آنالیز روغن

آنالیز روغن

اسلاید 1: آنالیز روغندکتر معینیزینب سعیدی 86472169طیبه علی اکبری 8647

اسلاید 2: مقدمهامروزه در بسياري از شركت ها، 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.

اسلاید 3: تعریف آنالیز روغن آنالیز روغن از خانواده برنامه های PM، یك برنامه اجرایی نگهداری و تعمیرات بر پایه مراقبت وضعیت شرایط روانكار است كه با تمركز بر وضعیت روانكار و انجام آزمایش های گوناگون در محل كار با استفاده از تجهیزات و آزمایشگاه های معتبر صورت می گیرد.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.

اسلاید 4: مواد خارجي موجود در داخل روغن 1 - موادي که در اثر تغييرات فيزيکي و شيميايي روغن- از قبيل اکسيداسيون در روغن - به وجود مي‌آيند. 2 - مواد خارجي از قبيل ضديخ و سوخت و آب که وارد روغن مي‌شوند. 3 - مواد حاصل از سايش قطعات ماشين که وارد روغن مي‌شوند.

اسلاید 5: رقيق شدن روغن در اثر اختلاط با سوختدر این حالت کيفيت روانکاري کاهش يافته و باعث افزايش ساييدگي قطعات و بالا رفتن دماي کار موتور مي‌شود. روغن، سطوح فلزي موتور را از هم جدا کرده، آب‌بندي بين محفظه احتراق و محفظه ميل لنگ را فراهم آورده و وظيفه انتقال حرارت در موتور را نيز بر عهده دارد که در صورت رقيق شدن، اين وظايف را به خوبي انجام نداده و باعث ايجاد عيوب ديگري در موتور مي‌شود..

اسلاید 6: دلایل رقیق شدن روغن1) نشتي يا معيوب بودن انژکتورها2) در جا کار کردن بيش از حد3) تراکم ناقص4) رينگ‌ها يا واشرهاي فرسوده5) تايمينگ نامناسب (تنظيم نبودن زماني سوپاپ‌هاي موتور)6) اپراتور يا راننده‌هاي کم تجربه7) شرايط محيطي کار8) نشتي از پمپ سوخت واشر آن9) نسبت نامناسب هوا به سوخت كيفيت پايين سوخت10) استفاده از موتور به جز مواردي كه موتور برای آن طراحي شده

اسلاید 7: آلودگي با آب يا ضديخآزمايش آناليز روغن هرگز مقدار آب موجود در روغن موتور را نشان نمي‌دهد، زيرا روغن موتور به قدري داغ است که آب موجود در آن بخار مي‌شود، بنابراين آناليز آب فقط در سيستم‌هاي هيدروليک، گيربکس‌ها و... استفاده مي‌شود. آناليز روغن عناصر شيميايي ضد يخ موجود در روغن را برحسب جزء در ميليون سديم و پتاسيم نشان دهد. زماني که مقادير سديم و پتاسيم در روغن محفظه ميل لنگ مشاهده شد، مشخص مي‌شود که آلودگي ضد يخ اتفاق افتاده است

اسلاید 8: دلایل بروز این پدیده1) دماي کار پايين موتور2) وجود سوراخ يا حفره در واشرها3) آلودگي در حين سرويس4) ماشين کار نامناسب سطوح سيلندر و سر سيلندر5) آب‌بندي نامناسب6)آلودگي روغن نو7)انبار کردن نامناسب روغن نو8)محصولات محفظه احتراق9) آب‌بندي نامناسب خنک‌کننده روغن10)آچارکشي نامناسب سرسيلندر11)آلودگي نمونه در حين نمونه‌برداري

اسلاید 9: معایب رخداد1)به خرابي موتور2)روغن‌کاري غيرموثر3) دماي کار بالا4) اتلاف انرژي5)سايش فلزي6)از بين رفتن اثر افزودني‌هاي روغن7) به وجود آمدن ترکيبات اسيدي8)افزايش مقدار فلزات ساييده شده8)افزايش ويسکوزيته9) اتلاف مايع خنک ‌کننده

اسلاید 10: افزودني‌هاي روغنبر: واسطه‌ ی ضد سايش، ضد اکسيد، از اجزاي روغن‌هاي بدون بو کلسيم: پاک‌کننده‌ها، انتشار دهنده‌ ها، خنثي‌کننده‌هاي اسيد باريم: مواد بازدانده خوردگي، پاک‌کننده‌ها، مواد بازدارنده زنگ زدگي روي: ضد‌اکسيدها، مواد بازدارنده خوردگي، افزودني‌هاي ضد سايش، پاک‌کننده‌ها، افزودني‌هاي فشار بحراني فسفر: واسطه‌هاي ضد زنگ، شمع جرقه و کاهنده حجم محفظه احتراق.

اسلاید 11:

اسلاید 12: نقش روانکارروانکار بسیاری از آلودگی ها را از محیط عملکرد قطعات دور نموده و مواد مورد نیاز آنها را از قبیل مواد جلوگیری کننده از سایش، مواد مقاوم در برابر فشارهای بالا ، EP، مواد محافظت کننده در برابر خوردگی و غیره را در اختیار قطعات قرار می دهد.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.

اسلاید 13: تأثير آب روي افزودني ها و پاية روغن روانكارها١) محدودكننده هاي زنگ زدگي٢)بهبود دهنده غلظت٣) پايه روغنتأثيرات جانبي آن عبارتند از:١) توليدات جنبي نامطلوب مثل لعاب، لجن و ...٢) رسوب روي سطوح٣)غليظ شدن روانكار

اسلاید 14: نقش روانکاراز آنجایی که تماس روغن با قطعات در حال کار در حد تماس مولکولی می باشد، انجام یک سری تست های بخصوص بر روی روانکار مصرفی می تواند علاوه بر وضعیت کیفی خود روغن، اطلاعات با ارزشی در مورد سایر قطعات در تماس با روغن ارایه دهد و یک متخصص علم روانکاری با استفاده از این اطلاعات می تواند برنامه نگهداری و تعمیر مناسب را ارایه دهد.

اسلاید 15: مزایای آنالیز روغنکاهش آسیب ها و خسارت های وارده به ماشین آلات کاهش هزینه ها افزایش بهره وری افزایش کیفیت فرآورده های تولید

اسلاید 16: انواع آنالیز روغنانواع آزمایشات انجام شده بر روی روغن ها را می توان در پنج گروه کلی تقسیم بندی نمود :میزان اکسیداسیون روغن مقدار و نوع فلزات موجود در روغن مقدار آب موجود در روغنمیزان وجود ناخالصی های محیطی در روغن آزمایشات کیفی روغن

اسلاید 17: انواع دستگاههای انالیز روغن

اسلاید 18: 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.

اسلاید 19: مقدار و نوع فلزات موجود در روغن 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. اندازه گیری تعداد ذرات جامد بر اساس استاندارد ISO 4406 و بر حسب تعداد در میلی لیتر حجم روانكار انجام می شود. بسته به اصول طراحی و كاركرد، تجهیزات گوناگونی برای شمارش ذرات وجود دارد.

اسلاید 20: عناصر فلزي سايشي، عناصر افزودني و عناصر آلاينده كه ممکن است در روغن وجود داشته باشند عبارتند از:آهن(Fe): سیلندرها، واشرها، میل لنگ، چرخ دنده ها، میل بادامک، مکانیزم سوپاپمس (Cu): بوشها، یاتاقانها، بوشهای بادامک، خنک کننده های روغن، بوشهای مکانیزم سوپاپ، واشرهای پیشرانه ای، یاتاقانها یا بوشهای میل بادامکآلومينيوم (Al): پیستونها، یاتاقانها، سیلندرها، بوشها، محفظه پمپ روغن، دمنده ها، یاتاقانهای پیشرانه ای، یاتاقانها یا بوشهای میل بادامک

اسلاید 21: کروم (Cr): رینگها، یاتاقانهای غلتکی یا مخروطی، واشرها، سوپاپ اگزوزسرب (Pb): یاتاقان هاسيليس (Si): افزودنی ضدکف، گردوخاکسديم (Na): افزودنی های روغن، ضدیخ، گردوخاکنيکل (Ni): انواع خاصی از یاتاقانها، سوپاپها و گایدهای سوپاپنقره (Ag): انواع خاصی از یاتاقانها، لحیم برخی از خنک کننده های روغن موليبدن (Mo): رینگ ها، انواع خاصی از یاتاقانهامنيزيم (Mg): پوسته یا بدنه انواع خاصی از موتورها، افزئدنی های روغن

اسلاید 22: علاوه بر فلزات سایشی، تعدادی افزودنی های فلزی وجود دارند که در بیشتر روغنکاری های مدرن از آنها استفاده می شود. این عناصر عبارتند از:بور (B): واسطه های ضدسایش، ضداکسیدها، اجزای روغن های بدون بوکلسيم (Ca): پاک کننده ها، انتشاردهنده ها، خنثی کننده های اسید باريم (Ba): مواد بازدارنده خوردگی، پاک کننده ها، مواد بازدارنده زنگ زدگیروي (Zn): ضداکسیدها، مواد بازدارنده خوردگی، افزودنی های ضدسایش، پاک کننده ها، افزودنی های فشار بحرانی فسفر(P): واسطه های ضدزنگ، شمع جرقه و کاهنده حجم محفظه احتراق

اسلاید 23: میزان اکسیداسیون روغنمیزان اکسیداسیون روغن نشانه ای از میزان حرارت منتقل شده به قطعات مکانیکی و از آنجا به روغن می باشد و با رسم نمودار اکسیداسیون می توان 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.

اسلاید 24: مشکلات اکسيداسيون بيش از حد روغن تشکيل رسوبات لاکيخوردگي فلزيافزايش ويسکوزيتهگرفتگي فيلترهمچنين توليد اسيدهاي آليدر صورتي كه حرارت خيلي بالا باشد رسوبات كربني در روغن تشكيل خواهد شد.

اسلاید 25: نيتراسيونمواد نيتروژني به شدت اسيدي بوده و مي توانند باعث افزايش آثار اکسيداسيون شوند زماني که مقدار نيتراسيون بالا رود، سرويس روغن موثر خواهد بود.  ترکيبات نيتروژن در سوخت به ويژه در سوخت با مقدار سولفور بالا يافت مي شود.

اسلاید 26: عوامل بروز نيتراسيون1) عيوب توربوشارژ،2) عيوب محفظه احتراق،3) تخليه نامناسب دود،4) آب بندي غير موثر،5) اشکالات پمپ تخليه دود،6) اشکالات سوخت، 7) دماي کار پايين،8) نسبت نادرست هوا به سوخت 9) رينگ هاي نامناسب

اسلاید 27: اثرات نیتراسیون1)افزايش مقدار اسيد2)اکسيداسيون سريع3)چسبيدن رينگ4)کربن ته نشين شده5) افزايش هزينه هاي نگهداري 6)خوردگي فلزات سايشي7)افزايش سايش8)افزايش اکسيداسيون روغن9)افت توان و آلودگي محيط از طريق اکسيدهاي نيتروژن

اسلاید 28: مقدار آب موجود در روغنمقدار آب موجود در روغن نشانی از وضعیت عملکرد آببندها و سیلها می باشد.ميزان آب در روغنها به مقدار زياد در عملكرد و طول عمر روغن و تجهيزات مكانيكي كه روانكاري مي شوند تاثير منفي دارد.

اسلاید 29: مقدار آب موجود در روغنآب سرعت اكسيداسيون روغن ها را افزايش داده و در نتيجه تحليل زود هنگام روغن و بازدارنده هاي اكسيداسيون را باعث مي شود. آب عامل رسوب دهنده ادتيوها بوده و همچنين به طور شيميايي با برخي ادتيوها وارد واكنش مي شود.

اسلاید 30: مقدار آب موجود در روغنشيوه هايي كه در آن حضور آب باعث خرابي جبران ناپذير تجهيزات مي شود عبارتند از: خوردگيفرسايشكنده شدن سطحشكننده شدن توسط هيدروژن

اسلاید 31: سطح تميزي روغن سطح تميزي روغن يكي از پارامتر هاي مهم مي باشد كه عمدتا در ارزيابي تجهيزات و سيستم هاي هيدروليكي مورد بررسي قرار مي گيرد. میزان وجود ناخالصی های محیطی نحوه عملکرد فیلترها و هواکش ها را نشان می دهد.معمولا سطح تميزي مشخصي (براي مثال عدد ناس برابر 6) مد نظر مي باشد.

اسلاید 32: استانداردهاي تعيين آلودگي هاي جامداستانداردهاي 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.

اسلاید 33: آزمایشات کیفی روغننتایج آزمایشات کیفی روغن نیز وضعیت طول عمر روغن را نشان داده و می توان با دقت زیاد زمان تعویض روغن را اعلام و برنامه نت را با آن تنظیم نمود .از مهمترین آزمایشات کیفی روغن میتوان به آزمایش RULER كه به معنای «تخمین عمر مفید باقیمانده روغن» است اشاره نمود.

اسلاید 34: آزمایش RULER در این آزمایش با اندازه گیری مقدار تركیبات ضد اكسیداسیون و عدد اسیدی روغن، زمان تقریبی پایان یافتن عمر مفید روانكار را تعیین می گردد ، به این مفهوم كه با افزایش عدد اسیدی یا TAN روغن، مسلماً از مقدار و كارآیی مواد افزودنی با خاصیت ضداكسیداسیون كاسته می شود و زمانی فرا می رسد كه میزان ادتیوهای یاد شده به قدری كاهش یافته است كه روغن كاملاً اسیدی و خورنده شده و ادامه فعالیت آن موجب آسیب های شدید به دستگاه خواهد شد.

اسلاید 35: آزمایش ویسکوزیته یا گرانروی روغنآزمایش ویسکوزیته یا گرانروی نیز از آزمایشات رایج در برنامه آنالیز روغن می باشد، در صورت كاهش ویسكوزیته، امكان تشكیل فیلم پایدار روانكار به حداقل می رسد و بر اثر تماس فلز با فلز، سایش شدیدی ایجاد گردیده كه نتیجه مستقیم آن، عمر كمتر دستگاه خواهد بود.

اسلاید 36: ویسکوزیتهویسکوزیته مهم ترین مشخصه روغن های روانکار است. آزمایش ویسکوزیته، مقاومت داخلی روانکار را نسبت به جاری شدن نشان می دهد. آزمون ویسکوزیته به طور معمول در درجه حرارت 40 و 100 درجه سانتیگراد انجام می شود.نتایج آزمایش ویسکوزیته معمولا به سه صورت ثبت می شود:نرمالزیادکم

اسلاید 37: در حالت ویسکوزیته زیاد یا کم باید برای عملیات نگهداری، علت موردنظر را جستجو و نسبت به رفع آن اقدام کرد. تغییرات ویسکوزیته متاثر از عواملی مانند:میزان کارکرد روغنمحتویات روغنآلودگیترکیب با موادو ناهنجاری های دیگر بوده که بر ساعات سرویس روغن تاثیر می گذارد.

اسلاید 38:

اسلاید 39: علل ناهنجاری های ویسکوزیتهترکیب با سوختمقدار زیاد دودهآلودگی آبآلودگی ضدیخکمپرساکسیداسیون روغناستفاده از روغن با درجه نامناسبطولانی شدن زمان سرویس روغن

اسلاید 40: نمونه ای از نتایجبرنامه های آنالیز روغن موجب شكوفایی صنایع فولاد ژاپن شده است. در اوایل دهه 80، شركت فولاد ژاپن با اجرای برنامه آنالیز روغن بر روی 170 سیستم هیدرولیك، پس از پنج سال به نتایج شگفت انگیزی، مانند 90 درصد كاهش خرابی پمپ، 75 درصد كاهش آلودگی در سیستم و 600 درصد افزایش عمر مفید پمپ ها دست یافت.

اسلاید 41: اين نتايج موجب ترغيب ساير شركت ها در ژاپن شد، به طوري كه شركت فولاد ناگويا به دنبال موفقيت اوليه در اجراي برنامه آنالیز روغن ، اين برنامه را در تمام كارخانه هاي خود و بر روي 9 هزار گيربكس، 102 هزار ياتاقان و 900 سيستم هيدروليك اجرا كرد و موفق به كاهش 50 درصدي خريد ياتاقان، 90 درصد تقليل آسيب هاي ناشي از روانكاري، 83 درصد مصرف كمتر روغن و 15 درصد كاهش در مصرف گريس شد.

اسلاید 42: نه گام اجرای آنالیز روغن گام اول : تعهد در برابر برنامه  گام دوم : ثبت وضعیت فعلیگام سوم : انتخاب آزمایشگاه مناسبگام چهارم : انتخاب ماشین جهت آنالیز گام پنجم : انتخاب آزمایشات مورد نیازگام ششم : نمونه گیری از روغنگام هفتم : انجام آنالیز بر روی نمونه روغنگام هشتم : تفسیر نتایجگام نهم : پیگیری میزان کارائی برنامه آنالیز روغن

اسلاید 43: نتیجه گیریدر نظر گرفتن یک سری آزمایشات در زمان بهره برداری از دستگاه ها نه تنها باعث کاهش بسیاری از هزینه ها چه از نظر طول عمر قطعات و چه از لحاظ زمان بهینه تعویض روغن گردیده بلكه نقش مهمي نيز در افزايش توليد و يا خدمات داشته و مسئولان فنی کارخانجات را در جهت هرچه بهتر نگهداری و کارآمد کردن ماشین آلات یاری می نماید.

اسلاید 44: منابع1)Beerchek , Richard C. How Dirt and water slash Bearing Life . Machine Design Magazine . July 6(2نگهداری و تعمیرات //اصول و مفاهیم آنالیز روغن در سیستم های هیدرولیک.(3نگهداری و تعمیرات //نه گام جهت اجرای موفق آنالیز روغن. 4)http://www.niazemarkazi.com/article/pdf/10003029.html