ASTM E2412 FT-IR Spektrometrisi Kullanılarak Trend Analizi ile Hizmet İçi Yağlayıcıların Durum İzlemesi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM E2412 Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektrometrisi kullanılarak trend analizi ile hizmet içi yağlayıcıların durum izlemesine yönelik standart uygulama” standardında, makine yağlarında, hidrolik sıvılarında ve normal makine operasyonunda kullanılan diğer sıvılarda katkı maddesi tükenmesi, kirletici birikimi ve baz yağ bozulmasının izlenmesinde FT-IR kullanımına yönelik bir prosedür açıklanmaktadır.

İzlenen kirleticiler arasında su, is, etilen glikol, yakıtlar ve hatalı yağ bulunur. Baz yağların oksidasyonu, nitrasyonu ve sülfonasyonu, bozulma kanıtı olarak izlenir. Bu izleme faaliyetinin amacı, yağda gözlemlenen arıza koşullarına dayanarak makinenin çalışma durumunu teşhis etmektir. Ölçüm ve veri yorumlama parametreleri, farklı FT-IR spektrometresi operatörlerinin aynı teknikleri kullanarak sonuçları karşılaştırmalarına olanak sağlamak için sunulmuştur.

Bu uygulama, orta kızılötesi emilim ölçümlerinden elde edilen eğilim ve dağılım tepkisi analizine dayanmaktadır. Fiziksel konsantrasyon birimleri oluşturmak için kalibrasyon mümkün olsa da çoğu durumda gereksiz veya pratik değildir. Uyarı veya alarm limitleri (izlenen bir makinede bakım işleminin önerildiği veya gerekli olduğu nokta), istatistiksel analiz, aynı veya benzer ekipmanın geçmişi, çevrimsel testler veya ekipman performansıyla korelasyon sağlayan diğer yöntemler kullanılarak belirlenebilir. Bu uyarı veya alarm limitleri, tek bir ölçümle karşılaştırma için sabit bir maksimum veya minimum değer olabileceği gibi, ölçülen tepkinin değişim oranına da dayanabilir. Bu uygulama dağılımları açıklar, ancak değişim oranı uyarı ve alarmlarının kullanılmasını engellemez.

Bu uygulamanın amacı, herhangi bir makine için normal, uyarı, uyarı veya alarm limitleri belirlemek veya önermek değildir. Bu limitler, makine üreticisi ve bakım grubunun tavsiye ve rehberliğiyle birlikte belirlenmelidir.

Burada sunulan spektrumlar ve dağılım profilleri sadece örnek amaçlıdır ve yağlayıcı veya makine yönergelerini temsil ettiği veya oluşturduğu şeklinde yorumlanmamalıdır.

Bu uygulama, hizmet içi yağlayıcıların durum izlemesi için hızlı ve basit bir spektroskopik kontrol olarak tasarlanmıştır ve yukarıda belirtildiği gibi su, yağ oksidasyonu ve diğerleri gibi orta kızılötesi spektrumda gözlemlenebilen özelliklerin ölçülmesi yoluyla genel makine sağlığının belirlenmesine yardımcı olmak için kullanılabilir.

Bu uygulama ile üretilen kızılötesi veriler genellikle diğer test yöntemleriyle birlikte kullanılır. Örneğin kızılötesi spektroskopi aşınma metal seviyelerini veya başka herhangi bir element analizi türünü belirleyemez. Sunulan uygulama, yağlayıcının fiziksel özelliklerinin (örneğin viskozite, toplam baz sayısı, toplam asit sayısı gibi) tahmin edilmesi için tasarlanmamıştır. Bu uygulama, hizmet içi yağlayıcıların izlenmesi için tasarlanmıştır ve genel makine sağlığının belirlenmesine yardımcı olabilir. Yağlayıcı bileşiminin, yağlayıcı performansının veya katkı maddesi paketi formülasyonlarının analizi için tasarlanmamıştır.

Yağlayıcıların periyodik örneklemesi ve analizi, uzun zamandır genel makine sağlığını belirlemenin bir yolu olarak kullanılmaktadır. Atomik emisyon ve atomik absorpsiyon spektroskopisi, aşınma metali analizinde sıklıkla kullanılır (örneğin ASTM D5185 standardı test yöntemi). Bir dizi fiziksel özellik testi, aşınma metali analizini tamamlar ve yağlayıcı durumu hakkında bilgi sağlamak için kullanılır (örneğin ASTM D445, ASTM D2896 ve ASTM D6304 standartları test yöntemleri). Yağlayıcıların ve hidrolik sıvıların FT-IR spektroskopisi ile moleküler analizi, katkı maddeleri, sıvı parçalanma ürünleri ve dış kirleticiler de dahil olmak üzere ilgi çekici moleküler türler hakkında doğrudan bilgi sağlar ve böylece aşınma metali ve bir durum izleme programında kullanılan diğer analizleri tamamlar.

ASTM E2412 standardı, makine bakımı ve yağlayıcı analizi alanında kritik bir araçtır. Bu standart, makine yağlayıcıları, hidrolik sıvılar ve normal makine operasyonunda kullanılan diğer sıvılar gibi hizmetteki yağlayıcıların durumunu değerlendirmek için bir çerçeve sağlar. Bu standart, FT-IR spektrometrisinden yararlanarak, katkı maddesi tükenmesi, kirletici birikimi ve temel stok bozulmasının izlenmesini sağlayarak makine sağlığı ve operasyonel verimlilik hakkında bilgi sunar.

ASTM E2412 standardı, şunlar dahil olmak üzere temel parametrelerin izlenmesine odaklanır:

• Kirleticiler: Su, is, etilen glikol, yakıtlar ve hatalı yağ.
• Bozunma göstergeleri: Baz yağların oksidasyonu, nitrasyonu ve sülfonasyonu.
• Katkı maddesi tükenmesi: Aşınma önleyici bileşenler (örneğin fosfat bazlı ZDDP) gibi katkı maddelerinin azalmasının izlenmesi.

Öncelikli amaç, zaman içinde yağlayıcı koşullarındaki eğilimleri analiz ederek makinelerdeki arıza koşullarını belirlemektir. Bu uygulama, yağlayıcı bileşimini, performansını veya katkı maddesi paketi formülasyonlarını analiz etmek için değil, periyodik örnekleme yoluyla çalışma sorunlarını teşhis etmek için tasarlanmıştır.

ASTM E2412 standardının temel özellikleri şu şekildedir:

• FT-IR spektrometrisi: FT-IR spektrometrisi, bir yağlayıcı numunesindeki moleküler bileşenler tarafından kızılötesi ışığın emilimini ölçen tahribatsız bir analitik tekniktir. Bu standart, çeşitli parametrelerin analizi için dalga sayısı aralıklarını (tipik olarak 3000 ila 1090 cm^-1) belirtir ve absorbans yoğunluğu spektral çözünürlüğe ve hücre yol uzunluğuna bağlı olarak değişir.
• Ölçüm parametreleri: Bu standart, eklerinde belirtildiği gibi, belirli bileşenlerin ölçümü için ayrıntılı yönergeler sunar. Örneğin:
  • Su kirliliği: 3500 ila 3150 cm^-1 aralığında ölçülür, ancak etilen glikol, örtüşen hidroksil grubu sinyalleri nedeniyle doğru ölçümü engelleyebilir.
  • Kurum yükü: Yaklaşık 2000 cm^-1 absorbans yoğunluğunda değerlendirilir.
  • Oksidasyon ve nitrasyon: Sırasıyla 1800 ila 1670 cm^-1 ve 1650 ila 1600 cm^-1 aralıklarında ölçülen değerler, numune kalınlığını hesaba katmak için 0,1 mm başına absorbans olarak raporlanmıştır.
  • Aşınma önleyici bileşenler: Genellikle fosfat bazlıdır (örneğin çinko dialkilditiofosfatl, ZDDP), 1025 ila 960 cm^-1 aralığında ölçülür.
  • Yakıt kirliliği: Benzin ve dizel (örneğin JP-5, JP-8), değişken spektral özelliklere sahip olarak izlenir ve gösterge absorbans bantlarının doğrulanmasını gerektirir.
• Spektral çıkarma: Bu standart, su, is, oksidasyon, nitrasyon ve fosfat aşınma önleyici bileşenler gibi belirli moleküler parametreleri izole etmek için spektral çıkarma hükümleri içerir. Bu teknik, temel spektrumları çıkararak yağlayıcı durumundaki değişiklikleri tespit etme doğruluğunu artırır.
• Tamamlayıcı analiz: Bu standart, FT-IR sonuçlarının, yağlayıcı kalitesi ve makine sağlığı hakkında kapsamlı bir değerlendirme sağlamak için toplam asit sayısı, toplam baz sayısı ve viskozite ölçümleri gibi diğer testlerle birleştirilebileceğini vurgulamaktadır.

ASTM E2412 standardı, imalat, otomotiv, havacılık ve enerji üretimi gibi makine güvenilirliğinin kritik önem taşıdığı sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bakım uzmanları, yağlayıcıları düzenli olarak örnekleyip analiz ederek şunları yapabilir:

• Aşınma metali analizi yoluyla (atomik emisyon veya absorpsiyon spektroskopisi ile tamamlanan, örneğin ASTM D5185) makine aşınmasının erken belirtilerini tespit edebilir.
• Ekipman arızasına yol açabilecek kirlenme sorunlarını belirleyebilir.
• Yağlayıcı bozulması ve katkı maddesi tükenmesi eğilimlerini izleyerek bakım programlarını optimize edebilir.

Bununla birlikte bu standart birtakım sınırlamalara sahiptir:

• Kompozisyon analizi için değildir: Bu standart, yağlayıcı formülasyonlarını veya performans özelliklerini değerlendirmek için tasarlanmamıştır.
• Girişimler: Etilen glikol gibi bazı kirleticiler, su miktarının belirlenmesini engelleyebilir ve dikkatli bir yorumlama gerektirebilir.

Sonuç olarak ASTM E2412 standardı, endüstrilerin yağlayıcı sağlığını izlemesine ve FT-IR spektrometrisi kullanarak makine sorunlarını teşhis etmesine olanak tanıyan, durum bazlı bakım için temel bir standarttır. Trend analizine yapılandırılmış bir yaklaşım sunarak, proaktif bakım stratejilerini destekleyerek ekipman ömrünü uzatmaya ve arıza sürelerini azaltmaya yardımcı olur.

Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM E2412 Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektrometrisi kullanılarak trend analizi ile hizmet içi yağlayıcıların durum izlemesine yönelik standart uygulama” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.