A laboratórium által végzett vizsgálatok
Széles körű lehetőségekEgyes termékcsoportok a különleges alkalmazási körülményeknek megfelelően speciális vizsgálatokat igényelnek – WearCheck laboratórium ezekre a mérésekre is felkészült:
- Transzformátorolajok villamos jellemzőinek mérése (átütési feszültség, dielektromos veszteségi tényező)
- Hűtő-kenő emulziók és vágóolajok speciális jellemzőinek meghatározása – a helyszíni mérések megerősítésére és kiegészítésére
- pH, stabilitás, viszkozitás, idegen-olaj tartalom, mikrobiológiai fertőzöttség, korróziós hajlam, cseppméret-eloszlás, stb. vizsgálata
- Fagyálló hűtőfolyadékok – egyedülálló szolgáltatás, amelyet a laboratórium CoolCheck név alatt nyújt – motorok és ipari berendezések hűtőfolyadék rendszereinek állapotfigyelésére
- pH, korróziós hajlam idegen-anyag tartalom, stb. vizsgálata
- AdBlue Nox redukáló adalék jellemzőinek meghatározása – minőségvizsgálat
- Koncentráció, tisztaság, stb. vizsgálata
A felsorolt vizsgálatok sem merítik ki a laboratórium teljes lehetőségeit. Speciális esetekben – pl. hibafeltárás során – a MOL-LUB Kft. WearCheck laboratóriuma és partnerei közötti szakmai konzultáció eredményeként alakul ki a konkrét vizsgálatok köre.
A laboratórium eszközeinek egy része többféle olajjellemző vizsgálatára alkalmas. Az állítás fordítva is igaz: ugyanazon jellemzőt többféle módszerrel is mérhetjük.
Az olajdiagnosztikai laboratóriumok arra törekednek, hogy a minták jellemzőit a legegyszerűbb és leggyorsabb módszerrel vizsgálják. Jó példa erre a kenőolajok víztartalmának mérése. Motorolajok esetében pl. kismértékű víz nem zavaró, és gyakran előfordul, mivel az olaj érintkezik a jelentős mértékben vízgőzt tartalmazó égéstermékekkel. A víztartalom vizsgálatának legegyszerűbb módja az ún. pattogási próba, amikor magas hőmérsékletű fémfelületre olajat cseppentenek. A magas víztartalmú olaj pattog. Ha motorolaj esetében nem észlelünk pattogást, teljesen felesleges lenne pontosabb (pl. kalcium-karbidos, vagy desztillációs Karl-Fischer) módszerrel megmérni a pontos víztartalmat, hiszen az eredmény érdektelen lenne számunkra.
A leggyakrabban alkalmazott vizsgálatok:
Vizsgálatok ICP spektrofotométerrel
Kopásfémek mennyiségének meghatározása: A vizsgálat a 3 µm alatti méretű szilárd fémrészecskék tömegarányát szolgáltatja ppm mértékegységben. A kopás különböző formáinak (adhéziós, fáradásos abrazív, stb.) intenzitásáról nyújt információt, természetesen a kopásformákról semmilyen tájékoztatást nem nyújt.
Adaléktartalom meghatározása: Ha ismerjük az olajmintában alkalmazott olajadalékok összetételét (pl. azok kén-, foszfor, bór- vagy fémtartalmát, akkor az ICP spektrofotométer által szolgáltatott eredményből meghatározhatjuk a minta adalékainak koncentrációit. Egyes adalékok elhasználódnak, kémiai reakciótermékeik kiülepednek, vagy lerakódnak a szűrőkben. Ilyen esetekben az ICP eredmények folyamatosan csökkenő adaléktartalmat mutatnak. Ha a reakciótermékek nem távoznak az olajból, akkor az ICP nem nyújt semmilyen felvilágosítást az elhasználódásuk mértékéről.
A szennyezőanyag-tartalom meghatározása: A magas szilícium- és alumínium-tartalom porbejutásra utalhat, ami általában a levegőszűrő meghibásodása, vagy nem megfelelő szűrő alkalmazása miatt következik be.
A nátrium, bór és kálium általában hűtőfolyadék bejutás miatt jelenik meg az olajban, szivárgó tömítések, belsőégésű motorok repedt hengerfejei, és egyéb mechanikai problémák következményeként.
Gyakran okozhat dilemmát, hogy pl. az alumínium, vagy a szilícium külső szennyezőanyagként, vagy pl. egy szilícium ötvözésű alumínium dugattyú kopásrészecskéinek formájában került-e a motorolajba. Ugyanígy nehéz eldönteni, hogy a fémek kopás, vagy korrózió – esetleg szerelési segédanyag – formájában kerültek-e az olajba. Legtöbbször rendelkezésünkre állnak egyéb információk, amelyek segítséget nyújtanak az ilyen kérdések eldöntésében. Megfelelően szilárd „kapaszkodó” hiányában kiegészítő vizsgálatokkal dönthető el a kérdés.
Az FT-IR spektrométer alkalmazása
Az olajba jutó idegen anyagok azonosítása, koncentrációjuk meghatározása: Az FT-IR spektrométer vegyületek jelenléte vizsgálható. A vizsgálat alapját az képezi, hogy a különböző kémiai kötéseket tartalmazó vegyületek más-más hullámhosszok mellett nyelik el intenzíven a rajtuk áthaladó infravörös sugarakat. Az elnyelési karakterisztika egy-egy vegyület „ujjlenyomata”.
Az FT-IR spektrométert legtöbbször olyan szennyező vegyületek azonosítására és koncentrációjuk meghatározására alkalmazzák, amelyek nem tartalmazzák az ICP spektrofotométer által észlelni képes kémiai elemeket.
Az oxidáció és nitráció mértékének meghatározása: Oxidációnak gyakorlatilag minden kenőanyag ki van téve. A nitrogén beépülésére – a nitrációra – motorolajok esetében kell számítani, mivel a motorolajok a gyűrűzónában találkozhatnak atomokra disszociált, kémiailag nagyon aktív nitrogénnel.
Mindkét folyamat jól látható elváltozást okoz a használt-olaj FT-IR felvételén, ezért ezek a folyamatok nyomon követhetők.
A kinematikai viszkozitás mérése 40°C és 100°C mellett, a viszkozitási index számítása
A viszkozitás a kenőolajok egyik alapvető jellemzője. Változhat idegen anyagok (üzemanyag, idegen olaj, stb.) bekerülése, az olaj öregedése, és a viszkozitás-módosító adalék mechanikai sérülése miatt. Többfokozatú olajok azonosításához is szükségesek a különböző hőmérsékleteken mért viszkozitások értékei. A nem várt viszkozitás érték téves kenőanyag betöltésre is utalhat.
Mágnesezhető kopásfémek mennyiségének kifejezése a PQ (Particle Quantifying) index segítségével
A vizsgálat a mágnesezhető részecskék mennyiségével arányos mérőszámot szolgáltat, függetlenül azok méretétől. Hajtóművekben kiválóan használható trendanalízisre. A vizsgálat arra a jelenségre épül, hogy az elektrosztatikus erőtérbe kerülő ferromágneses anyagok felerősítik a mágneses indukciót, megnövelik az erőtér létrehozásához szükséges villamos teljesítményt.
A savszám (AN) mérése
A mérés potenciometriás titrálás segítségével történik. A vizsgálattal kimutatható savas termékek oxidációból, égéstermékekből, szennyezőkből származhatnak. A magas AN érték esetén fennáll a korrózió, az üledékképződés és lakkosodás veszélye.
A bázisszám (BN) mérése
A mérést szintén potenciometriás titrálással végzik. A bázisszám a bázikus tartalék mértéke, megmutatja, hogy az olaj mennyi savas bomlásterméket vagy savas szennyezőt képes még közömbösíteni.
Az olajba került víz koncentrációja
A víz becsült mennyiségétől függően eltérő vizsgálati módszereket kell alkalmazni. Vizsgálatának legegyszerűbb módja az ún. pattogási próba, amikor magas hőmérsékletű fémfelületre olajat cseppentenek. A magas víztartalmú olaj pattog.
Az olajdiagnosztikai laboratóriumokban gyakran használják az egyszerűen kivitelezhető kalcium-karbidos mérési módszert. Ha víztartalmú olajmintába elegendő mennyiségű kristályos kalcium-karbidot juttatunk, annyi acetilén keletkezik, amennyire a minta víztartalma lehetőséget nyújt. A keletkezett acetilén mennyiségéből következtethetünk a minta víztartalmára.
Pontos mérésekhez coulometriás Karl-Fischer eljárást alkalmaznak.
A desztillációs módszert – bár nagyon kézenfekvőnek tűnik – az olajdiagnosztikában ritkán alkalmazzák, mert a megfelelő pontosság eléréséhez nagy mennyiségű mintára lenne szükség.
A víz jelenléte károsítja az olaj adalékait, korróziót, rendellenes kopást okozhat.
Víztől való elválási hajlam
A vizsgálat megmutatja, hogy az olajba került víz mennyi idő alatt válik szét, vagy a szabványban rögzített maximális időtartam alatt időtartam alatt milyen mértékben válik szét az olajtól. Ha a gépek olajtölteteibe nagy mennyiségű víz vagy egyéb szennyezőanyagok kerülnek, erősen lerontják ezt a jellemzőt. Az olajtól el nem váló víz az olaj minőségének gyors romlásához, és könnyen a gép meghibásodásához vezet.
Diszpergens képesség, maradék diszpergencia
A diszpergens képesség a szilárd szennyezők lebegésben tartása érdekében szükséges. Így a részecskék nem képeznek üledéket, és könnyen kiszűrhetők. A vizsgálat az olaj maradék diszpergens képességéről szolgáltat információt. Amelynek meghatározását egy optikai készülék segíti.
A vizsgálatot folt-tesztnek is nevezik. A szűrőpapírra juttatott olajminta csepp átmérője növekedik, mivel az olajcsepp a szűrőpapír kapilláris tulajdonságának hatására terjeszkedni kezd. Minél jobb az olaj diszpergens hatása, annál eredményesebben szállítja magával a benne lévő szilárd részecskéket (motorolajok esetében a korom-részecskéket), így a szűrőpapíron kialakuló, a vizsgálat során növekvő folt színe egyenletes marad. A rossz diszpergens képességű olajminta cseppjének koromtartalma nem halad tovább a szétterülő olajfolttal. A folt közepe sötét, a külső tartományai pedig világosak lesznek.
Az olajminta tisztaságának meghatározása
Az olaj tisztasága a berendezés védelme illetve az érzékeny szabályozó elemek zavarmentes működésének biztosítása szempontjából kiemelt fontosságú.
A MOL WearCheck laboratórium az olajminták tisztaságának méréséhez lézeres részecskeszámlálót használ, amely a tisztaság mérőszámát az ISO 4406:1999 szabvány szerint három számjegy segítségével adja meg. Az első számjegy az 1 ml térfogatú mintában található, 4 µm feletti méretű részecskék számának kódját jelenti. Ha ez a kód pl. 17, akkor a 4 µm feletti méretű részecskék száma 640 db/ml és 1300 db/ml közé esik.
Hasonlóképpen kódszámokkal fejezik ki a 6 µm feletti, és 14 µm feletti méretű részecskék 1 ml mintában található mennyiségét. Ha pl. a 6 µm feletti méretű részecskék száma 160 db/ml és 320 db/ml közé esik, a 14 µm feletti részecskékből pedig 1 ml mintában 10 és 20 közötti darabszám van, a minta tisztaságának kódja az ISO 4406:1999 szabvány szerint ISO 17/15/11.
A lobbanáspont mérése
A lobbanáspont a kenőanyagoknak üzemanyaggal, egyéb éghető idegen anyaggal történt szennyezettség miatt csökkenhet. Erős termikus igénybevétel hatására végbemenő krakkolódás során is keletkezhetnek illékony, alacsony forráspontú és alacsony lobbanáspontú termékek. A lobbanáspont mérésére többféle szabványos módszer áll rendelkezésünkre (nyílt-téri lobbanáspont mérés Marcusson illetve Cleveland szerint, vagy zárt téri vizsgálat Pensky-Martens szerint).
Kiegészítő vizsgálatok
Ha a felsorolt vizsgálatok eredményei alapján nem tudunk egyértelmű véleményt alkotni az olaj vagy a gép állapotáról, kiegészítő vizsgálatokat kell végezni.
Conradson szám
A mintát szabványos körülmények között elégetjük. A visszamaradó koksz tömegszázalékban kifejezett értéke a Conradson szám.
Levegőelváló képesség
A levegőtől való elválási hajlam fontos kenőanyag jellemző. Az olajban maradt buborékok az összenyomódásuk során az ún. dízel-effektus révén gyorsan károsítják a kenőolajat. Levegőelváló képesség méréskor adott körülmények között az olajban diszpergált levegő arányának 0,2% alá csökkenéséhez szükséges időt mérik.
RPVOT (Rotary Pressure Vessel Oxidation Test)
Elsősorban turbinaolajok és kompresszorolajok oxidációs stabilitásának meghatározását szolgáló vizsgálat. A mintát zárt, forgó edénybe helyezik, amelyben vörösréz katalizátor gyorsítja az oxidációt. Az olajszint feletti teret nyomás alatti oxigén atmoszféra tölti ki. A vizsgálatot 150°C mellett folytatják mindaddig, míg az oxigén fokozatos beépülése miatt a nyomás le nem csökken a szabványban előírt mértékben. A vizsgálat eredménye az előírt nyomáscsökkenésig eltelt idő, percben kifejezve.
Turbinaolajok maradék élettartam mérése
A vizsgálat végzésére szolgáló készülék voltametrikus úton határozza meg a használt turbinaolajok antioxidáns tartalmát, az új olaj ugyanezen jellemzőjéhez viszonyítva.
Ferrográfia
A használt kenőolajokban található kopásrészecskék és egyéb szilárd szennyezők mikroszkópos vizsgálata segítségével értékes információk szerezhetők a kopási folyamatokról, rekonstruálhatók a bekövetkezett meghibásodások.
A ferrográfia a hibafeltárás fontos eszköze. Segítséget nyújt a meghibásodások okainak feltárásában, támpontokat ad az ismételt meghibásodások elkerüléséhez.