dot
dot
dot
การใช้งาน
dot
dot
สาระน่ารู้
dot
dot
รวมลิงค์วิดีโอคลิป
dot
dot
รวมลิงค์เว็บเพื่อนบ้าน
dot




น้ำมันต้องสะอาดแค่ไหน ? article

น้ำมันหล่อลื่นต้องสะอาดแค่ไหน ?
ความสะอาดของน้ำมันหล่อลื่นเป็นสาเหตุหลักของการสึกหรอของเครื่องจักร
น้ำมันที่สะอาด และปราศจากน้ำจะทำให้ระยะเวลาระหว่างการที่ต้องหยุดซ่อมบำรุงแต่ละครั้งของเครื่องจักรนานขึ้น 8-10 เท่า  บริษัท Timken  ผู้ผลิตตลับลูกปืนในสหรัฐอเมริกา  รายงานว่าหากเราลดความชื้นในน้ำมันจาก 100 ppm  เหลือ 25 ppm จะทำให้อายุการทำงานของตลับลูกปืนนานขึ้น 2 เท่า

หน่วยงานวิจัยด้านไฮดรอลิคของอังกฤษระบุว่า  หากลดจำนวนอนุภาคขนาด 5 ไมครอนที่ปนเปื้อนในน้ำมัน จาก 5000 – 10,000  ชิ้น ในตัวอย่างน้ำมันหนึ่งมิลลิลิตร ให้เหลือ 160-320  ชิ้น จะทำให้อายุการใช้งานของเครื่องจักรนานขึ้น 5 เท่า
ความสะอาดของน้ำมันหล่อลื่นมีผลดีต่อเครื่องจักรและผู้ประกอบการมาก ดังนั้นจึงเป็นการคุ้มค่าที่จะต้องลงทุนเพื่อให้ได้ระดับความสะอาดที่ต้องการ  โดยเฉพาะเมื่อเครื่องจักรของท่านราคาแพง และค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงสูง  หรือเมื่อเครื่องจักรราคาแพงแต่ไม่สามารถใช้งานได้อย่างเต็มที่

ระดับความสะอาดของน้ำมันหล่อลื่น
การนับจำนวนของอนุภาคที่อยู่ในน้ำมันสามารถทำได้โดยใช้  Microscope, light extinction หรือ Electro scanning Microscope (ESM)  หรือการกรองด้วยแผ่นกรอง  แต่ละวิธีอาจให้ผลการนับแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับความไว (Sensitivity) ในการนับอนุภาคแต่ละขนาดซึ่งไม่เท่ากัน  การใช้  Electro Scanning Microscope จะสามารถนับจำนวนอนุภาคขนาดเล็กได้ดีกว่า
มาตรฐานในการนับ ISO 4406-1999 ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อจัดระดับความปนเปื้อนในน้ำมัน มาตรฐานนี้จะแบ่งแยกระดับการปนเปื้อน เพื่อเป็นเกณฑ์ในการกำหนดระดับที่สามารถยอมรับได้ น้ำมันที่ผ่านการกรองก็สามารถูกตรวจสอบได้ว่ามีความสะอาดในระดับที่ยอมรับได้หรือไม่

ตารางที่ 1. เป็นส่วนหนึ่งของ ISO 4406 ในการกำหนดรหัสของระดับการปนเปื้อนของอนุภาคในน้ำมันตัวอย่าง จำนวนของอนุภาคจะเป็นตัวกำหนดระดับการปนเปื้อนในน้ำมัน 

       
                    
เมี่อใช้เครื่องนับจำนวนอนุภาคแข็งแบบอัตโนมัติที่ได้สอบเทียบแล้วมาวัดระดับการปนเปื้อนจะได้ค่าการวัดออกมา  3 ตัว คือจำนวนอนุภาคที่มีขนาด 4 ไมครอนหรือใหญ่กว่า จำนวนอนุภาคขนาด 6 ไมครอน หรือใหญ่กว่า และจำนวนอนุภาคขนาด 14 ไมครอน หรือใหญ่กว่า   แต่หากการนับทำโดยการใช้ Microscope  จะได้ค่าออกมาเป็น 2 ตัว คือ จำนวนอนุภาคขนาด 5 ไมครอนหรือใหญ่กว่า และจำนวนอนุภาคขนาด 15 ไมครอน หรือใหญ่กว่า

ตัวอย่างเช่น น้ำมันมีรหัส ISO 20/18/16 หมายถึงการมีอนุภาคขนาด 4 ไมครอน หรือใหญ่กว่าจำนวน 5,000 – 10,000 ชิ้น, มีจำนวนอนุภาคขนาด 6 ไมครอนหรือใหญ่กว่า จำนวน 1,300 – 2,500 ชิ้น และมีอนุภาคขนาด 14 ไมครอนหรือใหญ่กว่าจำนวน 320-640 ชิ้น ในน้ำมันตัวอย่างหนึ่งมิลลิลิตร   ถ้าใช้สเกลการวัดแบบสองตัว จะได้ 18/16 ในกรณีนี้จะมีอนุภาคขนาด 5 ไมครอน หรือใหญ่กว่าจำนวน 1,300-2,500  ชิ้น และมีอนุภาคขนาด 15 ไมครอน หรือใหญ่กว่าจำนวน 320-640 ชิ้นในน้ำมันตัวอย่างหนึ่งมิลลิลิตร

น้ำมันที่สกปรกจะทำลายเครื่องจักร
น้ำมันที่สกปรกจะทำให้เครื่องไฮดรอลิค และเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันอื่น ๆ หมดสภาพอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ที่ละเอียดมีช่องว่างภายใน (Tolerance)  ระหว่าง 5-10 ไมครอน หากอนุภาคในน้ำมันมีขนาดใหญ่กว่านี้ก็จะไม่สามารถลอดผ่านช่องว่างนี้ได้ จะติดอยู่ในช่องนี้ ภายใต้การทำงานของเครื่องจักรและแรงดันสูง อนุภาคนี้จะแตกตัวเป็นชิ้นเล็กลง และขัดถูผิวของเครื่องจักรไปด้วย ในเครื่องจักรที่มี Tolerance มาก ฟิล์มน้ำมันจะมีความหนาระหว่าง 3-5 ไมครอน หากอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าฟิล์มน้ำมันก็จะถูกบดให้มีขนาดเล็กลง กลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมาก

รูปที่ 1 แสดงให้เห็นเพลาในแบริ่งรางเลื่อน (Journal Bearing)  ที่มีการหล่อลื่นด้วนน้ำมัน ในรูปภาพจะเห็นว่าอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าความหนาของฟิล์มน้ำมัน เมื่ออนุภาคนี้เข้าไปถึงเขตที่เพลารับภาระสูง (ช่องว่างน้อยที่สุด) มันจะถูกเพลาบดจนแตก เป็นอนุภาคขนาดเล็กลง สร้างปัญหาให้เกิดการสึกหรอต่อไป 

                           

     
ของแข็งที่ลอยปะปนในน้ำมันเปรียบเสมือนผงขัด พวกมันจะกัดเซาะผิวเครื่องจักร ขัดขวางการไหลของน้ำมันผ่านช่องว่างแคบ ๆ ในเครื่องจักร และทำให้น้ำมันมีความหนืดมากขึ้น  ยิ่งปล่อยให้น้ำมันสกปรกนานก็ยิ่งทำให้เครื่องจักรเสียหายเร็วขึ้น แม้แต่น้ำมันสังเคราะห์คุณภาพสูงก็ไม่มีประโยชน์หากมีการปนเปื้อน น้ำมันสังเคราะห์มีคุณสมบัติที่ทนต่ออุณหภูมิสูง และคุณลักษณะของแรงตึงผิวดีกว่าน้ำมันแร่ แต่หากน้ำมันสกปรกก็จะสร้างปัญหาให้เครื่องจักรเช่นเดียวกัน ทางออกจึงยังต้องรักษาน้ำมันให้สะอาดอยู่เสมอ โดยการใช้อุปกรณ์กรองน้ำมัน

การวิเคราะห์น้ำมันเพื่อวัดการปนเปื้อน
ตัวอย่างน้ำมันควรถูกส่งไปวิเคราะห์ที่ห้องทดลอง การวิเคราะห์สามารถวัดค่าต่าง ๆ ที่มีผลต่อคุณภาพของน้ำมัน โดยทั่วไปการวิเคราะห์จะสามารถวัดสิ่งต่อไปนี้ได้


• จำนวนและขนาดของอนุภาคในน้ำมัน
• สภาพของสารเพิ่มคุณภาพในน้ำมัน
• การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของน้ำมันที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมในการทำงาน
• ปริมาณน้ำที่เจือปนในน้ำมัน
• ความหนืดของน้ำมัน

เราไม่จำเป็นต้องวิเคราะห์ทุกหัวข้อข้างต้นกับทุก ๆ ตัวอย่างน้ำมัน  หัวข้อที่จะวิเคราะห์ขึ้นอยู่กับน้ำมันและชนิดของเครื่องจักร  น้ำมันในเครื่องยนต์ดีเซล เกียร์บ็อก ระบบไฮดรอลิค และแก๊สเทอร์ไบน์ เป็นน้ำมันคนละชนิด และมีสภาพแวดล้อมในการทำงานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เขม่ามักจะเกิดในน้ำมันเครื่องยนต์ แต่ไม่ควรจะเกิดในเกียร์บ็อก จึงไม่มีความจำเป็นที่จะวิเคราะห์เขม่าในน้ำมันเกียร์  แต่ในเครื่องยนต์ดีเซล ปริมาณของเขม่าเป็นเรื่องสำคัญมาก
ห้องวิเคราะห์น้ำมัน ต้องมีขั้นตอนในการวัดความปนเปื้อนที่ได้มาตรฐาน อย่างไรก็ตามห้องวิเคราะห์น้ำมันก็เหมือนกับงานอย่างอื่น  ที่มีบางแห่งได้มาตรฐาน และบางแห่งก็ไม่ได้มาตรฐาน ผลการวิเคราะห์น้ำมันจากห้องวิเคราะห์ที่ไม่ได้ปรับตั้งเครื่องมือ (Calibrated), มีวิธีในการเก็บตัวอย่างไม่ถูกต้อง  หรือทำการวิเคราะห์โดยพนักงานที่ไม่ได้มีความเข้าใจในการใช้เครื่องมือ หรือขั้นตอนการวิเคราะห์อย่างถ่องแท้ ก็ทำให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่ไม่สามารถเชื่อถือได้
เครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับนับอนุภาคก็เช่นกัน ไม่ใช่เครื่องนับทุกเครื่องจะสามารถตรวจนับอนุภาคขนาดเล็กมาก ๆ ได้ หากเครื่องมือไม่สามารถนับอนุภาคขนาดเล็กมาก ๆ ได้ ก็จะทำให้ได้ผลการนับที่ผิดพลาด กล่าวคือ อนุภาคขนาดเล็กที่นับได้จะน้อยกว่าความเป็นจริง
ห้องวิเคราะห์น้ำมันบางแห่งใช้เครื่องมือ และวิธีการที่จะไม่นับอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 100 ไมครอน ผลจากห้องวิเคราะห์เหล่านี้จะมีค่าการนับอนุภาคขนาดใหญ่ไม่ถูกต้อง ในอนาคตหากอนุภาคขนาดใหญ่ถูกบด หรืออัดให้แตกตัว ก็จะได้อนุภาคขนาดเล็กจำนวนมาก และทำให้น้ำมันสกปรกอย่างรวดเร็ว
ถ้าน้ำมันสกปรกมาก วิธีการนับแบบ Microscopic Light Extinction  จะใช้ไม่ได้ เพราะว่าแสงที่ออกจากเครื่องไม่สามารถเดินทางผ่านน้ำมันในลักษณะที่เครื่องได้ถูกออกแบบไว้ และวิธีการนี้มักจะนับละอองน้ำในน้ำมันเป็นจำนวนอนุภาคด้วย ในบางครั้งเราจำเป็นต้องใช้วิธีอื่นเพื่อช่วยยืนยันผลที่ได้จากการวิเคราะห์

การเก็บน้ำมันตัวอย่าง
วิธีการและความสะอาดในการเก็บตัวอย่างน้ำมัน มีผลอย่างมากต่อความถูกต้องในการวิเคราะห์ ตัวอย่างน้ำมันที่เก็บจากจุดที่ไม่ถูกต้อง, วิธีการเก็บที่ไม่ถูกต้อง,  หรือเกิดการปนเปื้อนระหว่างการเก็บ, การปนเปื้อนจากภาชนะเก็บ ผลการวิเคราะห์ก็จะไม่ถูกต้องไปด้วย
ตัวอย่างน้ำมันที่ดีต้องจัดเก็บอย่างระมัดระวัง ขณะที่น้ำมันมีการหมุนเวียน วิธีการเก็บ และขั้นตอนการเก็บต้องเป็นที่ยอมรับของห้องวิเคราะห์น้ำมัน หากมีความจำเป็นทางห้องวิเคราะห์น้ำมันควรอบรมวิธีการเก็บตัวอย่างน้ำมันให้กับผู้เก็บตัวอย่างน้ำมันด้วย

น้ำมันหล่อลื่นต้องสะอาดแค่ไหน
ผู้ผลิตเครื่องจักรจากหลายๆ บริษัทยอมรับเป็นเสียงเดียวกันว่า ความสะอาดของน้ำมันเป็นสาเหตุหลักของการสึกหรอภายในเครื่องจักร ทั้งจากการใช้งานจริง และจากการทดลองในห้องทดลอง
ผู้ผลิตเครื่องจักรบางรายได้ระบุระดับความปนเปื้อนของน้ำมันที่ใช้กับเครื่องจักรในเงื่อนไขการรับประกันสินค้าด้วย
ตัวอย่างเช่น Caterpilla  ได้ระบุว่าน้ำมันใหม่ที่ใช้ต้องทำการนับจำนวนอนุภาคได้เป็นรหัส ISO 16/13 ถ้าน้ำมันสกปรกมากกว่านี้ทางบริษัทจะไม่รับประกันคุณภาพของสินค้า เมื่อนำน้ำมันใหม่จากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติแห่งหนึ่งมาทำการวิเคราะห์ก่อนที่จะเติมเข้าไปในเครื่อง พบว่าผลการตรวจนับจำนวนผงได้เป็น ISO 17/14  ทั้ง ๆ ที่เป็นน้ำมันใหม่จากโรงงานที่ไม่เคยมีการเปิดถังมาก่อน ซึ่งในกรณีนี้ผู้ใช้เครื่องต้องนำน้ำมันใหม่มากรองก่อนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของผู้ผลิตเครื่องจักร

ตารางที่ 2
แสดงให้เห็นค่าระดับการปนเปื้อนที่แนะนำ สำหรับเครื่องจักรที่มี Tolerance น้อย ๆ จากการสำรวจอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบไฮดรอลิค และจากผู้ผลิตไส้กรองหลายแห่ง 

          

การกรองน้ำมัน
มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้อัตราการสึกหรอของเครื่องจักรต่ำมาก ๆ ทำให้เครื่องจักรมีอายุยาวนานขึ้น หลักฐานบ่งบอกชัดเจนว่า หลักฐานบ่งบอกชัดเจนว่าน้ำมันควรได้รับการกรองให้เหลือเฉพาะอนุภาคแข็งที่มีขนาดต่ำกว่า 5 ไมครอน และหากทำได้ที่ระดับ 1 ไมครอนก็จะเป็นการดีมาก แต่ต้องระวังเรื่องการกรองสารเพิ่มคุณภาพในน้ำมันที่เป็นของแข็งอย่างแกรไฟท์ออกไปด้วย สารเพิ่มคุณภาพอื่น ๆ อยู่ในสถานะสารละลายจะไม่ถูกกรองออกไป เว้นเสียแต่ว่าสารนั้นไปจับตัวกับผงที่ปะปนอยู่ในน้ำมัน
การกรองน้ำมันอาจกรองแบบเต็มอัตราการไหล  หรือการกรองแบบคร่อม (Bypass) ก็ได้  ส่วนไส้กรองก็มีหลายแบบ เช่น เป็นแบบกระดาษ แบบเส้นใยไฟเบอร์ แต่ที่สำคัญคือไส้กรองจะต้องกรองผงแข็งส่วนใหญ่ ที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 ไมครอนออกไปได้

ประสิทธิภาพของไส้กรอง
วิธีในการวัดประสิทธิภาพของไส้กรองคือการใช้อัตราส่วนเบต้า (Beta Ratio) ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบจำนวนผงที่ไหลเข้าไส้กรอง กับจำนวนผงที่ออกจากไส้กรอง  วิธีนี้เป็นวิธีที่แม่นยำที่สุดที่จะวัดประสิทธิภาพของไส้กรองในขณะที่ใช้งาน

ผลการทดลองมากมาย ในระบบไฮดรอลิค และเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันหล่อลื่น ยืนยันว่า การกรองน้ำมันเพื่อเอาอนุภาคที่ปนเปื้อนออกไป ทำให้อายุการใช้งานของเครื่องจักรยาวนานขึ้นอย่างมาก ต้นทุนของการกรองน้ำมันมีราคาถูก สำหรับเครื่องจักรระบบไฮดรอลิค และเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันหล่อลื่นอื่น ๆ ที่มีราคาแพงแล้ว ต้นทุนในการติดตั้งระบบกรองน้ำมันจะได้คืนมาอย่างรวดเร็วจากความต่อเนื่องในการทำงาน และจากอายุการทำงานของเครื่องจักรที่นานขึ้น  

 

                                                                                Turbine oil filter

                                    


เรียบเรียงจาก : LUBRICATION & FLUID POWER/JANUARY-FEBRUARY 2004

Share


ชื่อ (Name) :  *
บริษัท (Company) :  *
ที่อยู่ เขต/อำเภอ :  *
จังหวัด :  *
เบอร์โทร (Tel.) :  *
อีเมล์ (E-mail) :  *
หัวข้อ (Subject) :
รายละเอียด (Details) :  *



สาระน่ารู้

ระบบไฮดรอลิค
ส่วนประกอบของน้ำมันหล่อลื่น
ผลต่อเครื่องจักร article
การกรองแบบ In-line และ By-pass article
ทำไมต้องกรองละเอียด
น้ำมันสะอาดช่วยประหยัดเงิน
NAS 1638 และ ISO 4406
ตารางเปรียบเทียบ ISO และ NAS
การบำรุงรักษาน้ำมันไฮดรอลิค
6 ข้อผิดพลาดในการใช้งานระบบไฮดรอลิค
การควบคุมการปนเปื้อนใน Gearbox
การกรองน้ำมันเกียร์
เกียร์บ็อกร้อนเกินไป
การคำนวณเวลาในการกรอง
Filtroil กับอายุของน้ำมัน
การจัดการน้ำมันหล่อลื่น
การแยกน้ำออกจากน้ำมัน
Water Glycol
งานดึงลวด
การอบชุบโลหะด้วยความร้อน
น้ำมันชุบแข็ง
Coolant Oil Skimmer
น้ำมันถ่ายเทความร้อน
การบำรุงรักษาน้ำมันหล่อเย็น
การแยกตะกอนออกจากน้ำมันหล่อเย็น
เรื่องน่ารู้น้ำมันหล่อเย็น
งานฉีดพลาสติก
อันตรายจากหมอกละอองน้ำมัน (Oil mist)
การจัดการเศษโลหะจากงานขึ้นรูปโลหะ (chip management)
ระบบหล่อลื่นเทอร์ไบน์
โคลนหรือตะกอนในน้ำมันคูลแลนท์
หลักการทำงานของเครื่องแยกละอองน้ำมันด้วยไฟฟ้าสถิต
ผลของคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงต่อเครื่องยนต์
Dust and Mist Collector
น้ำมันเทอร์ไบน์ และการบำรุงรักษา
ประเภทของงานบำรุงรักษา
กรองแบบบายพาสสำหรับเครื่องยนต์
Beta Ratio
Mesh to Micron