SMEREN  
Maintenance Magazine 152 – juni 2021

Online olieanalyse vervangt staalname nog niet

Voor alle systemen waarin pompen en motoren actief zijn, is olieanalyse een essentieel voorspellend hulpmiddel voor efficiënt onderhoud. Een nadeel is de omslachtige werkwijze met monstername en labo-analyses, waarbij makkelijk iets verkeerd kan lopen. De evolutie in sensoren lijkt hier voor een omslag te zorgen, al moeten we het kind niet met het badwater weggooien.

Er zijn uiteraard meerdere meettechnieken die hun merites hebben. Thermografie leent zich binnen conditiebewaking prima voor het tijdig detecteren van een storing door het aangeven van anomalieën in de temperatuur. Trillingsanalyse zal mits een degelijke kwaliteit van de analyse iets kunnen vertellen over de mogelijke oorzaak van een probleem, zoals onbalans of defecte lagers. Waarom blijft olieanalyse dan zo waardevol? Het antwoord is tweeledig: Olieanalyse laat al in een vroeg stadium toe om problemen met de smering te detecteren, zoals de verontreiniging door deeltjes, vochtgehalte, temperatuurgedrag en varnish. Door deze factoren en hun onderliggende trends te analyseren, kan ingegrepen worden voor een storing effectief plaatsvindt. Bovendien gaat een analyse zeer breed, waardoor een enorm breed scala aan mogelijke anomalieën kan gedetecteerd worden.

Olieanalyse blijft onmisbaar

Bovendien is olieanalyse ongevoelig voor externe invloeden, iets wat bij pakweg trillingsmetingen vaak minder evident is en toch enige expertise vereist van de uitvoerder om dit te detecteren. Een grote hinderpaal bij olieanalyses is de omslachtige werkwijze: een monster nemen, opsturen en wachten op het resultaat van het extern labo. Dat duurt niet alleen zijn tijd, er kan ook makkelijk iets verkeerd lopen. Vooral bij de staalname is er een risico voor potentiële fouten, zoals een verkeerd afnamepunt of externe verontreiniging, maar ook de afhankelijkheid van een veelal extern labo is voor velen een doorn in het oog. Het is extra zuur als de motor of installatie net vastloopt op het moment dat een monster dat op problemen had kunnen wijzen, nog in de verwerkingsfase in het labo zit. Wie dat proces zelf wil in handen houden, moet dan weer de investering maken in een degelijk labo en geschikt personeel vinden om het te exploiteren.

Vandaag zijn er sensoren beschikbaar die quasi elke fysische of chemische eigenschap van de smering kunnen meten

Brengt realtime analyse zoden aan de dijk?

Er wordt dus met belangstelling uitgekeken naar methodes die deze werkwijze kunnen verbeteren. Realtime analyse is hier veelbelovend en gebeurt al voor trillingen en temperatuur. Ook voor olieanalyse zou dit een enorme stap voorwaarts betekenen. De diverse factoren die de oliekwaliteit bepalen worden in dergelijk systeem voortdurend gemeten en al dan niet draadloos gecommuniceerd met de operatoren. Twee grote voordelen springen er uit: de snelheid waarmee de operator de meetresultaten te zien krijgt en (belangrijker nog) de continue meting. Dit in tegenstelling tot een standaard olieanalyse via het labo, die de facto een momentopname is met alle potentiële gevolgen van dien. We hebben het raden naar wat er gebeurt tussen twee meetmomenten door. Starten/stoppen van pompen, kleppen en actuatoren kan bijvoorbeeld een sterke invloed uitoefenen op de meting van het aantal ongewenste partikels in de olie. Met een continue meting kan deze tijdelijke opstoot perfect in kaart gebracht worden, iets wat met een momentane monstername veel moeilijker is. Bovendien kan een continue meting van dergelijke snel veranderende varia-belen meer vertellen over de invloed van andere componenten op de meetwaardes, wat het makkelijker maakt om de installatie te optimaliseren. In een volgende fase zou het automatisch aanpassen van de smering op basis van de realtime resultaten dan aan de orde kunnen komen, al is die benadering vandaag nog eerder embryonaal te noemen. Het blijft beperkt tot het monitoren van de gegevens en het achteraf eventueel aanpassen van de machine of smeeropties.

Welke metingen?

Er zijn twee belangrijke invloeden die deze continu meting kunnen faciliteren: het goedkoper worden van sensoren en de betere kwaliteit van draadloze communicatiesystemen. Naast de bekende sensoren voor het bepalen van de partikels van 4, 6 en 14 μm, het meten van de viscositeit, niveaumetingen, saturatie van filters en temperatuurmetingen is het aantal beschikbare types de afgelopen jaren enorm toegenomen. Vandaag zijn er sensoren beschikbaar die quasi elke fysische of chemische eigenschap van de smering kunnen meten, ook de grootheden die tot voor kort enkel in het labo konden nagegaan worden. Zaken als infraroodspectroscopie (FTIR), zuur- en basenummer bepaling (TAN en TBN) zijn vandaag beschikbaar in sensorvorm. Het is uiteraard zo dat de meest volatiele grootheden het meest interessant zijn om continu op te volgen in een realtime systeem. De viscositeit van olie verandert bijvoorbeeld maar zeer langzaam wat dit tot een minder effectieve meting maakt in dit systeem, al zijn er wel toepassingen waar dit zijn nut kan bewijzen. Denk bijvoorbeeld aan locaties waar frequente staalnames moeilijk liggen, zoals in de scheepvaart of in gevaarlijke omgevingen. Daar komt bovenop dat de kosten-batenanalyse van specifieke sensoren wel eens aan de verkeerde kant van de balans terechtkomt.

Draadloze communicatie

Om tegemoet te komen aan verzuchtingen zoals het gebrek aan technisch personeel kan de communicatie van dergelijk systeem vandaag draadloos verlopen. De verbeterde batterijtechnologie die naast de sensor de communicatie voedt, ligt hier aan de grondslag. Dit heeft het bijkomende voordeel dat de eerder opgenoemde minder toegankelijke plaatsen nu ook voorzien kunnen worden van sensoren. Meestal worden deze in een mesh configuratie geplaatst, wat hen toelaat om optimaal te communiceren met de best mogelijke dekking, want het systeem zoekt zelfstandig naar de meest optimale communicatieroute. Betekent dit alles dat we definitief de doodsklokken moeten luiden voor de laboanalyses? Wellicht nog niet, al zal hun functie veranderen naar een meer curatieve insteek. De eerstelijnssensoren kunnen de potentiële problemen in een vroeg stadium aangeven, laboanalyses zullen blijvend ingezet worden om de onderliggende oorzaken en redenen beter te achterhalen.

Door Sammy Soetaert