Ba ký hiệu hay bị đọc lướt trên TDS

Khi kiểm tra dầu hộp số turbine gió, nhiều đội bảo trì bắt đầu từ độ nhớt ISO VG 320 rồi dừng ở đó. Cách đọc này chưa đủ. Hộp số turbine phải làm việc dưới tải thay đổi, thường có tốc độ thấp nhưng mô-men lớn; vì vậy rủi ro không chỉ nằm ở độ nhớt mà còn ở xước bề mặt răng, micro-pitting và độ bền của ổ lăn.

Với Shell Omala S5 Wind 320, ba nhóm kết quả đáng đọc cùng nhau là FZG scuffing, FVA micro-pitting và FAG FE-8. Chúng không phải bảng thành tích để dùng thay cho kiểm tra thực tế. Chúng cho biết dầu mới đã vượt qua những phép thử nào trong điều kiện chuẩn, từ đó giúp kỹ sư đặt câu hỏi đúng khi so với yêu cầu OEM, lịch sử phân tích dầu và tình trạng hộp số.

TDS phiên bản 1.8 ghi đây là dầu bánh răng turbine gió tổng hợp, dùng nền metallocene PAO (mPAO). Các tính chất điển hình gồm độ nhớt động học 320 mm²/s ở 40°C, 39 mm²/s ở 100°C, chỉ số độ nhớt 170 và điểm rót chảy -48°C. Đây là dữ liệu của dầu mới, không phải kết quả dầu đang vận hành.

FZG: đọc khả năng chịu xước bề mặt răng

FZG là phép thử tải cho cặp bánh răng. Trong TDS, Shell Omala S5 Wind 320 đạt failure load stage tối thiểu 14 ở phép thử FZG chuẩn A20/8.3/90 và tối thiểu 14 ở phép thử double-speed A20/16.6/90. Con số này liên quan đến khả năng chống scuffing trong điều kiện thử quy định.

Điểm cần tránh là suy diễn “FZG 14” thành hộp số sẽ không mòn. Scuffing của hộp số thực tế còn phụ thuộc tải, nhiệt độ dầu, độ sạch, căn chỉnh, rung động, độ nhám bề mặt răng và tình trạng lọc. Nếu có dấu hiệu nhiệt cao, hạt kim loại hoặc rung tăng, không nên dùng riêng một con số FZG của dầu mới để kéo dài kỳ kiểm tra.

Cách dùng hợp lý hơn là đối chiếu yêu cầu dầu bôi trơn của OEM. Nếu OEM yêu cầu mức hiệu năng tương ứng, FZG là một phần của bộ bằng chứng kỹ thuật. Sau đó cần nhìn tiếp mẫu dầu đang chạy: độ nhớt, nước, độ sạch hạt và xu hướng kim loại mài mòn mới cho biết thiết bị đang phản ứng ra sao.

FVA micro-pitting: vì sao hộp số gió cần một dòng riêng

Micro-pitting là dạng hư hỏng bề mặt rất nhỏ trên răng bánh răng, có thể làm thay đổi bề mặt tiếp xúc theo thời gian. Nó không thể được đánh giá chỉ bằng cấp độ ISO VG. Trong TDS của Shell Omala S5 Wind 320, phép thử FVA micro-pitting ở điều kiện nhiệt độ thấp A20/8.3/60 ghi failure load stage tối thiểu 12; FVA Procedure No. 54 ghi fail load stage tối thiểu 10 và GFT-Class ở mức High.

Những kết quả này cho thấy nhà sản xuất đã đánh giá khả năng chống micro-pitting của công thức dầu theo phương pháp FVA. Tuy nhiên, chúng không thay thế xác nhận tương thích của OEM cho từng model gearbox. Trước khi đổi dầu, cần kiểm yêu cầu độ nhớt, loại dầu nền và danh sách chấp thuận trong tài liệu của hộp số hoặc từ bộ phận kỹ thuật OEM.

Shell nêu Omala S5 Wind 320 được thiết kế cho hộp số chính của turbine, cả điều kiện lạnh, ẩm và vị trí offshore. TDS cũng nêu dầu có thể dùng cho hộp số yaw và pitch khi hệ thống yêu cầu ISO VG 320 cùng dầu PAO hoặc dầu khoáng. Cụm “khi yêu cầu” là phần quan trọng: không phải mọi yaw hoặc pitch drive đều tự động dùng cùng một cấp nhớt.

FAG FE-8 và các dữ liệu phụ trợ cho ổ lăn

Răng bánh răng không phải chi tiết duy nhất cần bảo vệ. TDS ghi Shell Omala S5 Wind 320 đạt Pass trong phép thử ổ lăn FAG FE-8 theo DIN 51819. Ngoài ra, dầu có kết quả Pass về chống gỉ với nước biển trong 24 giờ theo ASTM D665B và SKF EMCOR 0-0 cho bảo vệ chống ăn mòn ổ lăn trong môi trường nước biển.

Các dữ liệu này có ích khi đánh giá môi trường ẩm hoặc có nguy cơ nước xâm nhập, nhưng không nên biến thành lời hứa rằng hộp số chịu nước vô hạn. Nước vào hệ thống vẫn cần được phát hiện và xử lý sớm. Theo TDS, dầu mới có yêu cầu tách nước, giải phóng khí và kiểm soát tạo bọt; trong vận hành, các chỉ tiêu đó nên được theo dõi bằng phân tích dầu và kiểm tra nguyên nhân xâm nhập nước.

Đối với turbine ở khu vực có nhiệt độ thấp, điểm rót chảy -48°C và chỉ số độ nhớt 170 là thông tin cần xem cùng điều kiện khởi động thực tế. Độ nhớt tại nhiệt độ vận hành, loại bơm, đường ống và giới hạn của OEM mới quyết định khả năng tuần hoàn của cả hệ thống.

Quy trình đọc TDS trước khi quyết định đổi dầu

Trước hết, lấy tài liệu của OEM hoặc gearbox maker để xác nhận cấp ISO VG, loại dầu nền và chấp thuận cần có. Sau đó đặt TDS của dầu đang dùng cạnh TDS của dầu dự kiến thay, so sánh từng hạng mục liên quan thay vì chỉ so một chỉ tiêu nổi bật. Với Omala S5 Wind 320, phần cần xem gồm độ nhớt, các phép thử FZG và FVA, dữ liệu ổ lăn, chống ăn mòn, tương thích vật liệu và hướng dẫn chuyển đổi dầu.

TDS nêu dầu tương thích với các dầu bánh răng PAO khác của Shell. Để khai thác đầy đủ hiệu năng khi chuyển sang Omala S5 Wind, Shell khuyến nghị xả hoàn toàn, súc rửa rồi nạp dầu mới. Việc này vẫn cần được điều chỉnh theo quy trình OEM và đánh giá lượng dầu tồn trong bộ làm mát, đường ống, lọc và các khoang phụ.

Cuối cùng, chốt một kế hoạch theo dõi sau đổi dầu: lấy mẫu dầu nền, theo dõi độ nhớt, nước, độ sạch và hạt mài mòn theo xu hướng. TDS là điểm khởi đầu để chọn đúng sản phẩm; dữ liệu vận hành mới là cơ sở để quyết định khoảng thay dầu và hành động bảo trì cho từng turbine.

Nguồn tham khảo

Shell, Technical Data Sheet: Shell Omala S5 Wind 320, phiên bản 1.8, 06/03/2023.
Shell Omala S5 Wind, Shell US.
Shell 3D Power Generation Application Guide: Wind.