YALAMA YAINDAN ARIZA TESBT

MURAT KANAT

makinalar, makinalar iin ok zor saylacak koullarda hizmet verirler. Bu makinalarda zellikle evre kirlilii, makina arzalarnn nedenlerinden en bata gelenidir. ayet bu temel neden ortadan kaldrlabilirse, i makinalarnda arzalar arasnda geen sre (MTBF) uzayacak ve makinann hizmette kalan sresi ve mr artaca gibi, arza ve dolaysyla da bakm ve yedek para maliyetleri azalacaktr. Bu ilemin yaplabilmesinde temel art, kullanlan dili ve yatak yalarnn ve hidrolik yalarnn teknolojinin gereklerine uygun ekilde ve aralklarla analizinin yaplp kirlilik nleyici sistemlerin ne derecede baarl olduklarnn tanmlanmas, varsa problemlerin giderilmesidir. Yaplacak analizlerle yan hizmete devam edip edemeyeceine, yan niteliklerinin tanmlanmasndan sonra karar verilebilecektir. lkemizde, rnein Almanya ile karlatrldnda, ayn ama iin gereinin neredeyse 4 kat y kullanlmaktadr. Bunun nedeni, kullanc yan gerek y ya , y g durumu hakknda -parmakla yaplan ve hi geerli olmayan bir muayene dndabilgi sahibi olmad iin, risk almak yerine yaa harcanan onca paraya sarf gideri adn verilerek ou iletmede bu konunun gndemden kaldrlmasdr. Bu bildiride, ya analizi, makina mr ve arzalarn nlenmesi konular ilendii gibi, nasl ya tasarrufu yaplaca da irdelenen konulardan biridir.

Giri Makina arzalarnn temel nedenleri ortadan kaldrlrsa, arza bakm bakm ekiplerinin ana sorunu olmadan kacak ve ekipler de "bozulan tamir etmek" yerine, esas ileri olan "arzay nlemeye ynelik bakm" ilerine ynelebileceklerdir. Ancak, arzann temel kaynaklarn ortadan kaldrmann ilk fonksiyonu, bakm ekiplerinin g y , p grev y p yapsn deitirmek deil, esas olarak , bakm maliyetlerini drmek ve makina ve komponent mrn nemli lde arttrmaktr. Proaktif Bakm (nleyici Bakm) olarak 1980'li yllarda ileri atlan bakm teknolojisinin temelinde ya bakm yatmaktadr. Zira, yaplan almalar, mekanik arzalarn % 42'sinin kaynann ya kirlilii ve yalamayla ilgili sorunlar olduunu ortaya koymutur. O nedenle, bilinli ya kullanmnn ve ya kalitesinin korunmas ok nemli bir unsurdur. Gnmzde, ti i i fi G d ya reticisi firmalar, mteri hizmetleri ve pazarlama taktii olarak l t i hi tl i l t ktii l k ya kullanm yksek olan mterilerinin ya analizlerini yapmakta ve nemli bir katk salamaktadrlar. Ancak, verilen raporlarda sunulan bilgilerin neyi ifade ettiini bilmek, kanmzca byle bir rapora sahip olmaktan da nemlidir.

Ya Analizleri Ne Sklkta Yaplmaldr? Birok i makinasnda, fabrikalardaki makinalarda ve kara, hava ve deniz tatlarnda ya analizleri yaplmaktadr. Ancak tecrbemiz, bu testlerin ou uygulamada pek bir anlam tamayan ve spot kontrol grevi grmekten baka etkisi olmayan analizler olduunu gstermektedir. Ama, Trk Hava Kuvvetleri helikopterlerin l h lik t l i yalarnda h 25 saatlik uu sonunda ya rnei alp analizler d her tlik d i l li l yapmaktadr. Ayn durum, asker uaklarmz iin benzer srelerde yaplmaktadr. Trk Hava Yollar uaklarnn da uluslararas standartlarn ngrd erevede ya analizi yaptrd bilinmektedir. Oysa, zellikle fabrikalardaki makinalar ve i makinalarnda durum pek de bu ekilde deildir. Ya analizi skl konusundaki genel kan, 60 gnden daha uzun aralklarla yaplan analizlerin sadece spot kontrol anlam tad ve bir makinadaki gidii g gstermesi asndan pek anlaml olmad ynndedir. O nedenle, nerilen, eer p y , , makina imaltsnn daha ksa bir sre iin nerisi varsa onu geerli olarak saymak, yoksa da en fazla 60 gn aralkla analiz yaptrmaktr. Aslnda, zellikle i makinalarnda bu srenin daha ksa tutulmasnda yarar vardr. Zira, i makinalarnn zor alma koullarnda analizler arasndaki srenin daha ksa tutulmas yarar salar.

Ya Analiz Raporu ve Anlattklar Ya analiz raporlarnda esas olarak birka bilgi alan vardr: - Temel Referans Bilgileri - Yan zellikleri - Katk Maddelerinin Durumu - Anma Elementlerinin Miktar - Temel Referans Bilgileri Bu alanda, numune gnderenle ve numunenin alnd makina ve kullanlan yala ilgili bilgiler vardr. Makinann ad, kodu, yan cinsi, miktar ve alma sresi bu blgede verilir. - Yan zellikleri Yan temel fiziksel zelliklerinin bilinmesi, o yan kullanmna devam edilip edilemeyeceini tanmlayan parametrelerden biridir. Hidrolik ve dili yalaryla ilgili en nemli unsurlar unlardr: - Viskozite - Kirlilik saym - TAN veya TBN deeri - Su miktar Dili yalarnda bu listeye anma elementleri ile ilgili bilgileri de eklemek gerekir.

Viskozite Genellikle tanmlamada kinematik viskozite birimi olan cSt (centiStoke) kullanlr. Hidrolik ve dili yalarnda viskozite asndan kullanm aral -%10 il +%20'dir. Kalnlam (viskozite si artm) yada ar derecede kirlilik ve/veya reineleme olduunu gsterir. ncelmi (viskozitesi azalm) yan viskozitesinin dklnn nedeni yakt karmas, yanllkla ince ya nedeni, karmas kartrlmas veya yan yorulmasndan kaynaklanan molekler zincirlerin kopmas olabilir. Laboratuarlarda kinematik viskozite lm ASTM (American Society for Testing and Materials - Amerikan Test ve Malzeme Dernei) yntemlerinden ASTM D445 ile yaplr. Bu yntemde ya numunesinin belli derecede scaklkta tutulan bir ya banyosunda bulunan ince kapiler bir borudan yerekimi etkisi altnda akmas salanr. Akma sresine bal olarak y kinematik viskozitesi yan cSt (mm2/sn) cinsinden bulunur. Ya viskozitesi, daha pratik saha yntemlerinde genellikle "den bilya" yntemi kullanan el cihazlar ile bulunabilir. Bu cihazlarda, zellikleri bilinen bir bilyann iki nokta arasnda dme sresinden, yan cSt cinsinden viskozitesi bulunur. Bu cihazlar, her ne kadar ASTM yntemi olmasalar da, ya retimi ve aratrma/gelitirme ile ilgili deil de kullanm ile ilgili durumlarda, ASTM cihazlarnn rettii sonular retmekte ve kullanc iin byk kolaylk salar.

ekil 1. ASTM D445 viskozite cihaz

Viskozite deerlendirmede genel kural Yanz, kullanlmam yaa oranla %10'dan daha fazla incelmi ise, kesinlikle kullanlamaz. Eer %20'den daha fazla kalnlam ise, o zaman kalnlamann nedenini bulmak gerekir. Kirlilik nedeniyle kalnlam ise ya filtre edilerek belki kurtarlabilir; ancak reineleme gibi kimyasal bozulma var ve TAN deeri kabul edilebilir snrlar dna km ise kullanlamaz.

ekil 2. Pratik bir el viskozimetresi

ekil 3. Pratik elektronik viskozimetre

- Ya Kirlilii Bu almada zellikle i makinalarnda ok nemli bir parametre olan ve hem yan mrn hem de i makinasnn mrn ve arza skln tanmlayan bir unsur olan "ya kirlilii" zerinde duracaz. makinalarnda kullanlan hidrolik ve dili yalarnn kalitesini etkileyen en nemli unsur, partikl kirliliidir. Zira partikl kirlilii, ierdii elementlerle yan kimyasn etkiledii gibi, gibi tribolojik ve reolojik zellikleri ile anmalara neden olmaktadr. olmaktadr Yada partikl kirlilii olabilecei gibi, gaz kirlilii (rnein, hidrolik yalarnda hava nedeniyle kprme) ve sv kirlilii (rnein, karter yana yakt karmas) de yan kalitesini bozan ve makina mrn negatif ynde etkileyen srelerdir. Yada kirliliin boyutlar ve kirliliin malzemesi de nemli faktrlerin banda gelir. Birbirine kar hareket eden elemanlar arasndaki klerense yakn bir boyuttaki partikller, en byk tahribat yaparlar. rnein; servo-valflerde bu klerens 3-5 mikron, rulmanlarda 510 mikron deerlerinde olduu iin, bu deerlere yakn byklkteki partikller maksimum tahribata aar. Bu nedenle, bu tip makina elemanlarnn bulunduu makinalarda filtre , p seiminde ok dikkatli olmak gerekir. Ancak yaplan aratrmalar gstermitir ki, 10 mikron'dan daha byk nominal gzenekli filtreler yadaki kirliliin ancak %10'unu tutabilmekte ve dolaysyla nemli bir grev grmemektedir. Bu konuda yaplan aratrmalarn en bilineni olan McPherson'un helikopter rulmanlarndaki anmalarn yadaki kirlilie ball konusundaki aratrmas, bu gerei en belirgin ekilde gzler nne sermitir.

Ya kirlilii deerlendirmede genel kural Kirlilikle ilgili genel kural koymak zordur. Ancak, hidrolik yalarnda ISO4406 14/11 (NAS 6 veya 7), dili yalarnda ise ISO4406 18/15 (NAS 9) limit deerleri kullanlr. Aslnda, makina tipine gre bu limit deerler farkllk gsterebilir. zellikle, servovalflerde kullanlan hidrolik yalarnda 12/9 dah arand durumlar vardr. Ya kirlilii tanmlama ve sayma yntemleri Kirlilii ifade etmekte genellikle bir mililitre ya numunesinde belli bir ortalama mikron byklkteki partikllerin says kullanlr. Kirlilik saymnda kullanlan ISO4406 standard en son 1999 ylnda gncellenmitir. Bu standatta, R1/R2/R3'de kullanlan R "Ranj Says" 1-30 arasndaki saylarla deiir ve 1 mL ya numunesinde bulunan partikl says arasnda ~2R eklinde bir balant vardr. rnein; R=4,1 mL yada, 24=16, 216=65,536alnarak, yaklak rakam 64,000 bulunur. Buna bal olarak, Tablo 1'de verilen ISO4406 tablosu oluturulur. Bu tablo, genellikle sadece R=24'e kadar hazrlanr, zira bunun zerinde kirlilii lebilecek bir cihaz olmad gibi, bundan daha kirli bir ya lmenin de pek bir mant yoktur. ISO4406 standard, >5 mm ve >15 mm partikllerin 1 mL deki miktarn ifade edecek standard mL'deki ekilde yazlan iki rakamla, rnein 19/14 olarak ifade edilirdi. Ancak, 1999'da kan standart yenilemesine gre, >2 mm, >5 mm ve >15 mm ifade eden R kodu ile tanmlanmaktadr, rnein 21/19/14 gibi. Buna gre, bu yan 1 mL'sinde 2 mm'lik partikllerden 10,000 il 20,000 adet, 5 mm partikllerden'lik 2,500 il 5,000 ve 15 mm'lik partikllerden ise 80 il 160 adet vardr.

Szme yntemi Ya kirliliini lmekte kullanlan en basit yntem, szme yntemi olarak bilinen ve yan ince gzenekli bir kt filtreden szlerek filtre kdnn kirlilie bal olarak renk deitirmesi ve bu rengin kalibreli renk etelesi ile karlatrlmas ile yaplr. Ancak elbette ki, bu yntem son derece afak olup sadece yzeysel bir fikir vermekte kullanlabilir. Ama sahadaki kullanc, bu yntemi kullanarak bir deerlendirme yapabilir ve ayet kirlenmede art grrse o zaman numuneyi bir ya analiz laboratuarna gndererek daha st dzey bir yntemle kirliliin saylmasn ve bilimsel olarak tesbit edilmesini isteyebilir.

Lazerli yansma yntemi Bu yntemde ince bir klcal borudan geirilmekte olan ya numunesi, kalibreli bir lazer nna tutulur. Inn parlayarak bir alcya dnmesi ile yadaki partikllerin adedi ve byklkleri saylr. Lazerli cihazlarda en nemli konularn banda hassasiyeti cidd lde banda, etkileyen yan iindeki nem ve hava kabarc miktardr. Genellikle, iinde belli bir orann zerinde su bulunan numuneler, ya analizinin hatal kmasna neden olur. Baz cihazlar bunu tanyarak numuneyi geersiz sayarlar. Hava kabarcklar da bu cihazlarda sorun tekil eder, zira saym cihazlar kabarcklar da partikl kabul ederek saym yapar. Bunun nedeni, hava kabarcklarnn da lazer nnn krlmasna yol amasdr. Ancak numune basn altnda llerek kabarcklarn patlamas salanabilir. Baz cihazlar bu yntemle alr. Bu imkn olmayan cihazlarda ise, numuneyi vakumda tutarak hafife sallamak gerekir.

TAN veya TBN Deeri Madeni yalar, depolanmalar ve kullanlmalar sreci boyunca d etkilere maruzdur. Bu etkilerin yadaki en nemli sonucu, karbon (C) ve hidrojen (H) atomlarndan oluan molekllere oksijen (O) giriini salayarak, yan asite (COOH) dnmesidir. Oluan deiik asitler, maden yan alt yzeylerde andrc ve korozif etki yaratrlar. O nedenle, ya imaltlar yada asitlemeyi dengelemek iin, yan iine alkalen katk maddeleri katarlar. Bunlar genellikle kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg), inko (Zn) ve P (fosfor) bileikleridir. Yan oksitlemesi, dolaysyla asit oluumu, yan iindeki alkalen maddelerin dzeyini lerek deerlendirilebilir. TAN (Total Acid Number - Toplam Asit Says) deeri, yan bir mililitresindeki asidi ntralize edecek alkalen madde potasyum hidroksit (KOH) miktarnn gram olarak ifadesidir. TAN deeri, hidrolik, dili ve trafo yalarnda kullanlr. Ancak, dizel ve benzinli motor yalarnda yanma artklar dierlerine oranla ar miktarda olduu iin, bu yalarda alkalen madde miktar ok yksektir ve asidi ntralize edecek alkalen yerine, yada asitleme srecinde artakalm alkalen madde miktar llr. TAN ve TBN deerlendirmede genel kural TAN deeri kimi kullancya gre +0,6 il 1,0 arasnda artmsa, kullanlmayacak derecede oksitlenmi olduu kabul edilir. TBN deeri, rezerv alkaleni gsterdii iin kullanmda srekli der. Eer bir yan TBN deeri orijinal deerinin yarsnn altna dmse, o ya artk asitlemeyi yeterince nleyemeyecek derecede alkalensiz kalm demektir ve asitleme riski altndadr.

- Su Miktar Yada su, en tehlikeli d etkilerin banda gelir. Zira suyun iindeki oksijen, , g y j , karbon ve hidrojen ile birleerek asit yapabildii gibi, suyun bu zellii ile temas ettii yzeylerde korozyona neden olduu bilinmektedir. Su analizinde "ppm" (parts per million - milyonda bir) birimi kullanlr. Bu da hacim olarak ifade edildiinde %1=10.000 ppm anlamna gelir. Ayn ekilde %0,1= 1000 ppm ve %0,01= 100 ppm anlamna gelir. Yada su miktar laboratuarlarda Karl Fischer denilen bir titrasyon cihaz ile llr. Bu cihazn volmetrik ve kulometrik diye bilinen iki tr vardr. Kulometrik olan daha hassas sonular verir (