اطلاعات استخراجي از نمونه
( برداشت از مقاله آقای دکتر مسعودی)
الف) راجع به خود روغن:
مشخصات روغن مصرفي هر دستگاه بايستي دقيقا” منطبق با ويژگيهاي روغن تعريف شده آن دستگاه باشد. روغن مصرفي، توسط طراح دستگاه، با توجه به بار وارده، دما و ديگر شرايط كاري دستگاه تعريف ميشود. هر گونه تخطي در مشخصات روغن تعريف شده، منجر به خسارات تدريجي و نامحسوس و يا سريع و محسوس خواهد شد.
با آزمايش نمونه روغن، از صحت مشخصات مورد انتظار اطمينان حاصل خواهد شد. بعضا روغن مورد آزمايش بدليل مسائلي نظير موارد ذيل فاقد شرايط لازم جهت مصرف خواهد بود:
- فعل و انفعال شيميائي و فساد روغن
- عدم وجود مواد افزودني لازم
- عدم تطبيق ويسكوزيته
- آلودگي با آب
- آلودگي با گرد و غبار
- آلودگي با سوخت
- آلودگي با ديگر مواد
مواد افزودنی :
معمولا” روغن پايه كه از نفت خام تهيه مي شود فاقد ويژگيهاي كافي جهت كار در دستگاهها مي باشد به همين دليل با توجه به مورد مصرف روغن، براي حصول خواصي نظير ضد اسيد، ضد زنگ، ضد اكسيد، ضد كف و غيره، موادي به روغن پايه اضافه مي گردد كه نوعا بخش قابل توجهي از قيمت تمام شده روغنهاي توليدي را تشكيل ميدهد. عدم وجود مواد افزودني مورد نظر در روغن ها عمدتا به دلايل ذيل ميباشد:
- اشتباه در انتخاب روغن ( سهوا يا عدم آگاهي)
- فساد و از دست دادن خاصيت، بدليل گذشت زمان و كار زياد روغن
- تعمد و سوء استفاده ( خريد يا فروش روغن فاقد كيفيت مورد انتظار)
زيانهاي عدم وجود خاصيت قليائی در روغن:
عدد خنثي شدن يك روغن، عبارتست از مقدار (بر حسب mg)، باز (KOH) يا اسيدي (HClO4,HCl) كه براي خنثي كردن مواد اسيدي يا بازي موجود در يك گرم روغن لازم است و واحد آن mgKOH است.
- گوگرد در سوختها در اثر احتراق به SO2 و تا حدي SO3 و نهايتا اسيد تبديل ميشود، لذا گوگرد از لحاظ اسيدي كردن روغنها مهم است، اما در عين حال يكي از عناصر تشكيل دهنده بسياري از مواد افزودني نيز ميباشد. چنين گوگردي كه بصورت تركيب وجود دارد، تا ميزان ۵/۰% بي ضرر است.
- روغنهاي روان كننده در معرض تماس با هوا واكسيژن قرار مي گيرند و عليرغم عدم ميل تركيبي آنها نسبت به اكسيژن، بعلت بالا بودن درجه حرارت كار آنها و نيز حضور فلزاتي مثل مس و آهن كه كاتاليزور هستند و گوگرد و .. واكنش اكسيداسيون روغن ها اتفاق مي افتد و اين مواد اكسيده مي شوند، هر روغني كه بيشتر پالايش شده باشد ديرتر اكسيد ميشود. با اين وجود بهترين روغنها نيز در مقابل حرارتهاي بالا قادر به تحمل نيستند، لذا اكسيد شدن روغنها منجر به ايجاد دو نوع ماده ناخواسته ذيل ميگردد:
-
- مواد غير محلول در روغن كه عبارتند از رزين ها،(Varnish) و يا لجن(Sludge)
- مواد محلول در روغن كه عمدتا اسيدهاي آلي و پر اكسيدها هستند. نكته مهم اينكه خود اين محصولات اكسيداسيون، بويژه پر اكسيدها، كاتاليزور واكنش اكسيداسيون هستند و سرعت اكسيده شدن روغن را افزايش ميدهند.
- اكسيد اسيون روغنها باعث افزايش ويسكوزيته روغن ها مي شود.
- رسوبات حاصل از اكسيداسيون، ممكن است باعث چسبيدن قطعات به يكديگر شوند.
- رسوبات حاصل از اكسيداسيون باعث سائيده شدن آنها و نيز سبب مسدود شدن سوراخهاي فيلترها و راههاي باريك عبور روغن ميشوند.
بطور خلاصه، ايجاد اسيد و عدم وجود قليا جهت خنثي نمودن آن، كف كردن زياد، جدا نشدن روغن از آبي كه احتمالا” با آن مخلوط ميشود، خورندگي و ويسكوز شدن (عدم جاري شدن روغن) ، جزء صدمات اكسيداسيون روغن بشمار ميروند.
گرانروی (ويسكوزيته) و زيانهای ناشی از عدم وجود گرانروی مناسب:
ويسكوزيته اولين و مهمترين ويژگي مورد انتظار روغنهاي مصرفي ميباشد. هر گونه انحراف از ميزان ويسكوزيته تعريف شده قطعا منجر به خسارات سنگين دستگاه خواهد شد. لذا پيوسته از صحت ويسكوزيته روغنهاي مصرفي ماشين آلات بايستي اطمينان حاصل نمود. به اين منظور هم روغن نو و هم مصرف شده جهت ادامه استفاده مورد آزمايش غلظت قرار مي گيرد.
گرانروي (ويسكوزيته) شايد مهمترين خاصيت فيزيكي روغنهاي روان كننده معدني باشد. زيرا تشكيل لايه اي از روغن براي كاهش سائيدگي و اصطكاك، عمدتا به ويسكوزيته آن بستگي دارد. در اثر كاهش دما، ويسكوزيته زياد ميشود و بالعكس دماي بالا ويسكوزيته كم ميشود.
- ويسكوزيته بايد به اندازه كافي باشد و نه بيش از آن تا دستگاه در سرعتهاي زياد از لحاظ رسيدن روغن به لابلاي همه قطعات، دچار كمبود نشود و از طرفي آنقدر بالا باشد كه هنگام كار دستگاه، سائيدگي ياتاقان و يا ساير قطعات حاصل شود.
بطور خلاصه تحقق اهداف و وظايف از روغنها مثل : روغنكاري (كاهش اصطكاك و سائيدگي)، انتقال حرارت و خنك كردن، انتقال نيرو و ضربه گيري (در مقابل بار) به مناسب بودن ويسكوزيته آن بستگي دارد.
آلودگی :
بر اساس تحقيقات بعمل آمده، آلودگي روغنهاي مصرفي، حتي روغنهاي نو، يكي از عوامل عمده استهلاك سيستمهاي هيدروليك، موتورها و ديگر تجهيزات ميباشد. در يك مقايسه، ميزان آلودگي تعداد زيادي از ماشين آلات فعال در ايران، چندين برابر بيش از آلودگي ماشين آلات در يكي از كشور هاي صنعتي كه تحت پوشش برنامه “مراقبت وضعيت” بودند گزارش شده است. منابع عمده آلودگي معمولا” ناشي از محيط كار دستگاه، سيستم فيلتر و آببندي (Sealing ) ضعيف و غيره ميباشد. از طريق آناليز دوره اي روغن ميتوان پيوسته وجود اين عوامل مخرب را كنترل نمود.
شايد بتوان قدرت و توانائي روشهاي آناليز روغن در تشخيص ميزان و نوع آلودگي سيستمهاي مكانيكي نظير: موتورها، سيستمهاي هيدروليك و غيره را بعنوان يكي از جنبه هاي برجسته اين روشها ذكر نمود. رابطه في مابين ميزان آلودگي و قابليت اطمينان سيستم توسط كميته اي در صنايع يكي از كشورهاي صنعتي بررسي گرديد، نتيجه تحقيق نشان داد كه ۵۵% مسائل گزارش شده ناشي از وجود گرد و خاك ميباشد. البته اين نتايج بهبود قابل ملاحظه اي را در مقايسه با ارزيابي كه ده سال قبل از آن انجام شده بود نشان ميدهد. اين بهبود نتيجه مستقيم استفاده از ابزار موثرتر در مكانيزم فيلترهاي هوا بوده است.
يك مطالعه توسط Tannokبراي شركت حمل و نقل Budapest كه داراي ۲۰۰۰ دستگاه اتوبوس و ۵۰۰ دستگاه كاميون مي باشد نشان داد كه با بهبود سيستم هوا، سوخت و سيستم فيلتر، ساليانه در حدود معادل قيمت ۶۵ دستگاه اتوبوس صرفه جويي داشته است.
در قالب يك كار تحقيقي و بمنظور بررسي نقش و ميزان آلودگي روغنها، روش مراقبت وضعيت روي تعدادي از ماشين آلات حمل و نقل عمراني در ايران انجام گرفته است نتايج حاصله نشان مي دهد كه با استفاده از اين روش درحد مطلوبي قادر خواهيم بود ضمن ارزيابي وضعيت قسمتهاي مختلف ماشين آلات، عوامل اصلي فرسايش در سيستمها را شناسايي نمائيم. بر اساس اين كار تحقيقي، ذرات سيليسي ( عمدتا گرد و خاك) بعنوان عامل اصلي توليد ذرات غير عادي آهن، كروم و آلومينيوم در قسمتهاي مختلف دستگاهها تشخيص داده شده است.
زيانهای ناشی از وجود آب:
روغنها نبايد آب داشته باشند، زيرا آب اثرات نامطلوبي روي كارائي روغنهاي گوناگون دارد. ولي بهر حال آب از طرق گوناگون (مثل احتراق سوخت در موتورها و نشت آب در توربينها) وارد روغن ميشود كه بايد به طريقي (مثل تبخير و …) از آن جدا شود. اندازه گيري مقدار آب از لحاظ اثري كه روي خواص بازدارندگي، خوردگي و اكسيداسيون روغن دارد، ضروري است. وجود آب ميتواند روي عمر روغن، اثري ۳ تا ۱۰ برابر داشته باشد و در بعضي از ياتاقانها خوردگي شديد بوجود آورد. بعضي روغنها مثل روغن توربين و روغنهاي تجهيزات پنوماتيك، طوري ساخته ميشوند كه نسبت به آب، مقاومت بيشتري داشته باشند. در حاليكه اكثر روغنها تنها نسبت به مقادير بسيار كم رطوبت مقاوم هستند ولي مقدار زياد آب بايد در مدت زمان معيني از آنها جدا شود. در روغنهاي توربين بخار تا ۲/۰ درصد آب قابل تحمل است.( بشرطي كه خوردگي ايجاد نكند ).
روغنهاي هيدروليك و روغن موتورها نيز نسبت به رطوبت حساس هستند. آب در روغن موتور اگر تبخير نشود با ماده پاك كننده روغن توليد امولسيون (كف سفيد رنگ در موتور) مينمايد كه ممكن است سوراخهاي فيلتر روغن را مسدود كند، ضمن اينكه باعث زنگ زدن و خوردگي نيز ميشود. در روغنهاي هيدروليك نيز وجود آب باعث خوردگي ميشود و حد تحمل اين نوع روغنها، عموما زير ۱/۰ درصد است.
ب) راجع به ماشين:
در همه سيستمهاي مكانيكي فرسايش نتيجه اصطكاك و ذرات فرسايشي محصول فرسايش مي باشد. ذرات فرسايشي پيوسته از قطعات جدا و در روغن شناور مي شوند. از طريق آناليز ذرات معلق در روغن فرايند پيچيده فرسايش را ميتوان در هر مرحله از پيشرفت آن كنترل نمود. با استفاده از مشخصات ذرات فرسايشي معلق در نمونه روغن ميتوان به : نوع، شدت، محل و عامل عيب پي برد بطور مثال : با اندازه گيري مقدار ذرات فرسايشي در نمونه روغن ميتوان رفتار ماشين را زير نظر داشت و از چگونگي مرحله آببندي، دوره عمر طبيعي، مرحله اوليه ايجاد عيب، مرحله بحراني عيب و نهايتا توقف آن آگاهي يافت.
در آزمايشگاه “مراقبت وضعيت” به كمك آزمايش آناليز طيف نشر اتمي (Spectroscopy) مقدار ذارت بسيار ريز فرسايشي(كوچكتر از ۴ ميكرون) شامل انواع فلزات (بيست عنصر نظير: آهن، مس، آلومينيوم، سرب كروم و … ) كه در متالورژي ساخت قطعات داخلي سيستمها بكار رفته ظرف كمتر از يك دقيقه در مقياس ppm بدست خواهد آمد. روند افزايشي توليد اين ذرات نشان دهنده ميزان شدت فرسايش خواهد بود با توجه به جنس ذرات ميتوان تا حد بسيار بالائي محل و قطعه معيوب را شناسائي نمود. همچنين به كمك ساير آزمايشات اطلاعات وسيعتري راجع به ذرات قابل استحصال خواهد بود.
نتايج بررسيهاي بعمل آمده نشان داده كه از طريق “مراقبت وضعيت” ميتوان ۹۰% موارد بروز عيب را در مرحله اوليه خرابي شناسائي نمود. به منظور استخراج اطلاعات لازم راجع به ذرات فرسايشي، آزمايشهاي مختلفي روي نمونه روغن انجام ميشود. اين آزمايشها بستگي به اعلام نياز مهندسين مراقبت وضعيت و يا كارشناس آزمايشگاه دارد.
نتيجه :
- مديران بخشهاي صنعتي و اجرايي و مسئولين ناوگانهاي ماشين آلاتي با بكارگيري روشهاي مراقبت وضعيت از طريق آناليز نمونه روغن ماشين آلات خود، بطور دقيق از وضعيت سلامت اين تجهيزات مطلع شده و ميتوانند هر گونه عيوب احتمالي را در مراحل اوليه آن شناسايي و نسبت به رفع آن اقدام نمايند. علاوه بر آن با استفاده از روشهاي مراقبت وضعيت بعنوان يك ابزار مديريتي، ميتوانند نحوه عملكرد رانندگان، چگونگي استفاده از دستگاهها و كيفيت تعميرات انجام شده را ارزيابي نمايند و نيز در صورت نياز به هر گونه تعميراتي، نسبت به برنامه ريزي آن، بطوريكه كمترين اثر سوء را بر جريان كار ايجاد نمايد، اقدام نمايند. ضمن اينكه كيفيت سرويسها و كيفيت مواد مصرفي نظير فيلترها و روغنها به آساني قابل تشخيص خواهد بود.
- در ارتباط با خودروهاي سبك نيز صاحبان آنها با بهره گيري از روش مراقبت وضعيت ضمن اينكه حداقل هزينه را براي تعميرات و نگهداري خودروي خويش مي پردازند، با اطمينان و اطلاع كامل از وضعيت خودروي خويش به سفرهاي درون شهري و برون شهري مي پردازند.