Справочник

Анализ масла на судне при техническом обслуживании судового оборудования

СУДНО СНАБЖЕНИЯ ВМС США: ПРОВЕРКА ТОЧНОСТИ

Рис. 14-1: Судно снабжения ВМС США "Watson" в море
Рис. 14-1: Судно снабжения ВМС США "Watson" в море

Судно снабжения ВМС США (USNS) "Watson" — одно из крупных, среднеходных судов с бескрановой погрузкой и выгрузкой (класс Ро-Ро), которое значительно увеличило способность страны к переброске войск морским транспортом. На вооружении судна снабжения "Watson" имеется значительное количество оборудования, включая главные двигатели, генераторы и подъемные краны, которые нуждаются в регулярных проверках масла для выявления потенциальных проблем и исключения возможности полного отказа.

На управляемом компанией Ocean Shipholdings Inc. по контракту с Командованием военно-морских перевозок судне снабжения "Watson" ранее использовались тестовые наборы для анализа масла, но затем обнаружилось, что такие тесты отнимают много времени. Кроме того, инженеры поставили под сомнение точность этих измерений.

Три года назад судно было переведено на использование портативных мониторов состояния смазки, а год назад в его арсенал был добавлен портативный вискозиметр для анализа масла.

"Портативные приборы помогают нам выполнять больше работы за меньшее время, обеспечивая при этом более точные и надежные результаты, чем наборы для отдельных тестов», — сказал Уильям Маус из компании Ocean Shipholdings, старший механик судна снабжения ВМС США "Watson". "Когда я показываю их специалистам с других кораблей, они спрашивают: "А когда мы сможем получить их?""

ГЛАВНАЯ ВОЕННАЯ ДВИЖУЩАЯ СИЛА

Рис. 14-2: Гусеничные машины армии США погружены на борт судна снабжения ВМС США «Watson» с бескрановой погрузкой и выгрузкой (класс Ро-Ро)
Рис. 14-2: Гусеничные машины армии США погружены на борт судна снабжения ВМС США «Watson» с бескрановой погрузкой и выгрузкой (класс Ро-Ро)

В подчинении Командования военно-морских перевозок находится примерно 110 вспомогательных судов с гражданским экипажем, которые пополняют запасы кораблей ВМС США, заранее размещают стратегические военные грузы в море по всему миру и перемещают военные грузы и припасы, используемые развернутыми силами США и партнеров по коалиции.

Судно снабжения "Watson" может нести различное военное оборудование для поддержки операций армии и морской пехоты. "Watson" и другие суда этого класса были основными перевозчиками военной техники во время операций "Несокрушимая свобода" и "Свобода Ирака", а также во время военных операций в Афганистане и Ираке, которые начались после террористических атак в сентябре 2001 года.

"Watson" имеет длину 950 футов, ширину 106 футов, полное водоизмещение 62 644 тонны и эксплуатационную скорость 24 узла. Его грузовместимость составляет более 380 000 квадратных футов, что эквивалентно почти восьми футбольным полям. Судно оснащено двумя газотурбинными двигателями, каждый эффективной мощностью 32 000 л.с., приводящими в движение два гребных вала с 24-футовыми гребными винтами с регулируемым шагом при частоте вращения 95 об/мин на полной мощности. Судовые дизель-генераторы могут производить 12 500 кВт электроэнергии. На судне множество подъемных кранов с гидравлическим приводом, грузовые двери и аппарели.

МАСЛО: КРИТИЧЕСКАЯ ВАЖНОСТЬ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СТРАТЕГИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ

Рис. 14-3: Результаты измерения вязкости масла отображаются на дисплее прибора Q3000.
Рис. 14-3: Результаты измерения вязкости масла отображаются на дисплее прибора Q3000.

"Наш инженерный отдел состоит из 11 человек, что немного для 950-футового судна", — сказал Маус. — "Мы несем ответственность за оборудование на миллионы долларов, которое в любой момент может стать критически важным для нашей национальной обороны. Как и на всех крупных кораблях ВМФ, анализ масла играет важную роль на "Watson", предупреждая нас о проблемах, которые могут повредить жизненно важную систему". Информация, полученная при анализе масла, позволяет Маусу и его команде эффективно распределять ограниченные ресурсы и планировать техническое обслуживание на основе фактических потребностей, а не простых интервалов времени.

В прошлом инженеры судна "Watson" использовали тестовые наборы для анализа масла. Инженеры собирали пробы масла, приносили их в пункт управления и смешивали с химическими веществами из тестового набора. Было необходимо провести тесты в пункте управления, чтобы обеспечить стабильную среду для тестовых химикатов и тестового оборудования. Химические вещества, используемые в процессе анализа, классифицируются как опасные, что создает проблемы при транспортировке химикатов и утилизации использованных реагентов.

Обычно требуется около пяти минут для отбора пробы, пять минут, чтобы доставить ее в пункт управления, и пять минут, чтобы выполнить каждый из пяти тестов, необходимых для анализа масла генератора, в общей сложности — 35 минут. Мауса беспокоили точность и повторяемость, поскольку тесты зависели от использования точного количества масла и химреагентов, а также от надежности базового оборудования набора. Он также был обеспокоен необходимостью работы с опасными химическими веществами.

Было найдено альтернативное решение благодаря появлению портативного монитора состояния смазочных материалов Spectro FluidScan Q1000 и портативного вискозиметра SpectroVisc Q3000. Прибор Q1000 выполняет 87 тестов и дает 174 результата, что занимает примерно две трети времени, которое требовалось на проведение 138 тестов, дающих 138 результатов с помощью тестового набора для химического анализа. Но операторы судна "Watson" хотели быть уверенными, что эти результаты тестов точны и надежны, а не просто быстры.

Рис. 14-5: Портативный прибор Q1000
Рис. 14-5: Портативный прибор Q1000

ПРЯМОЕ СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Судно снабжения ВМС США "Watson" было одним из двух судов командования военно-морских перевозок, которым было поручено провести прямое сравнение традиционных одноразовых наборов для анализа смазочных материалов с портативными приборами, которые работают по тем же принципам, что и лабораторные приборы. Чтобы сравнить эффективность тестовых наборов и портативных приборов, персоналу судна "Watson" поручили провести определенное количество тестов в трех экземплярах — с помощью тестового набора, на портативном приборе и путем отправки пробы в лабораторию на берегу.

Прибор FluidScan Q1000 — надежный портативный инфракрасный спектрометр, который измеряет ряд ключевых параметров состояния масла как в синтетических, так и в минеральных смазочных материалах и жидкостях. Он может определять загрязнение, деградацию и перекрестное загрязнение смазочного материала на месте эксплуатации путем измерения основных параметров состояния масла.

Прибор FluidScan может легко определить общее кислотное число (TAN), общее щелочное число (TBN), окисление, нитрование, сульфатирование, истощение присадок, ненадлежащий смазочный материал, воду, гликоль, сажу, глицерин и FAME (метиловые эфиры жирных кислот) в биодизельном топливе.

Прибор SpectroVisc Q3000 был разработан для определения кинематической вязкости в полевых условиях в таких ситуациях, когда требуются немедленные результаты для определения состояния критически важного оборудования. Этот портативный прибор с батарейным питанием имеет сенсорный интерфейс и прост в использовании. Прибор SpectroVisc Q3000 не требует растворителей, проверок плотности и измерения температуры, анализирует каждую пробу при постоянной температуре, обеспечивая надлежащую точность без предварительных измерений.

ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ

"Первое, что мы заметили — приборы Spectro значительно упрощают процесс измерения состояния масла", — сказал Маус. — Приборы легкие, не требуют никаких химикатов или дополнительных действий, поэтому их можно переносить к оборудованию и проводить анализ на месте". Дополнительные преимущества, которые он отметил, заключаются в значительном сокращении количества масла, необходимого для анализа, и в отсутствии образования опасных материалов, требующих утилизации. "Прибор FluidScan Q1000 измеряет полный диапазон параметров состояния масла примерно за пять минут. Это время, которое требуется для измерения одного параметра с помощью тестового набора", — сказал Маус. Он подсчитал, что для отбора пробы масла из дизельного генератора требуется пять минут, еще пять минут — для измерения критических параметров анализатором состояния масла в генераторе и пять минут — для измерения вязкости, в общей сложности — 15 минут. Это меньше половины времени, необходимого для анализа с применением тестовых наборов.

"Когда мы стоим в порту и не эксплуатируем большое количество оборудования, мы экономим около 10 часов в неделю", — сказал Маус. "Когда мы в море, экономия составляет примерно 15 часов в неделю. Ответственность за анализ масла возложена на лицензированного инженера с множеством других обязанностей, поэтому эта экономия времени значительно облегчает его работу и позволяет сосредоточить больше усилий на техническом обслуживании и ремонте судна".

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ТОЧНОСТИ

Рис. 14-4: Анализ масла воздушного компрессора на борту судна снабжения "Watson" с использованием прибора Q3000
Рис. 14-4: Анализ масла воздушного компрессора на борту судна снабжения "Watson" с использованием прибора Q3000

Ключевой частью непосредственной оценки было сравнение точности портативных приборов и тестовых наборов. Тестирование в независимой лаборатории показало, что портативные приборы стабильно точны во всем диапазоне измерения параметров. Точность же тестовых наборов варьировалась от высокой до низкой, в зависимости от конкретного теста и внимательности лаборанта.

Например, были выявлены проблемы при измерении TBN с помощью тестовых наборов. Это измерение используется при анализе дизельного моторного масла для определения качества присадок, используемых для нейтрализации кислот, образующихся в качестве побочного продукта сгорания. Измерение с помощью тестового набора основано на исходном значении TBN в масле и требует его ввода. Судовые инженеры ввели это значение на основе технических характеристик, предоставленных производителем масла; однако точность этих характеристик вызывала сомнения. С другой стороны, прибор FluidScan Q1000 точно измеряет общее щелочное число, независимо от технических характеристик производителя. Кроме того, портативные приборы обеспечивают множество дополнительных измерений без дополнительных затрат средств или времени.

Маус добавил, что еще одним преимуществом использования портативных приборов является то, что их более высокая точность повышает уверенность в результатах и способствует сосредоточению усилий на профилактическом обслуживании.

"Точность портативных приборов дает нам уверенность в том, что мы можем разрабатывать нашу программу профилактического обслуживания, основываясь на их результатах. Мы можем точно отслеживать, что происходит, и вовремя выявлять проблемы, чтобы принять меры по их устранению. В то же время, если результаты будут хорошими, мы сможем продлить срок службы масел, чтобы сэкономить время и деньги". Помимо преимуществ, которые дает это оборудование, портативные приборы еще и дешевле, чем использовавшиеся ранее тестовые наборы, которые требовали пополнения химреагентов и периодической калибровки основного блока.

"По окончании испытательного периода наши ребята не хотели отказываться от приборов Spectro и возвращаться к тестовым наборам", — сказал Маус. — Командование Военно-морских сил согласилось с тем, что судно снабжения "Watson" может продолжать использовать комплекты компании Spectro, пока команда продолжает свои исследования. Мы надеемся, что они решат перевести весь флот на новые портативные приборы. Конечным результатом будет повышенная точность и большее количество измерений, что, в свою очередь, обеспечит более высокую готовность к проведению операций, сокращение расходов на техническое обслуживание и экономию времени, которое можно будет использовать для другой работы на судне. Наша будущая цель — интегрировать результаты, полученные с помощью новых приборов, в компьютерную программу технического обслуживания судна, чтобы результаты измерений автоматически становились доступными для берегового персонала в течение 24 часов после анализа проб".

Может быть интересно
Все статьи