UOA یا آنالیز روغن مصرف شده، بررسی آزمایشگاهیِ روغن در حال کار برای تشخیص آلودگی، سایش و کاهش کیفیت روغن و تبدیل آن به تصمیم سرویس است. در بسیاری از خطوط تولید ایران، برنامه تعویض روغن گیربکس ها و سیستم های هیدرولیک هنوز بر اساس «تقویم» یا «حس اپراتور» جلو می رود: هر ۶ ماه یک بار تعویض، یا وقتی صدا زیاد شد، یا وقتی دما بالا رفت. این رویکرد در بهترین حالت محافظه کارانه و پرهزینه است و در بدترین حالت، باعث توقف خط و خرابی تکراری می شود؛ چون مشکل اصلی (آلودگی، نشتی آب، افت گرانروی، تخریب افزودنی ها، یا سایش غیرعادی) دیده نمی شود.
UOA کمک می کند سه سؤال کلیدی را با داده جواب بدهید:
- آیا روغن هنوز قابل استفاده است یا باید تعویض/تصحیح شود؟
- آیا تجهیز (پمپ، شیر، یاتاقان، چرخ دنده) وارد فاز سایش غیرعادی شده است؟
- آیا ریشه مشکل، کنترل آلودگی و فیلتراسیون است یا انتخاب گرید/نوع روغن؟
در گیربکس، تمرکز غالبا روی «سایش فلزی، آلودگی ذره ای، اکسیداسیون و تغییر گرانروی» است؛ در هیدرولیک، علاوه بر این ها، «پاکیزگی/شمارش ذرات، آب، هوا/کف و سازگاری با فیلترها و شیرهای دقیق» اهمیت بیشتری پیدا می کند. بنابراین، ارزش UOA زمانی بیشینه می شود که خروجی آزمایش فقط یک برگه عدد نباشد؛ بلکه به تصمیم های مشخص سرویس (تعویض روغن، فیلتر تعویض/ارتقا، فلاش، آبگیری، بهبود تنفس مخزن، اصلاح دما و…) تبدیل شود.
نقشه راه مقایسه ای: گیربکس صنعتی در برابر هیدرولیک از نگاه UOA
برای اینکه گزارش UOA را درست بخوانید، باید بدانید «کدام پارامتر در کدام تجهیز وزن بیشتری دارد». جدول زیر یک نگاه سریع و قابل اسکن می دهد. اعداد آستانه ای در عمل باید با نوع روغن، سازنده تجهیز، دما و سابقه نمونه ها (ترند) کالیبره شود؛ اما منطق تصمیم در اغلب خطوط تولید ثابت است: ترند مهم تر از یک عدد منفرد است.
| پارامتر | اهمیت در گیربکس | اهمیت در هیدرولیک | تصمیم های رایج سرویس |
|---|---|---|---|
| گرانروی (Viscosity) | خیلی بالا (فیلم روغن و تماس دندانه) | بالا (پایداری عملکرد شیر/پمپ) | تعویض/تصحیح روغن، بررسی رقیق سازی/برش، کنترل دما |
| شمارش ذرات / کد پاکیزگی ISO | بالا (سایش و خرابی یاتاقان) | خیلی بالا (حساسیت شیرهای سروو/پرپورشنال) | تعویض فیلتر، ارتقای فیلتراسیون، اصلاح تنفس مخزن، فلاش |
| فلزات سایشی (Fe, Cu, Pb, Sn, Cr, Al) | خیلی بالا (چرخ دنده/یاتاقان) | بالا (پمپ/بوش/یاتاقان) | ریشه یابی خرابی، نمونه گیری تکراری، بازرسی وضعیت تجهیز |
| آب (ppm یا درصد) و نشانه های امولسیون | بالا (خوردگی/میکروپیتینگ) | خیلی بالا (خوردگی، کاویتاسیون، افت روانکاری) | آبگیری، اصلاح آب بندی/مبدل، کنترل تنفس و رطوبت |
| اکسیداسیون/افزایش TAN و ورنی | بالا (رسوب و گیرکردن) | بالا (چسبندگی شیرها، رسوب) | تعویض روغن، بهبود خنک کاری، پایش دما، برنامه پاکسازی |
| کف/هواگیری | متوسط | بالا (کمپرس پذیری و بی ثباتی کنترل) | بررسی سطح روغن، مکش پمپ، ضدکف، نشت هوا |
نکته اجرایی: در بسیاری از خطوط، مشکل اصلی «آلودگی ذره ای» است نه «تمام شدن عمر شیمیایی روغن». پس اگر کد پاکیزگی بد است، تعویض روغن بدون اصلاح فیلتراسیون و کنترل آلودگی، فقط هزینه تکرارشونده تولید می کند.
پارامترهای کلیدی UOA که مستقیما روی تصمیم سرویس اثر می گذارند
در گزارش های معتبر UOA، ده ها عدد ممکن است وجود داشته باشد؛ اما برای تصمیم سرویس در گیربکس و هیدرولیک، چند پارامتر «ستون فقرات» تصمیم هستند. مهم این است که این پارامترها را به زبان عملیات ترجمه کنید: یعنی چه چیزی را امروز تغییر بدهم تا ریسک توقف خط کم شود؟
۱) گرانروی در ۴۰ و ۱۰۰ درجه: روغن هنوز همان روغن است؟
گرانروی اگر از محدوده قابل قبول خارج شود، حتی با پاکیزگی عالی هم فیلم روانکاری مختل می شود. افزایش گرانروی معمولا از اکسیداسیون، آلودگی با ذرات ریز، یا اختلاط با روغن نامناسب می آید. کاهش گرانروی می تواند ناشی از برش پلیمرها (در روغن های چندگرید)، اختلاط با روغن رقیق تر، یا در موارد خاص آلودگی با سوخت/حلال باشد. در هیدرولیک، تغییر گرانروی روی پاسخ شیرها و راندمان پمپ هم اثر مستقیم دارد.
- اگر گرانروی تغییر معنی دار دارد: اول دلیل را پیدا کنید، بعد تعویض را تصمیم بگیرید.
- اگر همزمان با تغییر گرانروی، اکسیداسیون یا ذرات بالا رفته: احتمال تخریب حرارتی/آلودگی تقویت می شود.
۲) کد پاکیزگی و شمارش ذرات: ریشه یابی سریع خرابی های تکراری
برای سیستم های هیدرولیک دقیق، پاکیزگی روغن یک KPI واقعی است. کد ISO 4406 (یا شمارش ذرات) وقتی بالا می رود، به معنای ورود آلودگی یا ناکارآمدی فیلتراسیون است. در گیربکس ها هم ذرات به صورت چرخه ای تولید می شوند؛ اما رشد ناگهانی ذرات، می تواند نشانه سایش غیرعادی یا شکست فیلتر/آب بند باشد. در چنین شرایطی، تصمیم سرویس اغلب «تعویض فیلتر و کنترل مسیر ورود آلودگی» است نه صرفا تعویض روغن.
در پروژه های بهبود، تیم های PM معمولا با مقایسه قبل/بعد از ارتقای فیلتراسیون یا اصلاح تنفس مخزن، می توانند اثر اقتصادی UOA را قابل ارائه به مدیریت کنند (کاهش مصرف روغن، کاهش توقف، کاهش هزینه قطعه).
۳) فلزات سایشی: تشخیص اینکه مشکل روغن است یا تجهیز
آنالیز عنصری (ICP) نشان می دهد چه فلزاتی در روغن بالا رفته است. در گیربکس ها، آهن غالبا نماینده سایش دنده/شفت است؛ مس و قلع می تواند به بوش ها یا قطعات برنزی اشاره کند. در هیدرولیک، آهن می تواند از پمپ و بدنه ها و همچنین سیلندرها بیاید. اما اصل مهم این است: یک عدد بالا به تنهایی کافی نیست؛ «روند» و «نرخ افزایش» مهم است، و باید با ذرات و وضعیت فیلتر هم دیده شود.
وقتی فلزات سایشی بالا می رود اما کد پاکیزگی همزمان بدتر می شود، احتمال دارد مشکل اصلی از کنترل آلودگی شروع شده باشد و به سایش رسیده باشد.
۴) آب: دشمن مشترک گیربکس و هیدرولیک
آب در روغن می تواند به خوردگی، افت روانکاری، کاویتاسیون و حتی تخریب افزودنی ها منجر شود. در ایران، به دلیل رطوبت بالا در شهرهای ساحلی و شمالی، و همچنین خنک کن های آب-روغن، این ریسک جدی است. اگر آب در UOA دیده شد، تصمیم سرویس باید شامل «یافتن منبع ورود آب» باشد: تنفس مخزن، نشتی مبدل، شست وشوی نامناسب، یا نگهداری نامناسب بشکه ها.
برای تجهیزاتی که در محیط های مرطوب یا گرم کار می کنند، تامین پایدار و انتخاب روغن مناسب برای شرایط اقلیمی هم مهم است؛ در تحلیل های میدانی، تفاوت شرایط محیطی بین جنوب و مناطق معتدل می تواند روی اکسیداسیون و آب تاثیر بگذارد.
از عدد تا اقدام: ماتریس تصمیم سرویس برای گیربکس و هیدرولیک
هدف اصلی UOA این است که «تصمیم های تکرارشونده» را استاندارد کند؛ یعنی وقتی فلان ترکیب از علائم را دیدید، تیم نت دقیقا بداند چه اقداماتی اولویت دارند. در ادامه، چند سناریوی عملی به سبک ماتریس تصمیم آورده شده است.
سناریوهای پرتکرار در هیدرولیک
- ذرات بالا + فلزات سایشی نرمال: ورود آلودگی از بیرون یا بای پس شدن فیلتر. اقدام: تست اختلاف فشار فیلتر، بررسی بای پس، ارتقای فیلتراسیون و تنفس مخزن، نمونه گیری مجدد پس از ۱ تا ۲ هفته کار.
- آب بالا + کف/هواگیری بد: ریسک کاویتاسیون و خوردگی. اقدام: بررسی مکش پمپ و نشتی هوا، کنترل سطح روغن، آبگیری/دی هیدریشن، بررسی مبدل حرارتی.
- اکسیداسیون/رسوب بالا + افزایش گرانروی: دما و زمان کار یا آلودگی کاتالیزوری. اقدام: بررسی دمای مخزن و مسیر برگشت، تمیزکاری سیستم در صورت نیاز، کوتاه کردن دوره تا تثبیت.
سناریوهای پرتکرار در گیربکس
- آهن رو به رشد + ذرات رو به رشد: سایش غیرعادی چرخ دنده/یاتاقان یا ناکارآمدی فیلتر. اقدام: بازرسی ارتعاش/دما، بررسی مگنت/پلاگ، برنامه بازدید داخلی در توقف برنامه ریزی شده.
- گرانروی بالا + اکسیداسیون بالا: تخریب حرارتی/اکسیداتیو. اقدام: بررسی خنک کاری، سطح روغن، آلودگی، و تصمیم برای تعویض به همراه اصلاح عامل حرارتی.
- آب بالا + نشانه خوردگی: ورود آب و شروع خوردگی و میکروپیتینگ. اقدام: یافتن منبع آب، آبگیری و پایش کوتاه مدت تا قطع روند.
در بسیاری از پروژه های نت، همین ماتریس ساده باعث می شود تیم از «تعویض زودهنگام» به سمت «اقدام اصلاحی» حرکت کند. اگر تامین روغن و فیلتر به صورت منظم انجام نشود، این چرخه اصلاحی کامل نمی شود؛ بنابراین یک تامین کننده تخصصی که هم کالا و هم مشاوره بدهد، نقش عملیاتی پیدا می کند.
چالش های رایج UOA در ایران و راه حل های عملیاتی
حتی بهترین آزمایشگاه هم اگر نمونه بد بگیرد، خروجی بد می دهد. در محیط های صنعتی ایران، چند خطا بیشتر از بقیه تکرار می شود که مستقیم کیفیت تصمیم سرویس را خراب می کند.
- نمونه برداری از نقطه اشتباه: نمونه از ته مخزن یا بعد از فیلتر گرفته می شود و واقعیت سیستم دیده نمی شود.
راه حل: تعریف پورت نمونه برداری ثابت در جریان اصلی و ثبت آن در دستورالعمل. - نمونه برداری در زمان نامناسب: وقتی سیستم سرد است یا تازه روغن شارژ شده است.
راه حل: نمونه در دمای کاری و بعد از رسیدن به حالت پایدار گرفته شود. - ظرف آلوده/برچسب گذاری ضعیف: جابه جایی نمونه ها یا آلودگی ثانویه.
راه حل: کیت نمونه برداری استاندارد، کدگذاری تجهیز، و زنجیره تحویل مشخص. - نبود تاریخچه و ترند: فقط یک بار آزمایش می شود و نتیجه مبهم می ماند.
راه حل: برنامه دوره ای (مثلا ماهانه/فصلی بسته به ریسک) و تحلیل روند حداقل ۳ نمونه.
برای واحدهایی که در چند شهر کارگاه/خط دارند، استانداردسازی نمونه برداری و تامین به موقع روغن اهمیت بیشتری پیدا می کند. اگر تامین روغن و روانکار در نقاط مختلف کشور انجام می شود، داشتن دسترسی منطقه ای به تامین کننده تخصصی، زمان واکنش را کاهش می دهد.
چک لیست اجرایی: چه چیزهایی را همراه نمونه برای تصمیم بهتر ثبت کنیم؟
گزارش UOA بدون کانتکست عملیاتی، مثل آزمایش خون بدون شرح حال است. برای اینکه آزمایش به تصمیم سرویس تبدیل شود، این داده های ساده را کنار نمونه ثبت کنید. این کار در اتوسرویس های صنعتی و واحدهای PM، اختلاف بین «حدس» و «تصمیم فنی» را می سازد.
- نام تجهیز، نوع تجهیز (گیربکس/هیدرولیک)، سازنده و مدل
- نوع روغن، گرید (مثلا ISO VG)، زمان کارکرد روغن (ساعت) و زمان کارکرد تجهیز
- دمای کاری معمول و دمای محیط (خصوصا در تابستان مناطق گرم)
- آخرین زمان تعویض فیلتر و نوع/کلاس فیلتر
- هر رخداد غیرعادی: نشتی آب، افزایش صدا، تغییر فشار، تعمیرات اخیر
- محل دقیق نمونه برداری (قبل/بعد از فیلتر، خط برگشت، کارتر و…)
اگر همزمان در مجموعه شما موضوع انتخاب و تامین روغن های مرتبط با تجهیزات دوار و صنعتی مطرح است، مرور راهنماهای تخصصی روغن صنعتی می تواند به یکسان سازی زبان فنی بین تدارکات و نت کمک کند؛ چون بسیاری از اختلاف ها از تفاوت برداشت در گرید، استاندارد و شرایط کار شروع می شود.
بهینه سازی هزینه: UOA چگونه بین «تعویض روغن» و «بهبود فیلتراسیون» انتخاب می کند؟
در تصمیم های مدیریتی، سوال اصلی این است: با بودجه محدود، کجا بیشترین ریسک و هزینه پنهان را کم کنیم؟ UOA دقیقا برای همین نقطه ساخته شده است. تجربه رایج این است که:
- اگر مشکل غالب «آلودگی ذره ای» باشد، هزینه واقعی در فیلتر، تنفس مخزن و کنترل ورود آلودگی است؛ نه در خود روغن.
- اگر مشکل غالب «اکسیداسیون/افزایش TAN/ورنی» باشد، باید سراغ دما، زمان کار، بارگذاری، و کیفیت روغن و بسته افزودنی رفت.
- اگر «آب» تکرار شود، حتی روغن ممتاز هم سریع آسیب می بیند؛ پس اول باید منبع آب قطع شود.
برای ناوگان ها و مجموعه هایی که هم تجهیزات صنعتی دارند و هم خودروهای خدماتی/حمل، یکپارچه کردن تامین و استانداردها به کاهش خطای انسانی کمک می کند. در چنین سناریویی، استفاده از مرجع های تامین منطقه ای (مثل تامین شهری) فقط زمانی ارزش دارد که با استانداردسازی گرید و کنترل اصالت همراه باشد. اگر در تهران فعالیت دارید، در عملیات تامین و لجستیک، تامین روغن صنعتی در تهران می تواند نقطه شروعی برای هماهنگی سریع تر باشد.
جمع بندی: UOA را از «آزمایش» به «سیستم تصمیم سرویس» تبدیل کنید
آنالیز روغن در گیربکس و هیدرولیک وقتی ارزش واقعی می سازد که چند پارامتر کلیدی (گرانروی، پاکیزگی/ذرات، آب، فلزات سایشی و اکسیداسیون) به صورت روندی پایش شوند و برای هر ترکیب از علائم، اقدام استاندارد تعریف شود. تعویض روغن همیشه پاسخ نیست؛ گاهی ارتقای فیلتراسیون، کنترل ورود آلودگی یا اصلاح دما، اثر اقتصادی بیشتری دارد و ریسک توقف خط را کمتر می کند. در عمل، کیفیت نمونه برداری و ثبت اطلاعات عملیاتی، به اندازه خود آزمایش مهم است.
موتورازین با رویکرد داده محور در انتخاب و تامین روانکار، به صنایع و تعمیرگاه های حرفه ای کمک می کند تصمیم های روانکاری را از حالت سلیقه ای خارج کنند. اگر برای گیربکس ها و سیستم های هیدرولیک خود به انتخاب گرید، برنامه پایش، یا تامین پایدار روغن و فیلتر نیاز دارید، موتورازین می تواند نقش مرجع دانش و شریک فنی شما را ایفا کند. هدف، کاهش خرابی تکراری، افزایش عمر تجهیز و مدیریت هوشمند هزینه روغن است.
پرسش های متداول
UOA برای سیستم هیدرولیک هر چند وقت یک بار انجام شود؟
بازه نمونه برداری به حساسیت سیستم و ریسک توقف خط بستگی دارد. برای هیدرولیک های دقیق (شیرهای سروو/پرپورشنال) و خطوطی که آلودگی محیطی بالاست، نمونه برداری ماهانه یا هر ۲۵۰ تا ۵۰۰ ساعت کارکرد می تواند منطقی باشد. برای سیستم های کم حساس تر، دوره های فصلی هم جواب می دهد. مهم تر از فاصله زمانی، ثابت بودن روش نمونه برداری و داشتن حداقل سه نمونه برای تحلیل روند است.
در گیربکس صنعتی، کدام پارامترها از همه مهم ترند؟
در گیربکس ها معمولا گرانروی، فلزات سایشی (به ویژه آهن) و شاخص های آلودگی ذره ای در اولویت هستند. اگر گرانروی از محدوده خارج شود، فیلم روغن روی دندانه ها ضعیف می شود. اگر آهن و ذرات همزمان روند افزایشی داشته باشند، احتمال ورود به فاز سایش غیرعادی مطرح می شود. آب و اکسیداسیون نیز در شرایط رطوبتی یا دمای بالا می توانند عامل تسریع خرابی باشند.
اگر فقط کد پاکیزگی بد باشد، باید روغن را تعویض کنیم؟
نه لزوما. کد پاکیزگی بد اغلب یعنی «کنترل آلودگی» مشکل دارد: فیلتر نامناسب، بای پس شدن، تنفس مخزن بدون محافظ، یا ورود آلودگی هنگام شارژ. در این حالت، تعویض روغن بدون اصلاح مسیر آلودگی ممکن است خیلی سریع دوباره همان وضعیت را تولید کند. تصمیم بهتر معمولا شامل تعویض/ارتقای فیلتر، اصلاح تنفس و نمونه گیری مجدد پس از اجرای اقدام اصلاحی است.
آب در روغن از چه مقداری خطرناک می شود؟
آستانه خطر به نوع روغن، نوع تجهیز و حساسیت قطعات بستگی دارد، اما اصل فنی این است که حتی مقادیر نسبتا کم آب هم می تواند خوردگی و کاهش عمر را تشدید کند؛ به ویژه در هیدرولیک ها و یاتاقان ها. اگر آب به حدی برسد که امولسیون یا کدری ایجاد کند، ریسک به شکل محسوسی بالا می رود. در عمل، بهتر است علاوه بر عدد آب، نشانه های همزمان مثل خوردگی، افت پاکیزگی و کف/هواگیری هم بررسی شوند.
چرا نتایج UOA بین دو نمونه گاهی نوسان شدید دارد؟
شایع ترین علت، تفاوت در روش نمونه برداری است: یک بار از ته مخزن، بار دیگر از خط برگشت؛ یا یک بار در حالت سرد و بار دیگر در دمای کاری. ظرف نمونه، آلودگی ثانویه و برچسب گذاری اشتباه هم نقش دارند. برای کاهش نوسان، نقطه نمونه برداری ثابت تعریف کنید، در شرایط عملیاتی مشابه نمونه بگیرید و اطلاعاتی مثل ساعت کارکرد روغن، تعویض فیلتر و رخدادهای تعمیراتی را همراه نمونه ثبت کنید.
UOA می تواند به افزایش فاصله تعویض روغن کمک کند؟
بله، اما مشروط به اینکه تصمیم بر پایه روند چند پارامتر باشد، نه یک عدد. اگر گرانروی پایدار است، اکسیداسیون و رسوب کنترل شده است، آب و ذرات در محدوده هدف هستند و فلزات سایشی روند غیرعادی ندارند، می توان با ریسک کمتر فاصله تعویض را افزایش داد. در مقابل، اگر پاکیزگی یا آب مشکل دارد، افزایش فاصله تعویض می تواند هزینه خرابی را چند برابر کند. UOA ابزار کنترل ریسک همین تصمیم است.
منابع:
ASTM International – Standard Guide for In-Service Lubricant Testing Frequencies for Industrial Applications (ASTM D7720)
International Organization for Standardization – ISO 4406: Hydraulic fluid power — Fluids — Method for coding the level of contamination by solid particles
بدون نظر