آنالیز روغن – مقدمه

امروزه در بسياري از شركتها، تلاش بر این است تا اطلاعات جامع تری از تجهيزات را بصورت طبقه بندي شده در اختيار داشته باشند و با كنترل اطلاعات و شرايط لازم از بوجود آمدن توقف هاي غیر منتظره جلوگيري كنند. با توسعه تكنولوژي و پیشرفت صنایع، كنترل تجهيزات ماشين آلات و روانكارها به يك برنامه مدرن آناليز روغن تبديل شده كه نتيجه آن مراقبت و نگهداري بهينه تجهيزات،‌ صرفه جويي در مصرف انرژي و افزايش عمر ماشين آلات خواهد بود. بنابراين تهیه برنامه روانکاری مناسب برای جلوگیری از فرسايش و از کارافتادگي زودرس ماشين ‌آلات صنعتي و دسترسي به بيشترين بازده مکانيکي در حداقل زمان، از اهمیت خاصی برخوردار بوده و برنامه روانکاري کمي با تعاريف روانکاري قديمي متفاوت خواهد بود.
روانكار، آلودگیها را از محیط عملکرد قطعات دور نموده و مواد مورد نیاز آنها را از قبیل مواد جلوگیری کننده از سایش، مواد فشار پذیر، EP، مواد محافظت کننده در برابر خوردگی و غیره را در اختیار قطعات قرار می دهد. بنابراين، با توجه به اهمیت خاص روانکارها و روانکاری در صنایع، آنالیز روغن (از خانواده برنامه های PM) نيز اهميت پيدا مي كند و يكي از مهمترين و موثرترين مباحث در مراقبت وضعيت (CM) ماشين آلات، یک برنامه اجرایی نگهداری و تعمیرات بر پایه مراقبت وضعیت شرایط روانکار است که با تمرکز بر وضعیت روانکار و انجام آزمایش های گوناگون در محل کار تجهیزات و آزمایشگاه های معتبر، آسیب ها و خسارت های وارده به ماشین آلات را به حداقل رسانده، موجب کاهش هزینه ها و افزایش بهره وری و کیفیت فرآورده های تولید خواهد شد.
همانطوركه مي دانيد، روغن با اجزاي مکانيکي در تماس بوده، مواد خارجي آلاينده و ذرات و براده هاي فلزي ساييده شده از قطعات مكانيكي را گرفته و به صورت معلق در خود نگاه ميدارد. از آنجائیکه تماس روغن با قطعات در حال کار در حد تماس مولکولی میباشد، با تشخيص و اندازه گيري اين ناخالصي ها طي یک سری تستهای بخصوص بر روی روانکار مصرفی، علاوه بر وضعیت کیفی خود روغن، اطلاعات گرانبهایی در مورد قطعات در تماس با روغن، ميزان سايش و مواد آلاينده ديگر بدست خواهد آمد و یک متخصص روانکاری با استفاده از این اطلاعات می تواند برنامه نگهداری و تعمیر مناسب را ارائه دهد.
در كل، اساس کار آناليز روغن عبارتست از: انعکاس وضعيت دقيق ماشين براي يک دوره زماني معين از طريق نشان دادن وضعيت دستگاههاي مکانيکي در حال کار.

آنالیز روغن – دسته بندی آزمایشها و نتایج
انواع آزمایشات انجام شده بر روی روغنها شامل موارد زير مي باشد:
  • مقدار و نوع فلزات موجود در روغن
در هنگام کار مقادير ميکروسکوپي فلزات سايشي توسط سیستم وارد روغن مي شود که نمونه گيري هاي منظم و متوالي و ارزيابي مقدار عناصر فرسايشي اين نمونه ها، تغييرات غير متعادل را مشخص خواهد کرد. از اين طريق مي توان به علل احتمالي آن پي برده و در بسياري از موارد مي توان سايش را کنترل يا پيشگيري کرد. مقدار و نوع فلزات موجود در روغن، نشان دهنده میزان سایش قطعات مختلف مانند یاتاقانها، رينگها، پيستونها، ميل لنگ و غيره میباشد. با تکرار آزمایش در فواصل زمانی معین میتوان زمان مناسب جهت تعویض قطعات را مشخص نموده و قبل از بروز خسارت برنامه تعمیر آنها را تدوین نمود.
عناصر فلزي سايشي، عناصر افزودني و عناصر آلاينده كه ممکن است در روغن وجود داشته باشند عبارتند از:
آهن (Fe)، مس (Cu)، آلومينيوم (Al)، کروم (Cr)، سرب (Pb)، سيليس (Si)، سديم (Na)، نيکل (Ni)، نقره (Ag)، موليبدن (Mo)، منيزيم (Mg)، بور (B)، کلسيم (Ca)، باريم (Ba)، روي (Zn)، فسفر (P)
در مقالات بعدي در همين مبحث منبع و منشا اين عناصر به تفصيل مورد بررسي قرار خواهد گرفت.
  • سطح تميزي
سطح تميزي روغن يكي از پارامتر هاي مهم مي باشد كه عمدتا در ارزيابي تجهيزات و سيستم هاي هيدروليكي مورد بررسي قرار مي گيرد، و معمولا سطح تميزي مشخصي (براي مثال عدد ناس برابر 6) مد نظر مي باشد. استانداردهاي متنوعي براي تعيين آلودگي هاي جامد در يك سيال مورد استفاده قرار مي گيرد. روشهاي NAS-1632 و ISO-4406 از جمله روشهاي شمارش ذرات هستند.
NAS-1632 توسط يك عدد و ISO-4406توسط سه عدد به شكل 13/16/18 نمايش داده مي شوند كه هر كدام بيانگر سطحي از تعداد ذرات موجود بر حسب اندازه ذرات مي باشد.
  • میزان اکسیداسیون روغن
میزان اکسیداسیون روغن نشانه ای از میزان حرارت منتقل شده به قطعات مکانیکی و از آنجا به روغن می باشد و با رسم نمودار اکسیداسیون میتوان مقاطعی را که حرارت بیش از حد اعمال شده را مشخص و عیب یابی نمود.
طي فرايند اكسيداسيون روغن دچار تغييرات شيميايي شده و در نتيجه¬ي وارد شدن مواد توليد شده از اكسيداسيون به روغن، كارايي آن كاهش مي يابد. مشکلات معمولي که از اکسيداسيون بيش از حد روغن و مواد توليد شده از اکسيداسيون آن پيش مي آيد عبارتند از: تشکيل رسوبات لاکي، خوردگي فلزي، افزايش ويسکوزيته، گرفتگي فيلتر، و همچنين توليد اسيدهاي آلي را باعث مي شود. در صورتي كه حرارت خيلي بالا باشد رسوبات كربني در روغن تشكيل خواد شد.
  • مقدار آب موجود در روغن
ميزان آب در روغنها به مقدار زياد در عملكرد و طول عمر روغن و تجهيزات مكانيكي كه روانكاري مي شوند تاثير منفي دارد. آب سرعت اكسيداسيون روغنها را افزايش داده و در نتيجه تحليل زود هنگام روغن و بازدارنده هاي اكسيداسيون را باعث مي شود. بعلاوه آب عامل رسوب دهنده ادتيوها بوده و همچنين به طور شيميايي با برخي ادتيوها وارد واكنش مي شود. شيوه هايي كه در آن حضور آب باعث خرابي جبران ناپذير تجهيزات مي شود عبارتند از: خوردگي، فرسايش، كنده شدن سطح و شكننده شدن توسط هيدروژن.
  • آزمایشات کیفی روغن
نتایج آزمایشات کیفی روغن نیز وضعیت طول عمر روغن را نشان مي دهد. از مهمترین آزمایشات کیفی روغن میتوان به آزمایش RULER که به معنای «تخمین عمر مفید باقیمانده روغن» است اشاره نمود، در این آزمایش با اندازه گیری مقدار ترکیبات ضد اکسیداسیون و عدد اسیدی روغن، زمان تقریبی پایان یافتن عمر مفید روانکار تعیین می گردد، به این مفهوم که با افزایش عدد اسیدی یا TAN روغن، مسلماً از مقدار و کارآیی مواد افزودنی با خاصیت ضداکسیداسیون کاسته می شود و زمانی فرا می رسد که میزان ادتیوهای یاد شده به قدری کاهش یافته است که روغن کاملاً اسیدی و خورنده شده و ادامه فعالیت آن موجب آسیب های شدید به دستگاه خواهد شد. آزمایش ویسکوزیته یا گرانروی نیز از آزمایشات رایج در برنامه آنالیز روغن میباشد، در صورت کاهش ویسکوزیته، امکان تشکیل فیلم پایدار روانکار به حداقل می رسد و بر اثر تماس فلز با فلز، سایش شدیدی ایجاد گردیده که نتیجه مستقیم آن، عمر کمتر دستگاه خواهد بود.
و در نهايت بازکردن فایلی خاص بنام آنالیز روغن و در نظر گرفتن یک سری آزمایشات در زمان بهره برداری از دستگاهها، باعث کاهش بسیاری از هزینه ها چه از نظر طول عمر قطعات و چه از لحاظ زمان بهینه تعویض روغن گردیده و مسئولان فنی کارخانجات را در جهت هرچه بهتر نگهداری و کارآمد کردن ماشین آلات یاری می نماید.