Phân tích hạt tại chỗ

Phân tích hạt tại chỗ với việc sử dụng rộng rãi các máy đếm hạt cấp nhà máy, các tổ chức bảo trì ngày càng trở nên tinh vi và có kỹ năng hơn trong việc quản lý và kiểm soát độ sạch của dầu. Điều này đã dẫn đến việc khám phá ra một loạt các chiến thuật và thực hành mới liên quan đến việc kết hợp máy đếm hạt với các công cụ và phương pháp phân tích dầu tại chỗ quan trọng khác.

Sự ô nhiễm Sự ô
nhiễm có thể được định nghĩa là bất kỳ chất hoặc năng lượng không mong muốn nào đi vào hoặc tiếp xúc với dầu. Các chất bẩn có thể xuất hiện ở nhiều dạng, và có thể phá hủy dầu, các chất phụ gia và bề mặt máy móc. Nó thường bị coi là một nguồn hư hỏng vì tác động của nó thường chậm và không thể nhận thấy được, theo thời gian, thiệt hại tương tự như ăn mòn máy từ trong ra ngoài. Mặc dù không thực tế khi cố gắng loại bỏ sự nhiễm bẩn từ chất bôi trơn đang sử dụng, việc kiểm soát mức độ nhiễm bẩn trong giới hạn chấp nhận được có thể được thực hiện và cực kỳ quan trọng.

Các chất bẩn như hạt, độ ẩm, muội than, nhiệt, không khí, glycol, nhiên liệu, chất tẩy rửa và chất lỏng xử lý thường được tìm thấy trong dầu nhờn công nghiệp và chất lỏng thủy lực. Tuy nhiên, ô nhiễm hạt thường được công nhận là phá hủy dầu và máy móc nhiều nhất, điều này giải thích tại sao máy đếm hạt là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất trong phân tích dầu ngày nay. Ngoài ra, chiến lược trọng tâm dẫn đến thành công của nó trong việc giảm chi phí bảo trì và tăng độ tin cậy của máy móc là bảo trì chủ động.

Hình 1. Việc sử dụng bộ lọc và các điều kiện thay đổi ảnh hưởng đến xu hướng đếm hạt như thế nào.

Thực hiện một chiến lược bảo trì chủ động
Mặc dù lợi ích của việc phát hiện sự mài mòn bất thường của máy móc hoặc tình trạng chất bôi trơn bị lão hóa (có thể đạt được với các chương trình phân tích dầu) là rất quan trọng, nhưng chúng nên được coi là thấp trên thang độ quan trọng khi so sánh với mục tiêu tránh hỏng hóc. . Điều này đạt được bằng cách điều trị các nguyên nhân gây ra thất bại, không chỉ đơn giản là các triệu chứng, và cũng là nền tảng của phương pháp phổ biến được gọi là bảo dưỡng chủ động. Trên thực tế, cách hiệu quả duy nhất để có được các giải pháp đơn giản cho các vấn đề bảo trì máy móc phức tạp là thông qua bảo trì chủ động.

Bất cứ khi nào một chiến lược bảo trì chủ động được áp dụng, ba bước là cần thiết để đảm bảo đạt được các lợi ích của nó. Bởi vì bảo trì chủ động, theo định nghĩa, liên quan đến việc theo dõi và kiểm soát liên tục các nguyên nhân gốc rễ của lỗi máy, nên bước đầu tiên là đặt mục tiêu hoặc tiêu chuẩn gắn với từng nguyên nhân gốc. Trong phân tích dầu, nguyên nhân gốc rễ có tầm quan trọng lớn nhất liên quan đến sự nhiễm bẩn của chất lỏng (hạt, độ ẩm, nhiệt, chất làm mát, v.v.).

Tuy nhiên, quá trình xác định các mục tiêu chính xác và đầy thách thức (chẳng hạn như độ sạch cao) chỉ là bước đầu tiên. Việc kiểm soát các điều kiện của chất lỏng trong các mục tiêu này sau đó phải đạt được và duy trì. Đây là bước thứ hai và thường bao gồm việc đánh giá xem chất lỏng bị nhiễm bẩn như thế nào và sau đó loại bỏ các điểm xâm nhập này một cách có hệ thống. Việc lọc tốt hơn và sử dụng các thiết bị phân tách thường được yêu cầu.

Bước thứ ba là yếu tố hành động quan trọng của việc cung cấp vòng lặp phản hồi của một chương trình phân tích dầu. Khi các trường hợp ngoại lệ xảy ra (chẳng hạn như vượt quá kết quả mục tiêu), các hành động khắc phục sau đó có thể được thực hiện ngay lập tức. Sử dụng chiến lược bảo trì chủ động, kiểm soát ô nhiễm trở thành một hoạt động có kỷ luật nhằm theo dõi và kiểm soát độ sạch của chất lỏng cao, chứ không phải là một hoạt động thô bạo của các mức độ bẩn có xu hướng.

Cuối cùng, khi các lợi ích kéo dài tuổi thọ của việc bảo trì chủ động được hỗ trợ bởi các lợi ích cảnh báo sớm của bảo trì dự đoán, thì một chương trình bảo trì dựa trên điều kiện toàn diện sẽ mang lại kết quả. Trong khi bảo trì chủ động nhấn mạnh đến việc kiểm soát nguyên nhân gốc rễ, thì bảo trì dự đoán nhằm mục đích phát hiện hư hỏng ngay lập tức của cả đặc tính của chất lỏng và các bộ phận máy nhất định. Việc phát hiện sớm các lỗi máy và hao mòn bất thường này thường được coi là lĩnh vực phân tích dầu độc quyền trong lĩnh vực bảo dưỡng.

Hình 2. Các xu hướng của hạt được so sánh với phân tích tỷ trọng sắt để cho thấy các vấn đề về dầu bánh răng. Đường đứt nét cho biết khi nào điều kiện bắt đầu.

Quản lý ô nhiễm hạt
Không có đặc tính nào của dầu bôi trơn thách thức độ tin cậy của máy móc hơn các hạt lơ lửng. Sẽ không quá lời khi gọi các hạt lơ lửng như một phi hành đoàn xác máy bay cực nhỏ. Các hạt nhỏ có thể di chuyển trong dầu gần như vô thời hạn, và bởi vì chúng không bở (dễ bị vỡ vụn) như những người anh em lớn hơn của chúng, nên sự phá hủy có thể diễn ra liên tục.

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh, với bằng chứng thuyết phục, thiệt hại lớn hơn liên quan đến các hạt nhỏ. Tuy nhiên, hầu hết các chuyên gia bảo trì có quan niệm sai lầm về kích thước của các hạt và tác hại liên quan gây ra.

Những quan niệm sai lầm này liên quan đến định nghĩa mà mọi người thường áp dụng cho thế nào là dầu sạch và dầu bẩn. Và chính định nghĩa này ảnh hưởng đến việc thiết lập các mức độ sạch mục tiêu thích hợp cho dầu bôi trơn và chất lỏng thủy lực. Quá trình này không giống như một mạch hộp đen.

Nếu cần thay đổi đầu ra (tuổi thọ máy lâu hơn và đáng tin cậy hơn) thì phải thay đổi đầu vào (thay đổi lối sống; ví dụ, cải thiện độ sạch sẽ). Ví dụ, việc theo dõi cholesterol không phải là cách cứu con người khỏi bệnh tim, thay vào đó là những việc chúng ta làm để giảm cholesterol. Do đó, mức độ sạch mục tiêu tốt nhất là mức cho thấy sự cải thiện rõ rệt so với mức lịch sử.

Mặc dù có nhiều phương pháp được sử dụng để đạt được mức độ sạch mục tiêu cho dầu trong các ứng dụng khác nhau, nhưng hầu hết đều kết hợp tầm quan trọng của độ tin cậy của máy với độ nhạy tạp chất chung của máy để đặt mục tiêu.

Có nhiều cách tốn kém để đạt được dầu sạch, nhưng kinh nghiệm đã dạy chúng ta sự khôn ngoan trong việc loại trừ chất gây ô nhiễm – điều trị nguyên nhân chứ không chỉ triệu chứng. Bằng cách loại trừ hiệu quả sự xâm nhập của các chất gây ô nhiễm và loại bỏ kịp thời các chất gây ô nhiễm khi xâm nhập, các mục tiêu về độ sạch mới thường xuyên đạt được. Những lo ngại rằng chi phí lọc sẽ tăng lên thường không được nhận ra do sự kiểm soát tổng thể lớn hơn, đặc biệt là từ quan điểm của sự xâm nhập của hạt.

Hình 3. Xu hướng độ nhớt được so sánh với xu hướng hạt để xác định các vấn đề bôi trơn cacte. Đường đứt nét cho biết khi nào điều kiện bắt đầu.

Đếm hạt: Các
kỹ sư lọc “vô hình” học được rằng các hệ thống được kiểm soát là những hệ thống có các vòng phản hồi. Trong bảo trì chủ động, đây là bước giám sát (đếm hạt). Nếu điều này diễn ra thường xuyên, không chỉ đạt được việc bảo trì chủ động mà còn có thể phát hiện thường xuyên một loạt các vấn đề chung. Do đó, đếm hạt là một loại thử nghiệm bắt tất cả quan trọng. Bởi vì giá trị rõ ràng, không có gì lạ khi thấy các tổ chức kiểm tra độ sạch của dầu của họ thường xuyên hàng tuần.

Việc đếm hạt thường xuyên có tác động đáng ngạc nhiên đến việc thu được dầu sạch hơn. Khi độ sạch của dầu được kiểm tra và xác minh thường xuyên, một hiện tượng được gọi là bộ lọc vô hình sẽ xảy ra, tương tự như câu nói, “Điều gì được đo sẽ được thực hiện.”

Vì rất nhiều chất bẩn và ô nhiễm xâm nhập vào dầu thường xuất phát từ việc thực hiện bất cẩn của người vận hành và nhân viên thủ công, nên hiệu quả kết hợp của việc giám sát với một phương thức đào tạo có thể đi một chặng đường dài để đạt được các mục tiêu về độ sạch.

Sau đây là các cách sử dụng bảo trì chủ động và dự đoán phổ biến của máy đếm hạt tại chỗ:

Bảo trì chủ động

• Thường xuyên xác minh rằng dầu đang sử dụng nằm trong mức độ sạch mục tiêu.
• Kiểm tra độ sạch của các lần giao dầu mới.
• Nhanh chóng xác định các bộ lọc bị lỗi hoặc bị lỗi.
• Xác nhận rằng các vòng đệm và ống thở đang ngăn các chất gây ô nhiễm ra ngoài.
• Xác nhận rằng hệ thống được làm sạch và xả nước đúng cách sau khi sửa chữa.
• Xác nhận rằng máy mới đã được làm sạch và xả nước trước khi sử dụng.
• Nhận biết việc sử dụng các thùng chứa bẩn và các thực hành bảo dưỡng kém.
• Xác định thời gian sử dụng giỏ bộ lọc.

Bảo trì dự đoán

• Xác định độ mòn bất thường của máy ở giai đoạn đầu với xác nhận nhanh chóng bằng cách lặp lại.
• Xác định vị trí và nguồn gốc của mài mòn bất thường bằng phương pháp cách ly đa điểm.
• Xác minh tính hiệu quả của các công việc bảo dưỡng khắc phục và sửa chữa đã hoàn thành.
• Giám sát sự phát sinh mòn đột nhập của máy.
• Xác định các sản phẩm gỉ và ăn mòn bất thường trong dầu.
• Hỗ trợ xác nhận máy được cân bằng và thẳng hàng.
• Cho phép phân tích dầu trong phòng thí nghiệm có điều kiện hơn.
• Phục vụ như một màn hình hiệu quả để phân tích các mảnh vụn mòn.

Sự lựa chọn là của bạn
Nhiều loại máy đếm hạt tự động khác nhau được sử dụng bởi các phòng thí nghiệm phân tích dầu. Ngoài ra còn có một số máy đếm hạt cầm tay khác nhau trên thị trường (hơn 10). Hiệu suất của các thiết bị này có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào thiết kế và nguyên tắc hoạt động. Máy đếm hạt sử dụng tia laser được sử dụng rộng rãi vì khả năng đếm hạt trên nhiều kích cỡ.

Máy đếm hạt kiểu tắc nghẽn lỗ chân lông có độ nhạy trong phạm vi kích thước hẹp hơn; tuy nhiên, chúng được ưa chuộng vì khả năng phân biệt giữa các hạt cứng và các tạp chất khác trong dầu. Khi các quy trình và thực hành tốt được tuân thủ, cả hai loại máy đếm hạt đều mang lại giá trị và hiệu quả trong các ứng dụng bảo trì.

Hình 1 cho thấy xu hướng đếm hạt thay đổi như thế nào tùy thuộc vào ứng dụng máy và sự hiện diện của bộ lọc trên bo mạch. Bởi vì máy đếm hạt giám sát các hạt trong phạm vi kích thước chung được kiểm soát bởi bộ lọc, nên trạng thái cân bằng thường đạt được. Ví dụ, các hạt đi vào dầu từ quá trình xâm nhập trừ các hạt thoát ra từ quá trình lọc sẽ để lại nồng độ ở trạng thái ổn định. Khi các bộ lọc được chỉ định thích hợp và sự xâm nhập được kiểm soát, nồng độ ở trạng thái ổn định này sẽ nằm trong mục tiêu độ sạch.

Đối với các hệ thống không có bộ lọc liên tục, chẳng hạn như hộp giảm tốc cấp liệu, trạng thái cân bằng không được thiết lập một cách hiệu quả (không có quá trình loại bỏ hạt liên tục), điều này làm cho nồng độ hạt liên tục tăng lên. Tuy nhiên, việc kiểm soát ô nhiễm vẫn có thể đạt được bằng cách sử dụng định kỳ các hệ thống lọc di động như thùng lọc.

Bằng cách kết hợp việc sử dụng máy đếm hạt với các công cụ phân tích dầu tại chỗ khác, xu hướng đếm hạt có thể được giải thích hiệu quả hơn. Hình 2 cho thấy xu hướng đếm hạt từ hộp số công nghiệp tuần hoàn có thể được theo dõi và giải thích như thế nào khi phân tích tỷ trọng sắt được thêm vào như một thử nghiệm ngoại lệ.

Một số nhà cung cấp bán các dụng cụ phân tích tỷ trọng sắt. Hình 3 cho thấy xu hướng hạt có thể được so sánh như thế nào với xu hướng độ nhớt để tiết lộ một loạt các vấn đề bôi trơn cacte.

Đào tạo – Chìa khóa thành công
Giống như hầu hết các hoạt động trong công nghệ phân tích và bảo dưỡng dầu, thành công trong việc đếm hạt và kiểm soát ô nhiễm đòi hỏi giáo dục và phát triển kỹ năng. Trừ khi các chuyên gia bảo trì có hiểu biết về mục đích và mục tiêu của phân tích dầu, và thông thạo ngôn ngữ phân tích dầu, nếu không thì họ không thể thực hiện sứ mệnh của nó.

Điều này được thực hiện thông qua một lượng đào tạo và giáo dục tự do. Ngoài ra, điều này không nên tập trung vào một cá nhân mà nên phổ biến cho tất cả những người được hưởng lợi và đóng góp vào độ tin cậy của máy. Trên thực tế, đào tạo và giáo dục nên diễn ra ở nhiều cấp độ khác nhau bao gồm nhân viên thủ công, người vận hành, kỹ thuật và quản lý.

Thực hiện Kế hoạch
Một khi các nguyên tắc cơ bản này được thực hiện, phân tích dầu có thể tiến lên một cách hăng hái, bắt đầu bằng việc phát triển sứ mệnh và mục tiêu của nó. Và thay vì thờ ơ với các ngoại lệ phân tích dầu, có thể tiến hành các biện pháp khắc phục nhanh chóng và có thể thực hiện các biện pháp để ngăn chặn sự tái phát của chúng. Theo thời gian, việc bảo trì đột xuất trở nên hiếm hoi và rất ít ngoại lệ về phân tích dầu do môi trường vận hành máy lý tưởng trở nên được kiểm soát.

Cuối cùng, khi nhiều yếu tố của phân tích dầu và bảo dưỡng chủ động kết hợp với nhau thành một hoạt động bảo dưỡng gắn kết, các lợi ích sẽ không được phép bỏ qua. Không giống như nhiều ứng dụng của công nghệ mới, bảo trì chủ động tìm kiếm mục tiêu và phần thưởng không phải sự kiện. Những trường hợp không xảy ra này bao gồm dầu tiếp tục phù hợp để bảo dưỡng, máy móc không hỏng hóc và việc kiểm tra không cần thực hiện.

Sự tồn tại yên lặng này là sản phẩm của một hoạt động mang tính kỷ luật cao, nhưng đôi khi, người quan sát bình thường có thể hiểu nhầm là không cần thiết. Do đó, mối liên hệ chặt chẽ giữa các hoạt động của bảo trì chủ động với lợi ích của bảo trì chủ động phải được đo lường, theo dõi và hiển thị cho tất cả mọi người cùng xem.