การวิเคราะห์น้ำมันใช้แล้วและการทดสอบสภาพน้ำมัน (Used oil analysis and oil condition testing)

การเก็บตัวอย่างน้ำมัน เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเก็บน้ำมันตัวอย่างเพื่อใช้ในการตรวจวิเคราะห์ น้ำมันที่ได้ต้องเป็นตัวแทนของระบบ ดังนั้นการเลือกตำแหน่งของการเก็บตัวอย่างน้ำมันที่เหมาะสมจึงเป็นเรื่องสำคัญ หากต้องทำการทดสอบเป็นประจำ สิ่งสำคัญคือวิธีการและตำแหน่งของการเก็บต้องถูกต้องและเหมือนกันทุกประการ

โดยทั่วไป เราแนะนำให้เก็บตัวอย่างน้ำมันที่อุณหภูมิขณะทำงานหรือหลังจากที่หยุดเครื่องจักรในทันที ในกรณีที่เครื่องจักรเป็นระบบหล่อลื่นแบบหมุนเวียน น้ำมันตัวอย่างควรถูกเก็บ ณ ตำแหน่งขาออกจากปั๊ม เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำมันตัวอย่างที่ถูกเก็บนั้น เป็นตัวแทนของระบบ ที่ถูกเก็บจากจุดเก็บน้ำมันที่ซึ่งผ่านจุดใช้งานมาแล้ว ควรหลีกเลี่ยงการเก็บตัวอย่างจากบริเวณที่มีการไหลเวียนต่ำหรือเก็บจากเครื่องจักรที่หยุดการทำงานเป็นเวลานาน

ในการเก็บน้ำมันตัวอย่างจากอ่างน้ำมัน หากต้องใช้อุปกรณ์เสริม เช่น ปั๊ม กระบอกสูบ หรือท่อดูดน้ำมัน อุปกรณ์ที่นำมาใช้ต้องแห้งและสะอาด

ห้ามเก็บตัวอย่างจากก้นอ่างน้ำมัน เนื่องจากเป็นตำแหน่งที่น้ำมันไม่มีการเคลื่อนไหว จึงไม่ใช่น้ำมันที่เป็นตัวแทนของระบบ

เก็บตัวอย่างน้ำมันในภาชนะที่แห้ง สะอาด และทำการติดฉลากโดยระบุข้อมูลที่จำเป็นในแบบฟอร์มการวิเคราะห์ แนะนำให้ใช้เทปใสปิดซ้ำที่ฉลาดเพื่อหลีกเลี่ยงการเปื้อนของน้ำมันบนฉลาก ซึ่งอาจส่งผลให้ข้อมูลคลาดเคลื่อนได้

1. ลักษณะที่ปรากฎในเนื้อน้ำมัน

หากน้ำมันมีสีอ่อนและใส และไม่แสดงถึงนัยยะของการเปลี่ยนสีไปจากเดิม มีความเป็นไปได้ว่ายังอยู่ในสภาพที่ดีและเหมาะสำหรับการใช้งานต่อไป อีกทั้งการทดสอบค่าความหนืดยังเป็นการยืนยันได้ว่าน้ำมันไม่ได้ถูกเติมด้วยค่าเกรดความหนืด ISO VG ที่ไม่ถูกต้อง

หากน้ำมันมีลักษณะขุ่นมัว เป็นการชี้ให้เห็นว่ามีการปนเปื้อนกับน้ำหรือการตกตะกอน หากน้ำมันมีสีเข้มหรือมีลักษณะหนืดมากขึ้น น้ำมันนั้นอาจถูกทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น จึงสมควรตรวจสอบความหนืดและความเป็น กรดเพิ่มเติม

ในกรณีที่มีอนุภาคของแข็งในน้ำมัน นี่เป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นหรือการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น ดูเพิ่มเติมในหัวข้อของ "เศษโลหะจากการสึกหรอ และที่มาของการปนเปื้อน"

3. ความหนืดของน้ำมัน

แม้ว่าระดับความหนืดที่เพิ่มขึ้นอาจบ่งบอกถึงการเริ่มต้นของการเกิดออกซิเดชันในน้ำมัน แต่ความผิดพลาดจากการเติมน้ำมัน (Filling) ในขั้นตอนการเปลี่ยนถ่ายน้ำมัน หรือการเติมน้ำมันเพิ่ม (Refilling) เพื่อทดแทนการพร่องของน้ำมันอันเกิดจากการใช้งาน ก็อาจส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความหนืดของน้ำมันได้เช่นกัน ความเข้มของสีน้ำมันและความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นอาจบ่งชี้ถึงอนุภาคของสนิมในน้ำมัน แต่หากผลการทดสอบชี้ให้เห็นว่าสีและความเป็นกรดของน้ำมันยังคงอยู่ในช่วงปกติ การเติมน้ำมันที่ไม่ถูกต้องเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการเปลี่ยนแปลงความหนืดของน้ำมัน

หน่วยวัดค่าความหนืดตามมาตรฐานสำหรับน้ำมันอุตสาหกรรมคือ mm²/s ที่ 40°C น้ำมันที่มีความหนืดเพิ่มขึ้นถึง 10% เมื่อเทียบกับความหนืดของน้ำมันใหม่เป็นสัญญาณเตือนที่บ่งชี้ว่าอายุการใช้งานของน้ำมันกำลังหมดลง ในกรณีความหนืดเพิ่มขึ้นถึง 20% น้ำมันจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนถ่ายอย่างแน่นอน แต่หากการเปลี่ยนแปลงค่าความหนืดเป็นผลมาจากการการเติมน้ำมันในขั้นตอนการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันที่ไม่ถูกต้อง การชดเชยโดยการเติมน้ำมันเพิ่มเพื่อทดแทนการพร่องของน้ำมันอันเกิดจากการใช้งาน ด้วยเกรดความหนืดที่ถูกต้องตามมาตรฐาน จะช่วยให้ความหนืดของน้ำมันค่อยๆกลับคืนสู่สภาพปกติได้

4.2 ความเป็นกรดที่เกิดจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสสามารถส่งผลกระทบต่อสารหล่อลื่นในหลายรูปแบบ โดยส่วนใหญ่จะเป็นสารเติมแต่งป้องกันการสึกหรอ (AW) หรือส่วนประกอบของน้ำมันหล่อลื่นชนิดเอสเทอร์ที่ได้รับผลกระทบ ซึ่งการเกิดไฮโดรไลซิสสามารถตรวจพบได้โดยการวัดค่าความเป็น กรดในน้ำมัน

สำหรับผลิตภัณฑ์ของทางคลูเบอร์ฯ มีสูตรและส่วนผสมที่ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของสารเติมแต่งที่มีความเสถียรต่อปฏิกิริยาไฮโดรไลติก อย่างไรก็ตามในกรณีที่รุนแรงมาก การเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสสามารถเกิดขึ้นได้ในระบบที่มีการปนเปื้อนด้วยน้ำ

การไฮโดรไลซิสของส่วนประกอบน้ำมันหล่อลื่นชนิดเอสเทอร์ จะทำให้ระดับค่าความเป็นกรดค่อยๆเพิ่มขึ้นอย่างคงที่ เมื่อเทียบกับกราฟของการเพิ่มขึ้นของค่าความเป็นกรดที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นก่อนหน้านี้

การกำหนดช่วงเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันหล่อลื่นแบบตายตัว จะกลายเป็นเรื่องยากทันที หากปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นกับน้ำมันที่กำลังใช้งานอยู่ในระบบ จากกราฟการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของความเป็นกรดแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงปัญหาที่เกิดขึ้น

6. องค์ประกอบของสารเติมแต่ง เศษโลหะจากการสึกหรอ และที่มาของการปนเปื้อน

ในกระบวนการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมันใช้แล้ว องค์ประกอบต่างๆที่ถูกตรวจพบสามารถจำแนกถึงที่มาได้อย่างหลากหลาย องค์ประกอบบางอย่างมาจากสารเติมแต่งที่ตั้งใจใส่ลงไปในน้ำมันหล่อลื่น หรือองค์ประกอบบางอย่างเกิดจากการปนเปื้อนจากภายนอก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบถึงปริมาณขององค์ประกอบต่างๆในน้ำมันแต่ละประเภทเพื่อใช้ในการวิเคราะห์

ในตารางถัดไป จะแสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบโดยทั่วไป ที่พบอยู่ในน้ำมันหล่อลื่นของทางคลูเบอร์ ฯ หรือน้ำมันหล่อลื่นยี่ห้ออื่นๆก็ตาม ซึ่งมีทั้งสารเติมแต่งหรือสิ่งปนเปื้อนในน้ำมันหล่อลื่น