Индикатор загрязнения жидкости

Российская Академия сельскохозяйственных наук

Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский технологический институт

Ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка

(ГНУ ГОСНИТИ)

Рекомендации по применению индикатора загрязнения

жидкости КИ-28067-ГОСНИТИ "ИЗЖ"

Настоящие рекомендации разработаны в дополнение к "Руководству по эксплуатации индикатора загрязнения жидкости КИ-28067-ГОСНИТИ "ИЗЖ" с целью оказания помощи инженерно-техническим работникам и механизаторам в организации процесса слежения за чистотой масел при эксплуатации техники.

ГОСНИТИ обеспечивает консультации, техническую помощь и с благодарностью примет замечания и предложения по вопросу применения ИЗЖ.

Адрес: 129010, Москва, 1-й Институтский проезд, д. 1. ГОСНИТИ

Телефон: 8-(095)-371-88-26

Содержание

1. Необходимость контроля и очистки масел от загрязнений

2. Назначение и применение индикатора загрязнения жидкости ИЗЖ

3. Понятие о чистоте масла

4. Контроль чистоты масел с помощью индикатора ИЗЖ

5. Предложения и дополнительные услуги

1. Необходимость контроля и очистки масел от загрязнений

Необходимым условием повышения надежности работы машин является обеспечение эксплуатационной чистоты их рабочих полостей и используемых рабочих жидкостей (топливо, масла и др.), т. е. снижение их загрязненности до определенного уровня, исключающего преждевременный износ, нарушение функциональных характеристик, внезапный выход из строя деталей и узлов машин. Загрязненные масла в 2…5 раз ускоряют износ трущихся пар, повышенная загрязненность рабочих полостей машин в 70…90% случаев является причиной отказов гидросистем, в 50% - топливных систем дизелей и т. д.

Обеспечение эксплуатационной чистоты становится актуальной задачей в сфере использования машин, поскольку прогрессирует насыщение техники чувствительными к загрязнениям механизмам гидравлики, пневматики и др., определяющими ее производительность и эффективность, увеличивается выпуск топлива и масел с высокими эксплуатационными свойствами.

Уровень загрязненности в значительной степени зависит от комплекса применяемых организационно-технических мер. В процессе транспортирования и хранения нефтепродуктов, эксплуатации техники загрязненность неуклонно возрастает в результате поступления атмосферной пыли, накопления продуктов коррозии, износа технических средств. Нередко уже при заправке в системы машин загрязненность масел превышает последний 17-й класс по ГОСТ 17216-2001. В дальнейшем при эксплуатации машин по мере износа двигателя, трансмиссии или гидравлической системы в работающем масле продолжают накапливаться продукты износа - металлические частицы. Кроме того, извне попадают различные примеси - через воздухоочиститель, с продуктами неполного сгорания топлива и масла, с доливаемым на угар маслом, через сапуны, уплотнения и т. д. Уровень загрязненности топлива и масел механическими примесями показан на примере одного из районов московской области. Рекомендуемый при заправке 10 класс чистоты масел не обеспечен ни в одном из обследуемых хозяйств. При заправке величина загрязненности находилась в диапазоне.

Работами ГОСНИТИ, проведенными в 1985-90 гг., доказана эффективность индивидуальной (необезличенной) периодической очистки масел от загрязнений при техническом обслуживании тракторов. Обеспечить требуемый уровень чистоты можно с помощью установки электромагнитной очистки масел ОН-5756, изготовляемой по заявкам потребителей. Технология проведения работ по очистке предусматривает их совмещение с операциями основного технологического процесса технического обслуживания трактора и не увеличивает по общей продолжительности. Вместо замены масел проводится их очистка и дальнейшее использование, а свежее масло расходуется только на доливы. Для сравнения показана динамика накопления механических примесей в маслах при периодической очистке и без нее. Периодическая очистка позволяет обеспечить требуемый уровень чистоты масел, а следовательно, сократить число внезапных отказов машин, увеличить в 2…3 раза срок службы масел.

Внедрение мероприятий по обеспечению эксплуатационной чистоты масел не представляется возможным без организации оперативного объективного контроля наличия в них загрязнений. Существующие в настоящее время методы и средства контроля загрязненности или не позволяют определить их количественное содержание (визуальный, капельная проба), или требуют лабораторных условий, специальной подготовки исполнителя, значительных затрат времени и труда, что затрудняет их использование при эксплуатации машин.

С помощью предлагаемого индикатора ИЗЖ можно оперативно (в течение 2…3 минут) получить информацию о чистоте масла. Быстродействие, простота и удобство в обращении обеспечивают возможность регулярного периодического контроля загрязненности масел. Систематически наблюдая за процессом накопления загрязнений можно судить о надежности и прогнозировать ресурс системы или агрегата, определять необходимость замены или очистки масла, оценивать качество очистки в процессе эксплуатации техники.

2. Назначение и применение индикатора загрязнения жидкости КИ-28067 ГОСНИТИ

Индикатор ИЗЖ предназначен для количественной оценки относительной чистоты топлива и масел. Состоит из фотоэлектрического датчика-щупа 2 и блока электроники 1. 11…17 классов чистоты, а в процессе эксплуатации масел в гидросистемах и трансмиссиях тракторов Т-150К загрязненность составляла 15..22 класс (без учета волокон и частиц размером свыше 200 мкм, наличие которых согласно стандарту не допускается). Однако практически во всех исследуемых пробах эти волокна и частицы присутствовали. Приведенные материалы наглядно показывают необходимость организации при эксплуатации машинно-тракторного парка оперативного контроля загрязненности и очистки, причем не только работающих, но и свежих масел.

Индикатор портативен, прост в обращении, удобен, не требует специальных лабораторных условий, дополнительного оборудования, высокой квалификации исполнителя и может применяться на нефтескладах, пунктах технического обслуживания, в мастерских и других ремонтно-обслуживающих предприятиях, а также непосредственно на месте работы техники.

Таблица 1 Техническая характеристика

Индикатор позволяет проводить контроль загрязнений в диапазоне от "0.00" до "2.00"%. Показания индикатора "0.00" соответствуют моторному маслу с классом чистоты (по ГОСТ 17216-2001) не хуже тринадцатого. Показания индикатора "2.00" - соответствуют чистоте искусственно приготовленной смеси, состоящей из 100 г моторного масла с классом чистоты не хуже 13 и 2 г окиси железа Fe3O4. Таким образом, оценка загрязненности осуществляется в условных единицах, отнесенных к искусственному загрязнителю Fe3O4.

При необходимости можно изменить условные единицы применительно к другим искусственным или естественным загрязнителям. Для этого используются пробы масел с заданным содержанием загрязнителя. Корректировку показаний индикатора осуществляют путем установки "0.00" с помощью регулировочного винта "0" на верхней стороне индикатора и установки "2.00" или любого значения в интервале от "1.00" до "2.00" с помощью регулировочного винта "С".

Перед началом работы рекомендуется убедиться в работоспособности индикатора, включив его на воздухе. Показания индикатора могут быть от "0.01" до "0.26". Обратите внимание, что последней цифрой зажигается точка ".". Это знак "минус". Индицирование этого знака в процессе измерения загрязненности говорит о том, что уровень загрязненности меньше нижнего установленного диапазона "0.00". Например: "0.01" - моторное масло имеет класс чистоты лучше 13. При проведении анализа во избежании сбоя в показаниях между последовательными замерами делайте выдержку (15-30 секунд). При проведении измерений во избежании поломки датчика избегайте ударов о стенки емкости.

3. Понятие о чистоте масла

Требования к чистоте топлива и масел, по показателю "содержание механических примесей" приведены в стандартах на масла, а также в некоторых инструкциях по эксплуатации оборудования и систем машин.

Требования к чистоте рабочих жидкостей носят количественный и качественный характер и определяются чувствительностью к загрязнениям ответственных узлов и агрегатов машин или на основании результатов эксплуатационных испытаний путем анализа функциональной надежности, работоспособности и ресурса работы техники.

Частицами загрязнений считаются все посторонние частицы, включая продукты смолообразования, органические частицы, колонии бактерий и продукты их жизнедеятельности. Размер частиц загрязнений, кроме волокон, принимается по наибольшему измерению. Волокнами считаются частицы толщиной не более 30 мкм при отношении длины к толщине не менее 10:1. Частицы размером более 200 мкм (не считая волокон) в жидкости не допускаются.

Уровень чистоты жидкостей устанавливает ГОСТ 17216-2001 "Промышленная чистота. Классы чистоты жидкостей", распространяющийся на жидкости, применяемые при эксплуатации, изготовлении и ремонте машин, устройств и деталей машин, - рабочие жидкости гидравлических систем привода и управления машин, смазочные масла, смазочно-охлаждающие жидкости, жидкие топлива, моющие растворы, растворители и др. В зависимости от размера частиц загрязнений и их количества, стандарт предусматривает разделение всех жидкостей на 19 классов (00, 0, 1, 2, 3…17). Наиболее чистая жидкость класса 00, загрязненная - 17-то класса. В стандарте приведено также ориентировочное соответствие классов чистоты величине загрязненности, определяемой в процентах по массе загрязнений.

Для автотракторной техники рекомендуется применять масла не хуже 10-12 класса чистоты. Характеристика 10-17 классов чистоты приведена ниже в таблице 1. Например, масло 10-го класса чистоты содержит в одном литре:

- частиц размером 5-10 мкм - не более 160 тыс. шт.;

- частиц размером 10-15 мкм - не более 80 тыс. шт.;

- частиц размером 25-50 мкм - не более 8 тыс. шт.;

- частиц размером 50-100 мкм - не более 1 тыс. шт.;

- частиц размером 100-200 мкм - не более 250 шт.

Общая масса загрязнений - не более 0,0008%. С ухудшением чистоты масла на каждый класс число частиц в масле и масса загрязнений в нем удваивается.

Классы чистоты жидкости, согласно ГОСТ 17216-2001, должны указывать в технических требованиях к жидкостям при их доставке, транспортировании и хранении, в требованиях к эксплуатации машин и устройств и в технологической документации по изготовлению, обслуживанию и ремонту систем, устройств машин и деталей.

4. Контроль чистоты масел с помощью индикатора КИ-28067 ГОСНИТИ

Контроль чистоты, являясь составной частью контроля качества масел, позволяет:

- систематически следить за динамикой накопления механических примесей и не допускать использования в системах машин масел, уровень загрязненности которых превышает предельное значение;

- снизить простои машин за счет своевременного предотвращения неисправностей;

- уменьшить расход дефинитных и дорогостоящих масел путем объективной оценки их чистоты и соответствующего продления срока службы за счет своевременной периодической очистки.

Контроль чистоты масел следует проводить при приеме на нефтесклад, в процессе хранения, при заправке, в процессе использования в системах машин, при сборе и очистке отработанных масел, а также в процессе обкатки и испытаний отремонтированных двигателей.

В процессе эксплуатации техники контроль загрязнений масел следует совмещать с проведением очередного технического обслуживания.

С помощью индикатора ИЗЖ контролировать загрязненность можно в емкостях, баках и картерах машин и в отобранной пробе масла. Конструктивное исполнение индикатора обеспечивает возможность сделать анализ даже при незначительном объеме пробы (достаточно 2-3 капель).

Отбор проб следует проводить в соответствии с действующими стандартами и рекомендациями. Отбирая пробу, внимательно следите за чистотой используемых емкостей оборудования.

Контролировать загрязненность масел в системах машин следует вскоре после остановки двигателя, но не позднее, чем через 30 мин, пока частицы загрязнений находятся во взвешенном состоянии.

Таблица 2 Классы чистоты жидкостей (ГОСТ 17216-2001)

Применение индикатора ИЗЖ позволяет существенно упростить процесс периодического слежения за загрязненностью масла. При резком возрастании загрязненности (за исключением периода приработки составных частей машин) необходимо определить причину, устранить ее и, при необходимости, произвести очистку или замену масла. Рекомендуется контролировать его качество при заправке и замене, а также не менее 3-4-х раз за срок службы масла. Например, при периодичности замены масла, равной 1000 моточасам, кроме контроля свежего заправляемого мала, необходим также контроль через каждые 500 моточасов работы - для тракторов сельскохозяйственного назначения это соответствует периодичности ТО-2.

Ориентировочно сопоставить показания индикатора с классом чистоты (ГОСТ 17216-2001) можно с помощью данных, приведенных в таблице 3. Учитывая, что в условиях сельского хозяйства наблюдается повышенная загрязненность масел механическими примесями, нередко превышаются в 2 и более раз последний 17-й класс стандарту в таблице приведен дополнительный диапазон классов чистоты (то 18 до 22).

Для уточненного анализа количественного состава по размеру частиц загрязнений следует использовать специальное лабораторное оборудование и приборы. Например, микроскопы (НБС-1, НБС-2, НБИ-6, МИМ-7 и др.), микроскоп-автомат Фирмы "Миллипор" (США), анализаторы механических примесей типа ФС-112, ФС-152, АЗЖ-906М, АЗЖ-916, ПКЖ-902, ПКЖ-904 и др.

Таблица 3

В работающих маслах показатель "содержание механических примесей" может иметь номинальное, допустимое и предельное значения. Работоспособность систем машин можно поддерживать только в том случае, если содержание загрязнений находится в области между его номинальным и предельным значениями.

После выполнения анализа полученное значение загрязненности следует сравнить с номинальным, допустимым или предельным, что позволит судить о возможности дальнейшего использования масла, необходимости его замены или очистки.

Номинальные значения свойственны, как правило только свежим маслам. При допустимом значении масло оставляют до очередной проверки без замены или очищают. При предельном значении масло необходимо заменить или очистить, так как дальнейшая эксплуатация может привести к резкому повышению интенсивности изнашивания.

Для свежих масел величина допустимым стандартами значений содержания механических примесей приведена в таблице 4. При сборе отработанных нефтепродуктов допустимое содержание загрязнений для групп ММО, МИО и СНО (ГОСТ 21046-86) - не более 1%. Для работающих масел ориентировочно можно принять следующие допустимые значения: для масел, используемых в гидросистемах машин - 0,01%; в трансмиссиях - 0,1%; в двигателях - до 1,5%.

Таблица 4 Допустимое содержание загрязнений в свежих маслах

ПОМНИТЕ! Регулярные слежения за уровнем загрязненности масел позволит предупредить возможные неисправности машины, возникающие из-за интенсивного износа деталей, избежать преждевременного ремонта машин, находящихся в достаточно хорошем состоянии, увеличить срок службы масел.

Результаты регулярного периодического контроля содержания загрязнений в маслах следует заносить в специальный журнал наблюдений по каждой машине в отдельности. По изменению содержания загрязнений за срок между проверками делается вывод о результатах анализа, которые можно отнести к одной из следующих категорий:

1. Нормальные. Изменение содержания загрязнений находится в допустимых пределах. К этой категории относятся также случаи резкого увеличения содержания загрязнений в период нескольких смен масла во время обкатки машины после ремонта.

2. Настораживающие. Изменение содержания загрязнений превышает допустимые пределы. В зависимости от обстоятельств требуется более частый контроль - могут быть повторены работы по обслуживанию агрегата.

3. Неприемлемые. Изменение содержания загрязнений достигает предельного уровня. Немедленно устраняется неисправность агрегата, но крупный ремонт машины может быть выполнен в удобное время, интервал контроля уменьшается и нагрузка на агрегат по возможности снижается.

4. Аварийные. Изменение содержания загрязнений достигает аварийного уровня. Машина немедленно останавливается, проводится повторный контроль загрязненности, при подтверждении которого машина отправляется в ремонт.

Значения пределов уровней загрязненности масла для каждой из четырех категорий оценок зависят от материала деталей агрегата, вместимости системы, типа установленных фильтров, нагрузок, периодичности замены или очистки масла и т. п. Поэтому разработка указанных уровней требует проведения специальных исследований.

5. Предложения и дополнительные услуги

Настоящие рекомендации помогают следить за чистотой масел при эксплуатации техники. В зависимости от желаний потребителя ГОСНИТИ по отдельным договорам окажет следующие услуги:

- настройку и регулировку индикатора ИЗЖ на другие виды рабочих жидкостей (например, бензин, дизельное топливо и др.), разработку рекомендаций по слежению за чистотой;

- установление пределов уровней для рекомендуемых 4-х категорий оценок загрязненности.

Технологическа карта

Контроль загрязненности моторного масла индикатором "ИЗЖ"

Исполнители: мастер-наладчик и тракторист-машинист (водитель).

Трудоемкость: 0,05 чел.-ч.

Контроль проводится как для определения возможности дальнейшего использования моторного масла без ущерба ресурсу дизеля, так и для выявления причин неисправностей ЦПГ, ухудшенной топливной экономичности и повышенной дымности ОГ.

Попутно рекомендуется проверить загрязненность масел во всех других агрегатах машины.

Таблица 5 Нормативные значения загрязненности ТСМ по показаниям индикатора ИЗЖ