1: Pengantar Analisis Minyak
Pentingnya Analisis Pelumas dan Fluida dalam Pemeliharaan Prediktif
Pemantauan kondisi mesin atau perawatan prediktif adalah praktik untuk menilai kondisi mesin dengan mengumpulkan data secara berkala mengenai indikator kesehatan mesin utama untuk menentukan kapan harus menjadwalkan perawatan. Salah satu kunci untuk menjaga agar mesin tetap beroperasi pada kinerja optimal melibatkan pemantauan dan analisis minyak pelumas untuk karakteristik seperti kontaminasi, kandungan kimia dan viskositas. Miliaran dolar dihabiskan setiap tahun untuk mengganti komponen mesin yang telah aus karena ketidakmampuan pelumas untuk melakukan tugas yang dipersyaratkan. Mengetahui cara menafsirkan sifat pelumas yang berubah dapat meningkatkan waktu kerja dan umur peralatan modal kritis misi Anda. Adanya atau jumlah puing dan partikel dari bagian yang memakai, erosi dan kontaminasi memberikan wawasan tentang isu-isu yang mempengaruhi kinerja dan keandalan. Analisis bahan bakar pelumas, bahan bakar dan cairan kunci lainnya memberikan informasi peringatan dini yang penting yang menunjukkan kegagalan mesin. Menganalisis dan trending data berarti Anda dapat menjadwalkan perawatan sebelum terjadi kegagalan kritis. Hasilnya - ketersediaan dan produktivitas peralatan yang lebih tinggi, biaya perawatan yang lebih rendah, menurunkan Total Cost of Ownership (TCO), pemadaman lebih sedikit, kinerja peralatan yang optimal dan operasi yang lebih ramah lingkungan.
Manfaat Segera dari Analisis Minyak In-service
Hindari Minyak Campurkan
Pepatah lama "Minyak adalah minyak" atau "jika ragu, masukkan oli mesin," benar-benar menyoroti kekurangan pelumas minyak dan pentingnya pelumasan yang optimal. Campuran minyak adalah salah satu masalah pelumasan yang paling umum yang berkontribusi terhadap kegagalan mesin. Menempatkan minyak pelumas yang tepat pada peralatan adalah salah satu tugas paling sederhana untuk meningkatkan keandalan peralatan. Memeriksa viskositas, merek dan kadar minyak baru yang masuk, dan memeriksa kontaminasi cairan asing membantu mengurangi kemungkinan pencampuran minyak dan membuat mesin beroperasi.
Kontrol kontaminasi
Kontaminasi padat (pasir dan kotoran) mempercepat generasi keausan abrasif. Kontaminasi cairan seperti kelembaban dalam minyak mempercepat korosi mesin. Pengenceran bahan bakar atau pendingin pada oli mesin akan menurunkan viskositas sehingga menghasilkan lebih banyak keausan perekat (keausan gosok). Penting untuk menjaga agar minyak pelumas tetap bersih dan kering setiap saat. Ini mengharuskan Anda mengatur batas kebersihan dan terus memantau kontaminasi selama pengoperasian mesin.
Pemeliharaan Berbasis Minyak
Program analisis minyak yang seimbang dapat memantau kondisi keausan mesin, kontaminasi minyak dan degradasi minyak pada saat bersamaan (Gambar 1-1). Parameter kunci terus diuji dan tren parameter tersebut dipantau. Jika perubahan tingkat dipercepat atau jika parameter melebihi batas alarm, insinyur keandalan akan diberi tahu dan tindakan perawatan mungkin diperlukan untuk mengatasi masalah potensial.
Kegagalan analisa
Sebuah suite analisis minyak yang komprehensif dapat mencakup tes seperti Ferrografi, atau SEM / EDX yang memakan waktu dan mahal. Namun, tes ini memberikan informasi terperinci dan pasti tentang keausan mesin, seperti partikel wear wear, dari mana asalnya, dan seberapa parahnya. Informasi semacam itu memberikan profesional keandalan dengan informasi tentang kegagalan masa lalu atau yang akan terjadi.
Teknik Analisis Minyak In-Service yang umum
merupakan parameter yang umum memantau kondisi pelumas untuk mencegah korosi. Dalam hampir semua kasus, pantau dan pertahankan viskositas pelumas sesuai spesifikasi
Praktek Analisis Minyak Umum
Ada beberapa cara untuk melakukan in-service oil analysis. Yang paling umum adalah melakukan outsourcing ke laboratorium di luar lokasi, menggunakan laboratorium di tempat, atau melakukan analisis minyak berbasis rute dengan menggunakan alat portabel.
Laboratorium Off-site (Laboratorium Komersial, Laboratorium Pihak Ketiga, Laboratorium Industri Pusat)
Figure 1-2: Off-site oil analysis flow chart
5: Viskometer Portable pengantar
Makalah ini menjelaskan bagaimana menggunakan perangkat SpectroVisc Q3000 Series yang dipegang dengan peluru dan bebas pelarut di lapangan memberikan pengukuran viskositas kinematik segera dan akurat, bahkan jika dibandingkan dengan viskositas laboratorium tradisional. Seri SpectroVisc Q3000 menggunakan teknologi pelarut bebas baru untuk secara akurat melakukan pengukuran viskositas kinematik yang tidak memerlukan kalibrasi, verifikasi kerapatan, dan tidak ada pengukuran suhu.
Diskusi ini pertama-tama akan memberikan rincian tentang desain Seri SpectroVisc Q3000 dan kemudian menjelaskan bagaimana desain tersebut dibandingkan dengan ukuran otot tradisional. Akhirnya, sebuah studi kasus membandingkan hasil pengukuran antara SpectroVisc Q3000 Series portable, viskometer kinematik dan viskometer tabung kapiler SpectroVisc (Modified Zeitfuchs) yang digunakan di banyak laboratorium analisis minyak komersial.
Teori dan Desain Viscometer Tradisional
Teknik pengukuran viskositas saat ini sangat bergantung pada penggunaan kapiler, kerucut dan piring, dan viskometer silinder konsentris. Perangkat ini terutama terbatas pada pengaturan laboratorium dan mengandung hambatan untuk mudah dibawa. Sementara viskometer kapiler menderita prosedur yang sulit dan panjang untuk kalibrasi, pembersihan, dan pengatur suhu, viskometer rotasi terhalang oleh bagian yang berputar dan kelezatannya. Viskositas sensitivitas yang lebih tinggi sejak saat itu dikembangkan berdasarkan metode hamburan diferensial atau cahaya, namun ini mahal dan berbasis laboratorium.
Beberapa instrumen komersial telah dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan pengukuran viskositas portabel, terutama bila penting untuk menentukan status cairan kritis secara real-time. Rongga seperti itu mencakup upaya miniaturisasi diferensial dan rotasi viskometer. Meskipun perangkat ini mengurangi volume sampel, komponen tertentu tetap rumit dan mahal, menimbulkan tantangan untuk adopsi mereka yang meluas.
Perangkat dan metode lain baru-baru ini dikembangkan berdasarkan teknologi MEMS, termasuk pengukuran frekuensi osilasi membran, pengukuran gelombang akustik, kantilever penggerak piezoelektrik dan resonator geser. Meskipun membutuhkan volume sampel yang berkurang, banyak dari perangkat ini tidak memiliki kontrol suhu dan tidak bersifat kinematis, jadi mungkin tidak menghasilkan hasil yang sebanding.
SpectroVisc Q3000 Seri Teori dan Desain Viscometer
viskometer Q3050 dengan kisaran 1-700 cSt. Viscomometer SpectroVisc Q3050 juga menghitung viskositas minyak pada 100 ° C dari pengukuran 40 ° C dengan masukan Indeks Viskositas untuk cairan.
Pengoperasian perangkat sederhana; Setelah memasukkan ~ 60μl minyak ke dalam sumur atas chip, gaya gravitasi menyebabkan sampel cairan mengalir ke microchannel dimana kombinasi emitter dan detektor di kisaran IR mendeteksi laju perkembangannya. Ini tidak memerlukan kalibrasi pengguna, pengukuran suhu, atau analisis kerapatan.
Viskometer ini beroperasi sebagai sel Hele-Shaw, di mana aliran Stokes ada di antara dua pelat paralel. Jarak antara piring harus relatif kecil dengan lebar dan tinggi pelat. Seperti yang digambarkan dalam diagram skematik Gambar 5-1, kehadiran hanya dua pelat paralel menyebabkan perangkat cairan mikro tidak berhingga, yang berarti bahwa fluida terpapar udara di kedua sisi.
Microchannel tak terbatas sangat menguntungkan pembersihan; Anda hanya menghapus permukaan microchannel setelah memisahkan dua pelat paralel untuk membersihkan perangkat. Metode pendeteksian optik, dimana LED diposisikan di satu sisi microchannel dan foto dioda lainnya di sisi lain tidak terhalang oleh dinding samping, juga menguntungkan.
Meskipun overflow microchannel mungkin menjadi masalah berdasarkan tidak adanya dinding samping, tegangan permukaan menghasilkan meniskus cekung antara minyak dan udara, seperti yang terlihat pada Gambar 5-2. Memiliki tekanan positif yang membentuk meniskus cekung ini membutuhkan bahan oleophilic. Kondisi aliran laminar yang didikte oleh celah kecil di antara pelat memastikan aliran dapat dimodelkan seperti yang ada hanya pada arah vertikal. Pada keadaan mapan di bawah kondisi aliran laminar, gaya kental dan gravitasi diimbangi sedemikian rupa sehingga di mana μ adalah viskositas dinamis, u adalah kecepatan, adalah kerapatan fluida dan g adalah percepatan gravitasi. Dari itu, viskositas kinematik fluida dapat ditentukan dengan menggunakan kecepatan rata-rata, di mana U adalah kecepatan rata-rata-rata, g adalah percepatan gravitasi, dan d adalah kedalaman saluran. Disini istilah dx2 terbengkalai karena geometri microchannel lurus dan fluida bergerak karena hanya gaya gravitasi. Di dekat area corong persamaan satu dimensi ini tidak valid karena efek transien kekuatan kental menyeimbangkan gaya gravitasi. Apapun, efek ini dihindari dengan penempatan optik cukup ke microchannel.
Untuk berhasil mengoperasikan perangkat sebagai sel Hele-Shaw tergantung pada rasio aspek microchannel yang cukup besar. Namun, pertimbangan hidrostatik harus dipertimbangkan karena desain yang tidak terbatas. Jika tekanan hidrostatik oleh minyak melebihi tekanan lawan karena tegangan permukaan, cairan akan meluap melalui sisi tak terbatas. Untuk memaksimalkan tegangan permukaan, aluminium berfungsi sebagai bahan microchannel karena mudah digunakan dan membentuk sudut kontak kecil dengan minyak yang diselidiki. Misalnya, sudut kontak antara oli engine dan permukaan aluminium adalah 2,73 derajat dan tegangan permukaan oli engine kira-kira 31mN / m. Tegangan permukaan yang menginduksi nilai tekanan pada permukaan yang tidak terikat adalah dimana R1 adalah radius meniskus (setengah dari kedalaman microchannel; 50μm) dan R2 tidak terbatas (lebar pelat relatif sangat besar). Ini alasan bahwa 620 Pa adalah tekanan hidrostatik maksimum yang dapat menahan ketegangan permukaan saat dua
sudut kontak antar minyak, panjang microchannel yang digunakan pada jajaran kamera seri Q3000 adalah 42mm.
Gambar 5-3 dan 5-4 menunjukkan dua lempeng aluminium yang diciptakan oleh sistem permesinan komputer ultra presisi dan bagaimana mereka menempel pada engsel yang memungkinkan pembukaan dan penutupan yang mudah.
