這份根據 CIMAC（International Council on Combustion Engines)的指南旨在幫助監測引擎設備的狀況，以避免昂貴的機械故障。在海上，主機或發電機發生故障可能帶來災難性後果，因此針對引擎內滑油進行分析是確保機械持續可靠運行的關鍵工具。它就像是機械的健康檢查，可以早期檢測磨損情況、潤滑劑狀況以及是否適合繼續使用。透過舊油(used oil)分析，您可以在損壞發生之前監測設備狀況，包括潤滑劑狀況和污染物和水分的存在。它還有助於檢測機油和機器的問題，並具有以下許多好處：
- 延長設備壽命：機油分析確保機械得到最佳潤滑，同時監測磨損和污染等問題。
- 延長潤滑劑壽命：機油分析清楚地顯示潤滑劑的狀況，避免過早更換。
- 減少設備停機時間：機油分析讓維護人員有機會在故障或停機之前檢測並解決問題，從而減少運營中的嚴重中斷。
何時取樣，樣本頻率的目標是實現定期的採樣模式，以建立機械和機油性能的可靠歷史趨勢。
- 遵循OEM建議的採樣間隔：根據您的設備，遵循原始設備製造商（OEM, 如MAN B&W, WIN GD...）建議的採樣間隔。
- 遵循船級社的指南：例如DNV、Lloyd’s Register和ABS等的指南。
- 在缺乏OEM指南的情況下，可以參考以下建議，以便在建立初始採樣頻率時提供一般指導:
- 低速引擎系統油：每1000至2000小時進行一次採樣。
- 低速引擎汽缸殘油：在達到高負載、每次更換燃料和更改油供給速率後進行採樣。請參考OEM的建議。
- 中速引擎：每500至1000小時進行一次採樣。
- 高速引擎：每250至500小時進行一次採樣。
如何取樣，每個樣本都必須具有代表性。為了獲得準確的分析結果，請遵循以下指南：
- 總是在採樣之前清洗採樣點：確保採樣點乾淨，以避免污染。
- 定期採樣：按照一致的間隔從正確的採樣位置進行採樣，使用適當的採樣技術。此外，應該從相同的位置和相同的程序進行定期採樣。
- 在運行溫度下進行採樣：通過採樣閥、真空泵或採樣管從運行中的機械中採樣。當油溫高於120°F（50°C）時，請小心操作。使用潤滑劑的安全數據表中建議的防護裝備。
- 使用乾淨的樣本瓶和採樣點：在乾淨的環境中進行採樣，並在填充後立即密封和標記樣本瓶。
- 記錄設備和樣本詳細信息：記錄這些數據以改善解釋並建立分析趨勢。
- 獲取新鮮的機油樣本作為基準。
舊油化驗分析結果的解讀相當重要，以下主要參數的資訊供參考。
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四衝程引擎。只有一套潤滑油系統，舊油分析結果的解讀與以下變數密切相關:
- 引擎燃燒的燃料類型，例如蒸餾燃料、殘留燃料、生物燃料、天然氣等。
- 潤滑油的質量和性能，以及其處理系統（淨化、分離 - 溫度設定和過濾 - 絕對網孔尺寸）。
- 引擎設計，例如以下條件會增加油的應力… 增加點火壓力、增加引擎或油的溫度、減少油的容量和低油消耗。
- 操作變數，例如系統內的油使用的時間、高負載或低負載引擎運行。
| 主要參數 | 改變 | 可能原因 | 潛在風險 |
|---|---|---|---|
| 黏度 | 增加 | 殘留燃料滲入、瀝青質、機油老化/氧化、污染、添加劑降解、淨化器操作不佳、高碳黑顆粒、錯誤的滑油黏度等級、乳化。 | 增加摩擦、溫度上升、軸承損壞、積碳。 |
| 黏度 | 減少 | 輕質燃油稀釋、油剪切、不正確的黏度等級。 | 軸承損壞。 |
| 鹼值 | 增加 | 添加了高鹼值油。 | 增加活塞上環間(piston top land)和排氣閥積碳。 |
| 鹼值 | 減少 | 高硫燃油影響。 | 缸套部件酸性腐蝕、積碳。 |
| 水分 | 增加 | 冷卻水洩漏、冷凝水、淨油器不正確的設定。 | 腐蝕、軸承損壞、油泥積碳、濾網堵堵塞。 |
| 閃火點 | 減少 | 輕質燃油稀釋。 | 黏度下降、軸承損壞。 |
| 不溶物 | 增加 | 殘留燃料滲入、瀝青質、機油老化/氧化、污染、磨損碎片、換油週期太長、不合適的淨油器操作。 | 黏度增加造成摩擦增加、軸承損壞、加速磨損、濾網堵塞、積碳、產生油泥。 |
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二衝程引擎系統油。二衝程低速主機有兩套潤滑油系統，負責缸套與活塞潤滑的是"汽缸油"，這屬一次性潤滑; 另一系統是潤滑區軸箱軸承的"系統油"。
- 具有以下功能：軸承潤滑、活塞冷卻、齒輪潤滑，並作為液壓流體。
- 系統油不應形成乳化，因為這會阻止離心機去除水分。
- 潤滑油處理系統（淨化、分離和過濾）的性能將對潤滑油的適用性產生重大影響。
- 影響系統油性能惡化的問題包括：活塞連杆填料箱的漏油量過高、水污染以及與燃料的污染。
| 主要參數 | 改變 | 可能原因 | 潛在風險 |
|---|---|---|---|
| 黏度 | 增加 | 填料函洩漏、機油老化/氧化、燃油污染、淨化器操作不佳、錯誤的滑油黏度等級。 | 增加軸承摩擦、積碳(活塞冷卻空間、軸承)。 |
| 黏度 | 減少 | 填料函洩漏、輕質燃油稀釋。 | 軸承損壞。 |
| 鹼值 | 增加 | 填料函洩漏、添加了高鹼值油。 | 影響油水分離。 |
| 鹼值 | 減少 | 選用錯誤滑油等級。 | 酸性腐蝕、區軸箱積碳。 |
| 水分 | 增加 | 冷卻水洩漏、循環水滲入(FW/SW)、冷凝水、淨油器不正確的設定。 | 腐蝕、形成酸性物質、降低添加劑效能、軸承損壞、油泥積碳、液壓系統失效、濾網堵堵塞。 |
| 閃火點 | 減少 | 輕質燃油稀釋(從燃油PUMP)。 | 黏度下降、較差潤滑性能、曲軸箱有爆炸疑慮。 |
| 不溶物 | 增加 | 殘留燃料滲入、磨損碎片、機油老化/氧化、不合適的淨油機操作。 | 黏度增加、加速磨損、濾網堵塞、積碳、產生油泥。 |
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二衝程引擎汽缸殘油(scrape down oil)。主機汽缸油面對燃燒室高溫、高壓等嚴格要求，在特性與品質要求上更為嚴苛。各主機廠家有各自的化驗規範，不定期會更新化驗數值的控制值，例如Service Letter。
| 主要參數 | 改變 | 可能原因 | 潛在風險 |
|---|---|---|---|
| 鹼值 | 太低 | 針對特定含硫量之燃油，汽缸油的BN選擇太低或注油率設定太低。 | 低溫腐蝕、磨損增加。 |
| 鹼值 | 太高 | 針對特定含硫量之燃油，汽缸油的BN選擇太高或注油率設定太高。 | 增加活塞上環間(piston top land)和活塞冠積碳、有可能發生缸套面拋光(polish)、磨損、排氣閥積碳等問題。 |
| 水分 | 增加 | 水分捕捉器效果不佳、冷卻水洩漏。 | 酸性腐蝕。 |
| 磨損成分, 鐵(總鐵值) | 超過OEM設定 | 缸套和活塞環腐蝕磨損和機械磨損、過低的汽缸油注油率。 | 不正常磨損。 |
| 金屬顆粒，鐵 | 增加 | 缸套和活塞環機械磨損、過低的汽缸油注油率。 | 不正常磨損。 |
| Cr, Mo, Cu, Al, Si, Va金屬 | 增加 | 填料函磨損、活塞環磨損、活塞裙磨損、燃油的觸媒微粒、不佳的燃燒狀態。 | 不正常磨損。 |
參考資料來源
- CIMAC Guideline Used engine oil analysis