Анализ на маслото

Анализът на маслото в една работеща машина или двигател, може да се сравни с анализа на кръвта за човешкото тяло.Когато лекарят вземе кръвна проба, той я изследва чрез набор от техники и технологии, преглежда резултатите и докладва своите заключения въз основа на разбирането за всеки показател в състава на кръвта и неговите естествени граници. Отклоненията от нормата – и при кръвната картина, и при масления анализ – могат да са издайник за проблем; колкото по-рано бъде открит, толкова по-добре. Масленият анализ е рутинна дейност за анализ на състоянието на маслото, замърсяването и износването на дадена машина. Целта на изследването е да се провери дали смазваният апарат работи според очакванията. Когато чрез анализ на маслото се установи ненормално състояние или смущение в даден параметър, могат да се предприемат незабавни действия за намиране на основната причина или за отстраняване на повреда, която е „в зародиш“.

Текст: списание АгроБио Техника

Очевидна причина за извършване на анализ на маслото е да се разбере състояние то на маслото, т.е. дали то е годно заползване. Но също така чрез анализа може да се разкрие състоянието на машината, от която е взета пробата. Има три основни аспекта на анализа на маслото: свойства на самия флуид, замърсяване и следи от износване. Този тип анализ на маслото се фокусира върху идентифицирането на текущото физическо и химично състояние на маслото. На тази база се определя оставащият полезен живот на маслото (RUL). Анализът отговаря на въпроси като: пробата отговаря ли на посочената идентификация на маслото; правилното масло ли се използва; активните добавки активни ли са наистина; вискозитетът променил ли се е; ако да – колко и защо; какъв е оставащият полезен живот на маслото.

Чрез откриване на наличието на замърсители и идентифициране на вероятните им източници (вътрешни или външни), анализът на маслото може да помогне да се отговори на въпроси като: чисто ли е маслото; какви видове замърсители има в него; откъде може да произхождат замърсителите; има ли признаци на наличие на други видове флуиди; има ли индикации за вътрешни течове в машината. Анализът за следи от износване е свързана с определяне на наличието и идентифициране на частици, получени в резултат на механично износване, корозия или друго увреждане на работните повърхности вътре в машината. Анализът отговаря на въпроси, свързани с износването, включително: има ли някакво необичайно влошаване в състоянието на машината; произвеждат ли се частици от износване при работата; при кой вътрешен компонент вероятно се случва прекомерното износване; каква може да е причината за износване; колко тежко е износването.

Диагноза и лечение 

Отговорниците по поддръжката на машините и двигателите трябва да са наясно дали трябва да се предприемат някакви действия, за да се поддържа машината здрава и да се удължи животът на маслото.Анализът на смазката може да се сравни с анализа на кръвта за човешкото тяло. Когато лекарят вземе кръвна проба, той я изследва чрез набор от машини за анализ, вижда резултатите, задава въпроси на пациента, може да направи и допълнителни изследвания – и на база всичко, заедно със знанията си за нормалните параметри на организма, докторът поставя диагноза и определя метода на лечение. По същия начин при анализ на маслото се вземат проби и се разглеждат резултати от теста. Лабораторният персонал интерпретира данните по най-добрия начин, но без важни подробности за машината, без конкретни детайли за нея прогнозите може да бе са неточни.

Също както при човека е важно как живее, с какво се храни, колко спортува и т.н., така и при машината има подробности, които трябва да се вземат под внимание, за да се намери правилното лечение. Например, от значение са условията на околната среда на машината (екстремни температури, висока влажност, силни вибрации и др.). Значение за резултатите могат да имат самата процедура по вземане на пробата, наличието на специфични добавки, регулярността на смяната на маслото, използването на филтри, общото време на експлоатация на машината, общото време на работа на маслото от последната смяна до момента на пробата. Много фирми се въздържат от редовни маслени анализи, тъй като те са доста скъпи. Скъпо обаче е и оборудването, чието здраве се разкрива чрез анализа на маслото. Недоглеждането на тази „пълна кръвна картина“ всъщност струва много – повреди, скъпи ремонти, непланиран престой и др.

Обикновено докладът за анализа на маслото се предлага с писмена обобщена секция, наред с резултатите може да представи и някои препоръки. Но тъй като лабораторията никога не е виждала машината и няма как да знае пълната й история, тези насоки са само препоръчителни и ориентировъчни – те не могат да са съобразени с конкретните, индивидуални обстоятелства. Ето защо е грижа на отговорника по поддръжката, който получава лабораторния доклад, да предприеме правилните действия въз основа на всички известни факти за машината, околната среда и последните изпълнени задачи по смазването.

Рутинни и допълнителни тестове 

При оборудване, подложено на нормалния препоръчителен анализ на маслото, тестовият график се състои от „рутинни“ тестове. Те се провеждат периодично, на определен интервал от време. При някои машини има задължителен график на рутинните тестове, който се налага от самия производител. Ако е необходимо да се отговори на специфични въпроси при конкретни проблеми, тогава се провеждат допълнителни тестове. Рутинните тестове варират в зависимост от машината и условията на околната среда, но почти винаги трябва да включват тестове за вискозитет, елементарен (спектрометричен) анализ, нива на влага (съдържание на вода), съдържание на частици, киселинно число. Други тестове, които може да се правят, могат да включват аналитична ферография, желязна плътност, тестване на т. нар. основно число.

Вискозитет 

Вискозитетът е най-важната характеристика на смазката. Наблюдението на вискозитета на маслото е от решаващо значение, тъй като всякакви промени в него могат да доведат до множество други проблеми, като окисляване, гликолова ингресия или топлинен стрес.
Прекалено високите или твърде ниските показания на вискозитета могат да се дължат на наличието на неправилен смазочен материал, механично увреждане на маслото, окисление, замърсяване с антифриз или влияние от замърсяване с гориво, хладилен агент или разтворител. Границите на промените във вискозитета зависят от вида на анализираната смазка, но най-често имат допустима граница от приблизително 10 процента и критична граница от приблизително 20 процента.

Киселинно число 

Тестовете за киселинно число и алкално число са сходни, но се използват за тълкуване на различни въпроси, свързани със смазката. При тест за анализ на маслото киселинното число изразява киселинния характер на флуида като химично вещество. концентрацията на киселина в маслото, докато основното число отчита алкалността в маслото. Киселинното число, ако е твърде високо или твърде ниско, може да е резултат от окисляване на масло, наличието на неправилно смазващо вещество или изчерпване на добавките. Твърде ниското основно число може да показва проникване на газове в двигателя (гориво, сажди и др.), наличие на неправилно смазващо вещество, замърсяване от вътрешни течове (например гликол) или окисляване на масло от удължени интервали на подмяна на маслото или пък екстремна топлина.

Важно е да се знае, че киселинното число не е пряк показател за окисляване на маслото, то само измерва киселинния характер (pH) на смазката. Елементен анализ Какви химически елементи има в маслото? Ето тук масленият анализ е сложен и предизвикателен. Всеки от елементите говори за нещо. Технологията може да разкрие износване, попадане на замърсители или нежелани добавки в маслото. Най-добрият начин за наблюдение на този тип данни е първо да се определи какво се очаква да има в маслото. Всеки ефективен доклад за анализ на лубриканта следва да предостави референтни данни, така че всякакви количества добавъчни елементи могат лесно да бъдат разграничени от тези на замърсителите. Освен това, тъй като при много видове елементи трябва да се очаква присъствието им в някакво количество (дори замърсители в определени среди), по-добре е да се анализират тенденциите, вместо да фокусът да пада върху дадено конкретно измерване на данните от елементния анализ.

Анализ на влагата 

Наличието на влага в маслото може да има много и различни вредни въздействия и върху лубриканта, и върху машината. Водата води до окисляване, увеличава риска от натрупване на утайка, предизвиква ръждясване и корозия на вътрешните повърхности в машината. Дори и да нямаше такива вредни ефекти, тя намалява смазващата функция на маслото.
Водата в дадена маслена проба може да фигурира под три форми: разтворена, емулгирана и свободна.

Тестът с горещ котлон, който може да се нарече и тест с пращене, е начин за лесно „откриване“ на водата в маслото в полеви условия, което може да се направи преди изпращането на проба в лаборатория за анализ. Как? Накратко, маслото се слага върху гореща плоча (напр. съд, загрят върху котлон). Ако има вода в маслото, тя започва да образува капки, а маслото започва да пращи и пука. Колкото повече е водата, толкова повече е пращенето и пукането. Специалистите препоръчват при тест с гореща плоча не само да се слуша, но и да се наблюдава поведението на смазката. Ако след няколко секунди не се получи пукане и не се забележат „точици“ в маслото, значи няма свободна или емулгирана вода.

Ако се получат много малки мехурчета (0,5 мм), но бързо изчезнат, това е индикатор, че е налице приблизително 0,05 до 0,10 процента вода. Ако се получат по-големи мехурчета (приблизително 2 мм), които се увеличават (до около 4 мм), а след това изчезват, в маслото присъства приблизително 0,1 до 0,2 процента вода. При нива на влага над 0,2 процента мехурчетата могат да започнат от размер около 2 до 3 мм, след което да нараснат до 4 мм, като процесът се повтаря веднъж или два пъти. Тестът с котлон и пращене е неинструментален експеримент за откриване на вода в лубриканта, преди да се използва по-сериозен и задълбочен метод, известен като „Карл Фишер“. Той може да покаже резултати с изключителна прецизност – до 1 частица на милион. Възможните причини наличието на влага да е твърде високо или твърде ниско биха включвали проникване на вода заради лоши уплътнения, вътрешна кондензация и др.

Разчитане на отчета от масления анализ 

Първото нещо, което трябва да се провери при отчета за анализ на маслото, е информацията за машината, нейните спецификации, наличната смазка. Отговорникът по поддръжката на машината не би могъл правилно да разчете отчета без тези подробности. Това е също толкова важно, колкото за лекаря е важно да знае за своя пациент възраст, пол, диета и история на заболяванията. Информацията за маслото може да „каже“ референтните граници за няколко параметъра, като очаквания вискозитет, активни добавки и нива на киселинно / алкално число. Тези подробности може да изглеждат ясни, но често биват забравяни. Например, от лабораторията могат да сигнализират с червени индикатори, че има завишено съдържание на силиций и алуминий.

Това обикновено говори за замърсяване с прах / мръсотия. Възможно е обаче присъствието на съставките да е съвсем обяснимо: когато мръсотията (силиций) попадне в маслото от външен източник, в машината възниква триене, което води до увеличаване на износването, от което пък се увеличават частиците алуминий, желязо, никел, хром. Тук е важно доброто разбиране на „металургията“ на компонентите на машината. Всички пикови стойности на дадени химични елементи могат да намерят своето обяснение, което позволява направата на правилно заключение за това кои вътрешни компоненти изпитват износване.

Значение на регулярността 

Всички данни от анализите не са особено интересни, разглеждани поотделно. Те носят своята висока стойност, когато се провеждат редовно, рутинно, а данните от тях се наслагват във времето, за да разкриват тенденции. Така например при елементния анализ, ако постепенно се наблюдава увеличаване на на замърсителите или на металните частици от износване, това трябва да е аларма, че нещо във въпросната машина все повече се претрива и уврежда. Важно е навреме да се разбере какво е то – и химическият състав може да подскаже – за да се направи ремонт и подмяна навреме, а не да се чака машината да се счупи. При елементния анализ за добавките за масла е обратното – тогава тревогата идва с намаляването на концентрацията на веществата, които са характерни за желаните добавки. Да се знаят референтните граници е важно винаги за всяко от веществата, както и за вискозитета на маслото.

Добри практики 

Обичайно резултатите, които лабораториите предоставят, съдържат и допълнителни раздели, които са в помощ на инженера. Така например може да има препоръки за необходимите действия. Обикновено насоките се въвеждат ръчно от лабораторен персонал и въз основа на информацията, предоставена от клиента и данните, събрани в лабораторията. В допълнение към суровите данни, показани в доклада за анализ на маслото, графиките могат да помогнат да се илюстрират забележими тенденции в данните. Заедно с данните за тенденциите, графиките трябва да показват и типичните средни стойности, предупредителни (пределни) граници и алармените (критични) граници. Тези ограничения могат да се различават в зависимост от вида на смазката и известните условия на работа на машината.

Коя е най-добрата лаборатория? 

Лабораториите за анализ на маслата имат различни възможности и специалности. Някои се фокусират повече върху специфични видове смазочни материали, като например моторно масло, други – върху индустриалния клас лубриканти за сложни и големи машини като турбини или циркулационни системи. Повечето лаборатории предлагат широк спектър от тестове, за да предоставят полезна информация и данни. Имайки предвид всичко това, едва ли някой може да каже, че дадена точно определена лаборатория е най-добра за всеки тест. Най-просто казано, подходящата за някого лаборатория за анализ на маслото ще бъде тази, която предоставя качествени данни за разумно време и на разумна цена.

Дали е важно лабораторията да е наблизо? От една страна да, защото това може да спести известни транспортни разходи.Но от друга страна по-важно е резултатите да са качествени и да дават нужната информация, отколкото транспортът да е евтин. Още повече днес всички лаборатории вече предлагат един или друг начин за електронно получаване на резултатите – било то чрез директен достъп до онлайн система или чрез получаване на PDF по електронната поща. Така че времето за чакане е значително съкратено.