Proactief onderhoud verbeteren met realtime smeermonitoring

Om reparatiekosten te verlagen en productiviteitsverliezen te minimaliseren, verschuiven meer productieactiviteiten van preventief onderhoud (onderhoud op basis van een vast schema) naar proactief onderhoud en voorspellend onderhoud (onderhoud op basis van objectief bepaalde behoefte) om hun hoogwaardige activa te beschermen. Conditiebewaking van carter-, hydraulische, motorlagers en tandwielsmeermiddelen speelt een belangrijke rol bij het onderhoud van apparatuur, waaronder zware machines en fabrieksapparatuur. Momenteel wordt het bewaken van de toestand van de smering doorgaans bereikt door monsters op een voorgeschreven manier te nemen en de monsters naar een laboratorium te sturen voor analyse door een reeks analytische technologieën.

De recente beschikbaarheid van draagbare, robuuste en gebruiksvriendelijke analytische instrumenten die direct op de productielocatie kunnen worden gebruikt, verandert de manier waarop de toestand van in gebruik zijnde smeermiddelen kan worden gecontroleerd. Deze gebruiksklare analytische tools bieden gebruikers bijna realtime informatie en stellen hen in staat om het smeerpuntniveau van machines sneller en gemakkelijker te bewaken dan traditionele methoden waarbij monsters naar laboratoria worden gestuurd voor analyse. Dit resulteert in snelle, bruikbare beslissingen, waardoor proactieve onderhoudsprogramma's worden verbeterd. Een van de meest gebruikte en krachtige analytische instrumenten voor het bewaken van de toestand van de smering is Fourier Transform Infrared spectroscopie (FTIR).

Infraroodspectroscopie en monitoring van smeercondities

Infraroodspectroscopie is een analysetechnologie die al meer dan 50 jaar wordt gebruikt bij de studie van chemie en chemicaliën in vrijwel elk vakgebied en elke industrie. Wanneer infraroodstraling door een chemische stof gaat, interageert het infraroodlicht met de moleculen van het monster en wordt het op een zeer specifieke manier geabsorbeerd. Dit levert een spectrum van het monster op, vaak een chemische vingerafdruk genoemd, dat direct verband houdt met de specifieke componenten in het monster en met hun concentratie.

Wanneer toegepast op smeringscontrole, meet infraroodspectroscopie veel van de belangrijkste parameters die essentieel zijn voor het begrijpen van de toestand van in gebruik zijnde smeermiddelen. Deze omvatten de oxidatiegraad van het smeermiddel, de aanwezigheid van water en/of glycol, de niveaus van nitratie, sulfatering, roet en de hoeveelheid anti-slijtage- en anti-oxidanten die in het smeermiddel aanwezig zijn.

Voordelen van realtime infraroodanalyse op locatie

Momenteel worden smeermonsters volgens een voorgeschreven tijdschema voor analyse naar een extern laboratorium gestuurd. Het vermogen van infraroodspectroscopie om deze parameters in realtime en op locatie te meten, heeft echter belangrijke implicaties voor proactief onderhoud. Veranderingen in de prestaties van smeermiddelen zijn niet lineair als functie van de tijd; daarom moet de tijdsperiode tussen analytische tests worden gekozen om de huidige toestand van het smeermiddel weer te geven. Met FTIR-analysatoren op locatie kunnen smeermiddelen vaker worden geanalyseerd, wat vooral belangrijk is wanneer eerdere tests hebben aangetoond dat het smeermiddel toenemende niveaus van schadelijke bijproducten of verlies van additieven heeft.

FTIR-analyse op locatie kan ook helpen om de slijtage van machines die wordt veroorzaakt door snelle olieafbraak te verminderen en problemen op te sporen die catastrofale storingen kunnen veroorzaken. Een antivrieslek zorgt er bijvoorbeeld voor dat er een te hoog water- en glycolgehalte in de motorolie aanwezig is. Deze kunnen gemakkelijk worden gedetecteerd door FTIR. Door frequentere controle van motorolie door FTIR, is er een verhoogde kans dat deze verontreinigingen worden gedetecteerd voordat ze een kans hebben om catastrofale schade aan de machine te veroorzaken.

Met FTIR-analyse op locatie kan snel de toestand van smeermiddelen worden vastgesteld in productie- en raffinageapparatuur die zich op afgelegen en offshore-locaties bevindt, ver weg van traditionele laboratoria voor smeeranalyse. Realtime analyse minimaliseert de noodzaak om smeermonsters naar externe laboratoria te sturen voor conditiegebaseerde monitoring, wat in sommige gevallen moeilijk of erg duur kan zijn of kan leiden tot onaanvaardbare vertragingen bij het verkrijgen van de resultaten. Apparatuur op deze afgelegen locaties kan te maken krijgen met bijzonder uitdagende omgevingscondities. De mogelijkheid om de in gebruik zijnde smeermiddelen vaker te controleren via FTIR ter plaatse kan de kans op apparatuurstoringen helpen verminderen.

Met FTIR-analyse ter plaatse kan het personeel aanwijzingen en inzichten verkrijgen in de werkconditie van een apparaat. Hoge niveaus van roet kunnen er bijvoorbeeld op wijzen dat een motor een onjuiste brandstof-luchtverhouding heeft. Ongebruikelijke oxidatieniveaus kunnen erop wijzen dat een motor oververhit raakt. De aanwezigheid van overmatige nitratiebijproducten kan wijzen op het doorblazen van de zuigerveer, terwijl de aanwezigheid van glycol en water kan wijzen op een probleem met de koppakking. Het belangrijkste is dat FTIR-spectroscopie kwantitatieve informatie kan verschaffen over het oxidatieniveau van het smeermiddel, de hoeveelheid water die aanwezig is, evenals de uitputting van anti-slijtage- en anti-oxidatie-additieven.

Bovendien kan FTIR-analyse op locatie gebruikers helpen te bepalen of binnenkomende smeermiddelen correct zijn geformuleerd, niet zijn verontreinigd tijdens verzending of verkeerd zijn geëtiketteerd, en dat de juiste smeervloeistof in de machine wordt geladen. Het is van cruciaal belang om smeermiddelen te gebruiken die voldoen aan de specificaties van de fabrikant van de apparatuur. At-site FTIR-spectroscopie kan zorgen voor totale kwaliteitscontrole van smeermiddelen en andere binnenkomende materialen.

Conclusie

Infraroodanalyse ter plaatse ondersteunt proactieve onderhoudsprogramma's bij productieactiviteiten, waardoor direct inzicht wordt verkregen in de algehele toestand van smeervloeistoffen en de apparatuur die deze smeermiddelen beschermen. Analyse ter plaatse zorgt er ook voor dat personeel op afgelegen en offshore-locaties snelle, bruikbare beslissingen kan nemen op basis van objectieve analytische gegevens ter ondersteuning van proactieve onderhoudsprogramma's om de betrouwbaarheid van de apparatuur te garanderen.

Over de auteur:

AJ Rein, Ph.D., is de vice-president van bedrijfsontwikkeling bij A2 Technologies in Danbury, Conn. A2 Technologies produceert en ontwikkelt draagbare FT-IR-spectrometers die zijn ontworpen voor de analytische behoeften van de petrochemie, milieu, metalen en mijnbouw, en algemene omgevingen waar analyse nodig is. De draagbare FT-IR-analysers breiden de bewezen mogelijkheden van Fourier Transform-infraroodtechnologie uit door monstervoorbereiding overbodig te maken en realtime resultaten te garanderen. Ga voor meer informatie naar www.a2technologies.com of stuur een e-mail naar [email protected].