بهره‌گیری از تکنیک پایش آنالیز روغن در یکی از شرکتهای راهسازی

مقدمه

بلاتردید یکی از بنیان‌های اساسی در اجرای پروژه‌های راه‌سازی و عمرانی، ماشین‌آلات و تجهیزات راه‌سازی و راه‌داری است و از طرفی دستیابی به استانداردهای اجرای پروژه از هر نظر، بدون داشتن تجهیزات و ماشین‌آلات مدرن و نگهداری و تعمیر به موقع آن‌ها، میسر نخواهد بود.

یکی از روش‌های رایج پایش وضعیت برای تشخیص خرابی‌های تجهیزات مکانیکی در انواع ماشین‌آلات(اعم از راه‌سازی و صنعتی و …)، بهره‌گیری از تکنیک پایش آنالیز روغن (Oil Condition Monitoring = OCM) می‌باشد . در این روش با نمونه‌گیری از روغن تجهیزات و انجام آزمایش‌های تخصصی بر روی آن، پارامترهای خواص فیزیکی و شیمیایی روغن مشخص گردیده و عناصر آلاینده، فرسایشی و افزودنی در آن نیز شناسایی  می‌گردند. نکته حائز اهمیت این روش، تفسیر صحیح نتایج حاصل از آنالیز روغن می‌باشد. در واقع با تحلیل و ارزیابی نتایج می‌توان راه‌کار مناسب برای مرتفع نمودن خرابی‌های احتمالی را اتخاذ نمود. آزمایش‌های زیر برخی از آزمایش‌های رایج آنالیز روغن را بیان می‌نمایند:

گرانروی (Viscosity):

هدف: تعیین گرانروی سینماتیک ( سانتی استوک cSt) روغن در دمای 40 درجه سانتیگراد

درصورتی که میزان تغییرات گرانروی خارج ازمحدوده 10 % +  الی 10 % ­  روغن نو باشد باید تعویض گردد. آلودگی روغن توسط آب و یا سوخت، حرارت محیطی، اختلاط با روغن دارای گرانروی مختلف و یا فاسد شدن روغن بر اثر اکسیداسیون از دلایل تغییرگرانروی روغن به شمار می‌روند. آزمایش تعیین گرانروی روغن در دمای 100 درجه سانتیگراد نیز قابل سنجش می‌باشد. در ضمن آزمایش تعیین شاخص گرانروی (Viscosity Index = VI) که نشان دهنده میزان تغییرات گرانروی روغن نسبت به تغییرات دما است قابل انجام می‌باشد.

سنجش ذرات آهنی (P .Q):

هدف: اندازه گیری غلظت و بزرگی عنصر آهن و تشخیص شدت پیشرفت فرسایش‌های غیر عادی

محدوده تشخیص ذرات: اندازه گیری عنصر آهن از 1 الی 1000 ميكرون

آنالیز عنصری (Elemental Analysis):

هدف: تعیین نوع و علل به وجود آورنده فرسایش به کمک بررسی میکروسکوپی ذرات رسوب داده شده روغن بر روی یک اسلاید فروگرام شیشه‌ای

از طریق این آزمایش مقدار عناصر فلزی و غیرفلزی موجود در روغن(19 عنصر) شناسایی می‌شود. برخی از این عناصر مانند آهن، آلومینیوم و کرم، ناشی از فرسایش قطعات داخل دستگاه‌ها می‌باشد که به همین دلیل به آنها عناصر فرسایشی گفته می‌شود. عناصر کلسیم، فسفر، روی و باریم نشان‌دهنده وجود مواد افزودنی در روغن می‌باشند. سیلیس و سدیم نیز که معمولا از محیط وارد روغن می‌شوند به عنوان آلاینده‌های روغن شناخته می‌شوند.

عناصر آلاینده: سیلیس، بر، سدیم، وانادیوم

عناصر فرسایشی: آهن، آلومینیوم، کروم، مس، سرب، قلع، نیکل، نقره

عناصر افزودنی: روی، فسفر، کلسیم، منیزیم، باریم، مولیبدن

ذرات فرساینده  بیش از 20 میکرون در روغن شروع  به سایش‌های شدید تلقی می‌گردد.

تشخیص و اندازه‌گیری میزان آب در روغن (Crackle Test):

در این آزمایش وجود معنی‌دار آب در روغن به وسیله‌ی سطح داغ مشخص می‌شود.

آزمایش‌های دیگر روغن عبارتند از:

شمارش ذرات Particle Counter Laser

فروگرافي مستقیم D.R.F (Direct Reading Ferrography)

تعیین چگالی روغن (Density)

تعیین نقطه ریزش (Pour Point) ، نقطه اشتعال (Flash Point) و نقطه احتراق (Fire Point) روغن: نقطه احتراق حدود 15 درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه اشتعال است.

تعیین عدد اسیدی روغن (Total Acid Number = T.A.N)

تعیین عدد بازی روغن (Total Base Number = T.B.N)

عدد بازی روغن، مدت زمان استفاده از روغن را مشخص می‌کند. بدین صورت که اگر این عدد به نصف عدد بازی اولیه روغن برسد، زمان تعویض فرارسیده است.

نقطه اشتعال روغن (Flash Point): حداقل دمایی است که در آن تحت شرایط تعریف شده بخار روغن در مجاورت شعله، یک لحظه مشتعل و سپس خاموش می‌شود. آزمایش فوق به دو روش انجام می‌شود:

1- Small Scale Closed Tester  2- Pensky Martin(Closed Cup)

هدف از اندازه‌گیری نقطه اشتعال، تشخیص آلودگی روغن بر اثر نشت سوخت می‌باشد. این آزمایش زمانی انجام می‌شود که ویسکوزیته 10% کاهش داشته باشد.

آزمایشگاه آنالیز روغن شرکت آبادراهان پارس

در آزمایشگاه آنالیز روغن شرکت -که هم‌اکنون در فاز 13 عسلویه مستقر است- آزمایش‌های زیر صورت می‌گیرد:

1- ویسکوزیته: این پارامتر به صورت مقایسه‌ای و با استفاده از دستگاه ویسکومتر اندازه‌گیری می‌شود که اگر ویسکوزیته روغن 10% بیشتر یا کمتر از روغن نو باشد، باید تعویض گردد.

2- سنجش ذرات آهنی: بر اساس جدول زیر این آزمایش انجام می‌گیرد.

حدود مجاز عناصر و شاخص‌های فرسایش در دستگاه‌های مختلف

محل	موتور	گیربکس	هیدرولیک
PQ	30-20	150-100	30-20

3- تشخیص و اندازه‌گیری میزان آب در روغن (Crackle Test):

در این آزمایش وجود معنی‌دار آب در روغن به وسیله‌ی سطح داغ مشخص می‌شود. روغن تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم می‌شود و در نتیجه در صورت وجود آب، حباب‌های بخار آب در روی روغن تشکیل می‌شود.

4- نقطه اشتعال روغن (Flash Point): اگر آزمایش فوق را در محیط بسته تا دمای 185 درجه سانتیگراد ادامه دهیم و شعله در این محیط به روغن نزدیک شود، با اشتعال روغن، نتیجه می‌گیریم که روغن با سوخت مخلوط گردیده است.

5- فروگرافی مشاهداتی (analytical Ferrography): در این آزمایش ذرات فلزی موجود در روغن پس از رسوب بر روی لام در زیر میکروسکوپ مشاهده می‌شود و نوع ذرات و علل به وجود آمدن آن‌ها، از طریق تجربه و نرم‌افزار اطلس فلزات مشخص می‌شود.

فعالیت‌های انجام‌شده‌ی آزمایشگاه روغن فاز 13 عسلويه در بیست روز(25/7/89 لغایت 15/8/89)

همان‌گونه که در نمودارهای زیر آمده، تعداد 145 نمونه روغن از دستگاه‌های مختلف در مدت زمان بیست روز گرفته شده است.

 

در ضمن تعداد 103 نمونه آب رادیاتور کنترل شده که تعداد 48 نمونه غیر نرمال(اسیدی) مشاهده گردیده‌است.

با توجه به قیمت‌های مصوب آزمایشگاه‌های روغن در بیرون شرکت و تخفیف‌های اعمال شده، کارکرد آزمایشگاه شرکتی طی بیست روز جمعا مبلغ 21.099.500 ریال می‌باشد. شایان ذکر است که طبق توافق و صورت جلسه مورخ 23/8/89 در كارگاه فاز 13 با سرپرست آزمایشگاه آقای پرویز فرهی‌زاده، تعداد نمونه‌گیری از 15 عدد در روز به 25 عدد افزایش خواهد یافت.

یکی از ضعف‌های بیشتر برنامه‌های آنالیز روغن ارتباط ضعیف بین شخصی که نتایج آزمایش‌ها را تحلیل می‌کند و توصیه‌های لازم را ارائه می‌نماید و پرسنل نگهداری و تعمیرات(تصمیم گیرندگان) می‌باشد. نتایج آزمایش‌های روغن معمولا توسط افرادی تحلیل می‌شود که اطلاعات آنها در مورد تجهیزات مورد بررسی ناقص و یا ضعیف است. به این ترتیب بار تفسیر نتایج بر دوش پرسنل نگهداری و تعمیرات می‌افتد که معمولا اطلاعات و مهارت آنها در تفسیر نتایج آزمایش‌های روغن کم است.

با توجه به اینکه آزمایشگاه آنالیز روغن کارگاهی قابلیت آنالیز عنصری را ندارد قابلیت پیش‌بینی خرابی‌ها را بگونه‌ای که آنالیز عنصری نشان می‌دهد را ندارد از این رو کنترل بحث سرویس پر رنگ‌تر می شود.