ASTM E2412 การตรวจสอบสภาพของน้ำมันหล่อลื่นระหว่างใช้งานโดยการวิเคราะห์แนวโน้มโดยใช้ FT-IR Spectrometry

มาตรฐาน “ASTM E2412 แนวปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการตรวจติดตามสภาพของสารหล่อลื่นระหว่างการใช้งานโดยการวิเคราะห์แนวโน้มโดยใช้สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดแบบแปลงฟูเรียร์ (FT-IR)” ที่เผยแพร่โดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายขั้นตอนการใช้ FT-IR เพื่อตรวจสอบการลดลงของสารเติมแต่ง การสะสมของสารปนเปื้อน และการเสื่อมสภาพของน้ำมันพื้นฐานในสารหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิก และน้ำมันอื่นๆ ที่ใช้ในการทำงานเครื่องจักรตามปกติ

สารปนเปื้อนที่ตรวจสอบ ได้แก่ น้ำ เขม่า เอทิลีนไกลคอล เชื้อเพลิง และน้ำมันที่ชำรุด การตรวจสอบออกซิเดชัน ไนเตรชัน และซัลโฟเนชันของน้ำมันพื้นฐานเป็นหลักฐานบ่งชี้ถึงการเสื่อมสภาพ วัตถุประสงค์ของการตรวจสอบนี้คือการวินิจฉัยสภาพการทำงานของเครื่องจักรโดยพิจารณาจากสภาพที่ชำรุดในน้ำมัน มีการนำเสนอพารามิเตอร์การวัดและการตีความข้อมูลเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานที่ใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ FT-IR ที่แตกต่างกันสามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์โดยใช้เทคนิคเดียวกันได้

แนวปฏิบัตินี้ยึดตามการวิเคราะห์แนวโน้มและการตอบสนองแบบกระเจิงที่ได้จากการวัดการดูดกลืนแสงอินฟราเรดช่วงกลาง แม้ว่าการสอบเทียบเพื่อกำหนดหน่วยความเข้มข้นทางกายภาพจะสามารถทำได้ แต่ในกรณีส่วนใหญ่แล้ว การสอบเทียบนี้ไม่จำเป็นหรือไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ ขีดจำกัดการเตือนหรือสัญญาณเตือน (จุดที่แนะนำให้บำรุงรักษาหรือจำเป็นต้องบำรุงรักษาเครื่องจักรที่ตรวจสอบ) สามารถกำหนดได้โดยใช้การวิเคราะห์ทางสถิติ ประวัติการใช้งานอุปกรณ์ที่เหมือนกันหรือคล้ายคลึงกัน การทดสอบแบบวนรอบ หรือวิธีการอื่นๆ ที่สัมพันธ์กับประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ขีดจำกัดการเตือนหรือสัญญาณเตือนเหล่านี้อาจเป็นค่าสูงสุดหรือต่ำสุดคงที่เพื่อเปรียบเทียบกับการวัดเพียงครั้งเดียว หรืออาจอ้างอิงจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของการตอบสนองที่วัดได้ แนวปฏิบัตินี้คำนึงถึงการกระเจิง แต่ไม่ได้ตัดการใช้คำเตือนและสัญญาณเตือนตามอัตราการเปลี่ยนแปลง

คู่มือนี้มิได้มีเจตนาที่จะกำหนดหรือแนะนำขีดจำกัดปกติ ข้อควรระวัง คำเตือน หรือสัญญาณเตือนสำหรับเครื่องจักรใดๆ ขีดจำกัดเหล่านี้ควรกำหนดร่วมกับคำแนะนำและแนวทางของผู้ผลิตเครื่องจักรและกลุ่มบำรุงรักษา

โปรไฟล์สเปกตรัมและการกระจายที่นำเสนอที่นี่มีวัตถุประสงค์เพื่อการอธิบายเท่านั้น และไม่ควรตีความว่าเป็นตัวแทนหรือประกอบเป็นแนวทางการใช้สารหล่อลื่นหรือเครื่องจักร

แอปพลิเคชันนี้ได้รับการออกแบบมาให้เป็นการตรวจสอบสเปกโทรสโคปีที่รวดเร็วและเรียบง่ายสำหรับการติดตามสภาพของน้ำมันหล่อลื่นระหว่างการใช้งาน และสามารถใช้เพื่อช่วยกำหนดสุขภาพเครื่องจักรโดยรวมได้โดยการวัดคุณสมบัติที่สังเกตได้ในสเปกตรัมอินฟราเรดกลาง เช่น น้ำ ออกซิเดชันของน้ำมัน และอื่นๆ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น

โดยทั่วไปแล้วข้อมูลอินฟราเรดที่สร้างขึ้นโดยแอปพลิเคชันนี้มักใช้ร่วมกับวิธีการทดสอบอื่นๆ ตัวอย่างเช่น สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดไม่สามารถระบุระดับโลหะที่สึกหรอหรือการวิเคราะห์ธาตุประเภทอื่นๆ ได้ แอปพลิเคชันที่นำเสนอนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อประเมินคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมันหล่อลื่น (เช่น ความหนืด ค่าเบสรวม ค่ากรดรวม) แอปพลิเคชันนี้ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้งานจริง และสามารถช่วยประเมินสภาพโดยรวมของเครื่องจักรได้ แอปพลิเคชันนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของน้ำมันหล่อลื่น ประสิทธิภาพของน้ำมันหล่อลื่น หรือสูตรผสมสารเติมแต่ง

การสุ่มตัวอย่างและการวิเคราะห์น้ำมันหล่อลื่นเป็นระยะๆ ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินสภาพโดยรวมของเครื่องจักรมานานแล้ว มักใช้เทคนิคอะตอมมิกอีมิสชันและอะตอมแอบซอฟต์สเปกโทรสโกปีในการวิเคราะห์โลหะสึกหรอ (เช่น วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D5185) การทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพที่หลากหลายช่วยเสริมการวิเคราะห์โลหะสึกหรอและให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพของน้ำมันหล่อลื่น (เช่น วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D445, ASTM D2896 และ ASTM D6304) การวิเคราะห์ระดับโมเลกุลของน้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันไฮดรอลิกโดยใช้เทคนิค FT-IR สเปกโทรสโกปี ให้ข้อมูลโดยตรงเกี่ยวกับสปีชีส์โมเลกุลที่น่าสนใจ ซึ่งรวมถึงสารเติมแต่ง ผลิตภัณฑ์จากการเสื่อมสภาพของน้ำมัน และสารปนเปื้อนภายนอก จึงช่วยเสริมการวิเคราะห์โลหะสึกหรอและการวิเคราะห์อื่นๆ ที่ใช้ในโปรแกรมตรวจสอบสภาพ

ASTM E2412 เป็นเครื่องมือสำคัญในการบำรุงรักษาเครื่องจักรและการวิเคราะห์สารหล่อลื่น เป็นกรอบสำหรับการประเมินสภาพของสารหล่อลื่นที่ใช้แล้ว เช่น สารหล่อลื่นเครื่องจักร น้ำมันไฮดรอลิก และสารหล่อลื่นอื่นๆ ที่ใช้ในการทำงานของเครื่องจักรตามปกติ มาตรฐานนี้ใช้เทคนิค FT-IR spectrometry เพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสภาพเครื่องจักรและประสิทธิภาพการทำงาน โดยการตรวจสอบการหมดลงของสารเติมแต่ง การสะสมของสารปนเปื้อน และการเสื่อมสภาพของสารพื้นฐาน

มาตรฐาน ASTM E2412 มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบพารามิเตอร์ที่สำคัญ ได้แก่:

• สารปนเปื้อน: น้ำ เขม่า เอทิลีนไกลคอล เชื้อเพลิง และน้ำมันที่ชำรุด
• ตัวบ่งชี้การสลายตัว: ออกซิเดชัน ไนเตรต และซัลโฟเนชันของน้ำมันพื้นฐาน
• การลดลงของสารเติมแต่ง: การตรวจสอบการลดลงของสารเติมแต่ง เช่น สารประกอบป้องกันการสึกหรอ (เช่น ZDDP ที่มีพื้นฐานเป็นฟอสเฟต)

เป้าหมายหลักคือการระบุสภาพข้อบกพร่องในเครื่องจักรโดยการวิเคราะห์แนวโน้มของสภาพน้ำมันหล่อลื่นตามช่วงเวลา แอปพลิเคชันนี้ออกแบบมาเพื่อวินิจฉัยปัญหาการทำงานผ่านการสุ่มตัวอย่างเป็นระยะ ไม่ใช่เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบ ประสิทธิภาพ หรือสูตรสารเติมแต่งของน้ำมันหล่อลื่น

คุณสมบัติหลักของมาตรฐาน ASTM E2412 มีดังนี้:

• FT-IR spectrometry: FT-IR spectrometry เป็นเทคนิคการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายที่วัดการดูดกลืนแสงอินฟราเรดโดยส่วนประกอบโมเลกุลในตัวอย่างน้ำมันหล่อลื่น มาตรฐานนี้กำหนดช่วงเลขคลื่น (โดยทั่วไปคือ 3000 ถึง 1090 ซม.) สำหรับการวิเคราะห์พารามิเตอร์ต่างๆ^-1) และความเข้มข้นของการดูดกลืนแสงจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความละเอียดของสเปกตรัมและความยาวเส้นทางเซลล์
• พารามิเตอร์การวัด: มาตรฐานนี้ให้แนวทางโดยละเอียดสำหรับการวัดส่วนประกอบเฉพาะ ตามที่ระบุไว้ในภาคผนวก ตัวอย่างเช่น:
  • มลพิษทางน้ำ: 3500 ถึง 3150 ซม.^-1 ช่วง แต่เอทิลีนไกลคอลอาจเป็นอุปสรรคต่อการวัดที่แม่นยำเนื่องจากสัญญาณกลุ่มไฮดรอกซิลที่ทับซ้อนกัน
  • ปริมาณเขม่า: ประมาณ 2000 ซม.^-1 ได้รับการประเมินตามความหนาแน่นของการดูดกลืนแสง
  • ออกซิเดชันและไนเตรชั่น: 1800 ถึง 1670 ซม. ตามลำดับ^-1 และ 1650 ถึง 1600 ซม.^-1 ค่าที่วัดในช่วงนั้นจะรายงานเป็นค่าการดูดกลืนแสงต่อ 0,1 มม. เพื่อคำนึงถึงความหนาของตัวอย่าง
  • สารป้องกันการสึกหรอ: มักเป็นฟอสเฟต (เช่น ซิงค์ไดอัลคิลไดไทโอฟอสเฟต, ZDDP) 1025 ถึง 960 ซม.^-1 วัดอยู่ในช่วง
  • การปนเปื้อนของเชื้อเพลิง: น้ำมันเบนซินและดีเซล (เช่น JP-5, JP-8) จะถูกตรวจสอบว่ามีลักษณะสเปกตรัมที่แตกต่างกัน และต้องมีการตรวจยืนยันแถบการดูดกลืนแสงของตัวบ่งชี้
• การลบสเปกตรัม: มาตรฐานนี้กำหนดข้อกำหนดสำหรับการลบสเปกตรัมเพื่อแยกพารามิเตอร์โมเลกุลเฉพาะ เช่น น้ำ เขม่า ออกซิเดชัน ไนเตรชัน และสารประกอบฟอสเฟตที่ต้านทานการสึกหรอ เทคนิคนี้ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสภาพน้ำมันหล่อลื่นโดยการลบสเปกตรัมธาตุ
• การวิเคราะห์เพิ่มเติม: มาตรฐานนี้เน้นย้ำว่าผลลัพธ์ FT-IR สามารถนำไปรวมกับการทดสอบอื่นๆ เช่น จำนวนกรดทั้งหมด จำนวนเบสทั้งหมด และการวัดความหนืด เพื่อให้ประเมินคุณภาพน้ำมันหล่อลื่นและสุขภาพเครื่องจักรได้อย่างครอบคลุม

มาตรฐาน ASTM E2412 ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด เช่น การผลิต ยานยนต์ อวกาศ และการผลิตพลังงาน ผู้เชี่ยวชาญด้านการบำรุงรักษาสามารถ: โดยการสุ่มตัวอย่างและวิเคราะห์น้ำมันหล่อลื่นอย่างสม่ำเสมอ

• สามารถตรวจจับสัญญาณการสึกหรอของเครื่องจักรในระยะเริ่มต้นได้โดยการวิเคราะห์การสึกหรอของโลหะ (เสริมด้วยการแผ่รังสีอะตอมหรือการดูดกลืนสเปกโตรสโคปี เช่น ASTM D5185)
• สามารถระบุปัญหาการปนเปื้อนที่อาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์ได้
• สามารถเพิ่มประสิทธิภาพโปรแกรมการบำรุงรักษาได้โดยการตรวจสอบแนวโน้มการเสื่อมสภาพของน้ำมันหล่อลื่นและการสูญเสียสารเติมแต่ง

อย่างไรก็ตามมาตรฐานนี้มีข้อจำกัดหลายประการ:

• ไม่ใช่สำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบ: มาตรฐานนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อประเมินสูตรน้ำมันหล่อลื่นหรือคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ
• การรบกวน: สารปนเปื้อนบางชนิด เช่น เอทิลีนไกลคอล อาจรบกวนการวัดปริมาณน้ำและต้องมีการตีความอย่างระมัดระวัง

ด้วยเหตุนี้ ASTM E2412 จึงเป็นมาตรฐานพื้นฐานสำหรับการบำรุงรักษาตามสภาพ ช่วยให้อุตสาหกรรมต่างๆ สามารถติดตามตรวจสอบสภาพน้ำมันหล่อลื่นและวินิจฉัยปัญหาของเครื่องจักรได้โดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ FT-IR ด้วยแนวทางการวิเคราะห์แนวโน้มอย่างเป็นระบบ จึงสนับสนุนกลยุทธ์การบำรุงรักษาเชิงรุก ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดระยะเวลาหยุดทำงาน

องค์กรของเราดำเนินงานมายาวนานหลายปีและติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างพิถีพิถัน ดำเนินการทดสอบ วัดผล และวิเคราะห์ในหลากหลายด้านให้กับธุรกิจในทุกภาคส่วน ด้วยทีมงานผู้เชี่ยวชาญและโครงสร้างพื้นฐานที่ครอบคลุม ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM E2412 สำหรับการตรวจสอบสภาพของสารหล่อลื่นระหว่างใช้งานโดยการวิเคราะห์แนวโน้มโดยใช้สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดแบบแปลงฟูริเยร์ (FT-IR)