Rådgivning om gear- og hydraulikolieanalyse
En gear- eller hydraulikolieanalyse måler slidmetaller, partikler, vand, viskositet og additiver i en prøve af den olie, der smører gearkassen eller overfører kraften i hydraulikanlægget. Tallene viser, om komponenterne slides, om olien er ren og tør, og om den stadig beskytter. Vi omsætter dem til en vurdering af udstyret og en konkret anbefaling, fx filtrering, olieskift eller fortsat overvågning.
TriboTech er en rådgivende ingeniørvirksomhed, ikke et laboratorium. Bed om et analyseprogram til jeres gearkasser og hydraulikanlæg.
Rådgiver, ikke laboratorium
Vi planlægger analyseprogrammet, sender prøveudstyr og prøvetagningsvejledning, tager efter aftale selv prøven og tolker resultaterne. Analyserne udføres af vores partnerlaboratorier.
Laboratoriet måler. Det er tolkningen og anbefalingen, I køber hos os.
Hvad fortæller en olieanalyse om gearkassen og hydraulikken?
Vi stiller fire spørgsmål til hver prøve:
- Slides komponenterne? Slidmetaller og jernholdige slidpartikler.
- Er olien ren? Renhedskoden efter ISO 4406.
- Er olien tør? Vandindholdet.
- Beskytter olien stadig? Viskositet, additiver, oxidation og syretal.
ASTM D8112, vejledningen i prøvetagning af smøreolier og hydraulikvæsker i industriel drift, deler resultaterne af en olieanalyse i tre kategorier: slid på udstyret, forurening af systemet og smøremidlets kemiske tilstand. De fire spørgsmål dækker alle tre. Standarden anbefaler en alarmgrænse for mindst én nøglemåling i hver kategori.
Analyseprogrammet
Vi aftaler programmet pr. komponent. ✓ betyder, at analysen er en fast del af programmet.
| Parameter | Metode | Gearolie | Hydraulikolie (pitch) |
|---|---|---|---|
| Renhed, ISO 4406-kode | Mikroskoptælling på membranfilter; for hydraulikolie også automatisk partikeltæller | ✓ | ✓, vigtigste parameter |
| Jernholdige slidpartikler | Magnetometri, ASTM D8120 | ✓ | ✓ |
| Grundstoffer: slid, additiver, forurening | ICP, ASTM D5185 | ✓ | ✓ |
| Vandindhold | Karl Fischer, ASTM D6304 | ✓ | ✓ |
| Syretal | ASTM D664 | ✓ | ✓ |
| Viskositet ved 40 °C | ASTM D445 | ✓ | ✓ |
| Viskositetsindeks | Beregnet, ASTM D2270 | Når viskositeten ved 100 °C er målt | Når viskositeten ved 100 °C er målt |
| Oxidation, kvalitativt | FTIR | ✓ | Normalt ikke |
| Antioxidant- og ZDDP-reserve | Voltammetri | Ikke fast | ✓ på zinkholdige olier (ZDDP) |
Tilvalg
- MPC-test for varnish.
- Udvidet grundstofanalyse, fx ekstra grundstoffer ved mistanke om indtrængning af fedt eller kølervæske.
Sådan tolker vi
Slid: to jernmålinger og billeder af partiklerne
ICP kalibreres med olieopløselige metaller, og ifølge ASTM D5185 måler metoden for lavt på partikler større end nogle få mikrometer. Magnetometri efter ASTM D8120 måler jernholdige slidpartikler i alle størrelser. Peger de to jernmålinger samme vej, er slidsignalet styrket.
Har en enhed et fund, viser rapporten mikroskopbilleder af membranen, så I kan se, om der er tale om slid eller snavs udefra.
Renhed: ISO 4406-koden
ISO 4406 definerer kun koden og fastsætter ingen målværdi. Vi vurderer koden mod den renhedsgrænse, vi anbefaler for komponenten i jeres program, og mod udviklingen over tid. Har komponentproducenten et renhedskrav, fx som betingelse for garantien, indgår det i vurderingen, når I giver os det.
Et mikroskop og en automatisk partikeltæller størrelsesbestemmer partiklerne forskelligt, og ifølge ISO 4406 giver de to metoder i de fleste tilfælde forskellig størrelse for den samme partikel. Skifter man laboratorium eller tællemetode, kan koden flytte sig, uden at olien har ændret sig.
Gearolie tælles altid i mikroskop på et membranfilter. Olien er mørk og viskøs, og det er selve partiklerne, der skal vurderes. For hydraulikolie aftaler vi tællemetoden pr. program, og en forhøjet automatisk tælling bekræftes i mikroskop, før den rapporteres.
Additiver og oxidation
Additiverne vurderes i forhold til det konkrete olieprodukt. Samme grundstof kan være additiv i én olie og forurening i en anden: Zink indgår i slidbeskyttelsen i en ZDDP-hydraulikolie, men er et tegn på forurening i visse zinkfrie gear- og hydraulikolier.
- Gearolie: Det faste program bygger på grundstoffer, funktionelle egenskaber og slid. Voltammetrisk overvågning af antioxidanterne indgår ikke fast. Se Additiver i gearolie.
- Zinkholdig hydraulikolie (ZDDP): Hver prøve måles voltammetrisk, og aflæsningen følges i forhold til oliens egen reference. Ifølge ASTM D7590 findes der ingen ASTM-metode til ZDDP-antioxidanter i industrielle smøremidler, så ZDDP-aflæsningen er en tendens og ikke en standardgrænse. Efter vores erfaring med pitch-systemer er det additivforbruget og partikeltallet, der sætter grænsen for oliens levetid, mens oxidationen først kommer senere. Se Tilstandskontrol af hydraulikolie.
- Zinkfri hydraulikolie: Her har vores faste program et reelt hul, når det gælder det slidbeskyttende additiv (se spørgsmålet om zinkfri olie nedenfor).
Syretallet følges på begge olietyper. På gearolie suppleres det med en kvalitativ FTIR-vurdering af oxidationen.
Viskositet og viskositetsindeks
Viskositetsindekset beregnes efter ASTM D2270 ud fra viskositeten ved 40 og 100 °C. I vores praksis tyder et ændret viskositetsindeks for en PAO-gearolie på efterfyldning med forkert olie. For en hydraulikolie med højt viskositetsindeks tyder et fald på, at viskositetsindeksforbedreren er nedbrudt mekanisk.
Vindmøllegear, pitch-hydraulik og industrianlæg
Hovedgearkassen
Programmet kan bruges til rutinekampagner på tværs af flåden, kampagner ved garantiudløb og opfølgning efter en gearkasseudskiftning.
Pitch-hydraulik
Renheden vejer tungest. Offshore kræver et olieskift typisk en fartøjsmobilisering, og det gør det dyrt at skifte olie på mistanke i stedet for på data.
Industrianlæg
ASTM D8112 er skrevet til industrielle anlæg, så metodegrundlaget er det samme. Vi tolker også brandbestandige og mindre brandfarlige hydraulikvæsker (HFC og HFDU) samt hydraulikvæske til luftfart.
Fra resultat til handling
Afhængigt af, hvad der ligger bag resultatet, kan anbefalingen være:
- fortsat trending
- en kontrolprøve eller et kortere interval
- filterskift
- offline-filtrering eller afvanding
- delvist eller fuldt olieskift
- for gearolie: efterdosering af additiver, men kun hvor olieleverandøren står bag
Vi rådgiver også om filtrering og filtreringsudstyr og følger effekten med tilstandsovervågning.
Sådan foregår det
- Aftalen. Før vi leverer den første analyse eller tolkning, underskriver I og vi en rammeaftale, og hver opgave aftales for sig.
- Programmet. Vi fastlægger programmet pr. komponent og kampagne: rutine, garantiudløb eller opfølgning efter en reparation.
- Prøveudstyr og vejledning. Vi sender prøveudstyr og prøvetagningsvejledning. Efter aftale tager vi prøven eller oplærer jeres personale på stedet.
- Prøvetagning. Ifølge ASTM D8112 er valget af prøvetagningspunkt den mest kritiske faktor.
- Forsendelse. Prøven sendes til laboratoriet hurtigst muligt efter prøvetagningen. ASTM D8112 anbefaler, at prøver til et eksternt laboratorium transporteres inden for 48 timer.
- Analyse, tolkning og rapport. Vores partnerlaboratorier analyserer prøven. Vi tolker hver prøve i lyset af olieproduktet, komponenten og historikken og udsender TriboTechs rapport.
Leveringstiden aftaler vi i opgaveaftalen.
Det får I
For hver enhed får I status, fund, anbefalet handling og dato for næste prøvetagning, sammenholdt med tidligere resultater, som vi har, eller som I sender os.
Ved en kampagne på tværs af flåden får I desuden:
- et flådeoverblik med alle enheder og parametre i én matrix
- membranbilleder af de enheder, der har et fund
- nummererede anbefalinger pr. enhed
Hvem vi arbejder for
Vi arbejder for kunder inden for hav- og landvind i Nordeuropa og inden for industri og produktion.
Uvildig rådgivning
Vi sælger hverken smøremidler, filtre eller filtreringsudstyr. Vores anbefaling bygger på jeres data, standarderne og vores faglige vurdering – ikke på udstyr, vi skal sælge. Viser jeres data ikke et behov for filtrering eller olieskift, anbefaler vi det heller ikke.
Jeres rådgivere
Jesper Vinther er administrerende direktør og partner i TriboTech, ph.d. og Certified Lubrication Specialist (STLE). Hans Møller er markedsdirektør og partner, cand.scient. i fysik og kemi, og hans faglige fundament er Theory of Sampling (TOS). Begge er jeres rådgivere på gear- og hydraulikolieprogrammerne.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad viser en gearolieanalyse om gearkassen?
Den viser, om gearkassen slides, om olien er ren og tør, og om den stadig beskytter. Sliddet læses af jern målt på to måder: Magnetometri fanger jernholdigt slid uanset partikelstørrelse, også de grove partikler, som ICP måler for lavt. Renheden læses af ISO 4406-koden, vandet bestemmes ved Karl Fischer-titrering, og beskyttelsen læses af viskositet, additivgrundstoffer og syretal.
Hvad betyder en ISO 4406-kode som 18/16/13?
Målt med en automatisk partikeltæller er de tre tal skalatal for partikler på mindst 4, 6 og 14 µm(c) pr. ml. Ét trin op svarer generelt til en fordobling af forureningen. Koden i spørgsmålet er kun et eksempel, ikke en målværdi. ISO 4406 fastsætter intet mål. Målet kommer fra komponentproducenten eller fra den grænse, vi anbefaler i jeres program. Prøv ISO 4406-værktøjet.
Hvor ofte bør gear- og hydraulikolie analyseres?
ASTM D8112 knytter intervallet til, hvor hurtigt en fejl udvikler sig. Typisk er det halvdelen af tiden, fra en fejl kan opdages, til den giver et funktionssvigt. Er udstyret kritisk, eller spiller reparationstiden ind, bør det være en tredjedel. Intervallet justeres derefter efter driftsforholdene, hvor kritisk maskinen er, dens alder og oliens tilstand. Vi fastlægger intervallet pr. komponent i jeres program.
Hvordan tager man en repræsentativ prøve fra en gearkasse eller et hydraulikanlæg?
Tag prøven fra et fast prøvetagningspunkt efter komponenterne, når udstyret har kørt ved normal belastning og temperatur i mindst 20 minutter. Skal udstyret stoppes, så tag prøven inden for 10 minutter efter stoppet for at begrænse bundfældningen af partikler. Brug samme procedure hver gang. Sådan lyder anvisningerne i ASTM D8112. Vi sender en prøvetagningsvejledning, og efter aftale tager vi prøven på stedet.
Skal olien skiftes, eller kan den filtreres?
Det afhænger af, hvad der ligger bag resultatet. Partikler kan fjernes med et filterskift eller offline-filtrering. Er additiverne opbrugt, hjælper filtrering ikke, for den genskaber dem ikke. Så står valget mellem et delvist og et fuldt olieskift. Vi sælger hverken olie, filtre eller filtreringsudstyr, så anbefalingen bygger på jeres data – ikke på udstyr eller olie, vi skal sælge.
Kan additiverne i zinkfri hydraulikolie måles?
Kun delvist. På zinkholdige olier følges de slidbeskyttende og antioxiderende additiver med en voltammetrisk måling i forhold til oliens egen reference. På zinkfrie olier er der intet ZDDP-signal at følge, og for det slidbeskyttende additiv er det samlede fosforindhold målt med ICP det eneste, vores faste program har tilbage. Det viser ikke additivets tilstand, og det skriver vi åbent i rapporten.
Kan en olieanalyse overse en skade?
Ja. ICP måler for lavt på partikler større end nogle få mikrometer, og efter vores erfaring afgiver nogle skader kun få partikler til den cirkulerende olie. Olieanalysen supplerer vibrationsovervågning og inspektion. Den erstatter dem ikke.
Kontakt os
Fortæl os om jeres gearkasser og hydraulikanlæg, så foreslår vi et analyseprogram. Har I en gear- eller hydraulikolierapport fra et andet laboratorium, så send den. Vi vender tilbage med et tilbud på en tolkning, så langt de målte data rækker.