Методы анализа масла

Основная функция промышленных масел – уменьшение трения между трущимися деталями или узлами промышленного оборудования. Масла также выполняют и ряд других функций: отвода тепла, защиту от коррозии, снятие нагара и др.

В процессе эксплуатации масла его эксплуатационные характеристики неизбежно ухудшаются как за счет деградации, так и за счет загрязнения масла продуктами износа, водой, сажей и др. Анализ этих продуктов загрязнений дает очень полезную информацию об внешних источниках загрязнений масла, условиях эксплуатации, состоянии и степени износа трущихся компонентов оборудования.

Учитывая важность и достоверность диагностической информации, сегодня анализ продуктов износа (АПИ) выделен в целое направление неразрушающего контроля оборудования и реализуется на практике с помощью ряда методов анализа масла по элементному содержанию продуктов износа.

Рассмотрим эти методы анализа масла, но прежде − несколько вводных замечаний:

Повышенная концентрация того или иного металла в продуктах износа свидетельствует о повышенном износе деталей или узлов, изготовленных из этого металла. В связи с тем, что в оборудовании могут присутствовать сразу несколько деталей или узлов из одного и того же металла, то результаты АПИ в общем случае носят интегральный характер, отражая суммарный износ, и не давая возможности точного определения конкретной изнашиваемой детали или узла. Так, например, повышенное содержание железа в масле ДВС может быть вызвано и повышенным износом направляющих клапанного механизма, и упорных шайб коленвала, и шатунных и коренных вкладышей и т.д.
Концентрация продуктов износа в системах смазки, оснащенных фильтром, не зависит от срока эксплуатации масла и поэтому достоверно отражает интенсивность изнашивания деталей двигателя. Нарастание концентрации продуктов износа со временем наблюдается только в системах смазки без фильтрации масла.
Пробы масла для анализа отбираются только при работающих агрегатах, когда продукты износа находятся во взвешенном состоянии и равномерно распределены по всему объему.

Существуют следующие методы анализа масла по количественному определению элементов износа:

Колориметрический метод, основанный на определении концентрации контролируемого элемента путем сравнения окраски исследуемого раствора с окраской стандартного раствора с известной концентрацией элемента. Данный метод отличается большой трудоемкостью и сложностью приготовления растворов, поэтому очень редко применяется на практике.
Полярографический метод, основанный на измерении силы тока и напряжения при погружении капельного ртутного электрода в испытуемый раствор. Применение данного метода также ограничено большой трудоемкостью и сложностью приготовления растворов-электролитов.
Магнитно-индуктивный метод, основанный на зависимости магнитной индукции от концентрации продуктов износа в пробе, устанавливаемой внутрь катушки индуктивности и вызывающей изменение протекающего по катушке тока. Данный метод эффективен при больших концентрациях железа, наблюдаемых на этапах приработки или предаварийного разрушения агрегата.
Радиоактивационный метод, основанный на облучении пробы масла потоком нейтронов с последующей регистрацией наведенной радиоактивности продуктов износа.

Общим недостатком вышеперечисленных методов анализа масел является использование ручного оборудования, не обладающего универсальностью и возможности автоматизации процесса анализа.

Спектрографический метод, основанный на облучении пробы масла вольтовой дугой с последующим разложением излучений от элементов износа на отдельные спектры. Данный метод лишен недостатков предыдущих методов и способен определять до 32 элементов в минимальных концентрациях (до , которые могут присутствовать в продуктах износа. При этом процедура измерений занимает всего несколько минут.

Спектрографический метод анализа масел проводится двумя способами:

с предварительным озолением пробы;
непосредственным анализом жидкой пробы.

В настоящее время наибольшее распостранение для контроля технического состояния динамических машин находит метод непосредственного анализа жидкой пробы с помощью анализатора с вращающимся дисковым электродом. Суть метода заключается в следующем:

Дисковый электрод, вращаясь с частотой 4-6 об/мин, равномерно подает из тигля масляную пленку на дуговой разряд.
Под действием вольтовой дуги возбуждается световое излучение от элементов износа, содержащихся в масле.
Данное излучение разлагается полихроматором (дифракционной решеткой с разрешением 1200 штрихов на 1 мм) на монохромные составляющие, каждая из которых соответствует определенному элементу продуктов износа.

Именно на данном методе вращающегося дискового электрода (RDE) основана работа элементного анализатора MVR-Company, входящего в состав минилабораторий серии MVR RY-300. С его помощью вы можете определить до 22 элементов (до 32 в расширенной версии), содержащихся в продуктах износа любых минеральных или синтетических масел. Анализатор MVR RY соответствует требованиям ASTM D6595 и для работы с ним достаточно однодневного обучения в тренинг-центре компании MVR-Company.

Рекомендуется регулярное (с периодичностью, учитывающей особенности и критичность динамической машины) определение элементов износа анализатором MVR RY для построения трендов с целью заблаговременной постановке машины на ремонт при резком возрастании концентрации контролируемых элементов износа.

Если сервисная служба вашего предприятия уже оснащена другими средствами экспресс анализа масла, то вы можете купить только анализатор RY, в противном случае рекомендуем приобретение минилаборатории MVR RY-300 для комплексного анализа масел. Данные минилаборатории также просты в обращении и требуют лишь 3-х дневного обучения в тренинг-центре компании MVR.

Мы также рекомендуем воспользоваться услугами нашего Отдела Выездного Обслуживания и Энергосервиса (ОВОЭ), специалисты которого, следуя концепции «Триада надежности», не только определят текущее качество используемых масел, но и проведут тепловизионную съемку и виброконтроль, вибродиагностику и виброналадку вашего оборудования. С перечнем и расценками оказываемых услуг вы можете ознакомиться здесь.