Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)

Параметры анализа масла

Ключевые параметры анализа зависят от типа используемого компрессорного масла. Большинство новых роторных компрессоров оснащены маслом на основе полигликоля. Для компрессорных масел на основе полигликоля или полигликоля / сложного полиэфира большой интерес представляют следующие параметры:

  • pH – быстрое или чрезмерное снижение pH указывает на попадание кислых газов или других загрязняющих веществ из окружающей среды. Это потребует замены масла, но также указывает на необходимость устранения источника загрязнения.
  • AN – Кислотное число указывает на оставшийся полезный срок службы масла. AN может увеличиваться либо при окислительном разложении масла, либо при накоплении загрязняющих веществ из окружающей среды. В любом случае, эта накопленная кислота отражает истощение пакета ингибирования коррозии.

    Предлагаемые точки изменения варьируются, обычно от 1.0 до 2.0. Срок службы масла с момента, когда AN достигает 1,0, до момента, когда он достигнет 2,0, составляет всего от 10 до 20 процентов от общего срока службы. Из-за сложности удаления последних 20 процентов масла из компрессора, вероятно, что увеличение точки перехода от 1,0 до 2,0 на самом деле стоит больше с точки зрения сокращения срока службы следующей заправки масла, чем это достигается при первая зарядка. Растягивание точки изменения здесь является ложной экономией и приводит только к большему воздействию на компрессорные масла, содержащей большое количество кислоты.

  • Вязкость – Вязкость компрессорных масел некоторых производителей оригинального оборудования (OEM) специально разработана для нужд данного компрессора и не подходит ни к диапазонам вязкости ISO 32, ни к 46. В случае полигликолевых масел вязкость при использовании обычно увеличивается примерно на 10 процентов, а затем стабилизируется.

    Если персонал лаборатории не знает начальной вязкости масла, они часто предполагают, что она изначально соответствует диапазону ISO, а затем ошибочно осуждают ее за высокую или низкую вязкость. Важно всегда сравнивать вязкость со спецификацией для этой жидкости, а не с диапазоном ISO. Что касается полигликолей, это необычно для масла из-за изменения вязкости, потому что масло устойчивы к образованию отложений и отложений и не имеют тенденции к увеличению вязкости.

  • Загрязняющие вещества. Загрязнение углеводородами обычно отслеживается, чтобы гарантировать, что операторы не смешивают типы жидкостей. Если жидкости смешиваются, срок службы такого масла может быть снижен.
  • Окисление – Точки замены полиальфаолефина (ПАО) или минерального масла можно определить по степени окисления базового масла. В случае полигликолей это не обязательно, поскольку AN является надежным индикатором состояния масла.
  • Высокое содержание твердых частиц – если коррозионные частицы представляют собой в основном мелкие твердые частицы, фильтры следует заменить и принять меры для определения кислотных условий, вызывающих коррозию.

Для компрессорных масел на основе ПАО также необходимо контролировать pH, AN и вязкость. Кроме того, полезно контролировать окисление, обычно с помощью инфракрасной спектроскопии. Контроль уровня окисления полезен для предотвращения образования лака и отложений.

В случаях, когда количество масла оправдывает это, испытание на окисление во вращающемся сосуде под давлением (RPVOT) может выявить оставшийся срок службы масла на основе ПАО. В случае полигликолей эти шаги не требуются, потому что AN является надежным индикатором оставшегося срока службы масла.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Таблица 1. Типичные значения для новых и предлагаемых
предельных значений для полигликолевых компрессорных масел

Содержание воды в компрессорном масле

В Таблице 2 сравнивается типичное содержание воды в образцах от воздушных компрессоров с другим оборудованием на заводе. Это конкретное растение находится во влажной среде в южном штате США.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Таблица 2. Анализ воды в пробах масла из компрессоров
и другого типового оборудования на том же заводе

Содержание воды в воздушных компрессорах составляет от 0,4 до 0,6 процента, в то время как другие типы оборудования на том же заводе имеют около 1/100 содержания воды. Лаборатории часто помечают такой образец сигналом тревоги, хотя на самом деле такой уровень воды является нормальным для роторных компрессоров, а масла для компрессоров, специально созданные для них, созданы для работы в этой среде.

Рассмотрим следующий сценарий: завод выполняет периодический рутинный анализ каждой из этих масел. Каждый раз, когда выполняется анализ, уровень воды отображается, как показано в таблице 2, вместе с рекомендацией о замене масла в компрессорах. Что не учитывается, так это то, что уровень воды в новом масле снова быстро достигнет этих уровней.

Масло было растрачено без всякой пользы. Уровни воды также будут варьироваться в зависимости от типа базового компонента масла, поскольку некоторые базовые компоненты способны выдерживать большее количество воды до того, как свободная вода попадет в масло. Ключи:

  • Знайте максимальное количество воды, которое выдержит масло определенного типа, прежде чем свободная вода попадет в систему. Например, полигликолевые масла для компрессоров, которые используются несколькими производителями компрессоров, выдерживают около 0,8% воды, прежде чем свободная вода станет проблемой. В случае углеводородов и синтетических углеводородов свободная вода обычно становится проблемой на более низких уровнях.
  • Помните, что уровень воды в образце также является характеристикой оборудования, в котором используется масло. Ротационные воздушные компрессоры имеют более высокую мощность, чем почти любое другое применение, из-за контакта смазки с большим количеством влажного поступающего воздуха. Когда воздух сжимается, водяной пар конденсируется. Эта вода должна либо абсорбироваться маслом, либо циркулировать в виде свободной воды. Другие типы оборудования, как показано в таблице 2, как правило, намного дешевле. Предупреждения анализа должны быть установлены соответствующим образом.
  • Смена масла не решает проблему с водой надолго. Уровень воды зависит от влажности, температуры окружающей среды, рабочего цикла и рабочей температуры машины. Вода постоянно попадает в масло.
  • Убедитесь, что лаборатория знает тип компрессорного масла и его применение, чтобы можно было установить соответствующие пределы уровня воды.
  • Не зацикливайтесь на уровне воды в компрессорных маслах. Уровень воды в этих агрегатах высокий по сравнению с другими типами оборудования. Исторически сложилось так, что воздушные блоки компрессоров (также называемые компрессорными установками) основных производителей обычно служат около 10 лет, а некоторые из них достигают 20 лет, прежде чем их придется ремонтировать. Все они имели высокий уровень воды и прослужили долгую жизнь. Только недавно были отмечены высокие уровни. Компрессорное масло должно быть специально разработано для использования в роторных компрессорах и содержать защиту от коррозии, достаточную для этого требовательного применения.

Компрессор Конденсат

Анализ конденсата компрессора – полезный инструмент для обнаружения в воздухе некоторых коррозионных или кислых газов, которые не могут эффективно улавливаться смазкой. Низкий уровень pH или высокое содержание AN в конденсате может указывать на коррозионное состояние, которое, если его не контролировать, приведет к короткому сроку службы доохладителя и охлаждающего осушителя.

Типичный источник этих проблем – загрязненный воздух на входе и меры, которые уже обсуждались ранее. Анализ металлов в конденсате также может выявить скорость коррозии, которая уже может происходить в доохладителях и осушителях. Кроме того, анализ общего органического углерода (TOC) или общего количества масла и смазки (TOG) показывает скорость уноса смазки из компрессора, которая является показателем эффективности и состояния воздушно-масляного сепаратора.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Рисунок 1. Двухступенчатый тандемный компрессор.

Анализ компрессорного масла

Определенные действия следует предпринять на основе элементного анализа или твердых частиц в компрессорном масле. В первую очередь следует рассмотреть источники и важность твердых частиц и микроэлементов в роторном компрессоре. Роторный компрессор уникален тем, что металлы и твердые частицы в компрессорном масле могут происходить из нескольких источников. Первичные источники включают:

  • Попадание поступающего воздуха через впускной фильтр или в обход него.
  • Частицы коррозии, в основном, из верхней части приемного бака.
  • Износ ротора, корпуса, шестерен и подшипников.

Ключом к определению типа и источника является анализ. Когда речь идет о твердых частицах, аналитическая феррография – это простой и полезный метод для различения этих трех источников.

После определения любую из этих проблем можно легко решить. На рисунке 2 показаны различные типы частиц железа, которые можно легко отличить с помощью аналитической феррографии. В этом случае присутствуют частицы износа и частицы коррозии.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Рис. 2. Аналитический феррограф роторного
компрессора, показывающий различные
типы твердых частиц.

На рисунке 3 показаны различные типы частиц, идентифицированные с помощью этого метода. Особый интерес для роторных компрессоров представляет способность отличать частицы железа, образующиеся в результате износа, что вызывает серьезную озабоченность, от частиц коррозии, которые обычно образуются с поверхности приемного бака и должны улавливаться фильтром подшипника, прежде чем попасть в подшипники. 

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Рис. 3. Разнообразие типов частиц
, выделяемых аналитической феррографией.

Кроме того, с воздухом из окружающей среды попадают различные твердые частицы. Хотя обычно нет необходимости специально идентифицировать проглоченные предметы, это указывает на проблему с фильтрацией входящего воздуха, которую затем можно диагностировать и устранить. Идентификация твердых частиц по этим трем категориям – износ, ржавчина / коррозия и проглоченный материал – определит действия, необходимые для устранения этих проблем, тем самым увеличивая срок службы и надежность компрессора.

Анализ микроэлементов также полезен для раннего обнаружения потенциальных проблем в компрессорах. Таблица 3 предлагает некоторые возможности для объяснения присутствия различных элементов в компрессорных маслах и значения этих элементов.

Таблица 3.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)

Важно отметить, что многие элементы полезны для решения конкретных проблем, но не отслеживаются на регулярной основе. Из элементов, перечисленных в таблице 3, железо является наиболее подходящим металлом износа, помогающим определить конкретное состояние компрессора. В дополнение к спектроскопии один из методов анализа размера частиц предоставит более полезные данные. Следует изучить тенденцию к увеличению уровней твердых частиц.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Рис. 4. Компрессоры со смазкой.

Анализ масла повышает надежность компрессора (часть 2)
Рисунок 5. Двухступенчатый тандемный компрессор.

Оставьте комментарий

Товар добавлен в корзину.
0 товаров - 0.00грн.