بخشی از مقاله
خلاصه
هر مجموعه صنعتی بدون داشتن برنامه نگهداری از تجهیزات خسارتهای جبران ناشدنی را متحمل میشود. در این میان هزینههای تعمیراتی و نیز هزینههای ناشی از خرابیهای ناگهانی و توقف های برنامه ریزی نشده از مهمترین هزینههای قابل کنترل در صنایع میباشد. امروزه بکارگیری فناوری پایش وضعیت از طریق تحلیل روغن، بعنوان روشی موثر در تشخیص فرسایشهای غیر عادی یا عیوب تجهیزات و سامانههای مکانیکی شناخته میشود.
در این تحقیق با استفاده از روش تحلیل آماری انحراف معیار نتایج نمونههای روغن حدود هشدار برای عناصر فرسایشی** تعیین گردیده و عیب موتور دیزل مکنده مدل نایرو پیش از خرابی اساسی تشخیص داده شده است. این روش با استفاده از کدنویسی در نرم افزار متلب پیادهسازی شده است. با تعمیر موتور دیزل مکنده مدل نایرو در مراحل اولیه علاوه بر جلوگیری از توسعه عیب و گسترش خرابی به دیگر قسمتها و قطعات موتور دیزل از صرف هزینههای بیشتر جلوگیری شده است.
.1 مقدمه
در سالهای اخیر، پیادهسازی تکنیکهای پایش وضعیت، جزء مهمی از برنامهها و اهداف واحدهای صنعتی بشمار رفته و کمتر شرکت صنعتی موفقی دیده میشود که از مزایا و توانمندی تکنیکهای پایش وضعیت، برای ارتقای کیفیت برنامه نگهداری و تعمیرات تجهیزات بهره نگیرد. تکنیکهایی همچون تحلیل ارتعاشات، تحلیل روغن، تحلیل راندمان، تحلیل صوت و التراسونیک و بازرسی ترموگرافی از جمله تکنیکهای پایش وضعیت بشمار میروند که هر یک به نوبه خود، قابلیتهای بسیاری در زمینه پایش و عیبیابی تجهیزات، در واحدهای صنعتی دارند.
آنالیز روغن یکی از تکنیکهای اصلی مراقبت وضعیت ماشین آلات بهشمار میرود. با توجه به اینکه روغن در تماس دایم با سطوح قطعات مختلف سیستم قرار دارد، اطلاعات درون سیستم را در خود جمع نموده و از روش انجام آزمایشهای متعدد بر روی روغن، این اطلاعات در اختیار تشکیلات کنترلی و نظارتی ماشین آلات قرار میگیرد. با استمرار این نظارت میتوان هرگونه تغییر در وضعیت روغن و دستگاه را شناسایی و قبل از پیشرفت و توسعه خرابی و رسیدن به مرحله بحرانی، اقدامات پیشگیرانه لازم را انجام داد
یکی از سوالاتی که از آزمایشگاههای تحلیل روغن خواسته میشود این است که حدود بحرانی عناصر فرسایشی تجهیزات به چه میزان هستند. برای سالها، آزمایشگاههای تحلیل روغن تمایل داشتند این چنین اطلاعات را فراهم کنند. اما با توجه به اینکه همه آزمایشگاهها حدود عناصر فرسایشی را به خوبی نمیشناختند، ارایه این اطلاعات به سرپرستان نگهداری و تعمیرات* فراهم نبود.
با روشهای پیچیدهتر امروزی میتوان حدود عناصر فرسایشی را برای اجزا مختلف دستگاهها برای مهندسین و سرپرستان نگهداری و تعمیرات تهیه و فراهم نمود. سوئرز در سال 2001 از روش تحلیل آماری نتایج نمونههای روغن برای تعیین حدود هشدار عناصر فرسایشی استفاده نمود. در این روش مقادیر کمتر از مقدار متوسط به علاوه انحراف معیار، عادی و مقادیر بیش از مقدار متوسط به علاوه دو برابر انحراف معیار بحرانی محسوب میشوند و مقادیر بین این دو حد غیرعادی هستند
رستگار روشهای مختلف ارزیابی نتایج در برنامه تحلیل روغن موتورهای دیزل را بررسی نمود. در این تحقیق سعی شده است تا محدودیتها و ویژگیهای آنها بیان و راهنماییهایی برای بهرهگیری بهتر از این معیارها و ارزیابی دقیقتر نتایج ارایه شود. همچنین راهنماییهایی برای تلفیق و تطبیق روشها برای دستیابی به نتایج بهتر نیز بیان شده است .[3] علیزاده و احمدی با استفاده از تحلیل روغن به روش منطق فازی یه بررسی رفتار فرسایشی موتورهای دیزل پرداختند. آنها به این نتیجه رسیدند که با بکار گرفتن یک الگوی منطق فازی میتوان فرسایش موتور دیزل را تشخیص داد و قبل از خرابی زودرس عیوب موتور دیزل را پیش بینی نمود
رمضانی، مسعودی و معماریانی به بررسی رفتار فرسایشی موتورهای دیزل و ارزیابی و تحلیل رابطه بین وضعیت نهایی موتور و وضعیت مولفههای مورد تحلیل در آنالیز روغن با استفاده از روش داده کاوی پرداختند. آنها در این تحقیق با استفاده از روشهای گوناگون از جمله: تحلیل روند گرایی، تعیین حدود ثابت، تحلیل گروهی، روشهای ترکیبی، معیارهای تعیین شده از طرف سازنده و معیارهای موردی خط مبنایی جهت حدود هشدار عناصر فرسایشی تعین کردند که با چهار حالت عادی، مرزی، مرزی غیر قابل قبول و بحرانی نمایش داده شده است
در تحقیق حاضر با استفاده از روش تحلیل آماری نتایج نمونههای روغن، حدود هشدار برای عناصر فرسایشی تعیین گردیده و عیب موتور دیزل مکنده مدل نایرو پیش از خرابی اساسی تشخیص داده شده است و با تعمیر موتور دیزل در مراحل اولیه علاوه بر جلوگیری از توسعه عیب و گسترش خرابی به دیگر قسمتها و قطعات موتور دیزل از صرف هزینههای بیشتر جلوگیری شده است. البته لازم به ذکر است علاوه بر روش فوق شرایط موتور دیزل از نظر ساعت کارکرد، شرایط کارکرد و علایم حیاتی آن از جمله فشار روغن، حرارت و ... مورد بررسی قرار گرفت، تا تصمیم دقیقتری جهت عیبیابی و تعمیر موتور دیزل اتخاذ گردد.
.2 روش تحلیل آماری حدود عناصر فرسایشی - انحراف معیار -
در آمار انحراف معیار یکی از شاخصهای پراکندگی است که نشان میدهد به طور میانگین دادهها چه مقدار از مقدار متوسط فاصله دارند. اگر انحراف معیار مجموعهای از دادهها نزدیک به صفر باشد، نشانه آن است که دادهها نزدیک به میانگین هستند و پراکندگی اندکی دارند، در حالیکه انحراف معیار بزرگ بیانگر پراکندگی قابل توجه دادهها میباشد. انحراف معیار برای تعیین ضریب اطمینان در تحلیلهای آماری نیز به کار میرود. در مطالعات علمی، معمولاً داده های با اختلاف بیشتر از دو انحراف معیار از مقدار میانگین به عنوان دادههای پرت در نظر گرفته و از تحلیل، خارج میشود.
در این نگرش محدودههای ثابتی برای کمیتها تعریف میشود که معمولا شامل سه محدوده عادی*، غیر عادی و بحرانی میباشد. این کمیت میتواند مقدار مطلق فرسایش یا آلایندگی و یا نرخ فرسایش یا آلایندگی بر حسب ساعت کارکرد باشد. برای تعیین وضعیت ماشین مقادیر بدست آمده از آزمایش با حدهای تعیین شده مقایسه شده و شرایط دستگاه ارزیابی میشود. در این روش مقادیر کمتر از مقدار متوسط به علاوه انحراف معیار، عادی و مقادیر بیش از مقدار متوسط به علاوه دو برابر انحراف معیار، بحرانی محسوب میشوند و مقادیر بین این دو حد غیرعادی هستند. انحراف معیار از معادله زیر بدست میآید
در معادله 1، مقدار داده در هر نمونه روغن، مقدار میانگین دادهها در نمونههای روغن موتور دیزل و تعداد کل دادهها میباشد. داشتن تعداد مناسب از نمونههای قابل استفاده یعنی نمونههایی که در زمان سلامت ماشین و کارکرد مناسب آن اطمینان وجود داشته است گرفته شدهاند شرط لازم برای انجام موفق این روش میباشد.
البته بسیاری از سازندگان معیارها و راهنماییهای برای ارزیابی وضعیت روغن ارایه میدهند. این معیارها عمدتا حد مجاز آلایندهها برای آسیب نزدن به دستگاه میباشد. مقادیر داده شده در جدول 1 میتواند به عنوان راهنما برای سطح هشدار مورد استفاده قرار گیرد
جدول :1 راهنمای سطح هشدار برای افزایش فلزات فرسایشی
.3 نمونهگیری از روغن موتور دیزل
برای نمونهگیری از روغن موتور دیزل قواعد کلی اعمال شده است تا روغن نمونهگیری شده، نمایانگر وضعیت روغن موجود در موتور دیزل باشد. برای این موضوع از ظرف های تمیز نمونهگیری استفاده شده است. درون ظرف کاملا تمیز و عاری از هرگونه رطوبت بوده است و برای اطمینان حاصل کردن از این مطلب درب ظرف تا لحظه نمونهگیری بسته نگه داشته شده است و پس از نمونهگیری نیز بلافاصله بسته شده است.
