Phân tích mảnh vụn khiến máy móc bị mài mòn

Phân tích mảnh vụn khiến máy móc bị mài mòn .Việc phân tích chất bôi trơn hệ thống truyền lực nhằm mục đích phát hiện lỗi và các kiểu mài mòn bất thường là một thực hành hữu ích trong các ứng dụng thiết bị di động. Thật không may cho nhiều người dùng, những kỹ thuật này không phải lúc nào cũng chuyển thành công vào các ứng dụng thiết bị tĩnh. Trong những năm gần đây, các phương pháp tiếp cận và kỹ thuật mới đã được cải tiến để cải thiện việc phát hiện các lỗi mới phát sinh và phát triển trong ổ trục và bộ bánh răng bằng cách sử dụng phân tích mảnh vụn mòn.

Trái ngược với việc áp dụng bất kỳ công nghệ mới hoặc mới nổi nào, những phương pháp mới này có hệ thống và chức năng hơn. Nó bắt đầu với những cải tiến trong quá trình lấy mẫu để làm phong phú dữ liệu và tiến hành thông qua việc sử dụng các chiến lược và chiến thuật cụ thể. Sau khi phát hiện được xác nhận, giai đoạn phân tích cuối cùng liên quan đến việc xác định hạt mòn bằng cách sử dụng cả kỹ thuật cổ điển và tiên tiến.

Giống như nhiều nỗ lực khác, thành công phụ thuộc nhiều hơn vào chất lượng thực thi hơn là sức mạnh của các công nghệ cơ bản. Ý tưởng này có thể được kết luận từ thực tế là mặc dù rất nhiều kiến ​​thức và công nghệ mới đã được nâng cao, nhưng đối với đại đa số các tổ chức công nghiệp sử dụng phân tích mảnh vụn mòn, hầu hết các công cụ hoặc cách tiếp cận của họ đã thay đổi rất ít.

Do đó, có vẻ như một số người đã tìm thấy thành công phi thường với ngay cả những công cụ và kỹ thuật cơ bản nhất trong khi những người khác, đã đầu tư vào thiết bị hiện đại, đã không trải qua điều gì ngoài sự thất vọng và vỡ mộng.

Hình ảnh được phép của Phòng thí nghiệm Herguth

Các chiến lược phân tích hạt mài mòn

Mục tiêu chung khi phân tích mảnh vụn mài mòn là đạt được mức độ tin cậy của máy cao nhất với chi phí thấp nhất có thể. Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu này, một số mục tiêu phụ phải được nhắm mục tiêu và đạt được một cách có hệ thống. Các mục tiêu này sẽ được gọi là các chiến lược và nói chung là xác định lộ trình áp dụng phân tích mảnh vụn mài mòn để đạt được độ tin cậy của máy. Các chiến lược quan trọng nhất được lưu ý dưới đây.

Bắt lỗi sớm: Để giảm thiểu chi phí sửa chữa và gián đoạn kinh doanh tổng thể do hỏng máy, các vấn đề cần được phát hiện ở giai đoạn sớm nhất có thể. Với chiến lược đơn giản này, người dùng nhận thức được rằng các vấn đề có thể thường xuyên bị bắt “trên đường chạy” nếu chúng không trở nên quá nâng cao hoặc phức tạp.

Khi thời gian còn lại ít và một điều kiện bất thường nhỏ đã dẫn đến sự phá hủy bề mặt bên trong rộng rãi, thì vẫn còn một số lựa chọn, bao gồm cả giải pháp khắc phục nhanh chóng. Ngược lại, việc phát hiện sớm thất bại ở giai đoạn đầu thường để lại một giải pháp khắc phục chi phí thấp, có kế hoạch và dễ quản lý.

Xác định nguồn lỗi chính xác: Các bộ phận hoặc bộ phận ốm yếu thường khó xác định nếu không xé máy và tiến hành kiểm tra trạng thái bên trong. Nhiều công nghệ và phương pháp phân tích khác nhau, ngoài phân tích mảnh vụn mòn, hỗ trợ cô lập hoặc khoanh vùng vấn đề thành một bộ phận hoặc bộ phận bên trong đơn lẻ. Thông thường, bề mặt mòn chỉ được xác nhận khi chức năng cưỡng bức được xác định cuối cùng.

Xác định chức năng cưỡng bức: Các máy móc được vận hành và sửa chữa theo cách tương tự có xu hướng hao mòn và hỏng hóc theo cách tương tự. Khi tình trạng mài mòn bất thường đã được xác định, việc thay thế bộ phận (chẳng hạn như ổ trục hoặc bơm thủy lực) mà không giải quyết nguyên nhân hoặc chức năng cưỡng bức thường sẽ dẫn đến sự cố tương tự trong tương lai với hậu quả tương tự.

Điều trị các triệu chứng thay vì nguyên nhân là lãng phí và không phải là phương pháp tốt nhất. Do đó, các hoạt động tìm kiếm và sửa chữa một cách có hệ thống các điều kiện dẫn đến hỏng hóc, bao gồm cả những hoạt động đằng sau bất kỳ tình trạng mài mòn bất thường nào đã được xác định, là những chiến lược đáng tin cậy nhất.

Xác định vòng đời hoạt động còn lại

Bất kể công nghệ được triển khai là gì, rất khó để có được ước tính chính xác về tuổi thọ còn lại của máy móc đang vận hành. Những thông tin này được coi là có giá trị trong việc xác định các biện pháp khắc phục và mức độ khẩn cấp. Khi được kết hợp với tất cả các thông tin điều kiện có sẵn, phân tích mảnh vụn mòn có thể hỗ trợ ước tính mức độ mài mòn đã tiến triển và thời gian phản hồi tối thiểu cần thiết.

Mang chiến thuật phân tích hạt

Với mục tiêu và chiến lược phân tích hạt mài mòn đã được xác định, đã đến lúc đi sâu hơn vào chi tiết về cách thông tin liên quan đến sức khỏe của máy móc xuất hiện từ dầu và cách nhà phân tích giải thích nó. Chính những chi tiết hay chiến thuật này sẽ quyết định liệu chương trình có đạt được thành công thực sự hay không. Không cần phải nói rằng những người từ chối bị làm phiền bởi những chi tiết như vậy sẽ gặp phải một kết cục hoặc số phận hoàn toàn khác. Những chi tiết này sẽ được gọi là chiến thuật và được mô tả dưới đây.

Cải thiện chất lượng, tính xu hướng và mật độ của dữ liệu

Người ta thường sử dụng các dữ liệu kim loại mòn không thể hiện các xu hướng nhất quán hoặc có thể giải thích được. Dữ liệu có thể mỏng manh, di chuyển thất thường mà không có bất kỳ lý do rõ ràng nào. Có những thời điểm khác khi các công nghệ bảo trì dự đoán bổ sung (PdM) xác nhận sự cố, nhưng không có dấu hiệu đo lường nào từ phân tích kim loại mòn xuất hiện.

Phần lớn những kết quả này là do chất lượng dữ liệu kém liên quan đến quá trình lấy mẫu hoặc phân tích. Trong các trường hợp khác, dữ liệu quá yếu hoặc bị mất trong dải nhiễu. Hầu hết những vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách sử dụng các kỹ thuật và chiến thuật hiện đại, ví dụ:

Dương tính giả: Điều này có thể xảy ra do sự xâm nhập ngẫu nhiên của các chất gây ô nhiễm môi trường hoặc nhiễm bẩn chéo từ dầu / chất lỏng bổ sung (trong thiết bị, bao gồm dung môi / thuốc thử hoặc từ thiết bị lấy mẫu). Các chất ô nhiễm xâm nhập trong quá trình lấy mẫu từ môi trường làm việc có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng các quy trình lấy mẫu không để bên trong chai hoặc nắp chai tiếp xúc với không khí xung quanh. Nên sử dụng phương pháp lấy mẫu dầu sạch và sử dụng các chai đựng mẫu đã được làm sạch đúng cách.

Bơm và đầu dò lấy mẫu phải được xử lý cẩn thận theo quy trình thích hợp để tránh trộn lẫn mẫu hiện tại với dầu đã lấy mẫu trước đó. Điều này có thể xảy ra, ví dụ, khi một ống được lấy ra khỏi máy bơm chân không, để lại cặn trên con dấu, chất này sẽ chuyển sang ống tiếp theo được lắp vào. Đối với lấy mẫu vùng sống, các vòi lấy mẫu phải được xả sạch trước.

Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hiện tượng dương tính giả xảy ra khi cặn lắng dưới đáy được kéo vào chai đựng mẫu. Điều này có thể dẫn đến việc kho chứa các mảnh vỡ cũ bị hiểu sai là sản xuất kim loại mài mòn hiện tại.

Âm tính giả: Thủ phạm chính gây ra âm tính giả cũng là quá trình lấy mẫu. Việc lấy mẫu cần được thực hiện để tối đa hóa mật độ dữ liệu, có nghĩa là các mẫu được lấy trong vùng yên tĩnh của ngăn chứa chất lỏng hoặc chân chất lỏng chết sẽ có mức độ kim loại mòn thấp. Các mẫu được lấy trong khi máy ở trạng thái nghỉ hoặc trong thời gian tải thấp bất thường có thể hiển thị âm tính giả.

Quá trình bay hạt mòn sẽ xảy ra trong các hệ thống thủy lực nếu mẫu được lấy từ các dòng vận tốc cao trong dòng chảy tầng, 90 độ so với đường dẫn dòng. Trong những trường hợp như vậy, các hạt mài mòn lớn hơn (lớn hơn 5 micron) có thể hoàn toàn không đi vào chai hoặc ở nồng độ nhỏ.

Đối với xu hướng mài mòn kim loại, sai lầm khi lấy mẫu ở phần hạ lưu của bộ lọc, cho phép loại bỏ các dữ liệu quan trọng khỏi dầu trước khi lấy mẫu. Không kém phần tham nhũng là quá trình lấy mẫu các hồ chứa lớn tập trung như tuabin hơi nước, vỏ máy giấy và hệ thống thủy lực. Lượng dầu lớn trong các thùng này sẽ pha loãng nồng độ kim loại mòn xuống mức thường thấp hơn giới hạn phát hiện của thiết bị.

Quá trình lấy mẫu các đường hồi vùng sống và các đầu tiêu của ổ trục được ưu tiên. Trong phòng thí nghiệm, việc khuấy trộn mẫu không đúng cách có thể dẫn đến âm tính giả. Và, ai cũng biết rằng một số máy quang phổ phát xạ nguyên tố có độ nhạy kém đối với các hạt có kích thước lớn hơn 5 micron, một phạm vi kích thước liên quan đến độ mài mòn nâng cao.

Chuẩn hóa dữ liệu: Với phân tích mật độ nguyên tố và kim loại đen, mức độ và xu hướng mài mòn của kim loại bị ảnh hưởng bởi cả tuổi của dầu và tỷ lệ trang điểm. Trong quá trình hoạt động bình thường, dầu thường bị mất khi đốt cháy hoặc rò rỉ, dẫn đến các kim loại bị mài mòn. Dầu trang điểm mới sẽ làm loãng nồng độ của các cặn bẩn còn sót lại một cách hiệu quả.

Ngoài ra, bởi vì hầu hết các máy quang phổ nguyên tố trong phòng thí nghiệm thiên về các hạt nhỏ hơn bộ lọc thường loại bỏ (nhỏ hơn năm micron), nồng độ ổn định của kim loại mòn thường không bao giờ xảy ra. Không giống như đếm hạt và phân tích mật độ sắt, cân bằng vật chất không đạt được giữa quá trình tạo và loại bỏ (lọc, lắng, ly tâm) bằng quang phổ nguyên tố.

Do đó, khi mức độ kim loại mài mòn tăng liên tục xảy ra, ngay cả trong điều kiện mài mòn bình thường, tỷ lệ cộng thêm thực sự có thể bị bỏ qua hoặc thấp hơn. Đồ thị theo thời gian của xu hướng kim loại mòn có thể giúp điều hòa ảnh hưởng của tuổi dầu để thể hiện tốt hơn tốc độ thay đổi (thay đổi độ dốc). Báo cáo kim loại mòn mỗi 100 giờ trên dầu là một cách khác để bình thường hóa.

Giảm nhiễu dữ liệu: Dầu không được lọc hoặc lọc kém cuối cùng sẽ dẫn đến nồng độ các mảnh vụn mài mòn ngày càng tăng. Vấn đề là lẫn nhau bởi vì dầu càng bẩn, dầu càng bị nhiễm bẩn từ quá trình sản xuất và phá hủy các mảnh vụn mài mòn bên trong thành các vòng đệm loại trừ chất gây ô nhiễm. Mặc dù lời khuyên hữu ích là duy trì chất bôi trơn sạch từ quan điểm bảo dưỡng chủ động (hành động khẳng định), nhưng đó cũng là lời khuyên tốt không kém từ quan điểm bảo dưỡng dự đoán (phát hiện mài mòn sớm).

Nếu không làm như vậy thường dẫn đến tín hiệu báo động hiệu quả là “mất trong nước sốt.” Các mảnh vỡ tập trung này dẫn đến ngưỡng tiếng ồn cao và khi tín hiệu mài mòn mới xảy ra, nó sẽ ghi “trong tiếng ồn” và bị mất (tín hiệu trên nhiễu nhỏ hơn tỷ lệ 1: 1). Đây là một vấn đề dai dẳng được tìm thấy ở bánh răng ăn khớp, các ống cacte và các ổ trục được bôi trơn bằng bồn tắm.

Ngược lại, một loại dầu sạch không chỉ cung cấp một môi trường bôi trơn lành mạnh và không bị ăn mòn mà còn cho phép tín hiệu mài mòn (tạo ra các mảnh vụn trong thời gian đầu) ghi trên mức nhiễu (tín hiệu-nhiễu lớn hơn 2: 1). Khi chất lỏng được duy trì, và nếu việc lấy mẫu được thực hiện trong các khu vực sống (trước bộ lọc, trên các đường thoát nước ổ trục và tại các khu vực chất lỏng hỗn loạn), việc phát hiện sớm các dị thường về mài mòn thường đạt được. Thường có nhu cầu sử dụng thường xuyên các hệ thống lọc di động hoặc các bộ lọc vòng bên được trang bị thêm.

Xác định thành phần mảnh vụn mòn

Khi có thể thiết lập được sự tin cậy về nồng độ và chất lượng của các kim loại mài mòn trong dầu, có thể đặt các cảnh báo và giới hạn thích hợp. Chúng có thể dựa trên thông tin thống kê đặc trưng cho lịch sử kim loại mài mòn bình thường và bất thường trong quá khứ. Cảnh báo cũng có thể dựa trên tốc độ thay đổi, như đã mô tả trước đây.

Trong trường hợp giới hạn cảnh báo đã bị vấp phải, phản ứng có thể không hơn là tăng cường lấy mẫu và chú ý hơn đến các dữ liệu không phù hợp hoặc giả khác, bao gồm cả nhiệt độ và độ rung. Nếu các cảnh báo cảnh báo được báo cáo liên tục hoặc bất kỳ cảnh báo quan trọng nào đã xuất hiện, phân tích hạt mài mòn sẽ được kích hoạt.

Để bản địa hóa nguồn sản xuất kim loại mòn, thông tin về thành phần là rất quan trọng. Nhiều phương pháp và công nghệ hiện đại có sẵn để thực hiện điều này. Tuy nhiên, chúng thường bị hiểu nhầm và không được triển khai hoặc triển khai không thường xuyên. Bằng cách hiểu biết về luyện kim máy và các kim loại mài mòn chiếm ưu thế, sẽ cải thiện độ chính xác trong việc xác định hành động khắc phục, bao gồm cả thời gian. Sau đây là một vài phương pháp đã được áp dụng một cách đáng tin cậy để “phá mã” về thành phần hạt mài mòn.

Quang phổ nguyên tố: Hầu hết các phòng thí nghiệm đều sử dụng máy quang phổ plasma ghép cảm ứng (ICP) và quang phổ phát xạ tia lửa điện. Trong nhiều ứng dụng công nghiệp, sai lệch về kích thước hạt của các dụng cụ này hạn chế độ chính xác trong việc định lượng mức độ mài mòn hoạt động của kim loại. Tuy nhiên, trên cơ sở ngoại lệ, các kỹ thuật tiên tiến hơn đôi khi được sử dụng để cải thiện phạm vi độ nhạy với các hạt lớn.

Chúng bao gồm các phương pháp hòa tan axit, phân hủy bằng vi sóng và lọc rôto. Nếu các hạt mài mòn được thu thập trên màng hoặc đế thủy tinh, thì nhiễu xạ tia X, huỳnh quang tia X, kính hiển vi điện tử quét và các dụng cụ hiện đại khác có thể được sử dụng để đánh giá thành phần nguyên tố.

Từ thông và cảm ứng: Việc sử dụng một nam châm mạnh có thể là công cụ để xác định sự hiện diện của các mảnh vụn sắt từ. Các nhà sản xuất chương trình Ferrogram thường kết hợp lắng đọng hấp dẫn với lắng đọng từ tính để phân biệt thành phần của kim loại mòn. Sự liên kết và vị trí của các mảnh vỡ được kiểm tra. Các phương pháp bổ sung tách các mảnh vụn từ tính trước và sau đó chuyển hai nhóm hạt (từ tính và không từ tính) sang hai màng để phân tích.

Tuy nhiên, không có gì lạ khi đưa một nam châm vĩnh cửu chuyển động dưới tấm lọc trong quá trình soi kính hiển vi. Các hạt nhấp nháy có từ tính hoặc các hạt bị va chạm có từ tính. Công nghệ cảm ứng từ cung cấp khả năng phát hiện các kim loại dẫn điện trong dầu và mang lại hiệu suất đầy hứa hẹn trong phân tích hạt mài mòn.

Xử lý nhiệt và các phương pháp quang học: Nhiều phòng thí nghiệm thường áp dụng nhiều thủ thuật quang học khác nhau để giúp xác định thành phần của kim loại mòn trên các bảng sắt và bộ lọc. Chúng bao gồm nhuộm các hạt với ánh sáng truyền qua có màu và thực hiện phân tích dưới các cực chéo bằng cách sử dụng hai bộ lọc phân cực với các mặt phẳng phân cực vuông góc với nhau. Ngay cả những tấm lọc có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng ánh sáng truyền qua bằng cách áp dụng một dung dịch làm sạch lên màng nitrat đã được làm nóng. Ánh sáng luyện kim phản xạ có thể hữu ích khi có mặt các hạt kim loại tự do (phản chiếu).

Nếu các hạt nằm trên đế thủy tinh, một phương pháp xử lý nhiệt thông thường có thể hỗ trợ quy trình. Một số kim loại và hợp kim sẽ thay đổi màu sắc hoặc màu sắc do nhiệt (thường là 330 ° C trong 90 giây) trong khi những kim loại khác thì không. Ví dụ, sự thay đổi màu sắc đối với thép hợp kim thấp là kết quả của một màng bề mặt oxit khúc xạ hình thành trên các hạt dưới tác động nhiệt, tạo ra một màu xanh lam.

Hình 1. Hạt Babbitt được xử lý nhiệt

Các kim loại trắng khác (nhôm) có thể sáng hơn hoặc có màu lốm đốm sau khi xử lý nhiệt (Hình 1). Các hợp kim chịu lực gốc chì có thể nóng chảy và tạo thành vũng tùy thuộc vào nhiệt độ và thành phần. Do sự khác biệt về màu sắc, ánh sáng và hiệu ứng nhiệt trong việc xác định thành phần hạt, các atlase hạt mài mòn tiên tiến ngày càng trở nên hữu ích đối với các nhà kính hiển vi.

Kiểm tra va đập và kính hiển vi hóa học: Một số hạt rất khó xác định trên các bảng âm và tấm lọc dựa trên bề ngoài; và trong những trường hợp như vậy, có thể phải sử dụng các phương pháp phá hủy cơ học và / hoặc hóa học. Kính hiển vi hóa học được sử dụng rộng rãi trong khoa học pháp y để xác định các hợp chất trên các khu vực như quần áo, da và lỗ đạn.

Đây là một trong những phương pháp được triển khai để xác định các hạt mài mòn và các mảnh vụn khác được tìm thấy trên bảng sắt. Có nhiều loại hóa chất khác nhau có thể được áp dụng; ví dụ, natri hydroxit pha loãng sẽ tấn công nhôm (một kết quả khó chịu) trong khi axit nitric chuyển màu đồng sang màu xanh lá cây.

Thử nghiệm va đập có thể được áp dụng cho các hạt lớn hơn. Sử dụng một công cụ có đầu nhọn, các hạt được đề cập sẽ được ép vào bảng sắt hoặc màng và sau đó được kiểm tra dưới kính hiển vi (Hình 2). Các hạt cứng, cứng sẽ vẫn còn nguyên vẹn. Các hạt dễ vỡ hơn sẽ bị nghiền nát, trong khi những hạt khác có thể biến dạng dẻo hoặc đơn giản là bị bôi bẩn dưới tải.

Hình 2. Vữa hạt sau khi thử nghiệm va đập

Họ nguyên tố: Luyện kim kỳ lạ được tìm thấy trong máy móc hiện đại thường bao gồm nhiều vật liệu tổng hợp nguyên tố. Khi bề mặt bị mòn, các nguyên tố chính xuất hiện (sắt, chì, đồng hoặc nhôm). Trong nhiều trường hợp, các nguyên tố đồng hành (đôi khi được gọi là nguyên tố phụ và nguyên tố vi lượng) cũng có thể có trong dầu.

Nồng độ tương đối của các kim loại mòn giúp xác định thành phần của các hạt và (các) bề mặt có khả năng xuất hiện từ đó chúng. Kiến thức về luyện kim máy rất quan trọng để áp dụng thành công phương pháp này. Ví dụ, Babbitt có thể có nhiều loại khác nhau, mỗi loại có nồng độ chì, thiếc, đồng và antimon khác nhau.

Ngoài ra còn có nhiều kim loại hợp kim khác nhau bằng đồng và đồng thau. Họ nguyên tố cũng có thể được sử dụng để xác định các cặp tam giác và sự xâm nhập phá hủy của bề mặt lớp phủ. Ví dụ, sự hiện diện của sắt và crom (các thành viên trong gia đình) trong dầu cacte diesel xuất hiện từ các tiếp điểm ma sát giữa các vòng và lớp lót.

Hình dạng và kết cấu của hạt: Nhà hiển vi có kinh nghiệm có thể thu thập một lượng lớn thông tin nhỏ để xác định thành phần của các hạt mài mòn. Ngoài các yếu tố như màu sắc, hiệu ứng ánh sáng, xử lý nhiệt và từ tính, hình dạng và kết cấu của các hạt mài mòn có thể đóng góp những mảnh ghép quan trọng.

Ví dụ, đối với một con mắt được đào tạo, hình dạng và kết cấu có thể được sử dụng để phân biệt giữa các mảnh vụn đàn hồi, bụi than và magnetit (tất cả đều có màu đen). Tuy nhiên, không phải tất cả các vật liệu đều có thể được xác định bằng hình dạng và kết cấu – cách tiếp cận thường gợi ý nhiều hơn về hạt không phải là gì hơn là nó là gì. Các diễn giải tốt nhất là kết quả của việc thực hành, đào tạo và sự sẵn có của tài liệu tham khảo đáng tin cậy như tập bản đồ hạt mài mòn.

Các mẫu và sự kết hợp: Càng nhiều dữ liệu và thông tin có sẵn cho nhà phân tích, thì việc giải thích càng đáng tin cậy và đầy đủ. Bằng cách sử dụng các thử nghiệm đồng hành, đôi khi được thực hiện trên cơ sở ngoại lệ, kết luận có thể thay đổi khi thông tin và dữ kiện được xây dựng. Lấy ví dụ một trường hợp trong đó các mảnh vụn sắt từ thấp được phát hiện bằng cách sử dụng phân tích tỷ trọng sắt.

Khi dầu được kiểm tra sau đó bằng phân tích quang phổ, một lượng lớn sắt có mặt. Mặc dù nó có thể được cho là một mâu thuẫn không thể xảy ra, nó có thể là do sự hiện diện của các hạt thép không gỉ hoặc các oxit sắt không từ tính phổ biến như goethite (gỉ).

Xu hướng khóa bước là một mô hình trong đó hai hoặc nhiều tham số có xu hướng đồng thời, cả về hướng và tỷ lệ. Ví dụ, xu hướng của nguyên nhân mòn được nhìn thấy trong bước khóa với xu hướng của hiệu ứng mòn. Ngoài ra, việc đưa vào một số chất gây ô nhiễm theo thời gian có thể cho thấy xu hướng khóa bước, như trong trường hợp silic và nhôm từ bụi đường (Hình 3).

Hình 3. Sau 3.000 giờ bảo dưỡng, xu hướng silicon và nhôm ở bước khóa, cho thấy bụi bẩn xâm nhập

Xác định Chế độ Mặc

Khi thành phần đã được xác định, các mảnh vụn mòn có thể chứa thông tin liên quan đến tình trạng máy. Tuy nhiên, cơ chế mài mòn và chức năng ép có thể vẫn chưa rõ ràng. Nỗ lực sửa chữa hoặc khắc phục các vấn đề không loại bỏ được nguyên nhân thực sự gây ra hỏng hóc chắc chắn sẽ khiến lịch sử lặp lại. Trường hợp này thường xảy ra khi thay dầu hoặc ổ trục sớm do các điều kiện không tuân thủ.

Có thể thu được rất ít thông tin liên quan đến chế độ mài mòn hoặc nguyên nhân gốc rễ nếu chỉ sử dụng phân tích nguyên tố. Tuy nhiên, khi kết hợp với mật độ sắt và phương pháp phân tích sắt học, một câu chuyện bằng hình ảnh thường xuất hiện. Công cụ quan trọng nhất là kính hiển vi, được sử dụng bởi một nhà phân tích được đào tạo về phân tích.

Nguyên nhân gốc rễ thường xuất hiện trong dầu, làm cho việc giải thích chế độ mài mòn trở thành một bài tập đơn giản. Ô nhiễm nước giải thích các oxit sắt có màu đỏ, trong khi bụi silica thường là nguyên nhân gốc rễ của việc mài mòn vết cắt và các tiểu cầu. Các nguyên nhân gốc khác liên quan đến chất bôi trơn có thể xác định chế độ mài mòn bao gồm dầu không phù hợp, số axit cao (AN), pha loãng nhiên liệu, cạn kiệt phụ gia và quá trình oxy hóa.

Đôi khi các công nghệ đồng hành có thể phát hiện nguyên nhân gốc rễ trước tiên, chẳng hạn như phân tích rung động, bằng cách tiết lộ sự mất cân bằng và lệch trục. Bằng chứng này sau đó được xác nhận bằng cách sử dụng phân tích kính hiển vi.

Xác định mức độ nghiêm trọng và tuổi thọ còn lại

Ứng dụng của phân tích hạt mài mòn để xác định thời gian sử dụng hữu ích còn lại vẫn đang phát triển, còn nhiều điều cần phải học. Có bằng chứng cho thấy tốc độ thay đổi trong quá trình sản xuất kim loại mòn phụ thuộc vào cường độ của chức năng ép hoặc sự tiến bộ tổng thể của bản thân tình trạng đó. Trong phân tích sắt học, kinh nghiệm đối với các vấn đề trong quá khứ có thể là vô giá trong việc nhận biết các điều kiện mài mòn bất thường hiện tại và mức độ nghiêm trọng của chúng.

Nhiều phòng thí nghiệm lưu giữ các bản ghi âm trước đây trong hồ sơ cho mỗi máy. Các bảng âm này cung cấp một tham chiếu nhanh chóng về các dạng hạt mài mòn đặc trưng cho các điều kiện bình thường và bất thường. Ngoài ra, một số hệ thống phân loại sử dụng bộ so sánh hình ảnh đã được các tổ chức khác nhau thiết lập để giúp đơn giản hóa quy trình.

Một biểu đồ (Hình 4) sử dụng ảnh hưởng của kích thước và nồng độ hạt mài mòn. Máy đo nhiệt độ đọc trực tiếp cũng cung cấp khả năng chia tỷ lệ nồng độ hạt lớn và nhỏ.

Hình 4. Mức độ mòn được đặc trưng bởi kích thước hạt và mức độ nghiêm trọng

Vòng bi tạp chí Multiclad, chẳng hạn như những vòng bi thường được sử dụng trong các ứng dụng cacte diesel / máy nén và một số máy móc turbo, có thể được giám sát bằng cách sử dụng phân tích xu hướng tuần tự. Độ sâu xuyên mòn có thể được ước tính dựa trên giai đoạn trình tự (lớp phủ) của quá trình sản xuất kim loại mòn. Trong Hình 5, sản lượng chì từ lớp phủ vòng bi bắt đầu giảm dần theo thời gian xu hướng đồng tăng lên (kim loại chịu lực bằng đồng). Mức độ nghiêm trọng và tiến triển của tình trạng mòn là rõ ràng.

Hình 5. Xu hướng tuần tự của vòng bi cacte tạp chí

Tóm lược

Có rất nhiều nghiên cứu điển hình xuất sắc đã xác nhận việc áp dụng thành công phân tích mảnh vụn mài mòn trong máy móc công nghiệp. Đối với các tổ chức này, lợi ích và sự tiết kiệm từ việc tăng độ tin cậy của máy móc là có thật. Thành công trong việc thực hiện hiệu quả các chương trình như vậy bằng cách sử dụng phân tích hạt mài mòn phụ thuộc vào nhiều mục tiêu, chiến lược và chiến thuật khác nhau. Cùng nhau, họ tạo thành một kế hoạch quan trọng có thể phụ thuộc nhiều hơn vào kỹ thuật và ít phụ thuộc vào công nghệ.

Đối với các chương trình được thiết kế tốt, phân tích hạt mài mòn có thể là hệ thống cảnh báo sớm và thâm nhập nhất trong tất cả các công nghệ bảo trì đang được sử dụng.