Význam standardních metod pro tribotechnickou diagnostiku
Tribotechnická diagnostika je běžně využívána pro sledování stavu oleje i jím mazaného stroje pomocí analýz pravidelně odebíraných vzorků olejů. V tabulce níže je uveden soubor komplexních analýz pro hydraulické a turbínové oleje.
Hydraulický olej Turbínový olej
Kinematická viskozita při 40 °C Kinematická viskozita při 40 °C
Kinematická viskozita při 100 °C Kinematická viskozita při 100 °C
Viskozitní index Viskozitní index
Celkové číslo kyselosti (TAN) Celkové číslo kyselosti (TAN)
Obsah vody Obsah vody
Celkové nečistoty na membráně 0,45 µm Celkové nečistoty na membráně 0,45 µm
MPC (kolorimetrie) MPC (kolorimetrie)
Kód čistoty Kód čistoty
Infrač. spektrum(FTIR)-oxidace,obsah vody Infrač. spektrum(FTIR)-oxidace,obsah vody
Obsah aditivních a otěrových prvků OES-ICP Obsah aditivních a otěrových prvků OES-ICP
Deemulgační schopnost Deemulgační schopnost
Obsah přísad (RULER) Obsah přísad (RULER)
Deemulgační číslo
Pěnivost
Odlučivost vzduchu
Protikorozní vlastnosti
Oxidační stabilita (RPVOT)
Testy, které jsou v tabulce podtržené, se využívají jako součást proaktivní údržby, sloužící ke stanovení stavu oleje a zároveň i stroje. Tyto testy se doporučuje provádět zhruba třikrát až čtyřikrát do roka, nebo v závislosti na výsledku rozboru může být nastaven kratší nebo delší interval kontroly. Ostatní testy pak dohromady tvoří tzv. komplexní analýzu, která by měla být provedena zhruba jednou za rok nebo za dva roky. Četnost komplexního rozboru se může lišit v závislosti na výsledcích testů z proaktivní údržby (podtržené v tabulce). Například jsou-li výsledky obsahu otěrových prvků, kódu čistoty a obsahu vody z proaktivní údržby stále vysoké, pak je na místě udělat komplexní rozbor oleje, abychom se ujistili, že přítomné kontaminanty nemají výraznější vliv na kvalitu oleje a tím i na kvalitu provozu stroje. Naopak platí, že jsou-li výsledky z proaktivní údržby v pořádku, pak je možné komplexnější analýzu provádět v delším časovém intervalu. Vždy je ale potřeba přihlédnout k důležitosti sledovaného stroje, často je pro vlastní provoz vhodné nastavené intervaly neměnit, i když jsou výsledky dlouhodobě v pořádku.
Metody a laboratoře
Je zřejmé, že počet používaných metod je poměrně velký. Podobně počet laboratoří provádějících analýzy olejů pro tribotechnickou diagnostiku je velký. Jde o nezávislé komerční laboratoře globální i lokální, laboratoře výrobců, případně distributorů maziv a laboratoře výrobců strojů. Často tedy nastane situace, že klient má v ruce analýzy ze dvou různých laboratoří s nestejnými výsledky, dokonce se různí i vyhodnocení analýzy a doporučení dalšího postupu. Zde je potřeba uvést, že nelze čekat úplně stejné výsledky analýzy oleje (koneckonců jakékoliv analýzy) ze dvou různých laboratoří. Ale celkové vyhodnocení už by se příliš lišit nemělo.
Abychom mohli bez problémů porovnávat výsledky různých laboratoří, je důležité právě použití standardních metod, jejichž postupy jsou nejlépe zpracovány v technických normách. Dnes, kdy se normalizace snaží sjednotit normy pod EN či ISO, je pak velmi pravděpodobné, že různé laboratoře používají stejné, a tedy porovnatelné postupy zkoušek. Postup i podle národních technických norem je možný a vhodný, pokud porovnávané laboratoře používají stejnou normu (ČSN, DIN, ASTM... ). Použití standardních metod je vhodné nejen při porovnávání různých laboratoří, ale také při srovnávání vlastností zkoušeného oleje s jeho technickým listem, kdy chceme vědět, jestli vlastnosti oleje (maziva) odpovídají tomu, co uvádí jeho výrobce. Samozřejmě i při řešení sporů o to, kdo nebo co zavinilo poruchu stroje. Globální laboratoře se snaží o to, aby v různých světadílech nabídly klientům stejně kvalitní služby, používají tedy standardní metody a pokud možno i stejné nebo srovnatelné normy, podle kterých se postupuje.
Jako vhodný příklad může sloužit stanovení čísla kyselosti mazacího oleje. Pokud je nám známo, je možné využít zkoušky od orientačního „rychlotestu“ s barevným indikátorem až po postupy podle ISO či např. ASTM norem. Hodnota čísla kyselosti souvisí s aditivací a degradací olejů, jde tedy o důležitý ukazatel a nepřesně stanovená hodnota jednoznačně ovlivní celkové vyhodnocení stavu oleje. Proto je velmi důležité měřit standardizovaným a jednoznačně doložitelným postupem podle normy, který zaručuje vždy stejné podmínky testu. Jsou dány: příprava vzorku, pomůcky, roztoky, rozpouštědla, vlastní postup měření, vyhodnocení výsledků a povolené odchylky (opakovatelnost a reprodukovatelnost). Na obr. 1 je zařízení pro potenciometrické stanovení celkového čísla kyselosti (TAN) podle norem ISO 6619 nebo ASTM D 664, které jsou v zásadě identické.
Akreditované laboratoře
O tom, že laboratoř používá standardní a prověřené postupy, svědčí i to, že jde o laboratoř akreditovanou, která je pravidelně prověřována nezávislou certifikovanou organizací ČIA (Český institut pro akreditaci). Při kontrole ČIA se prověřuje vše od používaných chemikálií po kvalifikaci personálu. Kontroluje se také každodenní používání kontrolních vzorků (musí být změřen vícekrát, většinou desetkrát, aby šlo pomocí získané průměrné hodnoty ověřit, že přístroj je v pořádku). Další kontrolovaná skutečnost je pravidelné ověřování používaných přístrojů pomocí certifikovaných referenčních materiálů. Tyto materiály mají certifikovanou hodnotu kontrolovaného parametru s uvedením povolené hodnoty odchylky, kterou laboratoř při kontrole přístroje nesmí překročit.
Pro sledování hodnot (kontrolních vzorků nebo referenčních materiálů) se vyžívají regulační diagramy. Jde o grafické vyhodnocení hodnot s regulačními mezemi, které ukazují, jak laboratoř měří v dlouhodobém trendu. Na základě toho, jak se naměřené hodnoty pohybují od průměrné nebo referenční hodnoty, pak laboratoř může provádět nápravná opatření. Ideální průběh křivky regulačního diagramu (viz obr. 2) je takový, aby se pohyboval v dlouhodobém trendu v horní i dolní části varovných mezí (zelená přerušovaná čára) od průměrně hodnoty. Pokud dochází k opakovanému překračování kritických mezí (červené nepřerušované čáry), pak musí laboratoř okamžitě provést nápravná opatření, aby zajistila správnost naměřených výsledků.
Třetí důležitou oblastí prověřování je účast v mezilaboratorních testech, které jsou pořádány certifikovanou společností. Účast v nich a splnění jejich kritérií je také podmínkou akreditace laboratoře. Organizátor testů rozesílá vzorky vzniklé rozdělením jednoho velkého vzorku, u kterých musí zaručit stejné vlastnosti. Jednotlivé laboratoře pak měří stanovené parametry a své výsledky posílají zpět organizátorovi. Ten pak celý soubor výsledků vyhodnotí a výsledky posílá laboratořím. V protokole je uveden seznam všech zúčastněných laboratoří, ale výsledky samotné jsou anonymizovány. Základní hodnocení je podle tzv. Z-skóre, které se počítá ze vzorce: Z-skóre = (V – RP) / RSO, kde V je výsledek laboratoře; RP – robustní průměr všech výsledků započítaných do testu; RSO – robustní standardní odchylka ze všech výsledků započítaných do testu.
Z-skóre by mělo být v rozmezí –2 až 2. Pokud byly hodnoty Z-skóre menší než –3 a větší než 3, tak jsou nevyhovující a laboratoř neprošla testy. Pokud se testu účastní 20 a více laboratoří, je test opravdu průkazný a výsledek mimo povolené odchylky ukazuje laboratoři, že by okamžitě měla dělat nápravná opatření. Dlouhodobá účast v takových mezilaboratorních porovnáních dává účastníkovi jasný obrázek o spolehlivosti jeho měření.
Zákazník, který má nedůvěru v naměřené výsledky nebo si jen prostě chce ověřit, jak laboratoř s jeho vzorky pracuje, má právo po dohodě provést v laboratoři zákaznický audit, při kterém mu laboratoř podrobně dokumentuje použité postupy. Pochopitelně je snadné prověřit standardní postupy, laboratoř má také ke všem metodám zpracovány standardní operační postupy (SOP), podle kterých laboranti postupují. A používání standardních postupů je také zárukou pro samotnou laboratoř, že dává zákazníkům co nejpřesnější výsledky.
Ing. Tomáš Turan, Ing. Vladimír Nováček, ALS Czech Republic
181
