Verbesserung der proaktiven Wartung durch Schmierungsüberwachung in Echtzeit

Um Reparaturkosten zu senken und Produktivitätsverluste zu minimieren, wenden sich immer mehr Fertigungsbetriebe von präventiver Wartung (Wartung nach einem festen Zeitplan) auf proaktive Wartung und vorausschauende Wartung (Wartung basierend auf objektiv ermitteltem Bedarf) um, um ihre hochwertigen Vermögenswerte zu schützen. Die Zustandsüberwachung von Kurbelgehäuse-, Hydraulik-, Motorlager- und Getriebeschmierstoffen spielt eine wichtige Rolle bei der Wartung von Geräten, einschließlich schwerer Maschinen und Anlagen. Gegenwärtig wird die Überwachung des Schmierungszustands typischerweise erreicht, indem Proben auf eine vorgeschriebene Weise entnommen und die Proben zur Analyse durch eine Reihe von Analysetechnologien an ein Labor geschickt werden.

Die jüngste Verfügbarkeit von tragbaren, robusten und einfach zu bedienenden Analyseinstrumenten für den Einsatz direkt am Herstellungsort ändert die Art und Weise, wie der Zustand von Schmierstoffen im Betrieb überwacht werden kann. Diese feldfertigen Analysetools liefern Benutzern nahezu Echtzeitinformationen und ermöglichen es ihnen, den Schmierpunktstand von Maschinen schneller und einfacher zu überwachen als mit herkömmlichen Methoden, bei denen Proben zur Analyse an Labore geschickt werden. Dies führt zu schnellen, umsetzbaren Entscheidungen und verbessert so proaktive Wartungsprogramme. Eines der am weitesten verbreiteten und leistungsstärksten Analysewerkzeuge zur Überwachung des Schmierungszustands ist die Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR).

Infrarotspektroskopie und Überwachung des Schmierungszustands

Infrarotspektroskopie ist eine Analysetechnologie, die seit mehr als 50 Jahren in der Chemie und Chemie in praktisch allen Bereichen und Industrien eingesetzt wird. Wenn Infrarotstrahlung eine chemische Substanz durchdringt, wechselwirkt das Infrarotlicht mit den Molekülen der Probe und wird hochspezifisch absorbiert. Dadurch entsteht ein Spektrum der Probe, oft als chemischer Fingerabdruck bezeichnet, das in direktem Zusammenhang mit den spezifischen Komponenten in der Probe sowie deren Konzentration steht.

Bei der Schmierstoffüberwachung misst die Infrarotspektroskopie viele der Schlüsselparameter, die für das Verständnis des Zustands von Schmierstoffen im Betrieb entscheidend sind. Dazu gehören der Oxidationsgrad des Schmiermittels, die Anwesenheit von Wasser und/oder Glykol, die Nitrierungs-, Sulfatierungs-, Ruß- und die im Schmiermittel vorhandene Menge an Antiverschleiß- und Antioxidantien.

Vorteile der Echtzeit-Infrarotanalyse vor Ort

Derzeit werden Schmierstoffproben nach einem vorgeschriebenen Zeitplan zur Analyse an ein externes Labor geschickt. Die Fähigkeit der Infrarotspektroskopie, diese Parameter in Echtzeit und vor Ort zu messen, hat jedoch wichtige Auswirkungen auf die proaktive Wartung. Leistungsänderungen von Schmierstoffen sind nicht linear als Funktion der Zeit; Daher sollte der Zeitraum zwischen den analytischen Tests so gewählt werden, dass er den aktuellen Zustand des Schmiermittels widerspiegelt. FTIR-Analysatoren vor Ort ermöglichen eine häufigere Analyse von Schmierstoffen, was besonders wichtig ist, wenn frühere Tests darauf hindeuten, dass der Schmierstoff zunehmend schädliche Nebenprodukte oder den Verlust von Additiven aufweist.

Die FTIR-Analyse vor Ort kann auch dazu beitragen, den durch schnellen Ölausfall verursachten Maschinenverschleiß zu reduzieren und Probleme zu erkennen, die katastrophale Ausfälle verursachen können. Beispielsweise führt ein Frostschutzmittelleck zu übermäßigen Wasser- und Glykolkonzentrationen im Motoröl. Diese können durch FTIR leicht nachgewiesen werden. Durch häufigere Überwachung des Motoröls durch FTIR besteht eine erhöhte Chance, dass diese Verunreinigungen erkannt werden, bevor sie katastrophale Schäden an der Maschine verursachen können.

Die FTIR-Analyse vor Ort kann schnell den Zustand von Schmierstoffen in Fertigungs- und Raffinationsanlagen an abgelegenen und Offshore-Standorten feststellen, weit weg von herkömmlichen Schmierstoffanalyselabors. Die Echtzeitanalyse minimiert die Notwendigkeit, Schmierstoffproben zur zustandsbasierten Überwachung an externe Labore zu senden, was in einigen Fällen schwierig, sehr kostspielig oder zu inakzeptablen Verzögerungen beim Erhalt der Ergebnisse führen kann. Geräte an diesen abgelegenen Standorten können besonders anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sein. Die Möglichkeit, die in Betrieb befindlichen Schmierstoffe häufiger über FTIR vor Ort zu überwachen, kann dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls zu verringern.

Die FTIR-Analyse vor Ort ermöglicht es dem Personal, Hinweise und Einblicke in den Betriebszustand eines Geräts zu erhalten. Beispielsweise können hohe Rußkonzentrationen darauf hinweisen, dass ein Motor ein falsches Kraftstoff-Luft-Verhältnis hat. Ungewöhnliche Oxidationsgrade können darauf hinweisen, dass ein Motor überhitzt. Das Vorhandensein übermäßiger Nitrierungsnebenprodukte kann auf ein Durchblasen des Kolbenrings hinweisen, während das Vorhandensein von Glykol und Wasser auf ein Problem mit der Zylinderkopfdichtung hinweisen kann. Am wichtigsten ist, dass die FTIR-Spektroskopie quantitative Informationen über den Oxidationsgrad des Schmiermittels, die vorhandene Wassermenge sowie die Erschöpfung von Antiverschleiß- und Antioxidationsadditiven liefern kann.

Darüber hinaus kann die FTIR-Analyse vor Ort den Benutzern dabei helfen, festzustellen, ob die ankommenden Schmierstoffe richtig formuliert, beim Versand nicht verunreinigt oder falsch etikettiert sind und ob die Maschine mit der richtigen Schmierflüssigkeit gefüllt ist. Es ist von entscheidender Bedeutung, Schmierstoffe zu verwenden, die den Spezifikationen des Geräteherstellers entsprechen. Die FTIR-Spektroskopie vor Ort kann eine umfassende Qualitätskontrolle von Schmierstoffen und anderen eingehenden Materialien gewährleisten.

Schlussfolgerung

Die Infrarotanalyse vor Ort unterstützt proaktive Wartungsprogramme in Fertigungsbetrieben und bietet einen sofortigen Einblick in den Gesamtzustand der Schmierflüssigkeiten und der Ausrüstung, die diese Schmierstoffe schützen. Die Vor-Ort-Analyse stellt auch sicher, dass das Personal an entfernten und Offshore-Standorten schnelle, umsetzbare Entscheidungen auf der Grundlage objektiver Analysedaten treffen kann, um proaktive Wartungsprogramme zu unterstützen, um die Zuverlässigkeit der Ausrüstung zu gewährleisten.

Über den Autor:

A. J. Rein, Ph.D., ist Vice President of Business Development bei A2 Technologies in Danbury, Connecticut. A2 Technologies fertigt und entwickelt tragbare FT-IR-Spektrometer, die für die analytischen Anforderungen in den Bereichen Petrochemie, Umwelt, Metalle und Bergbau sowie allgemeine Umgebungen entwickelt wurden wo Analysebedarf besteht. Die tragbaren FT-IR-Analysatoren erweitern die bewährten Fähigkeiten der Fourier-Transform-Infrarottechnologie, indem sie die Probenvorbereitung überflüssig machen und Echtzeitergebnisse sicherstellen. Um mehr zu erfahren, besuchen Sie www.a2technologies.com oder senden Sie eine E-Mail an [email protected].