Öljykohteissa käytettävän öljyn puhtaudella on erittäin tärkeä merkitys laitteistojen käyttövarmuuteen ja itse öljyn käyttöikään. Monissa eri ympäristöissä oleville kohteille on vaikea arvioida yleispäteviä puhtausnormeja ja usein lähinnä koneikkojen valmistajilla ja vaikkapa laakerivalmistajilla on antaa suositus käytettävän öljyn puhtaudelle.
Esimerkiksi hydraulinesteen epäpuhtaudet aiheuttavat keskimäärin 80 % hydraulijärjestelmien käyttöhäiriöistä.
Lähde: Standardi: PSK 6709. Teollisuushydraulijärjestelmän suunnittelu ja hankinta. Käyttöönotto = Design and Procurement of Industrial Fluid Power Systems. Commissioning. 31.8.2006, PSK Standardisointiyhdistys ry. 6 s.
Esimerkkejä suosituksista eri kohteissa
FAG/Schaefflerin suosituksen (Vierintälaakereiden voitelu, FAG Julkaisu no. WL 81 115/4 F Ib, sivu 9, kuva 10.) mukaan pienissä vierintälaakereissa puhtaaksi öljyksi määritellään ISO 4406:1987 mukainen luokka 11/7. Tämä tarkoittaa että optisen laskurin toteamia varjostumia 100 ml öljynäytteessä on enintään 2000 kappaletta yli 5 mikronin varjostumaa ja enintään 130 kappaletta yli 15 mikronin varjostumaa. Tätä epäpuhtaammat öljyt aiheuttavat koneikon käyttöiän lyhentymistä, josta tarkemmin em. julkaisussa.
SKF suosittelee (Laakerien kunnossapito, PUB SR/P7 10001/1 FI · Joulukuu 2016, sivu 212) käytettäväksi yleisesti vähintään ISO 4406:1999 puhtausluokkaa 18/15/12. Kuten todettiin se tarkoittaa että 100 ml öljy näytteessä on enintään 250 000 kappaletta yli 4 mikronin varjostumaa, enintään 32000 kappaletta yli 6 mikronin varjostumaa ja enintään 4000 kappaletta yli 14 mikronin varjostumaa.
Noria Corp., alan johtava amerikkalainen asiantuntija on julkaissut laskurin eri kohteiden öljyjen epäpuhtauspitoisuuksien aiheuttamien elinajan ja käyttövarmuuden vaikutuksista.
Laskuri löytyy täältä:
Puhtaussuositusten vaikutuksista eri koneikkojen häiriöttömään käyttöikiin on tehty maailmalla runsaasti. Yksi varsin kattava testiraportti on ruotsalainen Elforskin julkaisema ja Jan Ukonsaaren ja Hans Möllerin tekemä raportti (Oil cleanliness in Wind Power Gearboxes, Elforsk rapport 12:52, yhteistyössä Ruotsin energiamarkkinaviranomaisen ja Vindforskin kanssa) öljyn puhtauden vaikutuksesta tuulimyllyjen vaihteiden käyttöikään.
Standardoidut mittausmenetelmät
Öljynpuhtautta määritetään yleisesti esimerkiksi ISO 4406:1999, SAE AS 4059 ja NAS 1638 menetelmillä. (Joskus myös viitataan ISO 4406:1987 puhtauteen joka on ISO 4406:1999 aiempiluokitus.) Näissä kaikissa on periaatteena havaita ohuessa putkessa kulkevien partikkelien varjostumat, määrittää niiden lukumäärä ja koko tietyssä määrässä öljyä ja antaa näiden perusteella öljylle luokitusnumero. Tällöin puhtaus voidaan parhaimmillaan pelkistää muutamaksi tai yhdeksi numeroksi.
Laskureiden käyttö on helppoa, nopeaa ja yksinkertaista paikalliselle käyttäjälle. Hyvin suunniteltuna puhtaudenvalvonnassa voidaan varmistua säännöllisesti käytettävien kohteiden kunnosta ja ennustaa alkavia vaurioita sekä todentaa öljyn heikentyvä puhtaustaso ennen kriittisten arvojen ylitystä.
Optisen mittauksen sudenkuopat
Nämä puhtausluokitukset ovat erittäin nopeakäyttöisiä ja tehokkaita mutta niiden kaavamaisessa soveltamisessa on sudenkuoppia, jotka asiantuntevan käyttäjän tulee huomioida. Perushaaste on varjostumia aiheuttavien partikkeleiden tunnistaminen.
Mitä ovat varjostumia aiheuttaneet partikkelit?
Varjostumia saattavat aiheuttaa eri metalliset partikkelit mutta myös vesi, ilma, kuidut ja vanhentumistuotteet. Myös erittäin tummien öljyjen tuottamien varjostumien tunnistamisessa on vaihtelua ei laitetoimittajien ratkaisujen välillä.
Mitä jää havaitsematta?
Lisäksi on aina tunnistettava että puhtausluokituksia käytettäessä niiden mittauskyky alkaa yleensä noin 4 mikronin tasolta ylöspäin. Tällöin esimerkiksi öljyn vanhenemistuotteet eivät alkuvaiheessa näy mittauksessa ollenkaan ennen kuin vanhentuminen ehtii tasolle jossa ne muodostavat suurempia hiukkasia.
Toisaalta eri valmistajilla on rajoitteita miten suuria partikkeleita mittauksessa voidaan havaita. Luonnollisesti jo putken koko mutta myös käytetty mittausvalo ja sen havainnointi teknologia vaikuttaa asiaan.
Miten reagoida puhtaustason heikkenemiseen?
Puhtaustason heikkenemiseen reagointi on aina haasteellista, koska siinä painitaan ongelman puitteissa ettei tekisi liikaa (toimivaa ei kannata korjata) mutta että pystyisi puuttumaan oikeisiin heikkoihin signaaleihin.
Prosessit ja käytännöt
Toisaalta mittaustulosten vaihtelu ei välttämättä ole loogista, jolloin mm. näytteen oton ja teon proseduurien tarkastelu on paikallaan. Asiantuntevan käyttäjän on aina suositeltavaa varmistaa epäpuhtauksien laatu selvittääkseen mahdollisen ongelmien lähde.
Edellä mainituissa linkeissä on esimerkkejä miten puuttua erityyppisien epäpuhtausongelmien kehittymiseen ja malleja miten näitä voidaan todentaa. Luonnollisesti myös me Fluid Intelligencellä tarjoamme mielellämme ratkaisuja eri tyyppisiin ongelmiin.
Juurisyyhyn puuttuminen on kokonaistaloudellista
Yleisesti yhä uskotaan että öljyn vaihtoratkaisisi ongelmat. Se tosiaan saattaa siirtää ongelmaa mutta ei pitkällä aikavälillä poista sitä. Öljynvaihto ei siten ole ratkaisu ellei ongelman juurisyyn aiheuttajaan puututa. Epäpuhtauksia ei öljyyn tuo mikään taikaukko eikä helinäkeiju vaan ne muodostuvat tunnetuista prosesseista ja aiheuttavat tunnettuja ongelmia.