كيفية اختبار حالة زيت علبة التروس الصناعية

أعطال علب التروس تُؤثر سلبًا. أي عطل مفاجئ يُوقف خط الإنتاج لديك، ويُجبرك على إجراء إصلاحات طارئة تُكلف آلاف الدولارات، ويُسبب فوضى في جدول الصيانة. والأسوأ من ذلك؟ غالبًا ما تُفاجئك هذه الأعطال.

لكن ما لا يدركه معظم فرق الصيانة: علبة التروس تتحدث إليك باستمرار من خلال زيتها. قبل وقت طويل من حدوث عطل كارثي، يكشف فحص حالة الزيت عن المشاكل قبل 3 إلى 12 شهرًا.

كيفية أخذ عينات الزيت للحصول على نتائج دقيقة

أخذ العينات الضعيف يُفسد التحليل الجيد. يمكنك إجراء أي اختبار موجود، ولكن إذا لم تُمثل عينتك ما هو موجود بالفعل، فستُضللك النتائج.

المبدأ بسيط: إذا دخلتَ قمامة، خرجتَ قمامة. دعوني أريكم كيفية جمع العينات المهمة.

أين ومتى يتم أخذ العينات

خذ عينة من حوض علبة التروس أو نظام الدورة، حيث يضمن التدفق المضطرب خلط الزيت جيدًا. لا تأخذ عينة من مقياس الزيت، فقد لا يعكس الزيت الموجود هناك الحالة العامة.

التوقيت بالغ الأهمية. خذ عينات أثناء تشغيل علبة التروس في ظروف التشغيل العادية بعد الوصول إلى الاستقرار الحراري (أي أن يكون الزيت في درجة حرارة التشغيل العادية). يدور زيت التشغيل في جميع أنحاء علبة التروس، ملتقطًا جزيئات التآكل والشوائب من جميع المكونات. هذه هي الحالة الحقيقية.

إذا كانت السلامة تحظر أخذ عينة من علبة التروس أثناء التشغيل، قم بجمع العينة فورًا بعد إيقاف التشغيل - في غضون 15 دقيقة إذا كان ذلك ممكنًا - بينما لا يزال الزيت يحتوي على الحطام الناتج عن التشغيل.

احرص دائمًا على أخذ العينات من نفس الموقع في كل مرة. قد تتراكم المعادن والملوثات في أحواض علب التروس في أماكن محددة. يضمن موقع أخذ العينات الثابت تطابق نتائجك مع مرور الوقت.

إنشاء خط الأساس

تحليل الزيت الأول هو خط الأساس. خذ عينة من الزيت الطازج غير المستخدم من نفس الدفعة التي ستضعها في علبة التروس. أجرِ الاختبار الكامل على هذا الخط الأساسي.

لماذا تختار خط الأساس؟ لأنك بحاجة لمعرفة مستوى نظافة زيتك في علبة التروس الخاصة بك.

الزيت الجديد من المُصنِّع ليس نقيًا تمامًا، إذ يحتوي على معادن أثرية ناتجة عن عملية التصنيع وكميات قليلة من الماء. يُظهر خط الأساس الخاص بك هذه القيم الابتدائية. تُقارن جميع العينات المستقبلية بهذا الخط الأساسي.

قم بتوثيق كل شيء في خط الأساس الخاص بك: اللزوجة عند 40 درجة مئوية، وتركيزات العناصر للحديد والنحاس والألمنيوم والمعادن الأخرى، وعدد الجسيمات بتنسيق ISO 4406، ومحتوى الماء، وTAN، ونتائج FTIR إذا كنت تقوم بتشغيل هذا الاختبار.

استراتيجية الفاصل الزمني للعينة

بالنسبة لصناديق التروس الثقيلة والحساسة - وهي الوحدات التي قد يؤدي تعطلها إلى توقف العمليات بالكامل - يُنصح بأخذ عينات كل 250 إلى 500 ساعة تشغيل. أما بالنسبة لصناديق التروس الصناعية القياسية، فيكفي أخذ عينات كل 500 إلى 1,000 ساعة. وبالنسبة للمعدات غير الحساسة، فإن أخذ عينات شهريًا أو ربع سنويًا يكشف عن المشاكل الناشئة دون تكاليف اختبار باهظة.

تفسير نتائج تحليل الزيت - ماذا تعني الأرقام

لقد استلمتَ للتو نتائج مختبرك. جداول بيانات مليئة بالبيانات. ماذا يعني كل هذا؟

القاعدة الذهبية لتحليل الزيوت: الاتجاهات أهم من القيم المطلقة. قراءة معدنية عالية واحدة لا تثبت عطلًا في علبة التروس. يشير الاتجاه الصعودي المستمر عبر عينات متعددة إلى وجود مشكلة في طور التشكل.

قراءة نتائج عدد الجسيمات

في الواقع، من السهل فهم رمز ISO 4406 مثل "16/14/10" بمجرد معرفة التنسيق.

الرقم الأول يحسب الجسيمات التي يبلغ حجمها 4 ميكرومتر فأكثر لكل مليلتر من الزيت. الرقم الثاني يحسب الجسيمات التي يبلغ حجمها 6 ميكرومتر فأكثر. الرقم الثالث يحسب الجسيمات التي يبلغ حجمها 14 ميكرومتر فأكثر.

لذا فإن "16/14/10" يعني:

• 16 جزيئات ≥4 ميكرومتر لكل مل
• 14 جزيئات ≥6 ميكرومتر لكل مل
• 10 جزيئات ≥14 ميكرومتر لكل مل

قد يكون خط الأساس لديك "14/12/8" للزيت الجديد. بعد 500 ساعة من التشغيل، تكون قراءة العينة الثانية "15/13/9". هذا طبيعي - زيادة طفيفة نتيجة التآكل ودخول التلوث. بعد 1,000 ساعة، تكون القراءة "18/14/11". لا تزال القراءة تدريجية.

لكن إذا قفزت العينة الرابعة إلى "٢٤/١٨/١٤"، فهذه علامة تحذيرية. ارتفع عدد الجسيمات بشكل ملحوظ، مما يشير إلى تآكل متسارع. حان الوقت للتحقيق وربما التخطيط للصيانة.

عادةً ما يكون زيت علبة التروس الجديدة نظيفًا "١٥/١٣/١٠" أو أقل. الزيت المُستخدَم في الخدمة مقبولٌ حوالي "١٨/١٦/١٣". عندما تصل إلى "٢١/١٩/١٥"، فكّر في تغيير الزيت.

اتجاهات تركيز المعادن

يحتوي تقرير التحليل الطيفي للعناصر الخاص بك على الحديد والنحاس والألمنيوم والمعادن الأخرى بوحدة جزء في المليون.

يظهر خط الأساس الجديد للنفط عادةً ما يلي:

• الحديد: 5-10 جزء في المليون
• النحاس: 2-5 جزء في المليون
• الألومنيوم: 2-5 جزء في المليون

بعد التشغيل العادي، تزداد هذه الأرقام تدريجيًا. ومن المتوقع أن يرتفع تركيز الحديد من ١٥ جزءًا في المليون إلى ٢٥ جزءًا في المليون ثم إلى ٣٥ جزءًا في المليون على مدار عدة أشهر نتيجةً لتآكل علبة التروس السليمة.

ولكن انتبه لهذه التنبيهات:

• يشير النحاس أو الألومنيوم الذي يزيد عن 15 جزء في المليون إلى تآكل المحمل
• يشير الحديد الذي يزيد عن 100 جزء في المليون إلى تآكل شديد في المعدات أو المحمل
• تشير الارتفاعات المفاجئة (القفز بأكثر من 10 أجزاء في المليون في فترة زمنية واحدة) إلى التآكل الحاد

الرقم المطلق أقل أهمية من التوجه العام. علبة تروس تحتوي على ٥٠ جزءًا في المليون من الحديد باستمرار مع مستويات ثابتة أقل إثارة للقلق من قفزة الحديد من ٢٠ إلى ٤٥ جزءًا في المليون في فترة زمنية واحدة.

تكشف المعادن المختلفة عن مشاكل مختلفة. يشير الحديد المستقر مع النحاس المتصاعد إلى تدهور المحمل. بينما يشير الحديد المستقر مع النحاس المستقر إلى تآكل التروس. هذه الفروقات تُرشدك في بحثك عن سبب العطل.

اتجاهات اللزوجة وما هي التغييرات التي تشير إليها

عادةً ما تتغير اللزوجة قليلاً خلال عمر الزيت. التغير بنسبة ±10% يُعتبر شيخوخة طبيعية.

انخفاض اللزوجة المفاجئ - بنسبة ١٥-٢٠٪ خلال فترة زمنية واحدة - يُشير إلى تخفيف الماء أو الوقود (في بعض أنواع علب التروس). يُعد تلوث الماء السبب الأرجح. عادةً ما يُلاحظ ارتفاع نسبة الماء إلى جانب انخفاض اللزوجة.

تشير الزيادة التدريجية في اللزوجة على مدار أشهر إلى الأكسدة. يتحلل الزيت، تاركًا جزيئات أثقل. هذه عملية شيخوخة طبيعية. عندما تزيد اللزوجة بنسبة 20% عن المواصفات، يكون الزيت على وشك انتهاء عمره الافتراضي.

المفتاح هو التعرّف على الأنماط. تُشير الزيادة والنقصان التدريجيان إلى قصة متوقعة للشيخوخة الطبيعية. أما التغيرات المفاجئة فتتطلب بحثًا.

تطور TAN - بعد أكسدة الزيت

يبدأ زيت التروس الجديد بتركيز TAN يتراوح بين 0.05 و0.15 ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام. مع مرور الأشهر، يزداد تركيز TAN تدريجيًا مع تراكم نواتج الأكسدة.

من المتوقع أن يزداد TAN بمقدار ٠.٠٥ إلى ٠.١٠ تقريبًا سنويًا من التشغيل، حسب درجة حرارة التشغيل. في علبة تروس باردة، يرتفع TAN ببطء. وفي علبة تروس ساخنة، يتسارع.

عندما يصل مؤشر TAN إلى 0.3 أو 0.4، فأنت في منطقة الخطر. يتدهور الزيت ويوفر حماية أقل. عند مستوى 0.5 ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام، يُنصح بتغيير الزيت.

ارتفاع مفاجئ في مؤشر TAN - من 0.2 إلى 0.4 في فترة زمنية واحدة - يُشير إلى إجهاد حراري أو تلوث مائي. حدث شيء ما. افحص درجة حرارة علبة التروس أو ابحث عن تسرب مياه.

مؤشر TAN الرائج بسيط: ارسمه مقابل ساعات العمل أو الأشهر التقويمية. الارتفاع الثابت أمر طبيعي، والقفز المفاجئ أمر غير طبيعي.

الأخطاء الشائعة في تفسير تحليل الزيت

لقد راجعتُ عشرات برامج تغيير زيت علبة التروس، وألاحظ نفس الأخطاء مرارًا وتكرارًا. هذه الأخطاء تُكلّف المصانع أموالًا ومعدات.

الخطأ الأول: اعتبار نتائج فردية أمرًا مسلمًا به دون سياق تاريخي. ستحصل على تقرير يُظهر ارتفاعًا في مستوى الحديد وحالة ذعر. ولكن بدون خط الأساس والعينات السابقة، لا يمكنك معرفة ما إذا كان هذا مشكلة أم تباينًا طبيعيًا. تأكد دائمًا من تحديد خط الأساس والاتجاه في عينات متعددة قبل اتخاذ أي إجراء.

الخطأ الثاني: تجاهل الاتجاهات والتركيز على الأرقام المطلقة. أظهرت إحدى العينات تركيزًا للحديد يبلغ 45 جزءًا في المليون. هل هذا سيء؟ يعتمد ذلك كليًا على مستوى الحديد الأساسي لديك والعينات السابقة. إذا كان تركيز الحديد الأساسي لديك 8 أجزاء في المليون، واستمر في الارتفاع تدريجيًا (12، 18، 26، 35، 45)، فإن هذا الاتجاه مثير للقلق حتى عند مستوى 45 جزءًا في المليون. أما إذا كان تركيز الحديد الأساسي لديك 40 جزءًا في المليون، واستمر بين 42 و48 جزءًا في المليون لست عينات، فغالبًا ما يكون الوضع جيدًا.

الخطأ الثالث: المبالغة في رد الفعل تجاه محفزات الإنذار دون التحقق من السبب الجذري. يُشير تقرير مختبرك إلى وجود "عدد جسيمات مرتفع" بناءً على حدّ تنبيه. غيّرت الزيت فورًا. ربما كان ذلك صحيحًا. ربما أُخذت العينة مباشرةً بعد تغيير الفلتر عندما كانت الجسيمات السائبة تتدفق. ربما كانت زجاجة العينة ملوثة. تحقق أولًا.

الخطأ الرابع: التغاضي عن تلوث المياه حتى يصبح كارثيا. يرتفع محتوى الماء تدريجيًا: ٢٠٠ جزء في المليون، ٤٠٠ جزء في المليون، ٦٠٠ جزء في المليون. تلاحظ ذلك ولكنك لا تتصرف، فلا يُثير أي مستوى أي قلق. ثم فجأةً، يتحول لون الزيت إلى اللون الأبيض، وتتآكل التروس، وتحتاج إلى إعادة بناء علبة التروس. لا تدع الماء يتراكم. إذا تجاوز مستوى الماء ٥٠٠ جزء في المليون، فابحث عن مصدر التسرب أو التلوث.

الخطأ رقم 5: اختيار خاطئ للمزلق مما يجعل التفسير مستحيلا. يُحدد دليل علبة التروس زيتًا صناعيًا ISO VG 220 مع إضافات EP. يستبدله أحدهم بزيت معدني ISO VG 150 لتوفير المال. الآن، بياناتك الإحصائية عديمة الفائدة لأن الزيت يحتوي على عبوات إضافات وخصائص لزوجة مختلفة تمامًا. لا يتطابق خط الأساس مع زيتك المستخدم. التزم بزيوت التشحيم المحددة من الشركة المصنعة.

بناء برنامج فعال لتحليل النفط

لقد تعلمتَ الاختبارات، وإجراءات أخذ العينات، والتفسير. الآن، لنُجمّعها في برنامج عملي.

إنشاء خط الأساس واختيار الفواصل الزمنية

الخطوة 1: اطلب زيت التروس المفضل لديك وقم بتوثيق رقم الدفعة أو الدُفعة.

الخطوة الثانية: قبل ملء علبة التروس، خذ عينة من الزيت الجديد وشغّل مجموعة الاختبار الكاملة. هذا هو خط الأساس.

الخطوة 3: املأ علبة التروس بنفس الزيت.

الخطوة 4: حدد فترة أخذ العينات بناءً على حرجة علبة التروس. المعدات الحرجة: كل 250-500 ساعة تشغيل. المعدات الصناعية القياسية: كل 500-1,000 ساعة. المعدات غير الحرجة: كل 1,000 ساعة فأكثر أو كل ثلاثة أشهر.

الخطوة 5: تحديد موقع أخذ العينات وإجراءاته بدقة. وثّق ذلك لضمان أخذ كل فني للعينات بانتظام.

تعيين عتبات العمل والتنبيهات

تعمل مستويات التنبيه القياسية مع معظم علب التروس:

عدد الجسيمات: تشير زيادة رمزَي ISO أو أكثر إلى تآكلٍ مُحتمل. مثال: الانتقال من 16/14/10 إلى 18/16/12 أو أعلى يُؤدي إلى إجراء فحصٍ والتخطيط المُحتمل لتغيير الزيت.

تركيز المعدن: يشير ارتفاع تركيز الحديد عن 100 جزء في المليون، أو النحاس أو الألومنيوم عن 15 جزءًا في المليون، إلى تآكل غير طبيعي. أي زيادة سريعة (أكثر من 15 جزءًا في المليون في فترة زمنية واحدة) تستدعي الانتباه.

محتوى الماء: إذا تجاوزت نسبة الرطوبة ٥٠٠ جزء في المليون، فيجب فحص مصدرها. أما إذا تجاوزت ١٠٠٠ جزء في المليون (٠٫١٪)، فيتعين تغيير الزيت فورًا.

اللزوجة: يجب أن يؤدي التغيير الذي يزيد عن ±15% من خط الأساس إلى إثارة التحقيق في السبب الجذري.

تان: تشير إشارات الاقتراب من ٠.٥ ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام إلى التخطيط لتغيير الزيت. تشير القفزات المفاجئة بمقدار ٠.١٥ أو أكثر إلى إجهاد حراري أو تلوث.

خصّص هذه الحدود بناءً على معداتك وخبرتك. قد يتحمّل صندوق تروس يعمل في بيئة بحرية قاسية حدودًا مختلفة عن صندوق تروس يعمل في مصنع مُكيّف.

التوثيق والاتجاهات

أنشئ جدول بيانات بسيطًا أو استخدم برنامج تحليل الزيت لتتبع بياناتك. لكل عينة، سجّل ما يلي:

• التاريخ ورقم العينة
• ساعات تشغيل علبة التروس
• نوع الزيت ورقم الدفعة
• مكان وطريقة أخذ العينات
• جميع نتائج الاختبار (اللزوجة، عدد الجسيمات، المعادن الأولية، الماء، TAN، FTIR إذا تم استخدامه)
• أي مشاكل أو ملاحظات في علبة التروس
• الإجراء المتخذ (لا شيء، المراقبة، تغيير الزيت المجدول، إلخ.)

راجع بياناتك ربع سنويًا. حدّد العوامل الرئيسية (عدد الجسيمات، تركيزات المعادن، الماء، اللزوجة) مُقارنةً بساعات العمل. الاتجاهات تكشف الحقيقة.

بعد ست عينات، ستبدأ برؤية أنماط. بعد عام، ستفهم نطاق الأداء الطبيعي لمعدّاتك. بعد عامين، يمكنك التنبؤ بموعد تغيير الزيت بدلًا من التخمين وفقًا لمواعيد تغيير الزيت المُصنّعة.

خاتمة

لا يحدث عطل علبة التروس فجأة، بل يتطور تدريجيًا. تتآكل أسنان التروس تدريجيًا، وتتعب المحامل، ويتلف الزيت، وتتراكم الرطوبة.

يسمح لك تحليل الزيت برؤية هذا التقدم قبل حدوث الفشل الكارثي.

تعمل معظم فرق الصيانة في وضعية أزمات: تتعطل المعدات، فيسارعون لإصلاحها، آملين ألا يتكرر ذلك غدًا. تحليل الزيت يُمكّنك من كسر هذه الحلقة المفرغة.