Як забезпечити належну чистоту оливи в системах змащення

Що таке чистота оливи?

Чистота оливи — це показник рівня вмісту твердих частинок-забруднювачів у оливі, включно з нерозчинними та твердими частинками. Прийнятні рівні чистоти оливи часто визначаються рекомендаціями виробника оригінального обладнання (OEM) і можуть контролюватися за допомогою методів проактивного технічного обслуговування.

Особливо важливо підтримувати чистоту оливи в застосуваннях з малими зазорами (наприклад, в обладнанні із сервоклапанами) або в жорстких умовах експлуатації (наприклад, за екстремальних температур, тисків чи швидкостей).

Чинники, що спричиняють забруднення оливи

Існує два основних джерела забруднення оливи.

Зовнішні джерела: до них належать сторонні частинки, як-от бруд, пил та інші тверді частинки, що потрапляють у систему.

Внутрішні джерела: до них належать частинки зносу, що забруднюють оливу внаслідок механічного зносу. Існує чотири основні типи механічного зносу: абразивний, втомний, адгезійний та ерозійний. У таблиці нижче детальніше описано кожен тип зносу та окреслено його вплив на роботу обладнання.

Як вимірюють чистоту оливи?

Чистоту оливи вимірюють за кодом чистоти ISO 4406. Цей код кількісно описує рівні забруднення твердими частинками на мілілітр оливи для розмірів 4, 6 та 14 мкм.

Першим кроком у вимірюванні чистоти оливи є підрахунок твердих частинок одним із кількох методів підрахунку частинок. До них належать наведені нижче.

ISO 4407: за цим методом зразок оливи пропускають через дуже тонкий фільтрувальний диск, щоб уловити частинки. Потім за допомогою оптичного мікроскопа підраховують частинки розміром від 5 до 15 мкм. Це був один із перших методів підрахунку частинок, але він надзвичайно тривалий і сьогодні застосовується рідко.

ISO 11500: цей метод, що є найпоширенішим сьогодні, використовує оптичний лічильник частинок. Лазер або біле світло фокусується на капілярній зоні детектування. Коли зразок оливи проходить через зону детектування, частинки створюють тінь на фотоелементі. Падіння напруги, що його дає фотоелемент, допомагає визначити розмір частинок, які проходять. Підраховуються всі частинки розміром понад 4, 6 та 14 мкм. Оскільки тест повністю автоматизований, результати обробляються швидко.

ASTM D7647-10: цей метод використовує те саме лазерне обладнання, що й метод ISO 11500, але випробувальний зразок попередньо обробляють методами розведення розчинником. Ці методики дають змогу усунути частину «м'яких частинок», що уможливлює натомість підрахунок твердих частинок, які найсуттєвіше впливають на знос обладнання. Однак цей тест триваліший за метод ISO 11500.

Незалежно від застосованого методу випробування критично важливо взяти релевантний і репрезентативний зразок під час вимірювання кількості частинок, щоб правильно визначити рівень забруднення. Неправильний відбір проби може негативно вплинути на рівень чистоти у пробовідбірній пляшці, що спотворить результати та призведе до хибних висновків.

Визначення рівня забруднення

Щойно оператори точно виміряли кількість частинок, їм слід використати класифікацію ISO 4406, щоб визначити рівень забруднення.

Як зазначалося раніше, код чистоти ISO кількісно описує рівні забруднення твердими частинками на мілілітр рідини для трьох розмірів: 4, 6 та 14 мкм. Код виражається трьома числами, які відповідають кодам рівня забруднювача для відповідного розміру частинок. Код охоплює всі частинки зазначеного розміру та більші.

Як визначити належний цільовий код чистоти оливи?

Найкращий спосіб визначити цільовий код чистоти оливи для конкретної одиниці обладнання — звернутися до Таблиці рекомендованих цільових кодів чистоти ISO та підбору фільтрувальних матеріалів для систем, що використовують рідини на нафтовій основі, за ISO 4406, наведеної нижче. Ця таблиця допомагає визначити рівень чистоти, потрібний для кожного застосування, а також фільтрацію, необхідну для його підтримання.

Як читати таблицю та коефіцієнт бета

*Залежно від об'єму системи та жорсткості умов експлуатації для досягнення та підтримання бажаної чистоти рідини може знадобитися комбінація фільтрів з різним ступенем ефективності фільтрації. Фільтри класифікуються за коефіцієнтом бета βx[c] для конкретного розміру частинок Xмкм.

Коефіцієнт бета визначається як відношення кількості частинок розміром ≥ X мкм на вході фільтра до кількості таких самих частинок на виході. Ефективність вимірюється у багатопрохідному тесті: що більше число, то ефективніший фільтр для заданого розміру частинок у мікронах.

Як визначити належний цільовий код чистоти оливи? (продовження)

Використовуючи цю таблицю як орієнтир, операторам слід дотримуватися кількох базових настанов, щоб обрати правильні цільові значення.

Критерій вибору цільового значення має ґрунтуватися на найбільш чутливому компоненті системи змащення, особливо коли центральний резервуар живить кілька систем.

Якщо використовується рідина не на нафтовій основі або змащувальний матеріал на водній основі (наприклад, водні гліколі), застосовуйте цільовий код чистоти ISO на одне значення нижчий, ніж у таблиці.

Оберіть цільовий код чистоти ISO на два значення нижчий, ніж показано, якщо обладнання працює за умов частих холодних пусків, надмірних ударних навантажень чи вібрації, або якщо компонент є критичним для надійності системи.

Дотримання цих настанов допомагає забезпечити оптимальну надійність і безпеку обладнання, що дає: зниження витрат на ремонт і заміну; подовження терміну служби оливи; відповідність вимогам гарантії на обладнання; скорочення виробничих простоїв.

Як досягти та підтримувати належну чистоту оливи?

Після вибору відповідного цільового коду чистоти ISO для застосування слід урахувати кілька міркувань, щоб досягти та підтримувати бажану чистоту: тонкість фільтрації (мікронний рейтинг); ефективність фільтра (коефіцієнт бета); розмір фільтра; повнопотокова чи байпасна (бічна) фільтрація; а також місце розташування фільтрації.

Щодо розташування фільтрації варто передбачити: фільтрацію під час приймання змащувального матеріалу; фільтрацію під час видачі змащувального матеріалу; фільтрацію за встановленим інтервалом або на основі аналізу оливи за допомогою портативних фільтрувальних установок; постійну фільтрацію, встановлену безпосередньо на обладнанні.

Зберігання та поводження

Змащувальні матеріали стають вразливими до забруднення під час зберігання, і особливо під час поводження з ними чи переміщення. Через це отримання сертифіковано чистої оливи є найменш ефективним способом досягнення бажаної чистоти, якщо тільки її не доставляють безпосередньо до застосування.

Навіть герметичний контейнер схильний до проникнення забруднення частинками та водою, оскільки температура повітря навколо контейнера підвищується та знижується.

Щоб зменшити забруднення під час зберігання: зберігайте змащувальні матеріали в герметичних контейнерах, що перебувають у захищеному приміщенні чи будівлі; обладнайте контейнери фільтрацією повітря та води; бочки слід зберігати горизонтально з великою та малою пробками в положеннях «3 та 9 годин»; одразу після використання закривайте пробки.

Видача та експлуатація

Видача змащувального матеріалу та його робота в обладнанні — найкритичніший крок у досягненні та підтриманні бажаної чистоти оливи. Це останні точки перед тим, як змащувальний матеріал контактує з критичними компонентами зносу.

Щоб досягти та підтримувати належну чистоту оливи, операторам слід дотримуватися таких найкращих практик видачі та обслуговування: завжди використовуйте спеціальні насоси, візки та шланги для видачі змащувального матеріалу; насос/візок для видачі має бути обладнаний фільтрувальним матеріалом відповідного розміру та ефективності під час заливання й доливання оливи; завжди очищайте заливну кришку перед її зняттям перед заповненням резервуара; змінюйте фільтрувальний матеріал, коли досягнуто рекомендований OEM максимальний перепад тиску.

Також: переконайтеся, що оливний резервуар закритий (без відкритої кришки), а заливна кришка завжди на місці; завжди обладнуйте сапун резервуара повітряним фільтром — залежно від чутливості застосування обладнайте резервуар матеріалом, що видаляє також і воду; запровадьте програму аналізу відпрацьованої оливи для моніторингу стану оливи в експлуатації та забезпечення відповідності цільовому коду чистоти ISO; контролюйте витоки оливи, оскільки частіші доливання наражають застосування на більший ризик проникнення забруднювачів.

Висновок

Підтримання належної чистоти оливи — це не лише про застосування правильних змащувальних матеріалів, а й про вжиття правильних заходів для забезпечення чистого робочого середовища, що допомагає мінімізувати ризик забруднення твердими частинками. Конкретніше, операторам слід запровадити програмний підхід до змащення, побудований навколо регулярних оцінок.

Встановіть межі: оператори мають використовувати описані в цій статті методики, щоб визначити прийнятні межі чистоти, потрібні для застосування. Далі слід застосувати належну фільтрацію для подальшого зниження ризику забруднення.

Виявляйте та усувайте джерела проникнення: оператори мають пильно підтримувати чисте виробництво, що мінімізує контакт змащувального матеріалу із забруднювачами. Це передбачає забезпечення належних практик зберігання й поводження, а також дотримання правильних протоколів під час видачі змащувального матеріалу та обслуговування обладнання.

Запровадьте регулярний аналіз відпрацьованої оливи: завдяки регулярній програмі аналізу відпрацьованої оливи оператори можуть краще відстежувати рівні чистоти змащувального матеріалу та швидко виявляти будь-які потенційні попереджувальні ознаки забруднення.

Дотримуючись цих настанов, оператори допомагають підтримувати належну чистоту оливи, що сприяє подовженню терміну служби обладнання та підвищенню продуктивності виробництва.