D96 destilacijskom metodom (najmanje detektabilno je 0,01% vode, 100 ppm) ili ASTM D1744 metodom Karla Fischera (najmanje detektabilno je 0,001% vode, 10 ppm). Ako je više od 0,1% vode povezano s uljem bit će uočljivo zbog zamućenosti. Slobodna voda u ulju se skuplja na dnu spremnika i može se ispuštati s dna. [1] PROCENAT KRUTE TVARI / VODE - Jednostavan i jeftin test se koristi za bruto procenu količine krutih tvari i/ili vode u ulju. Uzorak se centrifugira u kalibriranim cevima i kao rezultat se dobije izmereni volumen. Test je delotvoran za količinu u rasponu od 0,1% do 20% volumena i obično je standardni dio ispitivanja u komercijalnim laboratorijima. [1] UKUPNI KISELINSKI BROJ (Total Acid Number - TAN) - Kiselinski broj je pokazatelj stanja ulja za podmazivanje i prati se u odnosu na TAN novog ulja. U nekim sastavima će se koristiti za označavanje onečišćenja kiselinom. TAN se meri miligramima kalijumova hidroksida (KOH) po gramu ulja (mg KOH / g). KOH se koristi u titracijskim procesima gde se krajnja tačka uočava promjenom boje (ASTM D974) ili promenom električne provodljivosti (ASTM D664). [1]
4
UKUPNI BAZNI BROJ (Total Base Number - TBN) - Sličan je TAN postupku ispitivanja, ovaj test meri lužnatost (sposobnost za neutralizaciju kiseline) uzorka ulja. Ovakvo ispitivanje se koristi za ulja sa deterdžentnim aditivima kao što su ulja za dizelske i benzinske motore. KOH se koristi u titracijskim postupcima gdje se krajnja tačka uočava promenom električne vodljivosti (ASTM D664 ili ASTM D2896). Kada se uspoređuju rezultati ispitivanja (na primer, sa podacima danim od proizvođača ulja) treba osigurati istu metodu ispitivanja jer rezultati mogu varirati zavisno o metodi ispitivanja. [1] SPEKTROMETRIJA METALA - Također poznata kao emisijska spektroskopija, ova tehnika pručava svetlost (spektar) emitovan iz uzorka ulja tokom ispitivanja, a identifikuje do 21 metala. Metali su kategorizirani kao habanje, nečistoće, ili aditivi. Ovaj postupak identifikuje topive metale i metalne čestice i do 5 do 10 mikrometara (5 - 10 µm). Ovaj test je umerene cene, a obično je standardni dio ispitivanja u komercijalnim laboratorijima. Ostale tehnike, kao što su apsorpcijska spektroskopija i rendgenska spektroskopija se također koriste u nekim laboratorijima za identifikaciju metala. [1] INFRACRVENA SPEKTROSKOPIJA - Također poznata kao infracrveno ispitivanje, infracrvena apsorpcijska spektroskopija ili spektrofotometrija, i infracrvena spektroskopija Fourierovom transformacijom. Tehnika ispituje talasne dužine infracrvenog zračenja koji au aosorgovani u uzorku ulja. Ovo ispitivanje se koristi za identifikovanje nemetalnih onečišćenja (objašnjeno kod vode) i stanja maziva (kao što su oksidacija, antioksidacija i druga osiromašenja aditivima). Kontinuiran rad zajedno sa ekspertnim ispitivanjima pomoću računarskih sistema na poznatim spektrima ulja vodi do vrlo tačnih dijagnoza pri malim promenama stanja ulja. Troškovi variraju zavisno o potrebnoj razini sofisticiranosti. Infracrvena spektroskopija obično je standardni deo ispitivanja u komercijalnim laboratorijima. PREBROJAVANJE ČESTICA - Prebrojavanje čestica se koristi za identifikaciju metalnih i nemetalnih čestica od 5 mikrometara pa do 40-50 mikrometara. Koriste se dve metode od kojih svaka ima svoje prednosti i nedostatke. Obe metode prebrojavanja čestica (delova po mililitru) grupišuu zavisno o veličini. Na primer, veličine kategorija po ISO standardu su od 5, 10, 15, 20 i 50 mikrometara. Vizuelna metoda prebrojavanja čestica zavisi i o veštini analitičara. Prednost vizualne metode je ta da analitičar može identifikovati vrste čestica kao što su nečistoće, metali i čestice nastale trošenjem. Elektronsko prebrojavanje čestica je puno 5
brže i ne zavisi o sposobnosti analitičara, ali ne razlikuje, tj. ne određuje vrstu čestica. Komercijalni laboratoriji nude elektronsko prebrojavanje čestica, a vizualno prebrojavanje čestica je skuplje i obavlja se jedino na zahtev. FEROGRAFIJA S DIREKTNIM OČITANJEM (Direct Reading - DR) - Ferografija je analiza metalnih materijala koja koristi tehniku magnetskog odvajanja čestica nastalih habanjem iz uzorka ulja. U daljnjem DR procesu čestice nastale habanjem se dele u manju (5 do 15 mikrometara) i veću kategoriju (više od 15 mikrona). To rezultira dvema vrednostima, prečnika većih i manjih čestice, i ukupnom koncentracijom čestica. Obe vrednosti se mogu kontinuirano pratiti i upućuju na povećanje i na vrstu habanja. Ovo ispitivanje je dopuna spektrometrijskim ispitivanjima metala te je umerene cene. Također treba imati na umu da ovo ispitivanje utvrđuje povećano habanje čestica koje se ne utvrđuje spektrometrijskim ispitivanjem metala. [1] ANALITIČKA FEROGRAFIJA - Detaljnija od DR ferografije, analitička ferografija se često pokreće zbog promena u DR, povećanja metala spektrometrijom, ili povećanja prebrojavanjem čestica. Ovo ispitivanje se ponekad provodi kao uobičajeno na skupim ili kritičnim strojevima. Proces zahteva intenzivan rad i pripremu uzorka, a potom mikroskopsko ispitivanje. Rezultati zavise o sposobnosti analitičara, ali postupak može pružiti detaljne informacije o habanju materijala, kao i o vrsti habanja (zbog klizanja, kotrljanja ili rezanja), boji, vrsti čestica (oksidne, korizivne, kristalne) za sve vrste neobojenih metala. Ove detaljne informacije mogu biti kritičene pri pronalasku uzroka habanja. Troškovi su umereno visoki, a ispitivanje se izvodi po fiksnoj ceni po uzorku u komercijalnim laboratorijima.
3.2. Specijalna ispitivanja ODREĐIVANJE GLIKOL ANTIFRIZ - Onečišćenje glikolom može se otkriti infracrvenom spektroskopijom na razini većoj od 0,1% (1000 ppm) koja je obično prikladna za praćenje tehničkog stanja. Međutim, mogu se provesti dodatna ispitivanja ako je mala količina glikola prisutna. ASTM D2982 test će pokazati ako je prisutna neka količina u tragovima. ASTM D4291 koristi plinsku kromatografiju za kvantifikovanje male količine glikola. [1]
6
ODREĐIVANJE VODE KARL FISCHEROVOM METODOM - Onečišćenje vodom može se otkriti infracrvenom spektroskopijom na razini većoj od 0,005% (500 ppm) koja je obično prikladna za praćenje stanja. Koristeći titracijski postupak s Karl Fischerovim reagensom mala količina vode se može kvantifikovati. ASTM D1744 test je koristan pri korištenju novog ulja ili ocenjivanja uspešnosti pročišćavanja. Cena ispitivanja je umerena. [1] PENENJE - Neka ulja mogu imati sredstva protiv penenja kako bi se poboljšala sposobnost podmazivanja pri određenim primenama, kao što su prenosi mehanizmi ili mešalice. ASTM D892 test se može koristiti za ispitivanje karakteristike penenja ulja. Ispitivanjem se uduvava vazduh kroz uzorak ulja i zatim se meri količina pene. Cena ispitivanja je umjereno visoka. SPREČAVANJE HRĐE - Neki sustavi su podložni onečišćenju vodom zbog lokacije uređaja ili okruženja operativnog sistema. U tim slučajevima, ulja za podmazivanje ili hidrauličke tekućine mogu biti pojačane s antikorozivnim sredstvom da bi se sprečila rđa. Delotvornost prevencije rđe može se ispitati pomoću ASTM D665 (ili ASTM D3603). Rezultat je prošao/nije prošao, te je trošak ispitivanja visok. ISPITIVANJE OKSIDACIJE ROTACIJOM BOMBE (ROTATING BOMB OXIDATION TEST - RBOT) - Također poznato kao ispitivanje oksidacije rotacijskom bombom, ASTM D2272, se koristi za procenu oksidacijske stabilnosti te stoga utvrđuje preostali korisni životni vek ulja. Ispitivanje simulira starenje da bi se utvrdilo kada će doći do ubrzane oksidacije zbog trošenja antioksidansa. Ispitivanje nije jednokratni test, nego se mora izvoditi tokom vremena, uključujući i početno testiranje novog ulja, kako bi se mogao pratiti vremenski razvoj. Zbog visoke cene i zbog većeg broja testova koje treba provesti, ovo ispitivanje se obično izvodi samo na velikim spremnicima te na skupim uljima.
7
4.
PRIMENA
Svi motori sa 7,5 KS i više, te kritični i skupi strojevi trebaju se rutinski vredonovati ispitivanjem ulja za podmazivanje. Važno je da postoji dinamičan proces rešavanja prilagodbe periodičnosti za svu opremu koja se preventivno i prediktivno održava. Treba češće ispitivati strojeve koji ukazuju nastajanje problema, a ređe one koji rade u stabilnim uvjetima, a ne koriste se uvek. Nakon popravka stroja ili izmene ulja treba napraviti novo početno ispitivanje. Svi hidraulički sustavi, osim mobilnih, trebaju se kvartalno ispitivati. Za ispitivanje mobilnih sustava treba uzeti u obzir veličinu stroja i isplativosti izvođenja ispitivanja. Uopšteno govoreći, za mobilnu opremu isplativije je održavanje hidrauličkih fluida na temelju stanja fluida. Međutim, cena periodičkog ispiranja i zamene hidrauličkog fluida može biti niža od cene periodičkog ispitivanja fluida. Maziva se obično ne ispitiva periodički. Iako se većina ispitivanja koja se provode na ulju mogu provesti i na mazivima, postoji problem uzimanja reprezentativnog uzorka. Da bi se dobio reprezentativni uzorak (onaj koji je homogena mešavina masti, onečišćenja i habanih čestica) stroj se obično mora rastaviti. Ispitivanje maziva ponekad može biti korisno da bi se dijagnosticirao kvar. Glavni problem svih strojeva s uljem za podmazivanje sustava je spečavanje ulaska prašine i vlage u sistem. Uobičajene komponente prašine, kao što su silicijum, deluju abrazivno i potiču trošenje dodirnih površina. U hidrauličkim sustavima, čestice mogu blokirati i grebati površine pokretnih delova s malom tolerancijom koje su neposrednoj blizini. Voda u ulju potpomaže oksidaciju i reaguje s aditivima što smanjuje učinkovitost podmazivanja sustava. U idealnom slučaju ne bi bilo prašine i vlage u ulju i/ili mazivu, a to naravno nije moguće. Stoga postupak ispitivanja ulja i maziva mora pratiti i kontrolirati onečišćenje. Veliki sustavi, s filterima, imaju umerenu razinu onečišćenja. Povećanje onečišćenja ukazuju na kvar unutar sastava (curenje brtve, otvorima, izmenjivačima toplote, itd.) ili razgradnju filtera. Nefiltrirani sistemi mogu biti izloženi stalnom rastu onečišćenja tokom rada. Operateri na stroju mogu nedeljno obavljati vizualni i mirisni pregled podmazivanja stroja i dati inicijalno upozorenje na onečišćenje. Neki elementi stroja unutar sustava podmazivanja imaju premalenu količinu ulja pa nedeljni pregled može biti nepraktičan.
8
MOTORI, GENERATORI, PUMPE, DUVALICE, VENTILATORI - Za stanje strojeva odabranih za monitoring i koji imaju manje od 20 litara u sistevu podmazivanja uglavnom brine analitičar. Stanje ulja, maziva i onečišćenja je bitno jer o njima zavisi stanje stroja, tj, viskoznost, postotak krute tvari i vode, i spektrometrija metala. Treba pratiti stanje ulja te ga menjati ili nadopuniti novim kada se viskoznost promjeni 10% od početne vrijednosti. Viskoznost uobičajeno raste s vremenom nakon servisiranja ulja. Ako se viskoznost smanji ispod početne vrijednosti to obično znači da je ulje onečišćeno, vjerojatno zbog dodavanja krivog naknadnog ulja. Voda ne bi smela biti prisutna u ulju ( najmanje detektabilno ispitivanja postotka krute tvari/vode je 0,1%). Ako ima vode, izvor vode treba utvrditi i popraviti. [1] Strojeve sa više od 20 litara ulja u sustavu, treba ispitivati i infracrvenom spektroskopijom (minimalna detektabilna količina vode je 0,05%) i prebrojavanjem čestica. Uočene promene prebrojavanjem čestica mogu ukazivati na povećanje onečišćenja ili povećanog habanja; korelacija prebrojavanja čestica i spektroskopije metala. Stopa promenje prebrojanih čestica pokazuje brzinu degradacije ulja. Vizualno prebrojavanje čestica može se koristiti za određivanje izvora onečišćenja. Osim toga, obavlja se i DR fergrafija za skupe i kritične našine. Kod svih mašina, uočene promene spektrometrijom metala ili DR ferografijom treba daljnje ispitati analitičkom ferografijom i povezati s ispitivanjem vibracija. [1] PRENOSNI MEHANIZMI - Koristimo ista ispitivanja kao što je prethodno opisano, sa sedećim dopunama. Za sve prenosnike, uključujući i one s manje od 20 litara ulja, treba koristiti prebrojavanje čestica, također i DR ferografiju za skupe i kritične prijenosne mehanizme. Treba pratiti razvoj stanja i povezanost s očitanjima vibracija. HLADNJACI - Osim gore navedenih stavki, koristiti TAN i ferografiju s izravnim očitanjem. DIZELSKI MOTORI - Isto kao i kod hladnjaka, samo što se umesto TAN koristi TBN kada ulja imaju visoku razinu deterdžentnih aditiva. Ako se viskoznost smanji ispod početne vrednosti to može značiti da je ulje onečišćeno. Curenje rashladnog sredstva (glikola i drugih sredstava) se utvrđuje ispitivanjem infracrvenom spektroskopijom. KOMPRESORI - Centrifugalni kompresori se ispituju isto kao i hladnjaci, a klipni kompresori isto kao i dizelski motori.
9
HIDRAULIČNI SASTAV - Ispituju se isto kao i prenosni mehanizmi. Prebrojavanje čestica se provodi po ISO standardu. Svaki hidraulički sastav ima graničnu zračnost koja određuje kritičnu veličinu čestica. Treba imati na umu da neki hidraulički sastavi koriste neke druge fluide umjesto ulja. Nadzor čestica se vrši na isti način i kod ovih sustava. VELIKI SPREMNICI - Za spremnike veće od 2000 litara treba uzeti u obzir provođenja RBOT ispitivanja za procenu stabilnosti kisika. Cena je najčešće odlučujući faktor. Najmanje tri ispitivanja su potrebna da bi se mogao utvrditi trend, a potom i dodatno ispitivanje barem jedanput godišnje. Proizašla korist nakon ispitivanja je kada se može odgoditi zamena ulja ili nadopuna novim uljem kad je u pitanju velika količina ulja (ili manja količina skupog ulja). Karta ispitivanja ulja sažima različita ispitivanja ulja, primene metoda te njihove cene.
10
Slika 4.1. Karta ispitivanja ulja [1]
5. UPOZORENJA I ALARMI Upozorenja i alarmi se postavljaju zavisno o specifičnim potrebama korisnika. Zajedničke metode za određivanje upozoravajućih i alarmnih vrednosti su: PROIZVOLJNA VREDNOST - postavljanje proizvoljne vrednosti promene u odnosu na početnu vrednost. U tom slučaju povećanje očitanja već unapred određenje vrednosti iznad početne se koristi za određivanje potrebe za održavanjem. Ovaj pristup je bio široko korišten 11
u američkoj podmorničkoj mornarici sve do sredine 1980.-ih kada je zamenjen korištenjem statističkog pristupa. [1] UPOZORAVAJUĆA VREDNOST - postavljanje upozoravajuće vrednosti koja ukazuje na značajno statističko odstupanje (obično 2 σ) od srednje vridnosti kao obavest ili upozorenje. Alarmna vriednost se postavlja na 3 σ. Ovaj pristup bi trebao omogućiti dovoljno vremena između upozoravajuće i alarmne razine te kvara kako bi se planirali popravci. [1] ANALIZA KVARA - preciznije određivanje upozoravajuće i alarmne vrednosti analizirajući pokvarene delove, te povezujući utvrđene uvjete s podacima dobivenih predikitvnim ispitivanjem i analizama. To je razlog zašto je važno dokumentirati trendove, vrednosti na kojima dolazi do kvara i radno okružje za buduće reference. Promena upozoravajućih i alarmnih vrednosti je mehanizam finog podešavanja praćenja stanja sistema te se treba temeljiti na najboljim dostupnim informacijama. [1]
6. UZORKOVANJE Prikupljanje uzorka ulja se mora provoditi u sigurnim uvetima i na način da se ne uvede prašina i druga onečišćenja u stroj, sustav ili u uzorak. Može biti potrebno ugraditi fiksne ventile u neke sustave za podmazivanje da bi se to moglo. Uzorak ulja mora biti reprezentativan. Zato uzorak treba prikupiti od sredine spremnika, a pre filtriranja u cirkulirajućem sustavu. Boce i cevi za prikupljanje uzoraka mogu se nabaviti preko ispitnih laboratorija. Ispitni laboratoriji također također mogu osigurati smjernice što se tiče potrebne razine čistoće. Pumpe za vađenje uzorka ulja iz spremnika moraju se propisno koristiti da bi se izbeglo onečišćavanje uzorka ulja. Uzorci se moraju prikupljati uvek iz iste tačke sustava da bi se osigurala doslednost u analizama ispitivanja. Stoga postupak održavanja mora osigurati detaljne smernice i gde i kako prikupljati uzorke. Uzorke može prikupljati operater na opremi. Svaki uzorak treba označi imenom sustava/stroja, tačku tj. mesto s kojeg je uzet uzorak (sustav može imati više tačaka s kojih se uzima uzorak), datum, proteklo vreme rada sustava/stroja, te druge podatke kao što je poslednje „odlevanje“ ili filtriranje ulja. Analitičar također treba znati količinu ulja u spremniku kako bi mogao dati preporuke za otklanjanje nepravilnosti.
12
7. ZAKLJUČAK Detaljna ispitivanje ulja je značajan alat preventivnog održavanja strojeva. U mnogim slučajevima omogućava identifikovanje potencijalnih problema pre nego li je dođe do kvara, ima mogućnost smanjiti učestalost izmene ulja, te povećati vrednost korišćene opreme. Praćenje stanja pomoću ulja uključuje uzimanje uzorka i ispitivanja raznih svojstava ulja i praćenje trošenja materijala i onečišćenja. Ispitivanje ulja također će predložiti metode kako bi se smanjilo ubrzano habanje i onečišćenje. Danas postoje razne metode praćenja tehničkog stanja na bazi ulja te tehnike za proveru količine stranih čestica unutar ulju u svrhu nadzora stanja opreme. One mogu „pogledati unutar“ motora, prenosa ili hidrauličkog sustava bez njegovog rastavljanja. Veza između izmerene količine čestica u ulju i stanja postrojenja može biti uzajamna u tome, na primer, da habanje može uzrokovati povećanje metala u ulju, ali metali i druge nečistoće u ulju također mogu ubrzavati habanje. Za praćenje stanja pomoću ulja ne postoji jasna granica između normalnih i izvanrednih uslova rada utvrđena na informacijama o promatranim česticama iz uzoraka ulja. Količina stranih čestica koje se akumuliraju u ulju za podmazivanje se monotono povećava tako da možemo videti dvofazni proces nastanka. Zbog toga je potrebno dobro poznavati funcionisanje sustava da bi se mogle doneti ispravne odluke na temelju provedenih ispitivanja ulja u cilju produženja životnog veka uređaja, čime se povećava ekonomičnost i sigurnost poslovanja, te se postaje konkurentniji na tržištu.
13
LITERATURA [1 ] NASA; „Reliability Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment“, National Aeronautics and Space Administration, SAD, 2000. [2] Perić,
M.; „Englesko hrvatski enciklopedijski rječnik istraživanja i proizvodnje nafte i
plina“, INA Industrija nafte d.d., Zagreb, 2007. - korišteno pri prevođenju pod [1]
14