ISO 4406 و شمارش ذرات روغن توربین

در این فیلم 2 دقیقه ای درباره استاندارد ISO 4406 به شما میگویم:

کد ISO 4406 چطور تفسیر میشود؟
روش های انجام آزمایش سطح تمیزی روغن چیست؟
اظهار نظر توربین سازها در مورد سطح تمیزی روغن
حجم نمونه روغن، پریود زمانی نمونه گیری و قیمت آزمایش در سطح تمیزی روغن طبق استاندارد ISO 4406.

به نام خدا دوستان سلام من سعید کردی زاده هستم، کارشناس ارشد مکانیک.

در این ویدیو قصد دارم مطالبی را در مورد particle counting یا شمارش ذرات روغن توربین طبق استاندارد ISO 4406 با شما به اشتراک بگذرام.

منابع ذرات معلق در روغن

1- ذرات به جا مانده از مراحل ساخت سیستم جدید

آلودگیهای نوکار یا آلودگی‌های اولیه در طی مراحل ساخت، ترکیب و تست ایجاد میشوند. ذرات جوشکاری فلز، براده‌های ماشین کاری، تکه‌های نوار تفلون (یا سایر درزبندها)، شن و سایر آلودگیها، باید در مرحله اولیه راه‌اندازی یک سیستم توسط یک فیلتر با کیفیت بالا کنترل گردند. باید قبل و بلافاصله پس از راه‌اندازی سیستم، اجازه داد تا روغن در فیلتراسیون، گردش نماید. در غیر این صورت این دسته از آلودگیها بیشترین آسیب را به سیستم وارد خواهند نمود.

٢. گرد و خاک و ذرات محیطی

ذرات موجود در هوای محیط به داخل روغن نفوذ میکنند. این ذرات از طریق درزبندها وارد سیستم میشوند.

٣. ذرات فلزی ناشی از سایش سطوح و قطعات

سطوح و قطعات در سیستم روانکاری در معرض ساییدگی قرار دارند. سایش در جریان سیال تحت فشار و سرعت بالا در اثر برخورد بين سطح و سیال اتفاق میافتد. عوامل محیطی موثر بر سایش عبارتند از:

سرعت نسبی سیال

با افزایش سرعت حرکت سیال، سرعت سایش افزایش مییابد. از اینروست که کنترل و حذف آلودگی در سیستمهای تحت فشار و سرعتهای بالا، اهمیت بیشتری دارد.

ویسکوزیته روغن

در انتخاب روغن مناسب میبایست ویسکوزیته روغن را مورد توجه قرار داد. به طور کلی ویسکوزیته روغن هیدرولیک باید تا حد ممکن برای کاهش مصرف انرژی پمپ، پایین باشد. همچنین باید به اندازه‌ای بالا باشد که بتواند فيلم روانکاری را بر روی سطوح برای جلوگیری از سایش تشکیل دهد. لذا استفاده از روغن مناسب مطابق پیشنهاد سازنده دستگاه بسیار اهمیت دارد.

حضور ذرات جامد

این ذرات با برخورد به سطوح، عامل اصلی سایش در سیستمهای هیدرولیک هستند. به خصوص ذرات ریز کمتر از ۵ میکرون بیشترین آسیب را وارد میکنند. با تولید ذرات جدید سایشی، سایش شدت مییابد.

4- حضور آب

خوردگی کاویتاسیون که در اثر وجود آب در سیستم هیدرولیک بروز میدهد، باعث ایجاد ذرات سایشی میگردد.

5-حضور مواد اسیدی حاصل از اکسیداسیون

اکسیداسیون روغن و تولید مواد اسیدی باعث افزایش خورندگی روغن و تولید ذرات زنگ میگردد.

6-ذرات وارد شده به سیستم در مدت سرویس و تعمیرات

موقعی که سیستم برای بازرسی یا تعمیر چک شده و قطعات آن از یکدیگر مجزا میشوند، مورد هجوم آلودگی‌ها و ذرات قرار خواهد گرفت. لذا در مدت سرویس و تعمیرات و همچنین تعویض قطعات، باید دقت نمود که سیستم از آلودگی‌ها حفظ شود.

ISO 4406 چطور تفسیر می‌شود؟

Particle counting روغن توربین معیاری از بازدهی فیلتر روغن بوده و به کاربر توربین در مورد تمیزی سیستم روغن کاری توربین یک دید کلی میدهد.

استاندارد ISO4406:1999 تعداد ذرات بزرگتر از 4micron و 6micron و 14micron را در 1ml نمونه روغن، گزارش میکند.

برسی مورد جواب آزمایش روغن

فرض کنید نتیجه آزمایش سطح تمیزی روغن، به صورت 19/17/14 گزارش شده باشد.

تفسیر این کد به قرار زیر است:

19 یعنی: 250هزار تا 500هزار ذره در 1ml روغن وجود دارد که سایز این ذرات بزرگتر از 4micron است.

17 یعنی: 64هزار تا 130هزار ذره در 1ml روغن وجود داره که سایز این ذرات بزرگتر از 6micron است.

19 یعنی: 8هزار تا 16هزار ذره در 1mll روغن وجود داره که سایز این ذرات بزرگتر از 14micron است.

روش های انجام آزمایش particle counting

آزمایش particle counting روغن توربین به دو روش انجام میشود:

Light blockage یا انسداد نور

Pore blockage یا انسداد منفذ

روش Light blockage به دلیل وجود آب و هوا در روغن ممکن دچار خطا شده و بهتر است که از روش Pore blockage استفاده کنید.

اظهار نظر توربین سازها در مورد سطح تمیزی روغن

توربین سازهای مختلف در مورد سطح تمیزی روغن اظهار نظر کرده اند و همانطوری که در جدول زیر مشاهده میکنید،

شرکت مپنا برای توربین گازی V94.2 سطح تمیزی روغن را 17/14 معرفی نموده است.

راهکار پیشنهادی در صورت مواجه شدن با نتایج آزمایش خارج از محدوده مجاز

اگر نتیجه آزمایش ISO 4406، میزان ذرات موجود در روغن را زیاد گزارش کرد، نگران نشوید.

علت آن است که روش و کیفیت نمونه گیری روغن در نتیجه آزمایش خیلی تاثیر داشته و پیشنهاد میکنم آزمایش سطح تمیزی روغن را تکرار کنید.

همچنين در آزمون شمارش ذرات توجه به اين نكته كه وجود آب در روغن مي تواند خطاهاي قابل توجهي در نتيجه آزمون شمارش ذرات ايجاد كند،

باعث مي شود تا ابتدا از عدم وجود آب در سيستم اطمينان حاصل نماييم.

جهت اطمینان بیشتر دانسیته آهن ferrous density و آنالیز فروگرافی Analytical ferrougraphy را نیز انجام بدهید.

با آنالیز عنصری روغن توربین بیشتر آشنا شوید

حال اگر مجددا سطح تمیزی روغن بالاتر از حد مجاز گزارش شد، پیشنهاد میکنم پیوریفایر روغن را در مدار گذاشته تا سطح تمیزی به حد مطلوب برشد.

اگر سطح تميزي روغن با استفاده از فيلتراسيون (پيوريفاير) به حد مطلوب نرسد چه بايد كرد؟

هدف از به كار گيري فيلتراسيون در روغن حذف ذرات نامطلوب از روغن و افزايش طول عمر روغن و دستگاه است.

اما در اين سيستم ها بسته به نوع و تركيب فيلترهايي كه در يك مجموعه استفاده شده اند حد مشخصي از توانايي براي جداسازي ذرات وجود دارد،

ازاينرو انتخاب سيستم مناسب براي اين كار قدم ابتدايي و اساسي براي پيشبرد هدفمان خواهد بود.

حال اگر در يك فرايند فيلتراسيون به كد تميزي مورد نظر دست پيدا نكنيم ممكن است عوامل مختلفي در آن دخيل باشد.

انتخاب سيستم فيلتراسيون

🔸اولين علت، انتخاب سيستم فيلتراسيون نامناسب براي سيال مورد نظر است.

در اين شرايط به دليل عدم وجود مدياي مناسب در پكيج فيلتر، عملا امكان جداسازي برخي ذرات ريز در سيستم ميسر نشده و با ادامه فيلتراسيون به هدف مورد نظر نخواهيم رسيد.

در خصوص انتخاب فيلترهاي مناسب و زمان لازم براي بكار گيري سيستم فيلتراسيون جانبي جهت پاكسازي روغن تجهيزات،

استاندارد مدوني كه بتواند تمامي سيستم هاي صنعتي را بطور كامل پوشش دهد وجود ندارد.

و بايد در اين رابطه از مشاوره متخصصين اين امربهره گرفت.

لازم به ذکر است تامین روغن های صنعتی با سطح تمیزی بسیار پایین از خطوط تولید پالایشگاه های روغن به دلیل محدودیت های عملیاتی و همچنین بسته بندی،

بسیار مشکل و هزینه بر است،

از اینرو در تجهیزاتی که نیاز به سطح تمیزی بسیار پایین دارند،

توصیه می شود در زمان شارژ روغن و در دوره های منظم در زمان بهره برداری،

از سیستم های فیلتراسیون جانبی مخصوص این امر که توسط سازندگان معتبر فیلتر ساخته می شوند استفاده گردد.

نوع آلودگي

🔸عامل ديگري كه مي تواند در اين مشكل موثر باشد نوع آلودگي موجود در روغن است.

در واقع لازم است تا طيف ذرات موجود در يك روغن مشخص شده تا بتوان از مناسب ترين گزينه براي اين كار استفاده كرد.

منبع آلودگي

🔸نكته بعدي كه بايد در آن دقت نمود منبع ايجاد آلودگي است. يعني تا زماني كه ما منبع آلودگي را برطرف نكنيم انجام فرايند فيلتراسيون كمك ويژه اي به ما نخواهد كرد.

چرا كه همزمان با حذف ذرات نا مطلوب توسط فيلتر از سيستم، مجددا ذرات جديدي از منبع آلودگي، در روغن توليد و يا وارد مي شود،

در نتيجه هرچند فيلتراسيون انجام مي شود ولي نتيجه مطلوب بدست نمي آيد.

اين منابع مي توانند داخل سيستم، مانند سايشهاي غير نرمال باشند.

و يا از خارج از سيستم، مانند آلودگي محيطي كه در اثر وجود ايراد از بخشي از سيستم به روغن وارد مي گردد.

براي مثال در توربینی كه در اهواز نصب شده است، محيطي سرشار از گرد و غبار دارد در صورت وجود ايراد در آببندي سيستم، احتمال ورود مداوم گرد

و خاك به سيستم وجود دارد. و يا در يك توربين بخار، بروز ايراد در آببندها احتمال ورود آب به روغن را به شدت افزايش مي دهد.

استاندارد NAS1638

در این روش میزان آلاینده ها در ۱۰۰ میلی لیتر از حجم روغن بررسی میگردد که دقت آن از استاندارد ISO کمتر میباشد. در این روش بر خلاف ISO که سه عدد مشخص را بررسی میکرد یک رنج از اعداد را مشخص میکند که به این شرح میباشد:

تعداد ذرات بین ۵-۱۵ میکرون ، ۱۵-۲۵ میکرون ، ۲۵-۵۰ میکرون ، ۵۰ – ۱۰۰ میکرون، و ذرات بزرگتر از ۱۰۰ میکرون. به هر رنج با توجه به میزان آلایندهها یک کد اختصاص میگیرد که بالاترین کد تحت عنوان NAS روغن شناخته میشود. در جدول زیر مقایسه دو استاندارد ایزو و ناس نشان داده شده است.