Diagnostika strojů na základě analýzy oleje

Analýza oleje může odhalit především poškození válců pístových motorů, včetně opotřebovaných nebo poškozených pístních kroužků. Diagnostikuje také rýhy a prohlubně na pístech a stěnách válců, stejně jako poškození pístních čepů. Za zmínku stojí také možnost odhalení nesprávné funkce zapalovacích svíček, ventilových pružin a uvolněných nebo nesprávně fungujících zdvihátek ventilů. Analýzou oleje se často hodnotí opotřebení, vůle nebo poškození ložisek a jejich montážních součástí. Významnou roli hraje posouzení stavu nebo tření převodovky. Zásadní je také schopnost posoudit stav radiálních ložisek.

Zkoumané parametry

Významnou roli při analýze hraje posouzení schopnosti oddělovat vodu (deemulgovatelnost) a tendence k pěnění. Za zvážení stojí také index částic AWC, který analyzuje mikroskopické snímky izolovaných kontaminujících částic z oleje. Výhodou tohoto přístupu je posouzení stavu stroje na základě empirických vztahů vytvořených na základě znalosti základních velikostí, množství a typů pevných částic přítomných v analyzovaném vzorku oleje.

Obsah vody je při analýze klíčový. Její přítomnost v oleji může naznačovat netěsnost v mazacím systému. Při analýze se posuzuje také obsah prvků pocházejících z přísad a částic vzniklých opotřebením součástí. Významnou roli při analýze hraje také číslo kyselosti a zásaditosti, nerozpustné pevné nečistoty, kinematická viskozita (při 40 °C a 100 °C), index viskozity a schopnost uvolňovat vzduch. Posuzuje se také elektrický průrazný odpor, bod vzplanutí, karbonizační zbytek a třída čistoty. Během analýzy se posuzuje také vzhled oleje a jeho barva.

Analytické přístroje a zařízení

Na trhu je k dispozici řada zařízení, která mohou provádět analýzy oleje. Systémy laboratorních jsou proto často založeny na vztahu mezi kvalitou oleje a jeho dobou provozu ve stroji a technickým stavem součástí stroje, které přicházejí do styku s olejem. Takto vznikají matematické modely, které umožňují posouzení aktuálního stavu stroje. Často se poskytují dvě úrovně diagnostiky: výsledky jednotlivých parametrů a tzv. celková diagnóza, která je výsledkem více výpočtů. Proto se všechny charakteristiky porovnávají s kriteriálními hodnotami a s výsledky předchozích vzorků. Důležitým prvkem výpočtů je analýza předchozích diagnóz provedených pro komponenty stejného typu stroje nebo strojů stejné konstrukce. Dále se zohledňují faktory specifické pro konkrétní odvětví, například prach v těžebním průmyslu. Všechny zprávy jsou barevně odlišeny. Zelená barva označuje správnost stroje. Varování vyžadující zvýšené sledování stroje jsou označena oranžově. Červená barva označuje vážné problémy, které vyžadují rychlou reakci.

Za zmínku stojí emisní spektrometry. Nejčastěji jsou založeny na rotační emisní spektrometrii. Provádění výzkumu pomocí tohoto typu přístroje umožňuje elementární analýzu olejů, maziv, paliv a chladicích kapalin bez přípravy vzorku. Užitečné řešení nabízejí také ferografy. Umožňují analýzu částic a kontaminantů obsažených v použitých olejích. Výsledky analýzy, známé jako ferogramy, lze uložit do počítače. Velikost částic, uspořádání a povrchové vlastnosti ferogramu umožňují stanovit stupeň opotřebení stroje.

Za zvážení stojí i automatické viskozimetry. Umožňují posouzení dynamické viskozity oleje při vysokých teplotách a vysokých smykových rychlostech. Typický přístroj měří točivý moment potřebný k otáčení rotoru v kuželovém statoru s mezerou 3,5 mikronu. Nastavitelné otáčky motoru umožňují smykovou rychlost mezi 50 000 a 7 miliony sekund-1.

S ohledem na analýzy hydraulických olejů

Pro analýzu hydraulického oleje jsou určena speciální zařízení. Užitečné je nepřetržité sledování třídy čistoty kapaliny a koncentrace nečistot. Naměřené hodnoty se přenášejí do paměti počítače a speciální program prezentuje výsledky v grafické a tabulkové podobě. Podobně se provádí nepřetržitá on-line analýza vody rozpuštěné v oleji.

Praktické poznámky

Správný odběr vzorků je klíčovým prvkem analýzy. Na tom do značné míry závisí spolehlivost výsledků a přesná interpretace stavu stroje. Proto je důležité zvolit vhodné místo odběru vzorků. Musí být reprezentativní pro celý mazací systém. Místem odběru vzorků by nemělo být dno nádrže ani žádné jiné místo, kde se hromadí usazeniny. Následující vzorky musí být vždy odebírány ze stejného místa s ohledem na stejné provozní podmínky stroje. Při odběru vzorků se ujistěte, že nádoba, do které bude vzorek odebrán, je sterilní. Všechny kontaminanty by měly nejprve z potrubí vytéct. Vzorky by měly být odebírány za chodu stroje nebo bezprostředně po jeho zastavení. Místo odběru vzorků oleje by mělo být před filtrem.

Není pochyb o tom, že čas je během analýzy klíčový, zejména pokud je vzorek odesílán do laboratoře. Výsledky analýzy musí být také co nejrychleji doručeny osobám odpovědným za strojní zařízení továrny. Zásadní je také přijetí vhodných preventivních opatření.

Za zmínku stojí také soupravy, které umožňují provádět ruční testy oleje přímo v provozním prostředí stroje. To umožňuje především stanovení třídy čistoty. Používají se mikroskopické a automatické metody, včetně blokačních a optických čítačů. Zásadní je stanovení obsahu vody v oleji. Stanovuje se číslo kyselosti a čistota vnitřních částí olejových systémů se zkoumá pomocí videoskopu.

Při provádění analýzy oleje se doporučuje využít služeb externích firem s odpovídajícími odbornými znalostmi a vybavením. Na základě analýzy oleje lze přistoupit především k prodloužení provozní doby maziva, je možno posoudit stav stroje, správnost mazání a implementovat moderní mazací postupy. Výsledkem jsou nižší provozní náklady strojů.

Standardní analýza zahrnuje zkoumání fyzikálně-chemických vlastností čerstvých i použitých olejů a plastických maziv. Stejně důležité je zkoumání kontaminantů nalezených v použitých olejích. Analýza diagnostikuje stav a trvanlivost oleje. Na základě takto získaných informací se posuzuje technický stav strojů a zařízení. Jsou formulovány závěry a doporučení, jak působit proti degradaci olejů, strojů a zařízení.