ASTM E2412 Мониторинг состояния смазочных материалов, находящихся в эксплуатации, путем анализа тенденций с использованием ИК-Фурье-спектрометрии

Стандарт «ASTM E2412 Стандартная практика мониторинга состояния смазочных материалов, находящихся в эксплуатации, путем анализа тенденций с использованием инфракрасной спектрометрии с преобразованием Фурье (ИКФП)», опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает процедуру использования ИКФП для мониторинга истощения присадок, накопления загрязняющих веществ и деградации базового масла в смазочных материалах, гидравлических жидкостях и других жидкостях, используемых при нормальной работе машин.

Контролируемые загрязняющие вещества включают воду, сажу, этиленгликоль, топливо и некачественное масло. Окисление, нитрация и сульфирование базовых масел отслеживаются как признаки ухудшения качества. Целью данного мониторинга является диагностика рабочего состояния оборудования на основе неисправностей, наблюдаемых в масле. Представлены параметры измерений и интерпретации данных, позволяющие операторам различных ИК-Фурье спектрометров сравнивать результаты, полученные с использованием одних и тех же методов.

Эта практика основана на анализе тренда и отклика рассеяния, полученных при измерениях поглощения в средней инфракрасной области спектра. Хотя калибровка для установления единиц физической концентрации возможна, в большинстве случаев она не нужна или нецелесообразна. Пределы предупреждения или тревоги (момент, когда рекомендуется или требуется техническое обслуживание контролируемого оборудования) могут быть определены с помощью статистического анализа, истории того же или аналогичного оборудования, циклических испытаний или других методов, коррелирующих с производительностью оборудования. Эти пределы предупреждения или тревоги могут быть фиксированными максимальными или минимальными значениями для сравнения с единичным измерением или могут быть основаны на скорости изменения измеренного отклика. Эта практика учитывает рассеяние, но не исключает использование предупреждений и сигналов тревоги, основанных на скорости изменения.

Целью настоящего руководства не является установление или рекомендация предельных значений для нормальных, предупредительных, предупреждающих или аварийных сигналов для какого-либо оборудования. Эти предельные значения следует определять с учётом рекомендаций и указаний производителя оборудования и его группы технического обслуживания.

Представленные здесь спектры и профили распределения предназначены только для иллюстративных целей и не должны толковаться как представляющие собой рекомендации по смазочным материалам или оборудованию.

Это приложение предназначено для быстрой и простой спектроскопической проверки состояния смазочных материалов в процессе эксплуатации и может использоваться для определения общего состояния машины путем измерения свойств, наблюдаемых в среднем инфракрасном спектре, таких как вода, окисление масла и другие, упомянутые выше.

Данные инфракрасного излучения, полученные этим приложением, обычно используются в сочетании с другими методами испытаний. Например, инфракрасная спектроскопия не позволяет определить уровень износа металла или какой-либо другой элементный анализ. Представленное приложение не предназначено для оценки физических свойств смазочных материалов (например, вязкости, общего щелочного числа, общего кислотного числа). Оно предназначено для мониторинга смазочных материалов в процессе эксплуатации и может помочь определить общее состояние оборудования. Оно не предназначено для анализа состава смазочных материалов, их эксплуатационных характеристик или состава пакета присадок.

Периодический отбор проб и анализ смазочных материалов давно используется для определения общего состояния оборудования. Атомно-эмиссионная и атомно-абсорбционная спектроскопия часто применяются для анализа износа металла (например, стандартный метод испытаний ASTM D5185). Ряд испытаний физических свойств дополняет анализ износа металла и предоставляет информацию о состоянии смазочных материалов (например, стандартные методы испытаний ASTM D445, ASTM D2896 и ASTM D6304). Молекулярный анализ смазочных материалов и гидравлических жидкостей с использованием ИК-Фурье-спектроскопии даёт прямую информацию о молекулярных видах, представляющих интерес, включая присадки, продукты разложения жидкости и внешние загрязнители, тем самым дополняя анализ износа металла и другие анализы, используемые в программе мониторинга состояния.

Стандарт ASTM E2412 является важнейшим инструментом для технического обслуживания оборудования и анализа смазочных материалов. Он обеспечивает основу для оценки состояния смазочных материалов, используемых в процессе эксплуатации, таких как смазочные материалы для машин, гидравлические жидкости и другие жидкости, используемые в нормальных условиях эксплуатации оборудования. Используя ИК-Фурье-спектрометрию, этот стандарт позволяет оценить состояние и эксплуатационную эффективность оборудования, контролируя истощение запасов присадок, накопление загрязнений и деградацию базовых компонентов.

Стандарт ASTM E2412 фокусируется на мониторинге ключевых параметров, включая:

• Загрязнители: вода, сажа, этиленгликоль, топливо и некачественное масло.
• Индикаторы деградации: окисление, нитрация и сульфирование базовых масел.
• Истощение присадок: мониторинг истощения присадок, таких как противоизносные составы (например, ZDDP на основе фосфата).

Основная цель — выявление неисправностей в оборудовании путём анализа динамики состояния смазочных материалов. Данное приложение предназначено для диагностики эксплуатационных проблем путём периодического отбора проб, а не для анализа состава, эксплуатационных характеристик или состава пакета присадок.

Основные характеристики стандарта ASTM E2412 следующие:

• ИК-Фурье-спектрометрия: ИК-Фурье-спектрометрия — это неразрушающий аналитический метод измерения поглощения инфракрасного света молекулярными компонентами образца смазочного материала. Этот стандарт определяет диапазоны волновых чисел (обычно от 3000 до 1090 см) для анализа различных параметров.^-1) и интенсивность поглощения варьируются в зависимости от спектрального разрешения и длины пути клетки.
• Параметры измерения: Настоящий стандарт содержит подробные рекомендации по измерению конкретных компонентов, указанных в приложениях. Например:
  • Загрязнение воды: от 3500 до 3150 см3^-1 диапазон, но этиленгликоль может помешать точному измерению из-за перекрывающихся сигналов гидроксильных групп.
  • Содержание сажи: около 2000 см3^-1 оценивается по плотности поглощения.
  • Окисление и нитрование: 1800–1670 см соответственно.^-1 и 1650-1600 см^-1 Значения, измеренные в диапазонах, приводятся как поглощение на 0,1 мм с учетом толщины образца.
  • Противоизносные составы: обычно на основе фосфата (например, диалкилдитиофосфат цинка, ZDDP), 1025–960 см^-1 измерено в диапазоне.
  • Загрязнение топлива: Бензин и дизельное топливо (например, JP-5, JP-8) контролируются, поскольку имеют различные спектральные характеристики и требуют проверки индикаторных полос поглощения.
• Спектральное вычитание: Этот стандарт включает положения о спектральном вычитании для выделения определенных молекулярных параметров, таких как содержание воды, сажи, окисление, нитрация и фосфатные противоизносные присадки. Этот метод повышает точность обнаружения изменений в состоянии смазочных материалов за счет вычитания элементарных спектров.
• Дополнительный анализ: В этом стандарте подчеркивается, что результаты FT-IR можно комбинировать с другими испытаниями, такими как определение общего кислотного числа, общего щелочного числа и вязкости, для обеспечения комплексной оценки качества смазочных материалов и состояния оборудования.

Стандарт ASTM E2412 широко используется в отраслях, где надежность оборудования критически важна, таких как обрабатывающая промышленность, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и энергетика. Регулярно отбирая пробы и анализируя смазочные материалы, специалисты по техническому обслуживанию могут:

• Он позволяет обнаружить ранние признаки износа машины посредством анализа износа металла (дополненного атомно-эмиссионной или абсорбционной спектроскопией, например, ASTM D5185).
• Может выявлять проблемы загрязнения, которые могут привести к отказу оборудования.
• Возможность оптимизации программ технического обслуживания путем отслеживания тенденций ухудшения состояния смазочных материалов и истощения присадок.

Однако этот стандарт имеет ряд ограничений:

• Не для анализа состава: этот стандарт не предназначен для оценки составов смазочных материалов или эксплуатационных характеристик.
• Помехи: Некоторые загрязняющие вещества, такие как этиленгликоль, могут мешать количественному определению воды и требуют тщательной интерпретации.

В результате ASTM E2412 стал основополагающим стандартом для технического обслуживания по состоянию оборудования, позволяя предприятиям контролировать состояние смазочных материалов и диагностировать проблемы с оборудованием с помощью ИК-Фурье-спектрометрии. Обеспечивая структурированный подход к анализу тенденций, он поддерживает стратегии проактивного технического обслуживания, помогая продлить срок службы оборудования и сократить время простоя.

Наша организация, работающая на протяжении многих лет и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, проводит испытания, измерения и анализ в широком спектре областей для предприятий всех секторов, обладая квалифицированной командой и обширной инфраструктурой. В этой связи мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ASTM E2412 «Контроль состояния эксплуатируемых смазочных материалов путем анализа тенденций с использованием инфракрасной Фурье-спектрометрии» (ИК-Фурье).