אנליזות שמן
מאת : ג'ים פיץ' – מנכ"ל נוריה (Noria)

כאשר אני מרצה בפני תלמידים על נושא אנליזות שמן אני מזכיר את נזקי השחיקה.
נושא זה מתייחס למערך הנרחב של טכנולוגיות ניתוח חלקיקי שחיקה וטקטיקות שיכולות לסייע בחשיפת מצבה האמיתי של המכונה מנקודת מבט טריבולוגית . כיחידות בודדות,טכנולוגיות אלו אינן נותנות כלים חד משמעיים לזיהוי מקור הבעיה,הסיבה וחומרת המצב, עם זאת, כאשר משלבים בין הטכנולוגיות השונות ניתן לחשוף תמונה חיה ואמיתית של המצב הקיים או של הכישלון הממשמש ובא .

אנליסט מיומן צריך להיות מודע היטב ליתרונות והחסרונות של הטכנולוגיות הללו, טקטית לא כל הכלים צריכים להיות בהישג יד אך כן צריכים להיות זמינים בשעת הצורך. לעיתים קרובות, טכנאי מנוסה יתפתה להסיק מסקנה מוקדמת מרסיסי המידע שנותנים חלקיקי הבלאי.  ניתן למצוא דוגמאות כגון התעלמות ממגמת עליית המתכת (Fe) או יציבות  בספירת החלקיקים (4406-ISO) בשימוש בודד, טכנולוגיות אלו עשויות לשלוח לאנליסט תמונה שגויה בנוגע למצב המכונה וייתכן וייעלמו מעיניו נתונים שזקוקים לתשומת לב.

הטכנולוגיות המובילות לניתוח בלאי משמשות לצורך סריקה מקיפה של מצב המכונה וכוללות :
ניתוח צפיפות ברזלי,ספקטרוסקופיה יסודית,ספירת חלקיקים (Iso 4406) תיקון ובדיקה.
באופן כללי, טכנולוגיות אלו מכילות כלים רבי עוצמה לגילוי מוקדם של התקלות וכונו עם הזמן – אחזקה חזויה – Predictive Maintenance .

עם זאת, במקרים רבים , לא טכנולוגיות אלו בלבד הקנו לאחזקה החזויה את שמה ומעמדה הטוב אלא שילוב של בדיקות נוספות ויישום שיטות אחרות שעיקרן הצצה פנימה אל תוך שורש הבעיות שנוצרו.  בדיקות אלו כוללות, נקודות דגימה משניות , ניתוח חלקיקי בלאי במסננים, ניתוח הסגר המגנטי (בתחתית העוקה) וניתוח משקעי העוקה. SEM-EDS-XRF , כל שיטות הפרוגראפיה למינהן, פירוק החומצה – ספקטוגרפיה, טיפול החלקיקים בחום, מיקרוסקופיה כימית, פרופיל דיגיטאלי של החלקיקים והרשימה עוד ארוכה מאוד.

כולם יודעים שפשוט וזול לתקן תקלות כאשר הן מתגלות מוקדם, ברוב המקרים ניתן לתקנן לפני שנגרמים נזקים לטווח ארוך ונזקים בלתי הפיכים – המפתח לכך הוא גילוי מוקדם.

הדבר נכון גם לסיכה וגם למכונות עצמן. למעשה התעלמות מאותות האזהרה גובל ממש בחוסר אחריות.
בעוד כאמור בטכנולוגיות גילוי חיוניות, הרבה יותר חשובה ונחוצה האסטרטגיה המשמרת לאיתור התקלות בשלבים מוקדמים.
אחד המפתחות לכך הוא "האות החלש" הידוע גם כ "פינים נופלים" ועיקרו, לא להמתין עד שסימני האזהרה נהיים קולניים שאז אנו כבר קרובים מאוד לכשל קטסטרופלי ולנזק בלתי הפיך. במקום זה יש לחפש את סימני האזהרה עוד כשהן שקטים , או אז נמנע מהשבתה דחופה ובלתי מתוכננת שתפגע בייצור.
רצוי ונדרש להשתמש בכלים הזמינים לנו כיום לאתר את הכשל ,לתקן את הבעיה ולטפל בשורש התקלה.  ככל שנזהה את האותות מוקדם כך התיקון יעלה פחות וייגרם נזק מועט למכונה.

אינני מתכוון בכך לתחזוקה מונעת (Proactive Maintenance) אלא לאחזקה חזויה אמיתית שתאפשר לנו לגלות את האות החלש חודשים לפני שהוא הופך לכשל כבד ויקר או אירוע קטסטרופלי.  בכל מקרה , אסור לתת לדגל אדום להופיע ולהשאירו ללא טיפול. זה הוכיח את עצמו כעסק מאוד יקר !

1. אסטרטגיות משותפות לאיתור אותות חלשים כוללים :

תדירות הדגימות :
דגימות בתדירות גבוהה מאפשרת לקבל דיווחים מוקדמים על כשלים בתקופת הפיתוח.

דגימות לפני מקורות דילול המידע:
מסננים קולטים אליהם את המידע הדרוש לנו בניתוח מצב המכונה. כאשר מיישמים מתודות דגימה ממספר נקודות (לפני המסננים ומקורות דילול מידע אחרים) ניתן לקבל תמונת מצב אוטנטית יותר.

שמן נקי:
ככל שהשמן נקי יותר ניתן להבחין בקלות רבה יותר באותות חריגים בתוך השמן. שמן מזוהם, מעבר לנזק שגורם למכונה עצמה יוצר "רעשי רקע" שמונעים מאיתנו לגלות את האותות החלשים ועלולים להסיט את תשומת ליבנו מהסימנים שדורשים תשומת לב.

גבולות אזהרה מצומצמים :
הגדרת מגבלות הזהירות שלך על הפרמטרים הקריטיים צריכה להיות נמוכה ככל שניתן בכדי לגרום לסימני האזהרה "לצוף" מוקדם ככל שניתן ולהפנות את תשומת הלב לבדיקה נוספת/מעמיקה יותר.

2. עריכת תרשימי המגמות :
ע"י שילוב והצלבת מידע בתרשימים שונים יופיעו אפילו נתונים חמקמקים בצורה בולטת יותר. אז ייתכן שבתרשים אחד "ייבלע " נתון אחד אך בתרשימים האחרים הוא יופיע ויפנה את תשומת הלב לבדיקה חוזרת/מעמיקה.

3. החיפוש אחר חלקיקים בתוליים :
בדיקה וויזואלית של החלקיקים תמיד חשובה להרחבת הידע על חלקיקי הבלאי. ישנן שיטות שונות לעשות זאת אך בדיקת פרוגראפיה הי הנפוצה מבין כולן. הצלחה היא לעיתים עצם החיפוש אחר החלקיקים הנכונים, יותר מאשר הניסיון לפרש את המשמעות וזהות החלקיקים שנמצאו בדגימה שגרתית שנלקחה מנקודת הדגימה המרכזית. ברוב המקרים נקודת הדגימה המרכזית חושפת את האותות החלשים אך שילוב של נקודות דגימה משניות יכול לסייע בחשיפה טובה יותר ומתן תמונת מצב טובה יותר.

מה שאנו מחפשים למעשה זה חלקיקים עם עדויות "טריות" ונקיות מרעשי רקע. אלו הם חלקיקים בגודל ובצורה המקורית שלהם כפי שנחקקו בנקודת המקור שלהם (מיסבים,גיר, הינע וכו') חלקיקים ישנים שעברו מספר תהליכים בתוך המנוע התעוותו,התרסקו ונכתשו עד שקשה מאוד לזהות את מקורם.

המקומות הטובים ביותר למציאת חלקיקים בתוליים הם : מסננים , משקעי עוקה, סגר/אטם מגנטי ונקודות דומות.  עבור מערכות מחזוריות עם מערכות סינון באיכות גבוהה, כל חלקיק שגדול מגודל הנקבוביות של המסנן עשוי לייצג חלקיקים בתוליים למרות שייתכן שיהיו מספר חלקיקים מועט , המראה וההרכב שלהם עשויים להיות מאוד משמעותיים .

לסיכום, יש לקחת את נושא ניתוח חלקיקי הבלאי לרמת ניתוח אחרת , עמוקה ורחבה יותר. למנף את הידע הנרחב של המעבדות המתמחות בניתוח חלקיקי הבלאי ולדרוש מהן התראה רק כאשר יש חריגה מהנורמות שנקבעו.  לפתח מיומנויות חדשות וטקטיקות המאפשרות גילוי מוקדם של אותות חלשים בתוך הארגון בכדי למנוע ולעצור כשלים בעודם בשלבי התפתחות מוקדמים ביותר.

 

נכתב ע"י ג'ים פיץ' – מנכ"ל Noria US
תורגם ע"י יעל קליין

אנליזות