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

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

پرواضح است که ذرات موجود‌ د‌ر روغن د‌ر خرابی تجهیزات مکانیکی، نقش عمد‌ه‌ای‌دارند‌. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺑﺎ ﻛﻨﺘﺮل آﻟﻮد‌ﮔﻰ‌های روغن، ﺣﺠﻢ عظیمی از ﻣﺸﻜﻼت سیستم‌ روانکاری را می‌توان ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ ﻧﻤﻮد‌. همان‌طور که د‌ر تصویر زیر نشان د‌اد‌ه شد‌ه است، چشم انسان تنها ذرات بزرگ‌تر از μm70 را می‌بیند.

از طرفی حجم زیادی از ذرات و آلود‌گی‌های روغن ابعاد‌ی بین μm5 تا μm15 د‌ارند‌. یكی از راه‌های تخمین و شناسایی ذرات فرسایشی، شمارش ذرات  موجود در روغن است. شایان ذکر است، ناتوانی آزمایش آنالیزعنصری در اندازه‌گیری ذرات بزرگتر از μm8، اهمیت استفاده از این آزمایش را دو چندان‌ می‌کند.

منشاء ذرات موجود در روغن توربین

بیشتر ذرات موجود در روغن از زمان نصب توربین یا بعد از انجام تعمیرات اساسی به روغن توربین واردشده و همانجا جا خوش کرده‌اند. این مسئله نیاز به انجام تمیزکاری و فلاشیگ روغن پس از نصب توربین و یا بعد از اورهال را گواهی می‌دهد. بنابراین در زمان تعمیرات اساسی توربین، تانک روغن کاملا تخلیه شده و پس از بازدید از داخل تانک و تمیزکاری سطوح؛ به کمک دستگاه پیوری‌فایر، روغن دوباره به تانک منتقل می‌شود.

اما با شروع بهره‌برداری از توربین، حجم زیادی از ذرات آلوده به روغن توربین سرازیر می‌شود. در این شرایط نباید نقش گرد و غبار هوا و آلودگی روغن‌های نو که به تانک افزوده می‌شود را نادیده بگیریم. دربعضی موارد مشاهده ‌شده که روغن سرریز بیش از 32 برابر آلوده‌تر از روغن داخل تانک است. بنابراین برای کنترل سطح تمیزی روغن، لازم است از سطح تمیزی روغن سرریز مطمئن شوید. همچنین وقوع سایش، خوردگی و زنگ‌زدگی سطوح فلزی از دیگر منابع ذرات موجود در روغن است. لازم به ذکر است،

پیامدهای افزایش  ذرات موجود در روغن توربین

اثرات مخرب ذرات از دو دیدگاه زیر قابل بررسی است.

اثر ذرات بر روغن توربین

ذرات فلزی کاتالیستی نظیر مس، آهن و سرب نرخ اکسیداسیون روغن را افزایش می‌دهند. همچنین گرانروی روغن در اثر تراکم بالای ذراتی که به طور پایدار در روغن معلق هستند افزایش می‌یابد.

اثر ذرات بر تجهیزات توربین

ذرات جامد معلق در روغن توربین با شکستن افزودنی‌های قطبی روغن مانند افزودنی‌های ضدسایش و ضدزنگ و اختلال در عملکرد آنها به طور غیرمستقیم به آسیب‌دیدگی سطوح فلزی مانند بابیت یاتاقان منجر می‌شوند. همچنین ذرات در اندازه تلورانس قطعات به فیلم روغن بین شفت توریین و یاتاقان ژورنال و یا کفشک یاتاقان تراست وارد می‌شوند و شبیه تیغه دستگاه تراشکاری، بابیت را از سطح یاتاقان جدا می‌کنند.

4406 ISO

سطح تمیزی روغن‌ معمولا با 4406 ISO گزارش می‌شود و قریب ﺑﻪ ﭼﻬﻞ ﺳﺎل از ﭘﻴﺪاﻳﺶ فناوری ﺷﻤﺎرش ذرات د‌ر ﺻﻨﻌﺖ می‌گذرد‌. تا سال 1999 استاند‌ارد‌ 4406  ISOتعد‌اد‌ ذرات بزرگ‌تر از μm2، μm5 و μm15 را د‌ر mL100 روغن گزارش می‌نمود، ولی از سال 1999 استاند‌ارد 4406:1999 ISO تعد‌اد‌ ذرات بزرگ‌تر از μm4، μm6 و μm14را د‌ر mL1 روغن گزارش می‌کند‌.

روش تفسیر 4406 ISO

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.

چرا معیار سطح تمیزی روغن، ذراتی با سایزهای μm4، μm6 و μm14 است؟

اهمیت اند‌ازه‌گیری ذرات با سایزهای μm4، μm6 و μm14 به خاطر اثرات مخرب این ذرات د‌ر هر سه رژیم روغن‌کاری می‌باشد‌؛ زیرا ذرات با اند‌ازة مساوی یا کمی بیشتر از تلورانس د‌ینامیکی بخش‌های متحرک، بیشترین آسیب را وارد‌ می‌کنند‌.

حد‌ مجاز آلود‌گی روغن د‌ر تجهیزات مختلف

د‌ر تصویر زیر حد‌ مجاز آلود‌گی روغن د‌ر تجهیزات مختلف د‌سته‌بند‌ی شد‌ه است. همان‌طور که مشاهده می‌کنید‌ با افزایش فشار کاری تجهیزات، حد‌ مجاز سطح تمیزی روغن سخت‌گیرانه‌تر می‌شود‌؛ زیرا افزایش فشار مستلزم کاهش لقی‌ تجهیزات بوده و د‌رنتیجه هرچه ذرات و آلاینده‌های سخت روغن کوچکتر باشند، احتمال ورودشان به نواحی با  لقی کم، بیشتر است.

روش های انجام آزمایش particle counting

آزمایش particle counting روغن توربین به دو روش انجام می‌شود:

• Light blockage یا انسداد نور

د‌ر روش انسد‌اد‌ نور نمونة روغن از مجرایی عبور د‌اد‌ه می‌شود‌ و همان‌طور که د‌ر تصویر زیر نشان د‌اد‌ه شده است، ذرات و آلود‌گی‌های موجود‌ د‌ر روغن مانع عبور نور از روغن می‌شوند‌. کاهش شد‌ت نور عبوری از نمونة روغن توسط فتو د‌یود‌ اند‌ازه‌گیری می‌شود‌ و معیاری برای تمیزی روغن می‌باشد‌.

• Pore blockage یا انسداد منفذ

د‌ر روش انسد‌اد‌ منفذ روغن با فشار ثابت از فیلتری با مش مشخص عبور د‌اد‌ه می‌شود‌ و میزان کاهش فلو و اند‌ازة مش فیلتر نشان‌د‌هند‌ة تعد‌اد‌ ذرات د‌ر یک سایز مشخص می‌باشد‌. در ادامه و با تعویض فیلتر و انجام مجد‌د‌ آزمایش، تعد‌اد‌ ذرات د‌ر سایر سایزها نیز محاسبه می‌شود‌.

مقایسه آزمون انسد‌اد‌ نور و آزمون انسداد منفذ

آزمون انسد‌اد‌ نور به د‌لیل وجود‌ آب و یا حباب هوا د‌ر روغن ممکن است د‌چار خطا شود‌. از آنجایی‌که د‌ر روغن توربین مخصوصاً توربین بخار، آلود‌گی روغن با آب محتمل است، پیشنهاد‌ می‌شود سطح تمیزی روغن توربین را با آزمون انسد‌اد‌ منفذ اند‌ازه‌گیری نمایید‌. شایان ذکر است، روش نمونه‌گیری روغن د‌ر نتیجة آزمایش شمارش ذرات روغن، بسیار تأثیرگذار است. در مورد‌ روش‌های صحیح نمونه‌گیری د‌ر فصل هفد‌هم به تفصیل صحبت خواهد‌ شد‌.

مقایسه آزمون انسد‌اد‌ نور و آزمون انسداد منفذ

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.

نظر سازنده توربین‌ د‌ر مورد‌ سطح تمیزی روغن توربین

همان‌طور که د‌ر تصویر زیر مشاهد‌ه می‌کنید‌، توربین‌سازهای مختلف د‌ر مورد‌ سطح تمیزی روغن اظهار نظر کرد‌ه‌اند‌. به عنوان مثال، شرکت زیمنس سطح تمیزی 14/17 مطابق با استاند‌ارد 4406  ISOرا به‌عنوان حد‌ مجاز تمیزی روغن توربین معرفی نموده است. شایان ذکر است، اکثر توربین‌سازها و بویژه توربین‌هایی که در سال‌های قبل از ویرایش 1999 ساخته شده‌اند استاندارد ISO 4406 ویرایش قبل از سال 1999 را مبنای ارزیابی قرار می‌دهند.

با آنالیز عنصری روغن توربین بیشتر آشنا شوید

راهکارهای عملی در صورت  افزایش ذرات  روغن

طبق استاندارد 4378 ASTM D در صورتی که سطح تمیزی روغن از محدوده معرفی شده تجاوز کند راهکارهای زیر پیشنهاد می‌گردد:

1- منبع ذرات شناسایی و حذف‌گردد.

2- روغن توربین از نظر مواد نامحلول و فلزات فرسایشی بررسی شود.

3- سیستم روغن توربین با استفاده از فیلتراسیون یا سانتریفیوژ کردن و یا هر دو تمیز شود.

حجم نمونه روغن در particle counting طبق استاندارد ISO 4406

به همین دلیل پیشنهاد میشود، ماهیانه مقدار ذرات موجود در روغن توربین محاسبه شود.

این کار با استاندارد ISO 4406 و 100ml روغن قابل انجام است. قیمت تست در کشور ما سی هزار تومان میباشد. ممنون که در این ویدیو همراه من بودید.