چگونه داده‌های حاصل از آنالیز روغن را تفسیر کنیم؟

اندازه‌گیری فلزات: طیف‌سنجی عنصری

بخشی از تجزیه و تحلیل روغن باید به  درک غلظت عناصر مورد انتظار و غیرمنتظره در روغن شما اختصاص داده شود. برخی از آلاینده‌ها با گردش روغن و پاشش روی اجزا و سطوح مختلف ماشین جمع‌آوری می‌شوند. سایر آلاینده‌ها می‌توانند در حین ساخت یا سرویس‌های معمولی و همچنین از طریق آب‌بندی معیوب، تنفس ضعیف یا دریچه‌های باز وارد دستگاه شوند. مهم نیست چگونه آلاینده‌ها وارد روغن می‌شوند اما هر طور که وار شوند می‌توانند آسیب‌های قابل توجهی ایجاد کنند.

طیف‌سنجی عنصری آزمایشی است برای تعیین غلظت فلزات سایش، فلزات آلاینده و فلزات افزودنی که در ساختار روان‌کننده استفاده می‌شود. غلظت فلزات سایش می‌تواند نشان‌دهنده سایش غیر طبیعی باشد. با این حال، طیف‌سنجی نمی‌تواند ذرات بزرگ‌تر از 7 میکرون را اندازه‌گیری کند. هنگامی که در مواد افزودنی روغن عناصر فلزی وجود دارد، تفاوت قابل توجهی بین غلظت عناصر افزودنی و مشخصات مربوطه آن‌ها می‌تواند نشان‌دهنده استفاده نادرست روغن یا تغییر در فرمول باشد. همچنین، به خاطر داشته باشید که اندازه سامپ (مخزن) می‌تواند در برنامه‌های سفارشی متفاوت باشد.

در آنالیز نتایج سایش شرایط استفاده از دستگاه را لحاظ کنید

هنگام بررسی سطوح سایش در نتایج آزمایش خود، به تاریخچه روند هر دستگاه نگاه کنید و تنها به توصیه‌های سازنده تجهیزات اصلی (OEM) اکتفا نکنید. OEM‌ها معیار خوبی ارائه می‌دهند، اما منطقی نیست فقط توصیه‌های آن‌ها را دنبال کنید، زیرا بیشتر ماشین‌ها متفاوت از شرایط استاندارد تعریف شده استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، دو قطعه یکسان از تجهیزات ممکن است نتایج طیف‌سنجی عنصری بسیار متفاوتی به دلیل تغییرات در بار، چرخه کار و شیوه‌های نگهداری داشته باشند. نتایج آنها حتی ممکن است سطوح مختلفی از تعداد ذرات را نشان دهد. بر اساس روند تجزیه و تحلیل، هر دو ماشین هنوز هم می‌توانند سالم در نظر گرفته شوند. روند کارکرد در تعیین سلامت دستگاه بسیار مهم است. یک قانون کلی خوب این است که از بهترین قضاوت خود استفاده کنید و داده های حاصل از روند را بررسی کنید. آیا با شرایط عملیاتی فعلی چیزی تغییر کرده است؟ آیا مدت طولانی‌تری دستگاه کار کرده است؟ آیا بار بیشتری به دستگاه وارد کرده‌اید؟ همچنین باید قبل از هر تصمیمی، نتایج آزمایش را با تحلیلگر آزمایشگاه در میان بگذارید.

مراقب آلودگی‌ها باشید

آلودگی باعث تعدادی از خرابی‌های سیستم روغن می‌شود. در اغلب موارد آلودگی شکل مواد نامحلول مانند آب، فلزات، ذرات گرد و غبار، ماسه و لاستیک به خود می‌گیرد. توجه داشته باشید کوچکترین ذرات (کمتر از 2 میکرون) می‌توانند آسیب بسیار قابل توجهی ایجاد کنند. آلودگی معمولاً رسوبات سیلت (بزرگتر از رس اما کوچکتر از شن و ماسه)، رزین یا اکسیداسیون هستند. هدف این بخش شناسایی وجود مواد خارجی، شناسایی محل ورود آن‌ها و تعیین نحوه جلوگیری از ورود یا تولید بیشتر است. خبر بد این است که آلاینده‌ها به عنوان یک کاتالیزور برای سایش قطعات عمل می‌کنند. اگر چرخه شکسته نشود، سایش شتاب می‌گیرد و در نهایت قابلیت سرویس‌دهی کاهش می‌یابد. عناصر معمولی که نشان‌دهنده آلودگی هستند عبارتند از سیلیکون ( که در غبار و خاک و مواد افزودنی در هوا یا مواد افزودنی ضد کف یافت می‌شوذ)، بور ( از جمله ترکیبات بازدارنده‌های خوردگی در خنک‌کننده‌ها است)، پتاسیم ( که افزودنی‌ رایج در خنک‌کننده است) و سدیم (از جمله افزودنی مواد شوینده و خنک‌کننده است).

تعیین مقدار آب

هنگامی که آب آزاد در روغن وجود دارد، تهدیدی جدی برای تجهیزات به شمار می‌رود. آب روان‌کننده بسیار ضعیفی است که باعث زنگ زدگی و خوردگی سطوح فلزی می‌شود. آب حل شده در روغن باعث اکسیداسیون شده و توانایی حمل بار روغن را کاهش می‌دهد. آلودگی آب همچنین می‌تواند باعث رسوب در بسته افزودنی روغن شود. توجه داشته باشید آب به هر شکلی منجر به سایش سریع، افزایش اصطکاک و دمای عملیاتی بالا خواهد شد و در صورت عدم کنترل می‌تواند منجر به خرابی زودرس قطعه شود. تست رطوبت کولومتریک کارل فیشر رایج‌ترین روش مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل سطح آب در روغن است. هنگام بررسی نتایج  این بخش، به یاد داشته باشید که سطوح پایین آب معمولاً نتیجه تراکم است، در حالی که سطوح بالاتر می‌تواند منبع ورودی آب را نشان دهد. در اکثر سیستم‌ها، آب نباید بیش از 500 قسمت در میلیون باشد. منابع متداول آب عبارتند از: آلودگی خارجی (دم، آب‌بندی و پوشش مخازن)، نشت داخلی (مبدل حرارتی یا روکش آب) و میعان. 

تعیین وضعیت روغن بر اساس عدد اسیدی

عدد اسیدی ( Acid number, AN) نشانگر وضعیت روغن است. این تست برای نظارت بر تجمع اسید مفید است. اکسیداسیون روغن باعث تشکیل محصولات جانبی اسیدی می‌شود. سطح اسید بالا می‌تواند نشان‌دهنده اکسیداسیون بیش از حد روغن یا کاهش مواد افزودنی باشد و احتمال خوردگی اجزای داخلی را به همراه دارد. آزمایش عدد اسیدی از تیتراسیون برای تشخیص تشکیل محصولات جانبی اسیدی در روغن استفاده می‌کند. این آزمایش شامل رقیق کردن نمونه روغن و اضافه کردن مقادیر افزایشی یک محلول قلیایی تا رسیدن به نقطه پایانی خنثی است. به طور مشابه، برخی روغن‌ها حاوی افزودنی‌های ضد سایش یا فشار شدید هستند که حالت اسیدی خفیف دارند و می‌توانند به دلیل کاهش مواد افزودنی، مقادیر کاذب بالا یا پایین را نشان دهند. بنابراین فراموش نکنید مقادیر عدد اسید باید در هماهنگی با سایر عوامل مانند سلامت مواد افزودنی و محتوای آب در نظر گرفته شود. 

اندازه‌گیری تعداد ذرات

غلظت ذرات سایش در روغن یک شاخص کلیدی از مشکلات احتمالی در اجزا است. بنابراین، آنالیز روغن باید بتواند طیف وسیعی از ذرات سایش و آلاینده را اندازه‌گیری کند. برخی از انواع سایش ذرات بسیار کوچکی تولید می‌کنند. انواع دیگر ذرات بزرگتری تولید می‌کنند که می‌توان آن‌ها را به صورت بصری در روغن مشاهده کرد. ذرات با هر اندازه‌ای می‌توانند در صورت ورود به روغن روان‌کننده آسیب جدی وارد کنند. تجزیه و تحلیل تعداد ذرات بر روی یک نمونه نماینده از سیال در یک سیستم انجام می‌شود. تعداد ذرات واقعی و کد پاکیزگی ISO بعدی با کد هدف سیستم مقایسه می‌شود. اگر سطح تمیزی واقعی یک سیستم بدتر از هدف مورد نظر باشد، اقدام اصلاحی سریع توصیه می‌شود. سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) یک کد پاکیزگی ایجاد کرده است که به عنوان داده‌های بررسی شده اولیه در اکثر گزارش‌های آنالیز روغن صنعتی استفاده می‌شود. مقدار این کد می‌تواند به تعیین تمیزی کلی سیستم نظارت شده کمک کند. اغلب، کاربر نهایی یک مقدار مشخص را به عنوان هدف تعیین می‌کند، زمانی که نمونه روغن استفاده شده به این هدف تعیین شده برسد، سطح اطمینان کافی را ارائه می‌دهد. دستیابی به اهداف تمیزی روغن فرآیندی یک شبه نیست، اما می تواند منجر به افزایش عمده عمر ماشین و عمر روغن شود. 

تعداد ذرات به طور کلی در شش محدوده اندازه گزارش می شود: بزرگتر از 4 میکرون، بیشتر از 6 میکرون، بیشتر از 14 میکرون، بیشتر از 25 میکرون، بیشتر از 50 میکرون و بیشتر از 100 میکرون. با اندازه گیری و گزارش این مقادیر، می‌توانید درک درستی از ذرات جامد موجود در روغن به دست آورید. نظارت بر این مقادیر همچنین می‌تواند به تایید وجود ذرات سایش بزرگ که از طریق آزمایش دیگر قابل مشاهده نیستند کمک کند. با این حال توجه داشته باشید شمارش ذرات تنها وجود ذرات را نشان می‌دهد و قادر به تعیین نوع ذرات موجود نیست.