تحلیل ذرات سایش در روغن، دقیق‌ترین آلارم زودهنگام برای کشف خرابی‌های مکانیکی است. وقتی ذرات ریز آهنی، برنزی یا آلومینیومی در گردش روغن دیده می‌شوند، در واقع قطعه، شروع به «گفت‌وگو» با شما کرده است. هر ذره، سرنخی از نوع تماس، بارگذاری و عیب پنهان است. اگر این نشانه‌ها را به‌موقع بخوانیم، می‌توانیم قبل از شکست یاتاقان، گسست دنده یا گیرکردن کمپرسور، زمان تعمیر مناسب را برنامه‌ریزی کنیم.

در صنایع ایران، فشار تولید، تنوع شرایط محیطی و دسترسی محدود به قطعات یدکی، اهمیت پایش وضعیت روغن (OCM) را دوچندان کرده است. تحلیل ذرات سایش، ستون اصلی OCM است و وقتی در کنار سنجه‌هایی مثل ویسکوزیته، TAN/TBN، آلودگی آب/گردوغبار و شرایط کارکرد قرار بگیرد، تصویر دقیقی از سلامت تجهیز ارائه می‌دهد. انتخاب درست روش آزمایشگاهی و تفسیر روندها، تفاوت بین تعمیر برنامه‌ریزی‌شده و توقف ناگهانی است.

برای انتخاب گریس‌ها و روغن‌های هیدرولیک، دنده و توربینِ مناسب برنامه OCM خود، شناخت دسته‌بندی‌های روغن صنعتی به شما کمک می‌کند تا هم‌زمان کیفیت روانکاری و قابلیت پایش را تضمین کنید.

چرا تحلیل ذرات سایش در روغن، سپر دفاعی توقف خط تولید است

تحلیل ذرات سایش در روغن، برخلاف بازدید چشمی یا حتی برخی ارتعاش‌سنجی‌ها، به‌صورت مستقیم فرآیند فرسایش را نشان می‌دهد. ذرات، نتیجه تماس واقعی سطوح هستند؛ بنابراین وقتی سایز و morphology ذرات تغییر می‌کند، یعنی مکانیزم سایش عوض شده و خرابی در مسیر وقوع است. چند مزیت کلیدی:

• آلارم زودهنگام: قبل از افزایش ارتعاش یا دما، ذرات غیرعادی ظاهر می‌شوند.
• تشخیص ریشه‌ای: نوع ذره (بریدگی، مالشی، خستگی) به منشأ عیب اشاره می‌کند.
• هزینه کمتر: برنامه‌ریزی قطعی برای توقف کوتاه به‌جای توقف‌های ناخواسته و طولانی.
• هم‌افزایی با داده‌های دیگر: همبستگی با ویسکوزیته، TBN/TAN و آلودگی‌ها.

یک گزارش آزمایش خوب، فقط عدد نیست؛ روایت روند است. روندِ ذرات در کنار روندِ شاخص‌های شیمیایی، نقشه راه تعمیرات پیش‌بینانه را می‌سازد.

انواع ذرات سایش و ارتباط آنها با مکانیزم خرابی

شناخت شکل‌شناسی (Morphology) ذرات، زبان مشترک بین آزمایشگاه و تیم نگهداری است. چهار گروه اصلی:

Rubbing Wear (مالشی)

ذرات نازک و کشیده، با لبه‌های نرم. نشانه روانکاری حاشیه‌ای یا تماس خفیف سطح-به-سطح است. افزایش آهسته و پیوسته این ذرات معمولاً به تنظیم گرید روغن، کنترل آلودگی و بهبود فیلتراسیون پاسخ می‌دهد.

Cutting Wear (بریدگی)

ذرات با لبه‌های تیز و ضخامت بیشتر. حاصل ورود آلاینده‌های سخت یا ناهماهنگی مونتاژ/ترازبندی. در گیربکس‌های نقاله و جعبه‌دنده‌های سنگین، افزایش ناگهانی ذرات cutting زنگ خطر ورود سیلیس یا سایش شدید چرخ‌دنده است.

Spherical Wear (کروی)

ذرات ریز و کروی، اغلب نتیجه micro-welding و جداشدن قطرات فلزی در شرایط بارگذاری ضربانی. در یاتاقان‌های لغزشی و پمپ‌ها دیده می‌شود و می‌تواند پیش‌درآمد خستگی سطحی باشد.

Fatigue Wear (خستگی)

ذرات پوسته‌پوسته با لبه‌های نامنظم و ضخامت متغیر. شاخصی از pitting در دنده‌ها یا spalling در یاتاقان‌های غلتشی. ظهور پیوسته این ذرات، معمولاً با افزایش آهن و کروم در ICP همراه است.

روش‌های آزمایشگاهی رایج: فرروگرام، PQ Index، ICP/OES، LaserNet

Ferrogram (فرروگرام نوری)

نمونه روی اسلاید مغناطیسی ته‌نشین می‌شود و با میکروسکوپ بررسی می‌گردد. بهترین روش برای تشخیص morphology و جداسازی ذرات آهنی/غیرآهنی، اما نیازمند کارشناس باتجربه و زمان بیشتر.

PQ Index (شاخص فروی/مغناطیسی)

اندازه‌گیری شدت میدان مغناطیسی ذرات آهنی. سریع، کم‌هزینه و مناسب ترندینگ. محدودیت: فقط ذرات فرو‌مغناطیس را می‌بیند و نسبت به اندازه‌های خیلی ریز حساسیت کمتری دارد.

ICP/OES (آنالیز طیفی فلزات)

اندازه‌گیری فلزات سایش (Fe, Cu, Al, Cr, Pb, Sn و …) در مقیاس ppm. عالی برای ردیابی نرخ سایش یاتاقان‌ها و آلیاژها. محدودیت: برای ذرات درشت (>5–10 میکرون) under-report می‌شود.

LaserNet Fines / Particle Counting

شمارش و اندازه‌گیری توزیع ذرات و طبقه‌بندی شکل (در نسخه‌های پیشرفته). مناسب پایش تمیزی (ISO 4406) و تشخیص تغییر ناگهانی توزیع اندازه. محدودیت: اطلاعات شیمی آلیاژی ارائه نمی‌کند.

آستانه‌های هشداری و مقایسه عملی روش‌ها

پیش از انتخاب روش، باید بدانیم هرکدام چه چیزی را بهتر نشان می‌دهند و آستانه‌های هشداری معمول چه هستند. اعداد زیر «راهنمای عملی» هستند و باید با توصیه سازنده تجهیز و شرایط فرآیند شما تطبیق داده شوند. روندها معمولاً مهم‌تر از یک عدد ثابت‌اند؛ هر جهش غیرعادی (مثلاً بیش از ۵۰٪ نسبت به میانگین سه نمونه اخیر) نیاز به بررسی فوری دارد.

در جدول زیر، مروری فنی بر چهار روش اصلی آورده‌ایم؛ این جدول به شما کمک می‌کند در انتخاب یا ترکیب روش‌ها، متناسب با تجهیز و ریسک تولید تصمیم بگیرید.

تفسیر گزارش آزمایش: همبستگی با ویسکوزیته، TBN/TAN و آلودگی‌ها

ویسکوزیته و دمای کارکرد

افزایش ویسکوزیته همراه با رشد ذرات cutting می‌تواند نشان‌دهنده اکسیداسیون و آلودگی ذره‌ای هم‌زمان باشد (روانکاری مرزی و تماس سطح-به-سطح). کاهش ویسکوزیته همراه با آهن بالا، احتمال رقیق‌شدن با سوخت یا سیالات فرایندی را مطرح می‌کند.

TBN/TAN و سلامت افزودنی‌ها

در سیستم‌های موتوری، افت TBN بیش از ۵۰٪ نسبت به روغن نو، همراه با رشد Fe و Pb، نشانه اسیدی‌شدن و خورندگی است. در سیستم‌های صنعتی، افزایش TAN بیش از 2 واحد نسبت به baseline به‌همراه رشد ذرات spherical می‌تواند آغاز خستگی سطح را تسریع کند.

آب و گردوغبار

وجود آب آزاد یا محلول، فیلم روغن را می‌شکند و ذرات fatigue را تشدید می‌کند. هم‌زمانی افزایش شمارش ذرات و کد ISO با رطوبت نسبی بالا، نشان می‌دهد فیلتراسیون/آب‌گیر باید ارتقا یابد.

اگر/آنگاه‌های کاربردی

• اگر PQ بالا رفت اما ICP ثابت ماند → ذرات درشت آهنی غالب‌اند؛ نمونه دوباره بگیرید و فرروگرام انجام دهید.
• اگر Fe و Cu هر دو رشد کردند → مسیر روغن‌کاری یاتاقان بابییتی/برنزی را بررسی کنید.
• اگر ISO 4406 دو کد بدتر شد → نشتی هوای آلوده، فیلتر اشباع یا درپوش‌گیری نامناسب نمونه.
• اگر TAN بالا رفت و ویسکوزیته افزایش یافت → اکسیداسیون پیش‌رونده؛ بازه تعویض یا گرید را بازنگری کنید.

سناریوهای صنعتی ایران: از خطوط نورد تا گیربکس‌های نقاله

خطوط نورد و فولاد

بارگذاری سیکلی و شوک‌های حرارتی باعث ظهور ذرات spherical و fatigue در مدار هیدرولیک و روغن دنده قوی می‌شود. پایش LaserNet برای تغییر توزیع اندازه ذرات، در کنار فرروگرام دوره‌ای، بهترین ترکیب است. برنامه‌ریزی تعمیر یاتاقان‌های قفسه‌ها با تکیه بر ترند Fe/Cr و morphology، توقف‌های ناگهانی را کم می‌کند.

پرس‌های سنگین و تزریق

سایش cutting ناشی از آلودگی سیلیسی رایج است. ارتقای فیلتراسیون از β200 به β1000 و کنترل نقاط ورود گردوغبار، به همراه نمونه‌گیری بعد از فیلتر برگشتی، الگوی cutting را سریعاً کاهش می‌دهد. افزایش هم‌زمان ISO و PQ، هشدار فوری است.

کمپرسور اسکرو

حساس به آلودگی رطوبت و اکسیداسیون. تغییر ویسکوزیته ±10٪ به‌همراه رشد Al/Si، می‌تواند به سایش روتور منجر شود. ICP برای Al/Si و فرروگرام برای تشخیص مالشی/خستگی توصیه می‌شود. تعویض فیلتر ساکشن و کنترل نشتی خنک‌کننده، ضروری است.

گیربکس‌های نقاله معادن و بنادر

نوسان بار و گردوغبار منجر به cutting و fatigue هم‌زمان می‌شود. تداوم ذرات fatigue با سایز >25 μm در فرروگرام، تصمیم‌گیری برای توقف کوتاه و تعویض چرخ‌دنده را توجیه می‌کند. تامین به‌موقع روغن با گرید مناسب در مناطق جنوبی و دریایی، مانند نیازهای مرتبط با روغن موتور در بندرعباس، به پایداری عملیات کمک می‌کند.

طراحی برنامه OCM که واقعاً کار می‌کند

فواصل نمونه‌گیری

• گیربکس‌های بحرانی: 500–1000 ساعت کارکرد یا ماهانه؛ در شوک بار، نمونه میان‌دوره‌ای.
• هیدرولیک تمیز: 2000–3000 ساعت یا فصلی؛ با شرط ماندگاری ISO.
• کمپرسور اسکرو: ماهانه تا فصلی بسته به دما/رطوبت و ساعات کارکرد.

نقاط برداشت و زنجیره سلامت نمونه

• نمونه از خط برگشت یا نقطه turbulent، قبل از فیلترگیری نهایی.
• پر کردن بطری تا 80٪، شست‌وشوی بطری با همان روغن، برچسب دقیق (تجهیز، ساعت کار، دما، گرید).
• ارسال سریع به آزمایشگاه؛ اجتناب از ته‌نشینی طولانی و شوک دمایی.

KPI‌ها و حاکمیت داده

• % نمونه‌های خارج از هشدار که ظرف 48 ساعت رسیدگی می‌شوند.
• میانگین زمان پاسخ آزمایشگاه (TAT).
• کاهش توقفات برنامه‌ریزی‌نشده سالانه (h/year).
• هزینه اجتناب‌شده نسبت به مداخلات پیشگیرانه (Cost Avoided).

برای انتخاب بهینه گریدها و افزودنی‌ها، آشنایی با خانواده‌های روغن موتور در ناوگان دیزلِ سایت نیز بخشی از استراتژی یکپارچه نگهداری است.

چک‌لیست عملی و نکات کلیدی تحلیل ذرات سایش

• Baseline بسازید: سه نمونه اول پس از راه‌اندازی/تعویض کامل روغن، مرجع شماست.
• ترند مهم‌تر از عدد است: به جهش‌های ناگهانی و نسبت‌های فلزی توجه کنید (Fe/Cu/Al).
• روش‌ها را ترکیب کنید: ICP + PQ برای پایش سریع؛ فرروگرام برای تشخیص مکانیزم.
• آلودگی را جدی بگیرید: هر 2 کد بدتر شدن ISO، اقدام اصلاحی فوری.
• به شرایط کار نگاه کنید: بار، دما، تغییر شیفت یا مواد اولیه را در فرم نمونه ثبت کنید.
• Viscosity drift ±10٪، به‌همراه رشد ذرات، یعنی بازنگری گرید/بازه تعویض.
• Alert Matrix بسازید: سطوح «هشدار»، «اقدام»، «بحرانی» با SLA روشن.
• گزارش را اجرایی کنید: هر گزارش آزمایش باید «وظیفه» و «مسئول» داشته باشد.

پرسش‌های متداول

آیا PQ Index بالا بدون افزایش ICP نگران‌کننده است؟

بله؛ PQ نسبت به ذرات آهنی درشت حساس است، در حالی‌که ICP عمدتاً ریزذرات را می‌سنجد. PQ بالای روند می‌تواند نشان‌دهنده سایش درشت‌دانه یا شکست موضعی باشد. توصیه می‌شود نمونه تکراری بگیرید و فرروگرام انجام دهید تا مکانیزم سایش مشخص شود.

چقدر تغییر ویسکوزیته برای اقدام فوری کافی است؟

قاعده کلی، اقدام در تغییرات بیش از ±10٪ نسبت به روغن نو یا baseline است. اگر این تغییر با افزایش TAN، رشد ذرات fatigue یا بدترشدن ISO همراه باشد، اقدام فوری مانند فیلتر نهایی، تعویض بخشی روغن یا توقف کوتاه برای بازرسی پیشنهاد می‌شود.

برای کمپرسور اسکرو کدام تست‌ها اولویت دارند؟

ICP برای ردیابی Al/Si (سایش روتور/غلاف)، شمارش ذرات برای تمیزی و رطوبت، و فرروگرام دوره‌ای جهت تشخیص morphology پیشنهاد می‌شوند. اگر دما یا رطوبت محیط بالاست، فواصل نمونه‌گیری را کوتاه‌تر و فیلتر رطوبت‌گیر را ارتقا دهید.

چگونه آستانه‌های هشدار را برای تجهیزات خودم تنظیم کنم؟

از baseline شروع کنید: سه تا پنج نمونه نخست را میانگین بگیرید و انحراف معیار را محاسبه کنید. آستانه هشدار می‌تواند میانگین + 2σ و آستانه اقدام میانگین + 3σ باشد. سپس با توصیه سازنده، بحرانی بودن تجهیز و هزینه توقف تطبیق دهید.

فرروگرام چه زمانی ضروری است؟

وقتی PQ افزایش یافته، ICP الگوی نامعمول فلزی نشان می‌دهد، یا شمارش ذرات بدتر شده اما منشأ روشن نیست. فرروگرام به تشخیص خستگی، بریدگی و آلودگی کمک می‌کند و مسیر اقدام (تنظیم فیلتراسیون، هم‌محوری، تعویض قطعه) را مشخص می‌سازد.

جمع‌بندی سئوسبز: پیشگیری به‌جای تعمیر

تحلیل ذرات سایش در روغن، یکی از مؤثرترین ابزارهای نگهداری پیشگویانه در صنایع ایران است. با ترکیب درست روش‌ها (ICP، PQ، فرروگرام و LaserNet) و تمرکز بر روندها، می‌توان از روی morphology و ترکیب فلزی ذرات، مکانیزم سایش را شناسایی و زمان مداخله را دقیق تعیین کرد. کلید موفقیت، طراحی برنامه OCM عملی است: نمونه‌گیری صحیح، زنجیره سلامت نمونه، انتخاب شاخص‌های کنترلی و ایجاد ماتریس هشدار.

برای خطوط نورد، پرس‌های سنگین، کمپرسورهای اسکرو و گیربکس‌های نقاله، یک گزارش آزمایش خوب باید «داستان» بگوید: ارتباط بین ویسکوزیته، TBN/TAN، آلودگی آب/گردوغبار و ترند ذرات. هرگاه این داستان به جهش ناگهانی یا تغییر morphology اشاره کرد، باید توقف کوتاه و هدفمند را جایگزین توقف‌های ناگهانی کنیم. این کار علاوه بر کاهش ریسک شکست فاجعه‌بار، هزینه نگهداری و مصرف قطعات را کم می‌کند و پایداری تولید را بالا می‌برد.

پیشنهاد فنی ما روشن است: 1) baseline اختصاصی هر تجهیز را بسازید، 2) آستانه‌ها را بر اساس داده واقعی و حساسیت تولید تنظیم کنید، 3) ترکیبی از تست‌های سریع و عمیق را به‌کار گیرید، 4) گزارش آزمایش را به «اقدام» تبدیل کنید. نتیجه، کاهش توقفات برنامه‌ریزی‌نشده، افزایش MTBF و بهبود کیفیت محصول است.

موتورازین به‌عنوان مرجع تخصصی تأمین و دانش روانکاری، کنار شماست تا انتخاب گرید مناسب، طراحی برنامه OCM و تفسیر گزارش‌ها را یکپارچه کند. برای پروژه‌های ساحلی و معدنی، از تأمین تا آموزش، راهکارهای بومی‌سازی‌شده ارائه می‌کنیم و با شبکه توزیع کشوری، پایداری عملیات شما را تضمین می‌نماییم.

موتورازین، مرجع تخصصی تأمین و فروش روانکار در سراسر ایران است؛ از انتخاب محصول تا راه‌اندازی پایش وضعیت، کنار شما هستیم. جهت مشاوره فنی، اجرای آزمایشی OCM و برنامه‌ریزی تأمین، با تیم ما تماس بگیرید و از تجربه پروژه‌های موفق بهره‌مند شوید.