تجهیزات نمونه‌برداری روغن برای به دست آوردن نمونه‌های روغن نماینده و دقیق برای تجزیه و تحلیل بسیار مهم است. نمونه‌برداری مناسب تضمین می‌کند که نتایج آنالیز روغن منعکس‌کننده وضعیت واقعی تجهیزات و روغن است. روش‌ها و ابزارهای مورد استفاده برای استخراج نمونه روغن برای تجزیه و تحلیل روغن با کیفیت بسیار مهم هستند. این روش‌ها شامل شیرهای نمونه، لوله انتقال، دستگاه‌های مکش و هر چیزی است که انتقال روغن از محل اصلی آن به بطری نمونه را تسهیل می‌کند و در عین حال از آلودگی بیشتر در فرآیند جلوگیری می‌کند. در این مقاله به معرفی ابزارهای استخراج موثر برای نمونه‌برداری روغن معرف می‌پردازیم.
مقاله "آنچه باید در مورد آنالیز روغن بدانید" شما را در درک مبانی آنالیز روغن یاری می‌کند.
روغن روانکار همانند خون برای ماشین‌آلات حیاتی است. دقیقاً مانند پزشکان که سلامت ما را با تجزیه و تحلیل خون ارزیابی می‌کنند، تجهیزات صنعتی نیز باید به همان شیوه کنترل شوند.
مقاله "چگونه داده‌های حاصل از آنالیز روغن را تفسیر کنیم؟" راهنمایی جامع در درک نتایج حاصل از آنالیز روغن
توانایی تفسیر نتایج تجزیه و تحلیل روغن برای تصمیم‌گیری در مورد فعالیت‌های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه بسیار مهم است. وجود فردی در سازمان شما که بتواند گزارشی را دریافت و آن را بر اساس شرایط خاص محیطی تفسیر کند، ضروری است.
مقاله "نحوه تعیین فرکانس صحیح نمونه‌برداری روغن" فرمولی کاربردی در تعیین فرکانس نمونه‌برداری ارائه می‌دهد.
“با توجه به منابع انسانی محدود، ما در حال حاضر در حال به صورت سالانه از روغن یاتاقان‌های توربین خود نمونه‌برداری می‌کنیم. آیا این زمان‌بندی برای تشخیص خرابی کافی است یا باید فرکانس آن را افزایش داد”
روش‌های دسترسی به روغن
بازیابی نمونه روغن از دستگاه می‌تواند چالش برانگیز باشد. از جمله تکنیک‌های مورد استفاده برای انجام این کار می‌توان به روش شیر/زهکشی، نمونه برداری از لوله قطره‌ای و شیرهای live-zone sample اشاره کرد که گزینه ارجح است.
نمونه برداری از یک پورت تخلیه، توانایی به دست آوردن نمونه نماینده را تهدید می‌کند، زیرا در جایی قرار دارد که رسوب یا آب به دلیل طبقه‌بندی جمع می‌شود. این روش همچنین اجازه می‌دهد آلاینده‌های محیطی از طریق سطوح تخلیه خارجی وارد نمونه شوند. این روش به عنوان کم اثرترین راه برای به دست آوردن نمونه در نظر گرفته می‌شود و فقط در صورتی باید از آن استفاده کرد که جایگزین دیگری امکان‌پذیر نباشد یا اگر صرفاً نمونه را برای تجزیه و تحلیل رسوب و آب انباشته شده در کف جمع آوری می‌کنید، این گزینه مناسب است.
نمونه‌برداری از سیالات در فشار اتمسفر
- درپوش شیر نمونه‌برداری را بردارید و دریچه شیر را تمیز کنید. در صورت عدم اطمینان، از فشار‌سنج برای بررسی فشار واحد استفاده کنید.
- یک سر لوله جدید را روی قطعه کاوشگر نمونه برداری و سر دیگر آن را داخل نمونه‌برداری خلاء قرار دهید تا کمی زیر سطح نمونه‌برداری خلاء قرار گیرد. مهره پیچ خورده را روی سمپلر محکم کنید.
- پروب نمونه‌برداری را به شیر نمونه‌برداری وصل کنید و با پمپ کردن نمونه خلاء، 10 برابر حجم مرده را پاکسازی کنید. مهره پیچ خورده را شل کنید (یا دکمه خلاء را فشار دهید) تا جریان روغن متوقف شود.
- بطری نمونه‌برداری را محکم روی نمونه‌گیر خلاء بکشید (انتهای شلنگ باید کیسه را سوراخ کند). با کشیدن دسته پمپ خلاء یک نمونه روغن استخراج کنید.
- بطری را تا حداکثر سه چهارم ظرفیت پر کنید. مهره پیچ خورده را شل کنید (یا دکمه خلاء را فشار دهید) تا جریان روغن متوقف شود.
- پروب را از شیر نمونه‌برداری جدا کنید.
- نخ بطری نمونه‌برداری را بدون باز کردن کیسه پلاستیکی از نمونه‌برداری جدا کنید. بطری پاکسازی را روی دستگاه نمونه برداری خلاء بپیچید. مایع را از لوله به داخل بطری پاکسازی بکشید.
- درب بطری نمونه‌برداری را بدون باز کردن کیسه پلاستیکی ببندید.
نمونه‌برداری لوله قطره‌ای در صورتی که به درستی انجام شود می‌تواند نمونه‌ای نماینده ارائه دهد. با این حال، این فرآیند دارای چندین خطر است. این روش نیاز به یک لوله دارد که از یک درگاه پرکننده یا قطره چکان از طریق فضای سر و به داخل حفره سامپ پایین بیاید. کنترل موقعیت انتهای لوله دشوار است و مکان نمونه‌گیری ثابت را تسهیل نمی‌کند. نگرانی دیگر این است که آلاینده‌ها در لوله هنگام ورود به سیستم خراشیده شوند.
اگر باید از نمونه‌برداری از لوله قطره‌ای استفاده شود، مطمئن شوید که انتهای لوله را به مکانی در حوضچه که در آن آشفتگی و جریان وجود دارد هدایت کنید، برای مثال مستقیماً بین خطوط تخلیه و مکش. نصب یک شیر نمونه می‌تواند در به حداکثر رساندن تراکم داده‌ها و به حداقل رساندن اختلال داده کمک کند. نمونه به دست آمده اطلاعاتی در مورد روغن و ماشین، از جمله تمیزی، خشکی، سطوح افزودنی، ذرات سایش و غیره ارائه می‌دهد.
انواع مختلفی از شیر نمونه وجود دارد. برخی برای تسهیل نمونه‌برداری از سیستمهای تحت فشار طراحی شده‌اند، در حالی که برخی دیگر به یک دستگاه مکش اضافی برای بیرون کشیدن نمونه از یک سیستم بدون فشار نیاز دارند. یکی از رایج ترین شیرهای نمونه، Minimess نام دارد. این نوع شیرها امکان نمونه‌برداری را بدون تداخل در عملکرد دستگاه فراهم می‌کنند و از این رو بسیار محبوب هستند. آنها محدودیت جریان کمّی را با سیالات با ویسکوزیته بالاتر ایجاد می‌کنند و می‌توانند روی سیستم‌هایی با فشار حداکثر 6000 psi نصب شوند. برای فشارهای کمتر (کمتر از 750 psi)، ممکن است شیرهای دیگری مانند فلاش انتخاب شوند. این شیرها را می‌توان روی خطوط برگشت، خطوط مکش، قبل از فیلترهای خارج از خط یا مکان‌های مشابه نصب کرد.
روش‌های استخراج نمونه پیشرفته
در سال‌های اخیر، روش‌های جدیدی بر ارتقای فناوری نمونه متمرکز شده‌اند تا نه تنها سهولت استفاده را بهبود بخشد، بلکه توانایی آنها را برای به دست آوردن نمونه‌ای معرف نیز بهبود بخشد. یکی از این نمونه‌ها دستگاه ( Ultra Clean Vacuum Device UCVD) است که در فلورانس ایتالیا اختراع و توسعه یافته است. این بطری پیشرفته که به نام SureSample از طریق توزیع‌کننده آمریکایی آن شناخته می‌شود، برای نگه داشتن خلاء از پیش تعیین شده طراحی شده است. با دست نخورده بودن خلاء در حین توزیع، بطری تقریباً از تمام رطوبت و آلاینده ها خالی است.
هنگامی که نازل بطری به یک لوله نمونه متصل می‌شود و انتهای دیگر آن در یک شیر نمونه قرار می‌گیرد، نازل باز می‌شود و به خلاء اجازه می‌دهد تا مایع را به طور مستقل به داخل بطری تا سطح مورد نیاز بکشد. این عمل تقریباً برای هر ویسکوزیته‌ای امکان‌پذیر است. در مورد سیالات با ویسکوزیته بالاتر فقط به زمان کشش طولانی‌تری نیاز دارند. این روش همچنین ممکن است نیاز به پمپ خلاء دستی هنگام نمونه‌برداری از هر سیستم روانکاری، حتی سیستمهای بدون فشار را برطرف کند. بنابراین، یک تکنسین نمونه‌برداری به طور بالقوه می‌تواند نمونه‌های متعددی داشته باشد که به طور همزمان در چندین بطری کشیده می‌شوند، در حالی که مطمئن است نمونه‌ها در این فرآیند آلوده نیستند.
در صورت نمونه‌برداری در داخل حفره سامپ، می‌توان یک لوله پیلوت فولادی ضد زنگ با طول‌های مختلف را به شیر متصل کرد تا جریان نمونه از یک مکان معرف در داخل حفره منشاء شود.
لوله‌های نمونه و دستگاه‌های خلاء
همراه با شیر نمونه، یک لوله نمونه (یا پروب نمونه) برای انتقال سیال از شیر به بطری نمونه ضروری است. اگر سیال تحت فشار باشد، می‌توان از پیکربندی بطری/لوله نمونه پروب برای استخراج مستقیم مایع به داخل بطری از طریق درب دارای دو سوراخ – یکی برای لوله نمونه و دیگری برای انتشار هوا استفاده کرد. اگر سیال تحت فشار نباشد، یک دستگاه نمونه برداری خلاء مورد نیاز خواهد بود. فرآیند استفاده از این نوع دستگاه همانند روشی است که در روش نمونه‌برداری لوله قطره‌ای استفاده می‌شود. بطری نمونه ابتدا بر روی نمونه خلاء رزوه می‌شود.
سپس لوله از قسمت بالایی به داخل فضای سر بطری وارد می‌شود و خلاء ایجاد می‌کند. این امر نیروی مکش را برای مایعی که باید به داخل بطری کشیده شود، فراهم می‌کند. این روش، همراه با استفاده از کیسه قفل زیپ، کمک می کند تا اطمینان حاصل شود نمونه استخراج شده نماینده سیستمی است که از آن منشا گرفته است.
غلاف مانیتورینگ وضعیت
Condition Monitoring Pod یا غلاف مانیتورینگ وضعیت که به اختصار CMP خوانده می‌شود یک دستگاه چند پارامتری برای گسترش بازرسی روزانه روان‌کننده است. این دستگاه دارای شیشه دید سه بعدی برای بررسی سطح روغن، رنگ و شفافیت آن است. همچنین شامل یک پلاگین مغناطیسی قابل مشاهده در داخل شیشه است تا بقایای سایش را گرفته و به راحتی قابل مشاهده باشد. این دستگاه همچنین دارای یک شیر نمونه‌گیری داخلی با یک لوله پایلوت متصل برای نمونه‌برداری است. CMP از کوپلی استر تریتان ساخته شده است. این دستگاه شامل موارد زیر است:
- یک شیشه دید سه بعدی با نمای 360 درجه (برای بررسی رنگ و شفافیت، سطح روغن و کف کردن، مواد سایشی یا خوردگی)
- یک درگاه نمونه‌برداری روغن داخلی (با لوله پایلوت متصل برای نمونه برداری)
- یک پلاگین مغناطیسی با قابلیت جدا کردن آسان (برای جمع‌آوری آلاینده‌های فرسوده و به راحتی قابل مشاهده)
- یک پروب بازرسی خوردگی/لاک
- نقطه دسترسی سریع روان‌کننده برای نمونه برداری از سرنگ
این دستگاه بازرسی روزانه را از پارامترهای حیاتی متعددی امکان‌پذیر می‌کند و در اصل غلاف بازرسی چند پارامتری است که بازرسی‌های یک دقیقه‌ای روزانه را به شدت مدرن می‌کند و امکان نمونه‌برداری را نیز فراهم می‌کند.
نکات کلی که در مورد تجهیزات نمونه‌برداری مطرح است
در اینجا چند نوع متداول تجهیزات نمونه‌گیری روغن آورده شده است:
- بطری‌ها یا ظروف نمونه‌برداری: این‌ها ظروف تمیز و مهر و موم شده‌ای هستند که برای نگهداری نمونه‌های روغن بدون وارد کردن آلاینده طراحی شده‌اند. این ظروف ممکن است دارای ویژگی‌هایی مانند مهر و موم های آشکار برای اطمینان از یکپارچگی نمونه باشند.
- لوله نمونه: برای اتصال نقطه نمونه‌برداری به ظرف نمونه‌برداری از لوله استفاده می‌شود. برای جلوگیری از آلودگی لوله باید تمیز و عاری از باقیمانده باشد.
- پمپ نمونه‌برداری: ممکن است برای کشیدن روغن از تجهیزات به داخل ظرف نمونه به یک پمپ نیاز باشد. تمیز بودن پمپ و مناسب بودن آن با ویسکوزیته روغن ضروری است.
- Sample Thief or Sampler: این دستگاهی است که نمونه‌ای معرف از تجهیزات استخراج می‌کند و می‌تواند شامل یک لوله یا کاوشگر باشد که به داخل روغن می‌رسد و اطمینان حاصل می‌کند نمونه از عمق مناسب داخل مخزن گرفته شده است.
- شیر نمونه‌برداری: برخی تجهیزات مجهز به شیرهای نمونه‌برداری هستند که امکان دسترسی آسان به روغن برای نمونه‌برداری را فراهم می‌کند. شیرها باید به درستی نگهداری شوند تا از وارد شدن آلاینده‌ها در طول نمونه‌برداری جلوگیری شود.
- کیت نمونه‌برداری: کیت نمونه‌برداری ممکن است شامل اجزای مختلفی مانند لوله، بطری، پمپ و دستورالعمل‌های نمونه‌برداری مناسب باشد. کیت‌ها برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند و ممکن است توسط ارائه‌دهندگان خدمات آنالیز روغن ارائه شوند.
- تجهیزات نمونه‌برداری خلاء: در برخی موارد از تجهیزات نمونه‌برداری خلاء برای برداشت نمونه روغن از تجهیزات در شرایط خلاء استفاده می‌شود. این امر در انواع خاصی از ترانسفورماتورها و سیستمهای هیدرولیک رایج است.
- کیت غشای فیلتر: برای آنالیزهای خاص، ممکن است از کیت غشایی فیلتر برای حذف ذرات از نمونه روغن استفاده شود. این کیت تضمین می‌کند که تجزیه و تحلیل بر روی ترکیب شیمیایی روغن به جای آلاینده‌ها تمرکز می‌کند.
- برچسب‌گذاری: برچسب زدن صحیح نمونه برای آنالیز دقیق بسیار مهم است. این مورد ممکن است شامل اطلاعاتی مانند نقطه نمونه‌برداری، تاریخ، شناسایی تجهیزات و هر گونه شرایط عملیاتی مربوطه باشد.
- دستورالعمل نمونه‌برداری: دستورالعمل‌های واضح در مورد نحوه گرفتن نمونه نماینده ضروری است. این دستورالعمل‌ها باید عواملی مانند محل نمونه‌برداری، حجم نمونه و آلاینده‌های بالقوه را در نظر بگیرند.
هنگام انتخاب یا استفاده از تجهیزات نمونه برداری روغن، پیروی از استانداردها و دستورالعمل های صنعت بر اساس نوع تجهیزات و روغن نمونه‌برداری بسیار مهم است. کالیبراسیون و نگهداری منظم تجهیزات نیز برای اطمینان از نتایج دقیق و قابل اعتماد آنالیز روغن بسیار مهم است. همیشه برای توصیه‌های خاص با متخصصان آنالیز روغن یا سازندگان تجهیزات مشورت کنید.
و اما
به طور خلاصه، ترکیب روش‌های نمونه‌برداری قابل اعتماد و تجهیزات نمونه‌برداری که به خوبی نگهداری شده‌اند برای موفقیت برنامه‌های تجزیه و تحلیل روغن ضروری است. این شیوه‌ها به تشخیص زودهنگام مسائل، تصمیم‌گیری آگاهانه و در نهایت، عملکرد کارآمد و مقرون‌به‌صرفه ماشین‌آلات صنعتی کمک بسزایی می‌کنند.
منابع
B. Fitch, “Anatomy of a Representative Oil Sample: Part 2 – Sample extraction tools,” Machinery Lubrication, Mar. 26, 2014. https://www.machinerylubrication.com/Read/29705/oil-sample-extraction
سوالات متداول
یک کیت نمونه‌گیری روغن معمولی شامل مواردی مانند بطری‌های نمونه‌برداری، لوله، پمپ، سارق، شیرآلات و برچسب‌ها می‌باشد. این اجزا برای جمع‌آوری و نگهداری نمونه‌های روغن ضروری هستند.
فرکانس کالیبراسیون به تجهیزات خاص و توصیه‌های سازنده بستگی دارد. به طور کلی، برای اطمینان از دقت در جمع‌آوری نمونه، توصیه می‌شود تجهیزات نمونه‌گیری روغن را به طور مرتب کالیبره کنید.
استفاده از پمپ طراحی شده برای نمونه‌برداری روغن بسیار مهم است. این پمپ‌ها معمولا تمیز، کالیبره شده و با ویسکوزیته روغن سازگار هستند. نگهداری منظم برای اطمینان از عملکرد صحیح آنها ضروری است.
