naar top
Menu
Logo Print
07/11/2018 - SAMMY SOETAERT

SENSOREN, BIG DATA EN OLIEANALYSE: TOPTRIO VOOR EEN BETER MACHINEPARK

Combinatie één van de wapens in de strijd voor 100% uptime

De laatste jaren zijn er nogal wat interessante technologieën op ons afgekomen die - als ze juist worden toegepast - een zekere meerwaarde kunnen betekenen voor uw machinepark. Langere uptime en een beperking van de onderhoudskosten zijn de twee voornaamste voordelen. Opvolging van oliekwaliteit is een prima hulpmiddel in deze evolutie, waarbij eenvoudige metingen, laboanalyses en data gecombineerd worden tot één allesomvattend onderhoudssysteem.

VROEGER EN NU

olieanalyseSmering helpt niet alleen onze processen draaiende te houden, een analyse van de kwaliteit leert ons op zijn beurt weer iets over de toestand van de componenten. Er zijn nogal wat factoren die gemeten kunnen worden dankzij een analyse van uw smeerolie.

Een eenvoudige temperatuurmeting kan u al veel vertellen over hoe het zit met wrijving in uw installatie, maar een diepgravende analyse van uw smeerolie in een labo kan tot in detail aanwijzingen geven over mogelijke problemen die minder snel aan de oppervlakte komen. Een doorgedreven bewaking van de smeeroliekwaliteit vereist een integrale aanpak, want oliekwaliteit meten gaat veel verder dan enkel maar een sensor plaatsen. De factoren die getest kunnen worden zijn zeer divers:

Viscositeit

Viscositeit geeft de traagvloeibaarheid of stroperigheid van een vloeistof aan, dus de mate waarin de vloeistof weerstand biedt tegen vervorming door schuifspanning.

Aciditeit

Aciditeit (AN zuurtegraad) is een meting van de zuurtegraad. Een hoge zuurtegraad zal een snellere oxidatie van de olie en een verminderde werking van de additieven tot gevolg hebben. Een controle op de aciditeit laat bijgevolg toe om preventief in te grijpen.

Mpc varnish-bepaling

MPC varnish-bepaling (bruine aanslag) en Milliporefiltratie Varnish worden vaak aangetroffen in snel roterende machines zoals bijvoorbeeld compressoren. Het manifesteert zich als een bruine aanslag op componenten in het smeersysteem. Vaak begint varnish via de zogenaamde softcontaminanten die opduiken bij lagers, pompen en filters. Eens de softcontaminanten overgaan in varnish kunnen ze kleppen hinderen en ook filters blokkeren. Bijgevolg daalt ook de oliekwaliteit zienderogen. Een test op varnish zal dit voorkomen.

Oxidatiestabiliteit

Oxidatiestabiliteit geeft aan in welke mate de olie weerbaarheid bezit tegen oxideren. Bij dat proces reageren koolwaterstoffen met zuurstof uit de omgeving, waardoor de positieve eigenschappen van de olie tenietgedaan wordt door het verzuren en indikken. Hoge temperaturen, verontreiniging, (slijtage)metalen alsook water in de olie versnellen het oxidatieproces aanzienlijk. Anti-oxidanten vertragen de chemische reacties van het verouderingsproces en voorkomen het katalysatoreffect dat metalen hebben op het oxidatieproces.

gas motorSchuimtest

Het kan hinderlijk zijn dat een olie overmatig schuimt in hydraulische systemen of in werktuigen en motoren. Verontreinigingen in de olie en ook veroudering van de olie hebben een negatieve invloed op de schuimvorming. Dat heeft op zijn beurt nefaste gevolgen voor de smeercapaciteit, samendrukbaarheid, koelend vermogen, responsiesnelheid en oxidatiestabiliteit van de olie.

Luchtafscheidend vermogen

Het luchtafscheidend vermogen is de benodigde tijd vereist om luchtbelletjes die zich in olie ophouden de oppervlakte te laten bereiken. Hoe korter die tijd, hoe beter het olie-lucht-gedrag van de smeerolie.

Waterafscheidend vermogen

Het waterafscheidend vermogen staat voor de mate waarin water uit de smeerolie gehaald kan worden. Olie die veel water opneemt, is vatbaarder voor oxidatievorming.

Metalen- en additievengehalte

Het metalen- en additievengehalte is de meting waarbij het aantal ppm van deze stoffen vastgesteld wordt. Metalen partikels door slijtage hinderen de werking en stimuleren corrossievorming, te weinig additieven hebben een negatieve invloed op de smeerkwaliteit.

Infrarood spectrometrie

Infrarood spectrometrie kan een veelheid aan factoren opsporen in smeerolie: oxidatie, nitraten, sulfaten, water, glycerine, concentratie additieven.

ZELF DOEN?

hydraulische monitorU merkt het, een doorgedreven olieanalyse gaat een stuk verder dan enkel maar een vage kwaliteitscontrole. Mits goed uitgevoerd is het een uitgebreid en doeltreffend middel om de conditie van uw machinepark op te volgen, maar wordt voor echt kritieke installaties best uitgevoerd door een daartoe uitgerust laboratorium. Omwille van de kostprijs wordt weleens de vraag gesteld of dit soort analyses niet inhouse kan worden uitgevoerd, door de eigen mensen. Uiteraard wordt deze vraag gesteld vanuit financiële overwegingen, maar er zijn helaas wat hinderpalen die dit in de weg staan. Technici zijn vooreerst geen laboranten, de skills die nodig zijn om een correcte analyse uit te voeren zijn complex en vereisen een degelijke labo-opleiding. Ten tweede is de investering in een labo die de analyses kan uitvoeren ook groot. De specifieke analysemachines kunnen een stevige hap uit het budget nemen, gespecialiseerde laboranten zijn zeldzaam (en dus duur) en er zijn de voortdurende operationele kosten voor materiaal en onderhoud.

AUTOMATISCHE SAMPLING

Een tussenoplossing kan er in bestaan om te werken met een geautomatiseerd systeem. Wie zelf instaat voor het nemen van monsters zal beamen dat deze werkwijze niet vrij is van gevaren. Onvolledige of vervuilde monsters zijn frequent opduikende problemen, vaak omdat men ze niet op de juiste manier behandelt. Ook de tijdsintervallen tussen 2 monsterafnames is niet altijd gelijklopend. Via automatische sampling kan hier een mouw aan gepast worden. Dat werkt zo: een bemonsteringsapparaat wordt vastgemaakt aan de machine en zal exact op vastgelegde tijdstippen telkens volautomatisch een sample nemen en klaarmaken voor analyse. Er wordt vervolgens een automatisch bericht gegenereerd naar de onderhoudsdienst, die het sample kan doorsturen naar het lab, of het zelf kan analyseren. Uiteraard is het ook altijd mogelijk om buiten de vastgelegde tijdstippen zelf een monster te nemen als dat nodig is, bijvoorbeeld omdat er een alarm getriggerd werd.

INLINE/ONLINEMONITORING

Toch kunnen voor minder kritische toepassingen sommige analyses wel degelijk en zonder al te grote risico's zelf uitgevoerd worden. Een eenvoudige periodieke analyse van de oliereinheid in combinatie met het determineren van het gehalte vocht via de Karl Fishermethode kan al zeer veel interessante informatie opleveren en toelaten om preventief te reageren. Ook de oliereinheid kan relatief eenvoudig bewaakt worden, via een een inline optische deeltjesteller. Die telt en geeft de hoeveelheid partikels van alle bestanddelen weer, in lijn met de norm. Dit geeft een idee in welke mate uw olie is vervuild met vuildeeltjes, als die afwijkingen vaststelt, kan vervolgens een diepgaander labo-onderzoek uitgevoerd worden. De resultaten van de meting kunnen op diverse manieren weergegeven worden: via een lcd-display ter plaatse, maar via een dataverbinding kan dat ook op een externe pc of laptop. Veel van die toestellen beschikken over software die de meetresultaten duidelijk visueel weergeeft. Daarnaast is het ook belangrijk dat deze toestellen inline kunnen worden geïnstalleerd, ze geven met andere woorden de resultaten mee van de huidige situatie. Dat is toch een zeker voordeel in vergelijking met externe analyses. Er zijn overigens ook toestellen op de markt die enkel het watergehalte nagaan, dit wordt dan uitgedrukt in % (watersaturatieniveau) en/of in ppm.

ROL VAN DATA BELANGRIJKER

olie monitoringAls we het over oliekwaliteit hebben, hadden we het tot nog toe voornamelijk over nieuwe evoluties binnen deze groep van sensoren, zoals in de vorige alinea aangegeven. Het zou evenwel zomaar kunnen dat dé innovatie niet van binnenuit, maar van bovenaf zal komen.

Vooraleer we dat nader toelichten, gaan we nog even dieper in op de factoren die deze evolutie triggeren. Sensortechnologie is de afgelopen jaren ferm geëvolueerd, van switch/trip mechanisch tot microchipgestuurde digitale sensoren. Die sensoren worden niet alleen slimmer door hun interne opbouw, vandaag is ook communicatie in die mate geëvolueerd dat het geen probleem meer vormt om grote datapakketten snel en correct naar bovenliggende data-analysesystemen te sturen. Een derde evolutie is de verdere miniaturisering van sensoren, waardoor meerdere grootheden met één apparaat gemeten kunnen worden. Een voorbeeld hiervan zijn analyzers die tegelijkertijd niveau, temperatuur en samenstelling van een olietank kunnen meten.

ALLESOMVATTEND SYSTEEM

Deze evoluties culmineren vandaag in een systeem dat allesomvattend kan gemaakt worden, waarbij olie-analyse geen middel op zich is maar een van de onderdelen die zorgen voor een vlekkeloze productie. Oliekwaliteit is één zaak, maar wat bent u ermee als uw productie om andere redenen stilvalt? Een voorbeeld van deze werkwijze is de meting van de temperatuur van de olie. Een stijging in temperatuur kan meerdere potentiële oorzaken hebben: olielekken die het olieniveau naar beneden halen, verstopte leidingen, veroudering van de olie, overbelasting … Door deze informatie nu te koppelen aan andere sensoren, kan de exacte oorzaak sneller gevonden worden. Als een temperatuurstijging van de olie zich voordoet telkens net nadat een stroommeting op de motor een piek aangeeft, kan bijvoorbeeld overbelasting van de motor als boosdoener aangegeven worden. Dit was tot voor kort moeilijk na te gaan, omdat beide sensoren geen informatie met elkaar deelden. Door de geschetste evoluties kan dit vandaag wel, bovendien kan software ervoor zorgen dat deze zaken effectief gedetecteerd worden. Meten is dus niet langer weten, want louter meten is op zich onvoldoende. Analyseren van diverse meetgegevens en daarop reageren wordt de volgende stap, zo kan een zichzelf sturend systeem ontstaan. Via een reeks algoritmes - die alle informatie uit sensoren verwerken - kan zo zeer fijn een exacte oorzaak vastgesteld worden, samen met de meest geschikte oplossing.

Als de motor plots veel stroom trekt, kan bijvoorbeeld een automatische smering van de motorlagers uitgevoerd worden, waardoor deze minder snel opwarmen. Als de gegevens ook nog eens vergeleken worden met infraroodinspecties, historische logs en trillingsmetingen kan het systeem verder afgestemd worden.