Kiểm tra độ nhớt dầu tại chỗ là một trong những cách nhanh nhất để bộ phận bảo trì nhận biết dầu đang quá đặc, quá loãng, dùng sai cấp hoặc có dấu hiệu biến chất trước khi sự cố ảnh hưởng rõ rệt đến máy móc. Tuy nhiên, độ nhớt thay đổi rất mạnh theo nhiệt độ nên chỉ nhìn bằng mắt hoặc cảm nhận bằng tay sẽ khó cho kết quả đáng tin cậy.
Muốn kiểm tra đúng, kỹ thuật viên cần kiểm soát điều kiện lấy mẫu, nhiệt độ, dầu đối chứng và phương pháp đo. Với những thiết bị quan trọng, kết quả tại chỗ nên được xem như công cụ sàng lọc ban đầu, sau đó gửi mẫu phân tích khi phát hiện dấu hiệu bất thường.
Độ nhớt dầu là gì và tại sao cần kiểm tra?
Độ nhớt thể hiện khả năng chống lại sự chảy của dầu. Hiểu đơn giản, dầu có độ nhớt càng cao thì càng đặc và chảy chậm; dầu có độ nhớt thấp sẽ loãng và chảy nhanh hơn.
Trong kỹ thuật bôi trơn thường gặp hai khái niệm:
- Độ nhớt động học, thường biểu thị bằng cSt hoặc mm²/s.
- Độ nhớt động lực học, thường biểu thị bằng cP hoặc mPa·s.
Đối với phần lớn dầu nhớt công nghiệp Shell, độ nhớt động học ở 40°C là thông số rất quan trọng để xác định cấp ISO VG. ISO 3448 thiết lập hệ thống phân cấp độ nhớt cho dầu công nghiệp và các chất lỏng liên quan; phương pháp xác định độ nhớt động học thường được tham chiếu theo ISO 3104.
Độ nhớt động học bằng cách đo thời gian một thể tích chất lỏng chảy qua nhớt kế mao quản đã hiệu chuẩn dưới tác dụng của trọng lực.
Tại sao độ nhớt dầu có thể thay đổi trong quá trình sử dụng?
Dầu đang sử dụng không phải lúc nào cũng giữ nguyên độ nhớt ban đầu. Sau hàng nghìn giờ vận hành, điều kiện nhiệt, tải, nhiễm bẩn và phản ứng hóa học có thể khiến đặc tính của dầu thay đổi.
Dầu bị loãng hơn
Độ nhớt giảm có thể xuất hiện khi dầu bị nhiễm nhiên liệu, pha nhầm dầu có cấp độ nhớt thấp hơn, suy giảm chất cải thiện chỉ số độ nhớt hoặc chịu tác động nhiệt và cắt cơ học.
Khi màng dầu trở nên quá mỏng, khả năng phân cách hai bề mặt ma sát giảm. Hệ quả có thể là tăng mài mòn, rò rỉ nội bộ trong hệ thống thủy lực và giảm khả năng chịu tải. Độ nhớt giảm đáng kể có thể dẫn tới mất màng dầu và gia tăng mài mòn.
Dầu trở nên đặc hơn
Độ nhớt tăng thường liên quan đến oxy hóa, nhiệt độ cao kéo dài, nhiễm bẩn hoặc trộn lẫn với dầu đặc hơn. Dầu quá đặc làm tăng lực cản dòng chảy, khiến bơm khó hút dầu hơn, đặc biệt ở thời điểm khởi động lạnh. Trong một số hệ thống, điều này còn làm tăng tổn thất năng lượng, nhiệt độ và nguy cơ thiếu dầu tại điểm bôi trơn.
Vì vậy, thay vì chỉ quan tâm dầu “còn sạch hay đã đen”, bộ phận bảo trì nên theo dõi xu hướng thay đổi độ nhớt theo thời gian.
Cách kiểm tra độ nhớt dầu tại chỗ
Không phải nhà máy nào cũng có phòng phân tích dầu. Trong thực tế, có thể kiểm tra theo nhiều cấp độ khác nhau tùy thiết bị, ngân sách và mức độ quan trọng của máy.
Bước 1: Xác định loại dầu và cấp độ nhớt đang sử dụng
Trước khi đo, cần biết chính xác dầu trong máy là loại nào, chẳng hạn:
- Dầu thủy lực ISO VG 32, 46 hoặc 68.
- Dầu bánh răng ISO VG 150, 220, 320…
- Dầu động cơ SAE 10W-30, 15W-40…
- Dầu máy nén khí, dầu tuần hoàn hoặc dầu truyền nhiệt.
Không nên lấy một mẫu dầu ISO VG 46 rồi so trực tiếp với dầu ISO VG 68 và kết luận dầu đã biến chất.
Với hệ thống thủy lực sử dụng dầu thủy lực Shell Tellus, cần xác định đúng dòng sản phẩm và cấp ISO VG trước khi đánh giá.
Bước 2: Lấy mẫu dầu đại diện
Mẫu dầu phải phản ánh đúng tình trạng dầu đang vận hành. Tốt nhất lấy tại điểm lấy mẫu cố định trên đường dầu tuần hoàn, sau khi thiết bị đã chạy đủ thời gian để dầu được trộn đều. Tránh lấy dầu trực tiếp từ đáy bồn nếu mục tiêu là đánh giá dầu đang vận hành, vì khu vực này có thể chứa nhiều nước, bùn và cặn hơn bình thường.
Dụng cụ đựng mẫu phải sạch, khô và không còn hóa chất hoặc dầu cũ.
Bước 3: Kiểm tra nhanh ngoại quan
Trước khi đo độ nhớt, hãy quan sát:
- Màu dầu.
- Độ trong.
- Cặn lơ lửng.
- Nước tự do.
- Bọt khí.
- Mùi cháy hoặc mùi bất thường.
Màu dầu không thể dùng để xác định chính xác độ nhớt, nhưng sự thay đổi lớn về màu, độ trong hoặc mùi có thể giúp phát hiện vấn đề để kiểm tra sâu hơn.
Bước 4: Đưa mẫu và dầu đối chứng về cùng nhiệt độ
Nguồn Mai An Đức nhấn mạnh rằng việc đưa ra giá trị độ nhớt mà không nói rõ nhiệt độ đo gần như không có nhiều ý nghĩa, bởi độ nhớt phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ. Đối với dầu công nghiệp, giá trị thường được xác định ở 40°C; với nhiều loại dầu động cơ, thông số ở 100°C cũng rất quan trọng.
Do đó, khi so sánh nhanh hai mẫu dầu tại hiện trường, mẫu dầu đang sử dụng và dầu mới đối chứng phải ở cùng nhiệt độ.
Bước 5: So sánh khả năng chảy
Một phép kiểm tra sàng lọc đơn giản là cho hai lượng dầu bằng nhau, một mẫu dầu đang sử dụng và một mẫu dầu mới đúng chủng loại, chảy trong cùng điều kiện qua dụng cụ giống nhau rồi so sánh thời gian chảy. Nếu mẫu đang sử dụng chảy nhanh hoặc chậm hơn rõ rệt, đó là dấu hiệu đáng để kiểm tra thêm.
Phương pháp này chỉ mang tính so sánh tương đối, không thể dùng để tuyên bố dầu có độ nhớt chính xác bao nhiêu cSt.
Bước 6: Sử dụng nhớt kế cầm tay khi cần kết quả định lượng
Nhà máy có chương trình bảo trì theo tình trạng có thể trang bị thiết bị đo độ nhớt tại hiện trường.
Tùy thiết bị, kết quả có thể được hiển thị trực tiếp hoặc so sánh với dầu chuẩn. Khi sử dụng cần đặc biệt chú ý:
- Hiệu chuẩn thiết bị.
- Nhiệt độ mẫu.
- Độ sạch của buồng đo.
- Bọt khí.
- Loại dầu được thiết bị hỗ trợ.
Điều kiện đo phải được giữ ổn định giữa các lần kiểm tra để dữ liệu theo thời gian có giá trị.
Bao nhiêu độ nhớt được xem là bình thường?
Không tồn tại một con số duy nhất áp dụng cho tất cả máy móc.
Điểm tham chiếu đầu tiên nên là độ nhớt của dầu mới đúng sản phẩm, kết hợp với yêu cầu của nhà sản xuất thiết bị và lịch sử phân tích của chính máy đó.
Các mức cảnh báo theo phần trăm thay đổi độ nhớt trong chương trình phân tích dầu, nhưng không nên máy móc áp dụng một ngưỡng chung cho mọi thiết bị, đặc biệt với máy có mức độ quan trọng cao.
Ví dụ, một bơm thủy lực có thể yêu cầu dầu hoạt động trong một khoảng độ nhớt nhất định. Điều này thực tế hơn việc chỉ nói rằng “máy đang dùng ISO VG 46 thì lúc nào dầu cũng phải có độ nhớt 46 cSt”, bởi con số ISO VG được tham chiếu tại điều kiện nhiệt độ quy định, trong khi máy có thể đang vận hành ở nhiệt độ cao hơn nhiều.
Nên xây dựng lịch kiểm tra độ nhớt như thế nào?
Với nhà máy có nhiều thiết bị, cách hiệu quả hơn là theo dõi độ nhớt theo xu hướng thay vì kiểm tra ngẫu nhiên.
Có thể lưu lại:
- Ngày lấy mẫu.
- Giờ vận hành của dầu.
- Loại dầu và cấp độ nhớt.
- Nhiệt độ dầu tại thời điểm lấy mẫu.
- Kết quả độ nhớt.
- Tình trạng màu, nước và cặn.
- Lịch bổ sung hoặc thay dầu.
- Các sự cố máy gần thời điểm lấy mẫu.
Khi có dữ liệu liên tục, đội bảo trì sẽ dễ nhận ra dầu đang thay đổi từ từ trước khi vượt khỏi vùng an toàn.
Đối với máy móc có yêu cầu dầu riêng từ hãng, nên ưu tiên thông số OEM và có thể tham khảo nhóm dầu nhớt OEM để xác định đúng yêu cầu sản phẩm. Với động cơ diesel sử dụng các sản phẩm thuộc dòng dầu động cơ Shell Rimula, việc đánh giá cũng cần dựa trên cấp SAE, tiêu chuẩn hiệu năng và điều kiện vận hành của động cơ thay vì áp dụng trực tiếp cách phân cấp ISO VG của dầu công nghiệp.
Kiểm tra độ nhớt dầu tại chỗ là một công cụ bảo trì hữu ích nếu được thực hiện đúng điều kiện. Điều quan trọng nhất không phải là nhìn dầu đặc hay loãng bằng mắt mà là lấy mẫu đại diện, kiểm soát nhiệt độ, so sánh với dầu chuẩn và theo dõi kết quả qua nhiều lần kiểm tra. Khi phát hiện độ nhớt thay đổi đáng kể, đừng vội kết luận dầu kém chất lượng. Hãy kiểm tra thêm nguyên nhân như nhiệt độ vận hành, nhiễm nước, nhiên liệu, trộn nhầm dầu, oxy hóa hoặc điều kiện tải.
Doanh nghiệp cần lựa chọn dầu phù hợp với từng hệ thống có thể tham khảo danh mục dầu nhớt công nghiệp Shell do Hồng Dương phân phối, đồng thời đối chiếu thông số sản phẩm với yêu cầu OEM và điều kiện vận hành thực tế trước khi quyết định cấp độ nhớt.