نمونه گیری روغن، چگونه و از کجا؟

یکی از بحث برانگیز‌ترین مواردی که در آنالیز روغن وجود دارد نحوه نمونه گیری روغن است. آیا شما می‌دانید چگونه و از کجا نمونه روغن بگیرید؟ بهترین محل نمونه گیری روغن کجاست؟ حجم نمونه روغن چقدر باشد؟ ظروف نمونه گیری روغن تا کجا پر شود؟ معیار تمیزی ظرف نمونه گیری چیست؟

در این فیلم رایگان 2 دقیقه ای به تمام این سوالات پاسخ داده خواهد شد.

در آنالیز روغن ﻣﻘﺪار ﺑﺴﻴﺎر ﻛﻤﻰ از روﻏﻦ ﻣﻼک ﻗﻀﺎوت و ارزﻳﺎﺑﻰ ﻛﻞ روﻏﻦ توربین است؛ به همین علت، نمونه روﻏن باید ﻧﻤﺎﻳﻨﺪه تمام عیار ﻛﻞ ﺳﻴﺴﺘﻢ روغن‌کاری توربین ﺑﺎﺷﺪ. این مقاله از کتاب با هدف د‌ﺳﺖ‌یابی به این نمونه‌ روغن نوشته شده است. در آغاز این مقاله شرایط ظرف نمونه‌گیری به لحاظ سطح تمیزی و جنس بیان می‌شود. در ادامه درباره محل نمونه‌گیری، مشخصات ولو نمونه‌گیری، زمان و روش نمونه‌گیری روغن توربین مطالب سودمندی ارائه می‌شود. در پایان این مقاله درمورد چگونگی تفسیر نتایج آنالیز روغن توربین صحبت خواهد شد.

ظرف نمونه‌گیری روغن

ظرف نمونه‌گیری تأثیر بسیار زیاد‌ی بر صحت جواب آزمایش روغن دارد؛ به همین علت شرایط ظرف از سه منظر تمیزی، جنس و شفاف بودن بررسی می‌شود.

تمیزی ظرف نمونه‌گیری روغن

استاند‌ارد ASTM D 8112 با هدف همسان‌سازی و بهبود فرایند نمونه‌گیری روغن در توربین‌های گازی و بخار تدوین شده است. براساس این استاندارد، ظرف نمونه‌گیری باید از سطح تمیزی چهار/هفت/نه طبق ISO 4406:1999 برخوردار باشد. همچنین ظرف نمونه‌گیری باید به‌صورت د‌ر بسته، خریداری و د‌ر محیطی تمیز، خشک و عاری از گرد و خاک انبارد‌اری شود‌.

همچنین فروشنده های مختلفی در دنیا وجود دارن که ظرف نمونه گیری را با حجم ها و اندازه های مختلف به فروش میرسانند.

جنس ظرف نمونه‌گیری روغن

ظروف نمونه‌گیری روغن معمولاً از پلی‌اتیلن ترفتالات PET که پلاستیک شفاف است، ساخته می‌شوند. مواقعی که دمای روغن توربین از 95 °C بیشتر باشد (به عنوان مثال در زمان نمونه‌گیری از روغن توربین‌ موتور هواپیما) نمی‌توان از PET استفاده نمود زیرا شوک حرارتی باعث آزادشدن کامپاند‌هایی مانند ایزوپروپان از PET می‌گردد و خواص شیمیایی نمونه روغن ممکن است دستخوش تغییر قرارگیرد. بنابراین در این شرایط استفاده از ظرف نمونه‌گیری از شیشه بوروسیلیکات و یا فولاد ضدزنگ پیشنهاد می‌گردد. آزمایشگاه‌های روغن معمولاً فروشنده ظروف و سایر تجهیزات نمونه‌گیری روغن هستند.

درصورتی‌که حجم نمونه روغن زیاد باشد، می‌توان از ظروف با جنس پلی‌اتیلن سنگین HDPE و پلی‌پروپیلن PP نیز استفاده کرد. لازم به یادآوری است که بطری‌های HDPE کدر هستند و در برابر نفوذ اشعه UV مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند‌. از آنجایی که آزمایش پتانسیل وارنیش تحت تأثیر اشعه فرابنفش است و د‌ر اثر تابش نور خورشید به نمونه روغن، جواب آزمایش د‌چار خطا می‌شود، استفاده از بطری‌های HDPE برای این آزمایش توصیه می‌گردد؛ اما روی دیگر سکه این است که HDPE با برخی از انواع روغن می‌تواند واکنش دهد. همچنین به دلیل کدربودن بطری‌های HDPE، در زمان نمونه‌گیری روغن نمی‌توان رنگ ‌روغن و یا فومینگ روغن را به‌راحتی مشاهده نمود‌.

محل نمونه‌گیری روغن توربین

استاند‌ارد ASTM D 8112، خط برگشت روغن از تمام یاتاقان‌های توربین به تانک روغن را محل نمونه‌گیری اصلی [Primary Sample Point] نام‌گذاری می‌کند و نمونه روغن اخذشده از این مسیر را نماینده کل روغن توربین در نظر می‌گیرد. نمونه‌گیری روغن د‌ر پایین د‌ست یاتاقان، در تشخیص سایش‌ها د‌ر مراحل اولیه شروع خرابی نقش مهمی دارد.

استاند‌ارد ASTM D 8112 در مواردی که مشکلات ارتعاشی و یا افزایش دما در یکی از یاتاقان‌های توربین مشاهده شود، نمونه‌گیری از مسیر‌های خروجی روغن از همان یاتاقان را به عنوان محل نمونه‌گیری دوم [Secondary Sample Point] و مسیر ورود روغن به همان یاتاقان را به عنوان محل نمونه‌گیری سوم [Tertiary Sample Point] پیشنهاد می‌دهد.

همان‌طور که در شکل  های زیر مشاهده نمودید، این استاندارد انجام نمونه‌گیری از مخزن توربین گازی و بخار را به‌عنوان محل نمونه‌گیری دوم معرفی کرده است. بزرگ بود‌ن حجم مخزن روغن توربین باعث می‌شود که تراکم ذرات حاصل از فرسایش د‌ر مخزن کاهش یابد؛ به همین علت، اگر از مخزن نمونه‌گیری کنید، ظرف نمونه‌گیری حاوی اطلاعات رقیق‌شده از روغن توربین بوده و نمونه‌ی کاملی از آن محسوب نمی‌شود.

با آنالیز عنصری روغن بیشتر آشنا شوید.

ولو نمونه‌گیری روغن

نمونه‌گیری روغن از توربین باید از محل ثابتی انجام شود. از این رو پیشنهاد می‌شود ولو نمونه‌گیری با برچسب‌ [Lable] علامت‌گذاری و متمایز گردد. همچنین ولو نمونه‌گیری باید در برابر خوردگی از مقاومت بالایی برخوردار باشد؛ به همین علت طبق استاند‌ارد ASTM D 6439 لازم است این ولو مقاومت به زنگ‌زدگی بالاتر از چهارصد ساعت را دارا باشد؛ بنابراین بهتر است ولو نمونه‌گیری از فولاد ضدزنگ با جنس AISI 316L ساخته شده باشد. د‌ر زانویی‌ها جریان روغن کاملاً مغشوش است و به همین علت نمونه روغن گرفته‌شد‌ه از این ناحیه، نمایند‌ه تمام روغن توربین می‌باشد‌. به همین جهت پیشنهاد می‌شود ولو نمونه‌گیری در این ناحیه نصب گردد.

زمان نمونه‌گیری روغن توربین

زمانی که توربین در حال کار است باید نسبت به نمونه‌گیری روغن، اقدام شود. گفتنی است، توربین‌ها بعد از خاموش‌شدن در وضعیت ترنینگیر قرار می‌گیرند و سیستم روانکاری آن‌ها هنوز روشن است، اما نمونه‌گیری در زمان ترنینگیر بودن توربین نادرست می‌باشد. علت آن است که دمای روغن در زمان ترنینگیر کاهش می‌یابد و از دمای واقعی روغن توربین کمتر می‌شود. این مسئله تغییر برخی از ویژگی‌های روغن مانند وارنیش محلول را باعث می‌گردد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﺎ آنجایی که ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ، ﺳﻌﻰ ﺷﻮد زﻣﺎﻧﻰ ﻛﻪ توربین د‌ر حال بهره‌برداری در حالت بار پایه اﺳﺖ، نمونه‌گیری روغن صورت پذیرد. در مواردی که نمونه‌گیری روغن توربین مستلزم خاموش‌شدن توربین است، باید عملیات نمونه‌گیری ﺑﻼﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻌﺪ از ﺧﺎﻣﻮش‌ﻛﺮد‌ن توربین انجام شود. همچنین نمونه‌گیری روغن بلافاصله بعد از روشن‌شدن توربین نیز نادرست است و باید حداقل بیست دقیقه از روشن‌شدن توربین گذشته باشد و سپس نسبت به نمونه‌گیری روغن اقدام گردد.

روش نمونه‌گیری روغن توربین

در گام نخست خروجی ولو نمونه‌گیری و اطراف آن باید با پارچه تمیز و خشک کاملاً تمیزکاری شود. در این مرحله استفاده از حلال‌های شیمیایی برای تمیزکاری محل نمونه‌گیری غیرمجاز می‌باشد. پس از اطمینان از تمیزبودن ولو نمونه‌گیری، آن را کاملاً بازکرده و اجازه دهید تا روغن از ولو خارج و مجرای نمونه‌گیری از آلودگی‌های احتمالی پاک گردد. بر اساس استاند‌ارد ASTM D 6439 قبل از شروع نمونه‌گیری، حداقل 500 mL از روغن توربین یا پنج برابر حجم روغن محبوس در مسیر نمونه‌گیری (هرکدام حجم بیشتری دارد) باید تخلیه شود.

سپس ظرف نمونه‌گیری را با مقداری روغن توربین شستشو داده و آن را مجددا تخلیه نمایید. در پایان ظرف را به مقدار لازم از روغن توربین پر کرده و در آن را محکم ببندید. پیشنهاد می‌شود یک نفر ثابت، نمونه‌گیری روغن را انجام دهد تا تغییر احتمالی رنگ روغن و یا کف‌آلود بودن روغن نسبت به نمونه‌گیری قبلی را متوجه شود. در پایان برچسب حاوی اطلاعات نمونه روغن را به ظرف نمونه‌گیری متصل کنید. پیشنهاد می‌نماییم بطری‌های روغن پس از انجام نمونه‌گیری در کیسه‌های مشکی قرار دهید و در اسرع وقت به آزمایشگاه ارسال کنید. از این رو پیشنهاد می‌شود که نمونه‌گیری در روز شنبه انجام شده تا نمونه روغن در حداقل زمان ممکن و بدون تأخیر روز‌های تعطیلی هفته به آزمایشگاه ارسال گردد.

نکات ضروری در زمان انجام نمونه‌گیری روغن توربین

در زمان نمونه‌گیری رعایت نکات زیر ضروری می‌باشد.

کامل  بازبودن ولو نمونه گیری در تمام مراحل

لازم است که نمونه‌گیری روغن بدون ایجاد تغییر در وضعیت باز بودن ولو نمونه‌گیری انجام شود؛ بنابراین پس از فلاشینگ مسیر نمونه‌گیری، بلافاصله ظرف نمونه‌گیری را از روغن پر نمایید. درصورتی‌که در هر یک مراحل نمونه‌گیری وضعیت ولو را تغییر دهید، ممکن است در نتایج آزمایش شمارش ذرات و آزمایش فلزات فرسایشی خطا ایجاد شود.

حجم نمونه

ظرف نمونه‌گیری با توجه به ویسکوزیته روغن، پُر می‌شود. رعایت این نکته به ‌این ‌علت است که د‌ر آزمایشگاه با تکان‌د‌اد‌ن ظرف نمونه‌گیری، وضعیت نمونه روغن با وضعیت روغن توربین همانند شود‌. مقدار فضای خالی بالای ظرف نمونه روغن در شکل زیر نشان داده شده است.

همچنین آزمایشگاه TESTOILبرای آنالیزهای مختلف روغن توربین، مقدار نمونه را به این صورت پیشنهاد کرده است.

با آزمایشگاه های مرجع آنالیز روغن بیشتر آشنا شوید.

اطلاعات همراه نمونه روغن شامل چه موارد‌ی است؟

ارائه اطلاعات کامل و دقیق از روغن به آزمایشگاه ضروری می‌باشد‌. د‌ر مورد روغن توربین لازم است که نوع روغن، ساعت کارکرد توربین و روغن آن، دمای تانک روغن در زمان نمونه‌گیری، مقد‌ار سرریز روغن و تاریخ سرریز به آزمایشگاه اطلاع داده شود‌. این قضیه امکان ارزیابی د‌قیق نتایج را برای آزمایشگاه میسر می‌سازد‌. به همین منظور، برچسبی طبق شکل زیر تهیه و به ظرف نمونه‌گیری روغن بچسبانید.

تفسیر نتایج آنالیز روغن

نتایج آنالیز روغن توربین از سه دیدگاه تفسیر می‌شود. دیدگاه اول مقدار مطلق کمیت را ارزیابی می‌کند. در این تحلیل، محدوده ثابتی [Fixed Point] برای کمیت‌ها در نظر گرفته شده و برای تعیین وضعیت روغن توربین، نتایج آزمایش با محدوده‌های تعیین‌شده مقایسه می‌شود.

دومین دیدگاه نرخ تغییرات آن کمیت را به کمک روش روندگرایی [Trending Analysis] تحلیل و ارزیابی می‌نماید. لازم به ذکر است که روش روندگرایی به حداقل چهار نتیجه آنالیز روغن نیاز دارد. در این روش نتایج آخرین آزمایش در کنار نتایج آزمایش‌های قبلی تحلیل شده و افزایش نرخ تغییرات حتی اگر به حد هشدار نرسیده باشد نگران کننده است.

سومین روش بررسی نتایج آنالیز روغن، مقایسه شرایط روغن در توربین‌های مشابه است. این روش تحلیل خانوادگی [Family Analysis] نام‌گذاری می‌شود. به عنوان مثال در یک نیروگاه شش توربین گازی V94.2 وجود دارد و تمامی این توربین‌ها در مدار هستند. در این شرایط افزایش مقدار آهن در روغن توربین شماره یک نسبت به سایر توربین‌ها معنی‌دار است و به وقوع مشکلی در این توربین ارتباط دارد. قید می‌شود که، بهترین روش تحلیل نتایج آنالیز روغن ترکیب هر سه روش می‌باشد. علاوه بر این، شرایط روغن توربین دستخوش عوامل متعددی ازجمله نحوه بهره‌برداری از توربین، عمر توربین، دمای محیط، میزان لقی یاتاقان و غیره است. بنابراین در تحلیل آنالیز روغن توربین باید این موارد در نظر گرفته شود. برای مثال در مقاله‌های قبل بیان گردید، استاندارد ASTM D 4378 در خصوص محدوده مجاز عدد اسیدی و RBOT روغن توربین با توجه به ساعت کارکرد روغن اظهارنظر کرده است. به‌ عبارت دیگر، در روغن توربینی با کمتر از بیست هزار ساعت کارکرد سخت‌گیرانه‌تر از روغن توربینی با بیشتر از بیست هزار ساعت اظهارنظر شده است.

پس از دریافت نتایج آنالیز روغن از آزمایشگاه، اطلاعات آنالیز روغن باید به‌صورت مستندات نگهداری شده و بهتر است، نمودار تغییرات برای پارامتر‌های مهم روغن به‌صورت گراف ترسیم گردد. حال می‌توانید با در نظر گرفتن روغن اضافه‌شده (مقدار سرریز روغن یا تعویض روغن)، قطعاتی که به‌تازگی تعویض شده‌اند و همچنین آخرین بازدید چشمی انجام‌شده از سیستم روانکاری توربین، نتایج آنالیز روغن را تفسیر کنید.

در تفسیر نتایج روغن تنها به هشدار‌های آزمایشگاه در گزارش آنالیز روغن اکتفا نکنید زیرا گزارش‌‌های آزمایشگاه‌ روغن معمولاً مقادیر غیرمجاز پارامتر‌های مورد آزمایش را اعلام می‌کند. به همین علت، نباید نتایج به‌ظاهر طبیعی را نادیده بگیرد و بهتر است با تحلیل کردن روند تغییرات در نتایج آزمایش و مقایسه آن‌ها با نتیجه‌های قبلی و به‌ویژه اولین آنالیز روغن توربین، تلاش کنید علت تغییرات احتمالی آن‌ها را شناسایی نمایید. لازم به ذکر است که اقدام اصلاحی نباید فقط بر اساس یک آنالیز روغن انجام شود؛ چه‌بسا نمونه‌گیری روغن صحیح نبوده و یا آزمایشگاه در انجام آزمایش مرتکب اشتباه شده باشد؛ از این رو قبل از هر اقدام عملی به‌منظور اطمینان از صحت نتایج، برای بار دوم از روغن توربین نمونه‌گیری کرده و به آزمایشگاه ارسال نمایید. نتیجه دومین آزمایش ملاک تصمیم‌گیری خواهد بود.

برای دانلود مقاله « نمونه‌گیری روغن توربین، دوماهنامه نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، سال ششم، شماره بیست و هفتم، صفحات 29 الی 34، خرداد و تیر ماه 1400 » به لینک زیر بروید.

27-p-نمونه گیری روغن توربین-نفت