Phân tích độ nhớt định kỳ và khắc phục sự cố .Khi độ nhớt của dầu thay đổi đáng kể thì điều đó có ý nghĩa. Phần lớn các đặc tính liên quan đến chất bôi trơn sai, bị ô nhiễm hoặc giảm chất lượng sẽ gây ra sự thay đổi độ nhớt.
Được khôi phục lại, khi có xu hướng độ nhớt của dầu đã qua sử dụng và không có sự thay đổi đáng báo cáo nào xảy ra, người ta có thể kết luận rằng nhiều điều có thể xảy ra với dầu vẫn chưa xảy ra. Chúng bao gồm quá trình oxy hóa, cắt mỏng, suy giảm nhiệt và nhiều điều kiện phổ biến khác.
Dấu hiệu thay đổi độ nhớt có rất nhiều. Đối với nhiều tổ chức, các nguyên nhân được chẩn đoán không đúng dẫn đến sự cố tái phát (từ cùng một nguyên nhân) với mỗi lần thay dầu. Điều này xảy ra khi các phòng thí nghiệm dầu thấy có sự thay đổi về độ nhớt và chỉ khuyến nghị xả khoang chứa dầu và thay dầu nhớt.
Bài báo này được viết để cung cấp một danh sách có tổ chức các lý do phổ biến và không phổ biến cho độ nhớt của chất bôi trơn không phù hợp. Các ứng dụng khác nhau của chất bôi trơn rất rộng rãi và hồ sơ về các lỗi độ nhớt của chất bôi trơn đang sử dụng không đầy đủ, nên có thể nhiều điều kiện gây ra sự đùn nhớt đã bị bỏ qua ở đây.
Độ nhớt thay đổi như thế nào
Hãy nghĩ về các phân tử của dầu như một rổ lớn gồm cả trái cây hỗn hợp. Khi bạn úp rổ, trái cây sẽ trở thành một thể lỏng và chảy ra khỏi rổ. Trong rổ có anh đào, mận, chanh, táo, bưởi và dưa. Quả có kích thước và trọng lượng khác nhau giống như các phân tử của dầu khoáng thông thường.
Khi dầu thô được tinh chế, các phân tử được phân tách theo trọng lượng phân tử của chúng thành các nhóm rộng (ví dụ: nhỏ, vừa và lớn). Độ nhớt của dầu về cơ bản tương quan với kích thước trung bình của các phân tử của một loại dầu nhất định, tức là các phân tử nhỏ có độ nhớt thấp (dầu loãng) và các phân tử lớn có độ nhớt cao (dầu đặc).
Để thay đổi độ nhớt, kích thước trung bình của các phân tử cần thay đổi. Hầu hết các loại dầu khoáng có độ nhớt cụ thể đều có các phân tử với nhiều kích cỡ khác nhau. Tuy nhiên, nếu độ nhớt của dầu cao thì kích thước chủ yếu là lớn.
Điều ngược lại là đúng đối với dầu có độ nhớt thấp. Quay trở lại với phép tương tự về trái cây, độ nhớt của giỏ các loại trái cây sẽ thay đổi nếu loại bỏ tất cả các quả anh đào. Điều này sẽ làm tăng kích thước trung bình của quả và độ nhớt. Trong trường hợp có chất bôi trơn, dầu chạy nóng có thể làm sôi các phân tử nhỏ, tạo ra hiệu ứng tương tự.
Để giảm độ nhớt, có thể tách đôi quả dưa để làm chúng nhỏ hơn. Với dầu, các phân tử có thể “phân cắt” hoặc nứt thành nhiều mảnh khi chúng tiếp xúc với nhiệt độ cực cao. Một cách khác để giảm độ nhớt của giỏ trái cây là thêm anh đào, chanh và mận vào hỗn hợp.
Điều này tương tự như việc thêm dầu có độ nhớt thấp vào dầu có độ nhớt cao hơn. Độ nhớt pha trộn nằm ở đâu đó giữa hai loại. Loại loãng này cũng xảy ra khi dầu máy bị nhiễm nhiên liệu.
Phần sau đây tóm tắt cách độ nhớt có thể thay đổi bằng cách sử dụng phép tương tự giỏ trái cây của chúng tôi:
Giảm độ nhớt:
1. Thêm nhiều trái cây nhỏ (trộn nhiên liệu với dầu).
2. Loại bỏ một số quả lớn (loại bỏ tĩnh điện các chất không tan trong oxit).
3. Cắt trái cây lớn thành những miếng nhỏ hơn (cắt mỏng chất cải tạo VI và bẻ vụn chất bôi trơn).
Tăng độ nhớt:
1. Thêm nhiều trái cây lớn (thêm dầu trang điểm có độ nhớt hơn).
2. Loại bỏ một số quả nhỏ (đun sôi các phần hiđrocacbon nhẹ).
3. Keo một số quả nhỏ thành một chùm nhiều quả lớn (quá trình oxy hóa, quá trình trùng hợp, v.v.).
Hiệu ứng độ nhớt tổng bằng không (hai sự kiện bù trừ đồng thời):
1. Quả nhỏ và quả lớn được thêm vào cùng một lúc (khi dầu động cơ bị ô nhiễm cả nhiên liệu và muội than, nhiên liệu sẽ giảm độ nhớt và muội than tăng lên).
2. Cắt nhỏ (cắt thành từng miếng) quả lớn và đồng thời loại bỏ quả nhỏ (nhiệt độ cao làm nứt các phân tử dầu để tạo khí bay hơi ra khỏi dầu).
Thanh bên – Nguyên nhân khiến độ nhớt thay đổi (Bấm vào đây)
Phát hiện sớm, chìa khóa để quản lý sức khỏe
Trong một số trường hợp, thay đổi độ nhớt nhẹ là bình thường; ví dụ, độ mỏng cắt nhỏ của bộ cải tiến VI của chất lỏng thủy lực tất cả các mùa. Tuy nhiên, trong các trường hợp khác, sự thay đổi độ nhớt của dầu có thể là dấu hiệu đầu tiên của một vấn đề nghiêm trọng hơn. Ví dụ, khi dầu mất tính ổn định oxy hóa, độ nhớt sẽ có xu hướng tăng lên.
Nếu vấn đề không được nhận ra và khắc phục, mức tăng 5% vô hại về độ nhớt sẽ sớm trở thành mức tăng 50%, nhanh chóng tăng lên 500%. Trong những trường hợp như vậy, mọi thứ càng trở nên tồi tệ hơn, chúng càng nhanh hơn. Vì vậy, phát hiện sớm là cấp thiết chiến lược.
Có hai chiến lược quan trọng mà người ta nên áp dụng. Đầu tiên là thiết lập một đường cơ sở thích hợp (không sử dụng “sản phẩm đánh máy” đã được xuất bản). Vì độ nhớt của dầu mới có thể thay đổi tới 20% và nằm trong Cấp độ nhớt ISO được chỉ định của nó, nên độ nhớt ban đầu thực tế phải được đo và ghi lại.
Rốt cuộc, sẽ khá khó để nhận ra sự thay đổi 10 phần trăm độ nhớt của một loại dầu đã qua sử dụng trong quá trình sử dụng nếu không xác định được độ nhớt ban đầu chính xác và được cho là nằm ở đâu đó trong phạm vi 20 phần trăm. Tốt hơn là nên đo độ nhớt của chất bôi trơn mới theo cách bạn định theo dõi độ nhớt của dầu đã qua sử dụng, với cùng một dụng cụ, cùng nhiệt độ, cùng quy trình, v.v.
Bởi vì một số chất bôi trơn là hỗn hợp của chất lỏng từ các lô khác nhau, đôi khi được trộn dần dần với dầu mới và dầu đã qua sử dụng trong một bể chứa lớn, độ nhớt ban đầu “được pha trộn” tốt nhất nên được đặt làm đường cơ sở, trái ngược với độ nhớt của bất kỳ lô dầu mới nào.
Khi chất bôi trơn đã được làm sạch, hãy đặt giới hạn. Nhiều sản phẩm phần mềm phân tích dầu sẽ tự động làm việc này. Bởi vì cả hai chuyến du ngoạn theo độ nhớt theo hướng Nam và Bắc đều đáng được quan tâm, nên các giới hạn ở cả hai hướng phải được thiết lập.
Trên thực tế, điều này đặt một “dải” hoặc “lớp bao” xung quanh độ nhớt cơ bản của dầu. Nếu độ nhớt có xu hướng cao hơn hoặc thấp hơn bởi một số đo đáng kể, giới hạn sẽ bị phá vỡ và tình trạng này được gắn cờ hoặc báo động.
Hầu hết các chương trình phân tích dầu hàng đầu đều áp dụng các giới hạn chặt chẽ trên và dưới đường cơ sở về độ nhớt. Đối với dầu cacte, độ nhớt thường được đo ở 100 ° C (212 ° F) trong khi gần như tất cả các chất bôi trơn khác được theo dõi ở 40 ° C (104 ° F). Nếu đã có đường cơ sở về độ nhớt đáng tin cậy, thì nên đặt các giới hạn cảnh báo và tới hạn.
Hình 1 gợi ý một số giới hạn thường được sử dụng cho cả cacte và chất bôi trơn công nghiệp. Khi đường cơ sở và giới hạn đã có, dữ liệu từ phân tích dầu đã qua sử dụng trở nên dễ hiểu hơn. Tham khảo biểu đồ khắc phục sự cố trong Hình 2 như một hướng dẫn về cách giải thích dữ liệu độ nhớt không phù hợp.
| Hình 1. Cách thiết lập giới hạn độ nhớt | |||
|
Giới hạn
|
Dầu cacte **
|
Dầu công nghiệp **
|
Dầu công nghiệp môi trường khắc nghiệt **
|
| Critical (trên) |
+ 20%
|
+ 10%
|
+ 7%
|
| Thận trọng (phía trên) |
+ 10%
|
+ 5%
|
+ 4%
|
| Thận trọng (thấp hơn) |
-5%
|
-5% *
|
-5% *
|
| Critical (thấp hơn) |
-10%
|
-10% *
|
-10% *
|
| * Hai lần lượng này đối với dầu có chất cải tiến VI. ** Giới hạn dầu cacte dựa trên cSt @ 100 ° C, dầu công nghiệp dựa trên cSt @ 40 ° C. Lưu ý: Dầu trong môi trường khắc nghiệta có nguy cơ cao bị phân hủy nhiệt và oxy hóa. |
|||
Tác động của trọng lượng riêng lên độ nhớt
Hầu hết các phòng thí nghiệm phân tích dầu thương mại đều triển khai việc sử dụng độ nhớt động học bằng cách sử dụng nhớt kế mao quản dòng trọng lực theo tiêu chuẩn ASTM D445 (IP 71S1 / 97). Một hạn chế hoặc nhiễu nổi tiếng liên quan đến phép đo độ nhớt động học xảy ra khi trọng lượng riêng của dầu thay đổi. Thông thường, nó tăng lên khi dầu già đi hoặc bị ô nhiễm. Điều này có thể xảy ra đồng thời với sự thay đổi độ nhớt hoặc nó có thể xảy ra độc lập với độ nhớt.
Nếu trọng lượng riêng tăng mà không thay đổi độ nhớt tuyệt đối (khả năng chống chảy hoặc cắt của dầu) thì sẽ có sự giảm độ nhớt động học tỷ lệ với sự thay đổi của trọng lượng riêng. Mặc dù không phải là một sự thay đổi độ nhớt thực sự, nhưng nó có khả năng bị mô tả sai như vậy. Ví dụ về cách trọng lượng riêng có thể làm tăng độ nhớt bao gồm nhiễm bẩn (chất rắn và chất lỏng nặng), quá trình oxy hóa, tổn thất do bay hơi, mảnh vụn mòn, nhiễm glycol, v.v.
Trong nhiều trường hợp, khi trọng lượng riêng của dầu tăng thì độ nhớt tuyệt đối cũng tăng theo. Hiệu ứng kết quả là sự phát biểu dưới mức độ tăng độ nhớt động học được báo cáo.
Khai thác tối đa từ việc theo dõi độ nhớt
Thêm phân tích độ nhớt định kỳ vào chương trình giám sát tình trạng dầu nhờn có ý nghĩa chiến lược tốt. Từ nhiều điều kiện khác nhau ảnh hưởng đến độ nhớt của chất bôi trơn, như đã liệt kê ở trang trước, việc thiếu thay đổi độ nhớt thực sự là một điều dễ chịu. Vì lý do này, nhiều chương trình độ tin cậy bổ sung phân tích độ nhớt tại chỗ và kiểm tra chất bôi trơn quan trọng và chất lỏng thủy lực thường xuyên.
Khi xu hướng độ nhớt không phù hợp xảy ra, phương pháp tốt nhất là xác định nguyên nhân gốc rễ của sự xuất hiện để nó có thể được ngăn chặn tái xuất hiện. Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp độ nhớt thay đổi sớm trong vòng đời của chất bôi trơn và / hoặc khi quan sát thấy sự thay đổi lớn về độ nhớt.
Cuối cùng, như với hầu hết các công cụ phân tích dầu và công nghệ bảo dưỡng, chỉ phân tích độ nhớt không cung cấp một bức tranh toàn cảnh về mọi thứ đang xảy ra với dầu và với máy móc. Các công cụ và phương pháp khác cũng quan trọng không kém trong việc triển khai kho vũ khí theo dõi tình trạng của bạn.
