Over de oxidatiegraad van gebruikte gasmotorolie monsters

Het olieverversingsinterval van stationaire gasmotoren verschilt van motor tot motor. Aan de hand van oliemonsters ontdekt u wanneer het tijd is om de olie te verversen. De oxidatiegraad is een van de elementen die van invloed zijn op het olieverversingsinterval. In dit artikel beschrijven we de verschillende methodes om de oxidatiegraad van monsters van gebruikte gasmotorolie te testen.

Bij de stationaire werking van een gasmotor is het olieverversingsinterval afhankelijk van de gaskwaliteit, de werking van de motor en het smeermiddel.

Een analyse van de olie, zoals QRAS (Q8Research Routine Analysis System), helpt het olieverversingsinterval te bepalen.

De twee belangrijkste eigenschappen om het olieverversingsinterval te bepalen:

  • afname van het Total Base Number (TBN)
  • toename van de oxidatiegraad

Verschillende testmethodes voor de oxidatiegraad

De meeste testprocedures, zoals voor TBN-tests, worden bepaald volgens ASTM-, DIN- of ISO-normen. Om de oxidatiegraad te achterhalen, gebruikt men verschillende methodes die allemaal gebaseerd zijn op infraroodspectroscopie, maar de resultaten van de oxidatiegraad kunnen variëren naargelang van de berekeningsmethode.

Figuur 1 toont de infrarode spectra van een gebruikte en verse Q8 Mahler HA-gasmotorolie. Hoewel de spectra zelf gelijkwaardig zullen zijn ongeacht de gebruikte testmethode, kan de berekende oxidatiegraad verschillen.

Figuur 1: infraroodabsorptiespectra van een gebruikte en verse Q8 Mahler HA
Figuur 1: infraroodabsorptiespectra van een gebruikte en verse Q8 Mahler HA

Om de oxidatiegraad van de olie aan te geven, verwezen OEM’s van gasmotoren vroeger enkel naar infraroodspectroscopie in het algemeen, in plaats van de gebruikte testmethode te vermelden. Tegenwoordig verwijzen ze in toenemende mate naar DIN 51453. Bij Q8Research zijn ook interne methodes (zoals KPI 99) ontwikkeld om de oxidatiewaarde te bepalen.

DIN 51453 oxidatietestmethode

DIN 51453 gebruikt de afstand in het differentiële IR-absorptiespectrum (IR-spectrumgebruikte olie – IR-spectrumverse olie) tussen de piekhoogte bij 1710 cm-1 en de basislijn als maat voor de oxidatiegraad. De basislijn is een rechte lijn in het differentiële spectrum tussen de punten bij golfgetallen 580 cm-1 en 1970 cm-1.

Figuur 2 is een overzicht van dit algemene principe in de DIN 51453-procedure.

Figuur 2: oxidatiegraad DIN 51453-procedure
Figuur 2: oxidatiegraad DIN 51453-procedure

Interne oxidatietestmethode van Q8Research

De interne methode KPI 99 gebruikt de hoogste piek tussen de golfgetallen 1670 cm-1 en 1760 cm-1 (in plaats van 1710 cm-1) om de oxidatiegraad te bepalen. Het verschil in de IR-absorptiespectra tussen de piekhoogte en de basislijn is een maat voor de oxidatiegraad. In de QRAS-procedure is de basislijn een horizontale lijn die het IR-spectrum van verse olie doorkruist op 1960 cm-1.

Figuur 3 is een overzicht van dit algemene principe in de KPI 99-procedure.

Figuur 4: oxidatiegraad als het onjuiste referentiespectrum wordt gebruikt.
Figuur 4: oxidatiegraad als het onjuiste referentiespectrum wordt gebruikt.

Wilt u meer weten over de Q8Research testmethode?

Waarom u een referentiespectrum nodig hebt

Voor de IR-spectra van Q8 Mahler HA-gasmotorolie zoals weergegeven in figuur 1, zijn dit de resultaten:

  • oxidatiegraad volgens DIN 51453 = 18,9 ABS/cm
  • oxidatiegraad volgens KPI 99 = 19,4 ABS/cm

In dit voorbeeld bedraagt het verschil 0,5 ABS/cm, hoewel het in andere gevallen groter kan zijn.

Why you need a reference spectrum

Om een correcte berekening van de oxidatiegraad te garanderen, moet er altijd een referentiespectrum van de verse olie beschikbaar zijn.

Als de oxidatiewaarde wordt berekend met het verkeerde verse referentiespectrum, kan deze ten onrechte als veel te hoog (of veel te laag) worden gerapporteerd. Dit principe wordt verduidelijkt in figuur 4.

Figuur 4: oxidatiegraad als het onjuiste referentiespectrum wordt gebruikt.
Figuur 4: oxidatiegraad als het onjuiste referentiespectrum wordt gebruikt.

Dit is vooral belangrijk voor gasmotorolie, aangezien de kwaliteit meestal wordt bepaald via een kwaliteitscontrole (bijvoorbeeld oxidatiewaarden) tijdens praktijktesten.

DIN 51453 wordt de industriestandaard

De DIN 51453 wordt steeds meer de industriestandaard om de oxidatiewaarde van gebruikte gasmotorolie te bepalen.

Wanneer u andere externe laboratoria inschakelt, kan de testmethode verschillen. We raden aan om een kopie van de testmethode aan te vragen, zodat u het testresultaat beter begrijpt.

Besluit

De oxidatiegraad is bij gasmotoroliën een van de eigenschappen die men gebruikt om het olieverversingsinterval en dus ook de kwaliteit van de olie te bepalen.

Om de oxidatiewaarde te bepalen, moet u rekening houden met de volgende factoren:

  • Er zijn verschillende berekeningsmethodes beschikbaar die kunnen resulteren in verschillende oxidatiewaarden voor dezelfde olie.
  • Om betrouwbare oxidatiewaarden te garanderen, moet u het juiste verse oliespectrum gebruiken.
Joris van der List

Door onze expert Joris van der List

Na 8 jaar gewerkt te hebben in het Kuwait Petroleum Research & Technology center in Rotterdam, maakte Joris van der List in 2011 de overstap naar Q8Oils. Naast zijn job als Technology Manager is hij expert in het Energiesegment, en heeft hij een achtergrond in machinebouw.

Stel Joris van der List een vraag


Stel een onderwerp voor