Monitorovanie stavu prevádzkových mazív podľa normy ASTM E2412 pomocou analýzy trendov s použitím FT-IR spektrometrie

Monitorovanie stavu prevádzkových mazív podľa normy ASTM E2412 pomocou analýzy trendov s použitím FT-IR spektrometrie

Norma ASTM E2412 s názvom „Štandardný postup monitorovania stavu prevádzkových mazív pomocou trendovej analýzy s použitím infračervenej spektrometrie s Fourierovou transformáciou (FT-IR)“, ktorú vydala Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje postup použitia FT-IR na monitorovanie spotreby aditív, hromadenia kontaminantov a degradácie základného oleja v strojových olejoch, hydraulických kvapalinách a iných kvapalinách používaných pri bežnej prevádzke strojov.

Monitorovanie stavu prevádzkových mazív podľa normy ASTM E2412 pomocou analýzy trendov s použitím FT-IR spektrometrie

Medzi monitorované kontaminanty patrí voda, sadze, etylénglykol, palivá a chybný olej. Oxidácia, nitrácia a sulfonácia základných olejov sa monitorujú ako dôkaz degradácie. Cieľom tejto monitorovacej činnosti je diagnostikovať prevádzkový stav stroja na základe poruchových stavov pozorovaných v oleji. Poskytujú sa parametre merania a interpretácie údajov, ktoré umožňujú rôznym operátorom FT-IR spektrometrov porovnávať výsledky pomocou rovnakých techník.

Táto aplikácia je založená na analýze trendu a disperznej odozvy odvodenej z meraní absorpcie v strednom infračervenom spektre. Hoci je kalibrácia možná na stanovenie jednotiek fyzikálnej koncentrácie, často je zbytočná alebo nepraktická. Limity varovaní alebo alarmov (bod, v ktorom sa odporúča alebo vyžaduje údržba na monitorovanom stroji) je možné určiť pomocou štatistickej analýzy, histórie toho istého alebo podobného zariadenia, cyklických testov alebo iných metód, ktoré korelujú s výkonom zariadenia. Tieto limity varovaní alebo alarmov môžu byť pevnou maximálnou alebo minimálnou hodnotou na porovnanie s jedným meraním alebo môžu byť založené na rýchlosti zmeny nameranej odozvy. Táto aplikácia opisuje disperzie, ale nevylučuje použitie varovaní a alarmov rýchlosti zmeny.

Účelom tejto aplikácie nie je definovať ani odporúčať normálne, výstražné, poplachové alebo alarmové limity pre akýkoľvek stroj. Tieto limity by sa mali určiť v spojení s radami a pokynmi výrobcu stroja a tímu údržby.

Spektrá a disperzné profily uvedené v tomto dokumente slúžia len na ilustračné účely a nemali by sa interpretovať ako reprezentácia alebo stanovenie smerníc pre mazivá alebo stroje.

Táto aplikácia je navrhnutá ako rýchla a jednoduchá spektroskopická kontrola na monitorovanie stavu mazív počas prevádzky a možno ju použiť na pomoc pri určovaní celkového stavu stroja meraním vlastností pozorovateľných v strednom infračervenom spektre, ako je voda, oxidácia oleja a ďalšie, ako je uvedené vyššie.

Infračervené dáta generované touto aplikáciou sa vo všeobecnosti používajú v spojení s inými testovacími metódami. Napríklad infračervená spektroskopia nedokáže určiť úroveň opotrebovania kovov ani žiadny iný typ elementárnej analýzy. Predložená aplikácia nie je určená na odhad fyzikálnych vlastností mazív (napr. viskozita, číslo celkovej zásaditosti, číslo celkovej kyslosti atď.). Táto aplikácia je určená na monitorovanie mazív počas prevádzky a môže pomôcť určiť celkový stav stroja. Nie je určená na analýzu zloženia mazív, výkonu mazív ani zloženia prísad.

Pravidelný odber vzoriek a analýza mazív sa už dlho používa ako spôsob určenia celkového stavu strojov. Atómová emisná a atómová absorpčná spektroskopia sa často používajú pri analýze opotrebovaných kovov (napr. štandardná testovacia metóda ASTM D5185). Analýzu opotrebovaných kovov dopĺňa celý rad testov fyzikálnych vlastností, ktoré sa používajú na poskytovanie informácií o stave maziva (napr. štandardné testovacie metódy ASTM D445, ASTM D2896 a ASTM D6304). Molekulárna analýza mazív a hydraulických kvapalín pomocou FT-IR spektroskopie poskytuje priame informácie o sledovaných molekulárnych druhoch vrátane prísad, produktov rozkladu kvapalín a vonkajších kontaminantov, čím dopĺňa analýzy opotrebovaných kovov a ďalšie analýzy používané v programe monitorovania stavu.

Norma ASTM E2412 je kľúčovým nástrojom v oblasti údržby strojov a analýzy mazív. Táto norma poskytuje rámec pre posudzovanie stavu mazív v prevádzke, ako sú strojné mazivá, hydraulické kvapaliny a iné kvapaliny používané pri bežnej prevádzke strojov. Pomocou FT-IR spektrometrie táto norma umožňuje monitorovanie spotreby prísad, hromadenia kontaminantov a degradácie základných zásob, čím poskytuje prehľad o stave strojov a prevádzkovej efektívnosti.

Norma ASTM E2412 sa zameriava na monitorovanie základných parametrov vrátane:

  • Znečisťujúce látky: Voda, sadze, etylénglykol, palivá a kontaminovaný olej.
  • Indikátory degradácie: Oxidácia, nitrácia a sulfonácia základových olejov.
  • Vyčerpanie aditív: Monitorovanie znižovania obsahu aditív, ako sú napríklad zložky proti opotrebeniu (napr. ZDDP na báze fosfátov).

Primárnym cieľom je identifikovať poruchové stavy v strojoch analýzou trendov v stave maziva v priebehu času. Táto aplikácia je navrhnutá na diagnostiku prevádzkových problémov prostredníctvom pravidelného odberu vzoriek, nie na analýzu zloženia maziva, jeho výkonu alebo receptúry aditív.

Základné charakteristiky normy ASTM E2412 sú nasledovné:

  • FT-IR spektrometria: FT-IR spektrometria je nedeštruktívna analytická technika, ktorá meria absorpciu infračerveného svetla molekulárnymi zložkami vo vzorke maziva. Táto norma používa rozsahy vlnových čísiel (zvyčajne 3000 až 1090 cm⁻¹) na analýzu rôznych parametrov.-1To naznačuje, že intenzita absorbancie sa mení v závislosti od spektrálneho rozlíšenia a dĺžky dráhy bunky.
  • Parametre merania: Táto norma poskytuje podrobné pokyny na meranie špecifických komponentov, ako je uvedené v jej dodatkoch. Napríklad:
    • Znečistenie vody: 3500 až 3150 cm-1 Meria sa v tomto rozsahu, ale etylénglykol môže rušiť presné meranie kvôli prekrývajúcim sa signálom hydroxylových skupín.
    • Inštitucionálne zaťaženie: Približne 2000 cm³-1 Hodnotí sa z hľadiska intenzity absorbancie.
    • Oxidácia a nitrácia: 1800 až 1670 cm³.-1 a 1650 až 1600 cm-1 Namerané hodnoty v rámci špecifikovaných rozsahov sa uvádzajú ako absorbancia na 0,1 mm, aby sa zohľadnila hrúbka vzorky.
    • Zložky proti opotrebeniu: Zvyčajne na báze fosfátov (napr. dialkylditiofosfát zinočnatý, ZDDP), 1025 až 960 cm³.-1 Meria sa v určitom rozsahu.
    • Kontaminácia paliva: Benzín a nafta (napr. JP-5, JP-8) sa monitorujú z hľadiska ich variabilných spektrálnych charakteristík, čo si vyžaduje overenie indikátorových absorbančných pásiem.
  • Spektrálna extrakcia: Táto norma obsahuje ustanovenia pre spektrálnu extrakciu na izoláciu špecifických molekulárnych parametrov, ako sú voda, sadze, oxidácia, nitrácia a fosfátové zložky proti opotrebeniu. Táto technika zlepšuje presnosť detekcie zmien v stave maziva extrakciou základných spektier.
  • Doplnková analýza: Táto norma zdôrazňuje, že výsledky FT-IR možno kombinovať s inými testami, ako sú merania celkového čísla kyslosti, celkového čísla zásaditosti a viskozity, aby sa poskytlo komplexné posúdenie kvality maziva a stavu stroja.

Norma ASTM E2412 sa široko používa v odvetviach, kde je spoľahlivosť strojov kritická, ako je výroba, automobilový priemysel, letecký priemysel a výroba energie. Pravidelným odberom vzoriek a analýzou mazív môžu odborníci na údržbu:

  • Včasné príznaky opotrebovania strojov možno zistiť analýzou kovov podliehajúcich opotrebovaniu (doplnenou atómovou emisnou alebo absorpčnou spektroskopiou, napr. ASTM D5185).
  • Dokáže identifikovať problémy s kontamináciou, ktoré by mohli viesť k poruche zariadenia.
  • Monitorovaním trendov degradácie maziva a spotreby prísad je možné optimalizovať programy údržby.

Táto norma má však určité obmedzenia:

  • Nie je určené na analýzu zloženia: Táto norma nie je určená na hodnotenie zloženia mazív alebo ich výkonnostných charakteristík.
  • Obavy: Niektoré kontaminanty, ako napríklad etylénglykol, môžu ovplyvňovať stanovenie množstva vody a môžu vyžadovať starostlivú interpretáciu.

Záverom možno povedať, že norma ASTM E2412 je základnou normou pre údržbu založenú na stave, ktorá umožňuje priemyselným odvetviam monitorovať stav mazív a diagnostikovať problémy so strojmi pomocou FT-IR spektrometrie. Ponúkaním štruktúrovaného prístupu k analýze trendov pomáha predĺžiť životnosť zariadení a znížiť prestoje podporou proaktívnych stratégií údržby.

Naša organizácia, ktorá poskytuje služby už mnoho rokov a dôkladne sleduje vývoj vedy a techniky na celom svete, vykonáva testovanie, meranie a analytické štúdie v širokej škále oblastí pre podniky zo všetkých sektorov so skúseným personálom a rozsiahlou infraštruktúrou. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby podnikom v súlade s normou „ASTM E2412 Štandardný postup pre monitorovanie stavu prevádzkových mazív pomocou trendovej analýzy s použitím infračervenej spektrometrie s Fourierovou transformáciou (FT-IR).“

WhatsApp