- اندازه گیری غلظت عنصر اهن
- اندازه گیری بزرگی ذرات اهن
- تشخیص شدت پیشرفت فرسایش های غیر عادی
- بالاترین محدوده ی قدرت تشخیص
- ابعاد ذرات محدودیت شناسایی ندارند
- نیاز به تیتراسیون ندارد
- حجم مشخص نمونه لازم ندارد
- نیاز به شستشو ندارد
- آزمایش بدون تماس مستقیم است
- نیاز به زمان زیاد ندارد
- آزمایش فوری و در مدت 5 ثانیه
- هزینه جاری ندارد
- آزمایش بدون مواد مصرفی و هزینه
- محدودیت تعداد ندارد
- زیرا فوری و بدون هزینه است
- کنترل و کالیبراسیون ساده
- توسط کاربر به اسانی انجام میگیرد
آشنائي با پایش وضعیت (Condition Monitoring)
نگهداری و تعمیرات ……
تعمير و نگهداري بخش عمده ای از پروسه بهره برداري از هردستگاه و ماشيني است که سنگيني آن همواره احساس مي شود. بخشي از هزينه هاي نگهداري معمولاً اجتناب ناپذير و ناشي از استهلاك طبيعي می باشد مانند هزینه های تعویض روغن و فیلتر و یا ناشی از استهلاک در قسمتهايي است كه با محيط خارج مستقيماً درگير ميباشند، مانند استهلاک لاستيك، قطعات فرسايشي از جمله ناخن و زنجير و فك سنگ شكنها. قسمتهاي داخلي ماشین آلات معمولاً بسته است و با محيط خارج تماس كمتري دارند. جذب و دفع ماده خارجي كنترل شده است، فشارهاي وارده به قطعات متناسب تر و تقريباً تمامي درگيري قطعات با حضور روان كنندهها انجام ميگيرد. با وجود اين تعميرات و نگهداري در اين قسمتها معمولاً بالاترين درصد هزينه را به خود اختصاص ميدهند. خوشبختانه اين هزينهها قابل كنترل هستند و تحقيقات آماري در سرتاسر جهان لزوم واهميت كنترل هزينههاي تعميراتي را اثبات مينمايند.
هزينه هاي تعميرات و نگهداري كه معمولاً از سود ساليانه بيشتر هستند تنها هزينه بزرگ قابل كنترل دريك كارگاه و كارخانه ميباشند ( DUPONT CORP)
با يادآوري تعميرات سنگيني كه باعث خسارات و تأخيرات قابل توجهي شدهاند، هر مديري صحت نظريه فوق را با تكيه بر تجربيات شخصي خود تائيد خواهد نمود.
ريشه های بروز خرابي
هزينه هاي سنگين تعميراتي در كجاست؟
بجز حدود 30% از خرابي هاي داخلي كه بر اثر شكستگي ناگهاني قطعات بروز ميكند ( درماشينهاي با كيفيت بالا اين رقم پايين تراست ) ريشه اصلي بيشترين خرابي هاي ماشين آلات و دستگاه ها ، خوردگي سطوح داخلي است كه با يكديگر درتماس كاري هستند. چنانچه همواره فيلم روغن تميز بين قطعات درگير حاضر باشد، عملاً تماس به صفر تقليل پيدا كرده و حدود 90% خوردگي مكانيكي موجود در سطوح بروز نخواهدكرد. تحقيقات و آزمايشات در بزرگترين ناوگان هاي ماشين آلاتي جهان(US NAVY)، معتبرترين دانشگاههاي مهندسي (MIT) و معروف ترين شركتهاي سازنده ماشين آلات (CAT-TRW) اهميت تميزي روغن هاي داخل سيستم ها را اثبات مينمايند. حجم خسارات وارده براثر آلودگي و وجود ذرات فرسايشي سخت داخل روغن كه دائماً سطوح تماس را خراشيده و بصورت تصاعدي ذرات بيشتر و بزرگتري توليد مي نمايند نيز توسط همين تحقيقات نشان داده شده است.
به يك نمونه اشاره ميشود:
بيش از 90% ياتاقانهاي غلطشي قبل از رسيدن به حد عمر طراحي بر اثر آلودگي روغن به ذرات فرسايشي، دچار خرابي زودرس ميشوند. (TRW)
روشهاي تعمير ونگهداري (نت)
روش هاي تعمير و نگهداري معمولاً به دو بخش عمده تقسيم ميشوند: عكس العملي (PASSIVE) و فعال (ACTIVE)
روش عکس العملی (PASSIVE)
چنانچه سياست تعميراتي براساس اقدام پس از خرابي اساسي استوار باشد، بصورت عكس العمل در برابر خرابي ارزيابي ميگردد. اين راهبرد به اختصار Breakdown Maintenance) BM) ناميده ميشود. هزينه هاي زياد، خرابي هاي وسيع و توقف هاي بي برنامه و زيان بار و عدم اطمينان از مشخصه هاي منفي اين رويكرد ميباشند.
روش فعال (ACTIVE)
چنانچه اقداماتي براي پيشگيري ازخرابي قبل از بروز خرابي هاي وسيع در نظرگرفته و انجام شوند سياست برخورد فعال انتخاب شده است كه بسته به نوع اقدامات به دو بخش PREDICTIVE و PROACTIVE قابل تفكيك هستند.
تعميرات بر اساس پيش بيني Predictive maintenance
برنامه تعميراتي براساس پيش بيني PREDICTIVE MAINTENANCE ريشه در نياز به اطمينان بيشتر از عملكرد ماشين آلات خصوصاً در صنايع هوانوردي دارد. احتراز از هزينه هاي سنگين و توقف هاي ناخواسته باعث شد براي هر قسمت يا هر ماشين يك عمركاري تعريف و درصورت رسيدن به اين حد كاري حتي در صورتي كه هيچ علايمي از خرابي مشهود نباشد تعميراتي روي سيستم انجام پذيرد. اين رويكرد با توجه به اهميت عامل زماني به روش Time based maintenance) TM) معروف است در بهترين حالت TM قادر خواهد بود 25 درصد هزينه هاي تعميراتي را کاهش دهد. البته چنانچه در برنامه ريزي TM دقت نشود اين منافع به سرعت از بين رفته و حتي منفي خواهد شد. ثابت شده است كه در حدود یک سوم هزينه هاي TM بيهوده صرف ميشوند. منتقدان اين روش، سه ايراد عمده بر فلسفه وعملكرد اين روش وارد كرده اند:
1- انجام تعميرات در زماني كه هيچ چيزي خراب نيست.
2- قبول انجام تعميرات كلي به عنوان بخشي از برنامه نت.
3- توقف هاي با برنامه جهت جلوگيري از توقفهاي بي برنامه.
در ديد كلي، چون اين روش براساس پيش بيني بنيان نهاده شده ناگزيراست كاستي هاي ناشي از اين نحوه برخورد با مسئله نت را تحمل كند.
تعميرات پيش گيرانه بر اساس شرایط واقعي
Proactive Maintenance
یا نت براساس پایش وضعیت
Condition Monitoring
سيالاتي كه به عنوان روانكار يا عامل انتقال نيرو در سيستمهاي هيدروليكي و مكانيكي درجريان ميباشند، علاوه بر وظيفه اصلي خود عملكردهاي ديگري هم دارند از جمله شستشوي قطعات و حمل ذرات اضافي كه از بيرون آمده اند يا درداخل توليد شده اند. روغن ها اين ذرات را با خود به فيلتر يا كارتر منتقل مينمايند تا درزمان تعويض روغن و فيلتر، از سيستم خارج شوند. با نمونه گيري، آزمايش و اندازه گيري اين آلودگي ها ميتوان تصويري واقعي از وضع داخلی دستگاه بدست آورد و برنامه بهره برداري يا تعميرات را بر مبناي اطلاعات بدست آمده تهيه كرد. اين آزمايشات نظیر آزمایشاتی هستند که پزشكان براي تشخيص بیماری ها روی خون انجام میدهند.
جمعآوري اطلاعات از وضعیت داخلي يك مكانيزم با استفاده از آزمايش روغني كه درآن سيستم در جريـان است جـهت انتخـاب بهتـرين شـرايط و زمان براي تعميرات و نگهداري نزد متخصصين به (OCM (OIL CONDITION MONITORING مشهور شده است.
منحني فرسايش و استهلاك داخلي بخوبي روشهاي مختلف را در مقايسه با يكديگر نشان ميدهد. در اين منحني ديده مي شود پس از دوره آب بندي اوليه قطعات با يكديگر، استهلاك داخلي و ذرات فرسايشي ناشی از آن تقريباً دوره ثابتي را ميگذرانند كه همان دوره كاري دستگاه است. پس از اين دوره كه به علت مسائل ناخواسته ممكن است بسيار كوتاهتر باشد، استهلاك با شيب زيادي بالا رفته و به خرابي و شكست عمده منجر مي شود.
نقطه A پايان دوره آب بندي و شروع دوره كاري دستگاه است.
نقاط C و B نقاطي هستند كه بدلايل مختلف مانند ورود آلودگي ها، خرابي روغن و يا ايرادات مكانيكي كوچك، فرسايش داخلي روند صعودي گرفته و چنانچه توسط روشهاي CM رديابي و اقدام نشود، مشكلات بزرگتري كه كاركرد دستگاه را مختل مينمايد بروز خواهند كرد. بدون CM ناچار از BM زودرس و پر هزينه خواهيم بود. نقطه D مشخصه زماني است كه براساس يك برنامه پيش بيني شده دستگاه بايد متوقف و تحت تعمير قرارگيرد. با بالا رفتن ضريب اطمينان مورد نياز، نقطه D بايد به طرف چپ منحني يعني كمترشدن عمر بهره برداري و تعميرات زودرس حركت كند كه مطلوب نيست. در هرحال تضمين واقعي براي فرار ازنقاط B و C وجود ندارد.
با استفاده از روشهاي CM نقاطي مانند C و B شناسائي شده و با هزينه كمتر حذف میشوند و ميتوان به حداكثر عمر طبيعي دستگاه يعني نقطه Fدست يافت. روش هاي CM به عنوان مكمل TM معايب و كاستي هاي روش نگهداري براساس زمان را پوشش ميدهند.
روشهاي مختلف آزمايش روغن
آزمايشات انجام شده روي روغن به دو بخش عمده تقسيم ميشوند:
1- آزمايشاتي که براي تعيين خواص كارکردي روغن انجام ميشوند مانند ويسكوزيته T. B. N. و نقطه اشتعال. اين آزمايشات اغلب تائيد كننده كيفيت لازم براي استفاده از روغن براي شروع كار يا پس از مدتي كارانجام ميشوند.
2- آزمايشاتي كه براي تعيين وضع داخلي دستگاه با روغن هاي كاركرده انجام ميشوند بيشتر با آلودگي ها و منشاء آنها سروكار دارند. نظربه اهمیت آنها به اين بخش توجه بيشتري ميشود:
آزمايش تعداد ذرات موجود درروغن:
در اين روش يك پرتو نوري از ميان يك برش روغن عبور ميكند و با توجه به سايه هاي ایجاد شده، ذرات موجود شناسائي، شمارش و اندازه گيري ميگردد. دراين آزمايش جنس ذره مشخص نميشود و ذرات بي خطر و كم خطر از ذرات خطرناك جدا نميشوند (مانند حبابهاي هوا امولوسيون آب يا دوده). این روش درموتورها كاربرد ندارد ولي عيار مناسبي براي تميزي روغن بدست ميدهد كه محدوديت ابعاد ذره ندارد. دستگاه هاي سيار اين آزمايش نيز موجود میباشد.
آزمايش شناسائي ذرات آهنی:
آهن و آلياژهاي آن عنصر عمده درساخت كليه ماشين آلات ميباشند و وجود ذرات آهن در روغن دليل فرسايش درداخل سيستم ميباشد. مقداري از اين فرسايش طبيعي است اما مقادير بيش از حد افزايش شيب منحني ذرات و درشت شدن ذرات آهني همگي دلايلي بر وجود اشكال در سيستم هستند. روش هاي مختلفي براي شناسائي آهن وجود دارد كه همگي برپایه خاصيت مغناطيسي آهن استوار هستند.
آزمايش طيف سنجي SPECTROMETRY
در آزمايش طيف سنجي اكثر عناصر موجود در نمونه روغن به كمك بررسي طيف نوري تابشي عناصر شناسائي و مقدار آنها نیز تعيين مي شود. با وجود جذابيت فراوان اوليه، كليه انواع دستگاه هایي كه براساس طيف سنجي كارميكنند يك نقص بزرگ دارند. اين دستگاه ها قادر به تشخيص ذرات بزرگتراز 8 ميكرون نيستند. علاوه براين اصولاً دستگاه هاي گراني بوده و منحصراً در آزمايشگاه هاي تخصصي قابل بهره برداري هستند. به همين دليل نتايج آنها بدون همراهي آزمايشات ديگر بخصوص آزمايشات شناسائي آهن اعتبار چنداني ندارد.
هريك از آزمايشات مذکور در واقع گامي به پيش و چراغي براي روشن كردن زواياي تاريك يك برنامه نت آگاهانه ميباشد اما چرا بهره برداري از اين روش آنچنانكه بايد همه گير نشده است؟ انجام هرگونه آزمايش با ابزار دقيق معمولاً نيازمند شرايط خاصي است كه جز در آزمايشگاه هاي تخصصي و با پرسنل آموزش ديده فراهم نميشود. تأسيس آزمايشگاه تخصصي در محل كار اغلب اقتصادي نيست مخصوصاً اگر كارهاي غير دائم مد نظر باشند. مانند كارگاه هاي راهسازي (درموارد خاص از جمله امور نظامي , از آزمايشگاههاي تخصصي سيار استفاده ميشود).
ارسال نمونه هاي روغن به صورت روزانه و مستمر به آزمايشگاههاي تخصصي مشكلات خاص خود را دارد و جالب اينكه اين مشكلات در ممالك صنعتي پيشرفته نيز محسوس هستند. يك برنامه CM كامل نياز به نمونه گيري مستمر و گاهي مكرر دارد. برای روشن شدن موضوع مثالی میزنیم. يك دستگاه كاميون كمپرسي معمولي ده چرخ داراي حداقل 10 محل نمونه گيري است و اگر بخواهيم در هر سرويس 180 ساعته نمونه گيري كنيم، براي هردستگاه درهر ماه تعداد مشخصی نمونهگیری لازم خواهد بود که انجام آزمایشات ابتدائی روی این نمونه ها حدود سه تا چهار میلیون ريال هزينه خواهد داشت. به همين دليل اغلب بهره برداران از خدمات آزمايشگاهي، تواتر نمونه گيري را كمتر و به همين نسبت ضريب دقت CM خود را كاهش داده اند.
با بررسي جوانب امر و شناسائي عوامل محدود كننده، به نظر مي رسد راه دستيابي به اين مهم تعريف و تفكيك آزمايشگاههاي رده اول و آزمايشگاه هاي تخصصي آناليزروغن باشد. به اين ترتيب آزمايشگاه هاي رده اول می بایست:
1- مستقر در محل باشند تا سرعت مطلوب كار حاصل شده و احتياجي به ارسال نمونه ها و دريافت پاسخها نباشد.
2- احتياج به پرسنل متخصص و پروسه هاي آزمايشگاهي طولاني و پيچيده نداشته باشند تا عملاً در كارگاهها قابل استفاده باشند.
3- هزينه عملياتي بالا نداشته باشند تا هر تعداد آزمايش بدون بار مالي قابل انجام باشد.
درآزمايشگاه هاي رده اول، روي كليه نمونه ها آزمايشات مهم و تعيين كننده انجام خواهد شد. از جمله آزمايش آلودگي روغن به ذرات آهني، آزمايش ويسكوزيته، نقطه اشتعال و آلودگي آب و سوخت. اين آزمايشات بايد با دستگاه هاي دقيق و ساده انجام شوند تا نتايج قابل قبول و قابل دسترسي را ارائه نمايند. به اين ترتيب تعداد زيادي نمونه در محل آزمايش میشود و نتيجه و اقدامات لازم براي هرمورد مشخص ميشود. معمولاً براي بيش از 95% نمونه ها تا همين مرحله كافي است. چنانچه به بررسي بيشتري نیاز باشد، ميتوان با نمونه گيري مجدد و ارسال آنها به آزمایشگاه های تخصصی از خدمات آنها در جهت انجام آزمايشات تكميلي استفاده نمود.
سرعت زياد، راحتي كار و هزينه ناچيز آزمايشگاه هاي رده اول، انجام آزمايشات كافي و مداوم، دسترسي آسان به اهداف برنامه هاي CM را تضمين مينمايد. اين موضوع عملاً دركارگاه هايي كه به آزمايشگاه هاي رده اول مجهزند به اثبات رسيده است.
شركت نيكوداشت همواره در جستجوي راهكار مناسبي براي ترويج و بهره برداري از اين فناوري مدرن و مؤثر در صنايع و كارخانجات بوده است. ثمره اين تلاش چند ساله، طراحي، ساخت و سازماندهي يك مجموعه آزمايشگاهی با مشخصات زير مي باشد.
1– در هر كارگاه و كارخانه اي قابل نصب وبهره برداري مي باشد.
2- احتياج به پرسنل جديد ندارد و پرسنل موجود با آموزشي كوتاه مدت آماده بكار ميشوند.
3- هرنمونه با سرعت آزمايش شده و نتايج بررسي گردیده و اقدامات بعدي بلافاصله معلوم ميشوند.
4- انجام آزمايشات هزينه اي ندارد و درصورت لزوم هر تعداد آزمايش قابل انجام و تكرار است.
5- آزمايشات آلودگي فرسايشي، آلودگي سوخت، آلودگي آب، ويسكوزيته و نقطه اشتعال با حداكثر دقت قابل انجام ميباشد.
صرفه جويي ناشي از پيشگيري از تعميرات سنگين و ناگهاني براي هر مديري مشخص و مسلم است اما بايد به وجه بسيار مهم ديگر بهره برداري از اين فن آوري اشاره شود و آن ايجاد امكانات كنترل مديريتي بر بخش نگهداري و تعميرات و بهره برداري با كمك آزمايشات کارگاهی روغن ميباشد. نتايج آزمايشات روغن درحقيقت كارنامه عملكرد قسمت هاي ذيربط بخصوص سرويس و نگهداري ميباشد. با بهره گيري از اين اطلاعات مديران ارشد عملكرد زيرگروه ها را ارزشيابي كرده و جهت پوشش نقاط ضعف كه با روش هاي ديگر قابل شناسايي نيست اقدامات لازم را انجام مي دهند. درهمين راستا مديران بسياري آزمايشگاه روغن را از قسمت اجرايي منفك و در زيرمجموعه واحد كنترل مديريتي خود مستقر مينمايند.