روغن هیدرولیک چیست؟

با درود بیکران

هدف از این پست، ارائه پاسخ به پرسش مطرح شده از طرف یکی از مخاطبین این وبلاگ در زمینه تعریف روغن هیدرولیک است.

شرح سوال: روغن هیدرولیک چیست و با چه تست هایی شناخته می شود؟

بنا به تعریف، روغن هیدرولیک به دسته ای از روانکار های صنعتی اطلاق می شود که علاوه بر نقش روانکاری، بعنوان واسطه ای برای انتقال قدرت نیز عمل می کنند. با این تفاوت که انتقال قدرت در این دسته از روغن ها، برخلاف انواع چرخدنده ای، بصورت آزاد انجام نگرفته و از طریق لوله های و شیلنگ های طراحی شده برای اینکار انجام می پذیرد. بهمین دلیل، ادواتی که قرار است انتقال قدرت را انجام دهند، مانند پمپ ها، ردیوسر ها، و... نیز باید به همین منظور طراحی و تست شوند. عامل اصلی در تعیین کیفیت عملکرد روغن های هیدرولیک، مقاومت آنها به کاهش حجم تحت فشار (اصل تراکم ناپذیری) و ویسکوزیته دینامیک است. در برخی از طراحی ها، مدار هیدرولیک علاوه بر انتقال قدرت و روانکاری، وظیفه خنک کاری (انتقال حرارت تحت مکانیزم همرفتی) را نیز برعهده دارند. اما، از آنجا که این وظیفه سوم نقش اساسی در فرمولاسیون روغن های هیدرولیک ندارد، ادتیو های استانداردی که به ترکیب شیمیایی این دسته از روغن ها اضافه می شوند، بمنظور ایجاد مقاومت به سایش، خوردگی، و انحلال ذرات معلق در ساختار روغن هستند. از دیدگاه فیزیکی، روغن های هیدرولیک اغلب اشتعال پذیر بوده و نسبت به شارژ الکترواستاتیک حساس هستند. حال آنکه چنین نقطه ضعفی در سایر انواع روغن های صنعتی کمتر دیده می شود.

در روزگار قدیم، سیستم های هیدرولیک اولیه از آب بعنوان واسطه انتقال قدرت استفاده می شد که وجه تسمیه هیدرولیک از همین انتخاب می آید. اما، با توجه به بروز عیوبی اعم از خوردگی و ضعف در روانکاری، به تدریج روغن های هیدروکربنیک پایه نفتی (بیشتر حاصل واکس زدایی از پارافین تولید شده از پالایش نفت خام) جایگزین آن شدند که بزرگترین نقطه ضعف آنها اشتعال پذیری می باشد. انواع سینتتیک، اما، از این نقطه ضعف مبرا بوده و از انواع روغن های صنعتی و گیاهی تشکیل می شوند.

اصولا، کیفیت روغن های هیدرولیک، به ترتیب اولویت، با مشخصات پایه ای زیر تعیین می شود:

- ویسکوزیته دینامیک در حداقل سه نقطه دمایی: معمولا صفر، 20، 40، و 60 درجه سلسیوس. البته، دمای حداکثر و حداقل این نقاط بسته به نظر کارشناس آنالیز روغن قابل جابجایی است؛ برای اطلاعات بیشتر به پست های "انتخاب روغن هیدرولیک" و "نقش دانسیته در خواص روغن ها" در همین وبلاگ مراجعه بفرمایید.

- شاخص ویسکوزیته (Viscosity Index): معمولا بین 150 تا 200

- تمایل به انحلال رطوبت و هوا: برای اطلاعات بیشتر به پست "تشخیص آلودگی روغن با هوا و آب" در همین وبلاگ مراجعه بفرمایید.

- عدد pH و عدد اسیدی: برای اطلاعات بیشتر به پست "عدد اسیدی، عدد قلیایی، و pH روغن" در همین وبلاگ مراجعه بفرمایید.

- آنالیز عناصر شیمیایی: برای اطلاعات بیشتر در خصوص این تست به پست "جایگزین سازی روغن هیدرولیک بدون روی (Zinc Free)" در همین وبلاگ مراجعه بفرمایید.

اما، توجه به این نکته لازم است که بسته به نوع و ترکیبات روغن هیدرولیک مورد نیاز، انجام تست ها یا درخواست مشخصات بیش از آنچه که در فوق بیان شد، بسته به تشخیص کارشناس آنالیز روغن قابل تعیین و الزام خواهد بود.

جدا شدن ادتیو از روغن موتور

با درود بیکران
هدف از این پست، پاسخ به مشکل پیش آمده برای یکی از مخاطبین این وبلاگ است که طی پرسش و پاسخ و تبادل ایده در تلگرام اتفاق افتاده بود و اکنون با کسب اجازه از ایشان و بمنظور حل مشکلات مشابه در قالب این پست انتشار می یابد.
شرح سوال: موتور دیزل 16 سیلندری داریم که در مجتمع ما بعنوان ژنراتور مورد استفاده قرار می گیرد. اخیرا، در مدار روغنرسانی آن متوجه تشکیل بلور های ریزی شدیم که درون فیلتر ها گیر می کرد و حتی مسیر روغن را نیز بند آورده بود. پس از آنالیز شیمیایی متوجه شدیم که نمونه روغن پر از بلور های بوتیل هیدروکسی تولوئن (BHT) است. در تماس با تامین کننده روغن متوجه شدیم که روغنساز از این ماده بعنوان ادتیو آنتی اکسیدان در ترکیب روغن خود استفاده می کند و تاکنون هیچ مشتری چنین موردی را گزارش نکرده بوده است. از ابتدای کار این موتور (حدود 20 سال پیش) نیز این اولین بار است که با چنین مشکلی روبرو شده ایم. چرا در دیزل ما BHT بصورت بلور درآمده و راه حل این مشکل چیست؟
بمنظور پاسخ به این مشکل، ابتدا باید بوتیل هیدروکسی تولوئن را شناخت و در مرحله بعد، به آنالیز خرابی پرداخت.
بوتیل هیدروکسی تولوئن یا BHT، نه تنها در روغن ها، بلکه در بسیاری از محصولات آرایشی و بهداشتی نیز بعنوان آنتی اکسیدان (با مکانیزم ایجاد تاخیر در فرآیند اکسیداسیون از طریق جذب یا به دام انداختن رادیکال های آزاد حاصل از واکنش یک سیستم هیدروکربنیک به اکسیداسیون) مصرف دارد. اما، نکته اینجاست که این ادتیو در حالت عادی (پس از تولید روغن و در زمان بسته بندی و حمل) بصورت محلول در سیستم روغن وجود دارد. بنابراین، قطعا مکانیزم هایی وجود دارد که این کامپاند را از سیستم مادر جدا کرده و مشکل ساز شود. بنابراین، تا اینجای کار، هیچ چیز عجیب و غریبی اتفاق نیافتاده است.
در یک سیستم روغنرسانی، دلایل متعددی وجود دارد که ادتیو های مختلف حاضر در جریان روغن حالت محلول خود را از دست داده و بصورت معلق در بیایند. در این میان، ادتیو هایی که سنگینتر هستند، مانند انواع Extreme Pressure (که بیشتر در روغن های چرخدنده و برخی روغن های برینگی استفاده بیشتری دارند)، کف زدا ها (Foam Inhibitors)، و برخی ادتیو های ضد سایشی (Anti-Wear ها) می توانند به سادگی و با طولانی شدن زمان انبارش از سیستم روغن جدا شده و بصورت معلق، لایه ای را روی سطح روغن تشکیل دهند. اما، در مورد آنتی اکسیدان ها، این موضوع کمی دشوارتر است؛ اما غیرممکن نیست!
بعنوان یک قانون کلی، هرچه محیط نگهداری و انبارش روغن کنترل کمتری (از هر دو دیدگاه زمان و شرایط ترمودینامیک) داشته باشد، شانس جدا شدن ادتیو ها از ساختار شیمیایی آن بیشتر می شود. روغن های موتوری، در مقایسه با سایر روغن های صنعتی، از کوتاهترین مدت زمان انبارش (Shelf life) برخوردارند. چراکه این دسته از روغن ها از بیشترین میزان ادتیو های سنگین در ساختار خود بهره می برند و باید در کوتاه ترین زمان ممکن پس از تولید به مصرف برسند.
آلودگی نیز می تواند یکی از عوامل بالقوه در رسوب ادتیو ها باشد. بسیاری از ادتیو ها از ساختار فیزیکی قطبی بهره برده و از این رو، به میدان های مغناطیسی ناشی از انواع ترکیب های شیمیایی قوی تر تمایل نشان می دهند. آلودگی هایی مانند لجن، رطوب (آب)، انواع سوخت (بنزین و گازوییل)، و ذرات فلزی نیز دارای طبیعت قطبی هستند. با این تفاوت که از ساختار پایدارتری برخوردار بوده و به همین جهت قادر به جذب ادتیو ها به سوی خود و تشکیل کامپاند های جدید و سنگینتر هستند که بمرور در روغن ساکن (مثلا در انبار) رسوب خواهند کرد. در جریان روغن درون یک سیستم روغنرسانی نیز این کامپاند ها توسط فیلتر ها جذب و از جریان روغن جدا خواهند شد. اما، این عمل طبیعی فیلتر ها، موجب کاهش تدریجی حضور ادتیو ها در سیستم روغن خواهد شد که در برخی منابع مهندسی به فرآیند ادتیو زدایی یا Additive Depletion معروف است.
در این میان، برخی ادتیو ها هستند که بدلیل سایز و ابعادشان توسط فیلتر ها از جریان روغن جدا می شوند. این اتفاق بیشتر در مورد ادتیو های فوم زدا یا Anti-Foaming می افتد. چراکه این تیپ از ادتیو ها بیشتر به معلق شدن در روغن تمایل دارند و محلول های پایداری نیستند. ذرات معلق حاصل از آنها نیز سایز بزرگتری نسبت به بقیه ذرات داشته و در فیلتر های خیلی ریز گیر می افتند. به همین دلیل است که اوورفیلترینگ و استفاده از فیلتر های خیلی ریز در روغن های موتوری توصیه نمی شود.
علاوه بر این، با تغییر شرایط ترمو-هیدرودینامیک روغن (اعم از سرعت، فشار، و دما)، انحلال پذیری آن در برابر ادتیو ها و برخی آلودگی ها نیز کاهش خواهد یافت. بخصوص در سیستم روغنرسانی برخی دیزل های قدیمی، با عبور روغن از ونتوری، دچار افت فشار خواهد شد. همین افت فشار، گویا، در کنار باقی ماندن بیش از حد در انبار، باعث شده است که جریان روغن مصرفی در موتور دیزل شما قابلیت انحلال خود در برابر ادتیو های آنتی اکسیدان را نیز از دست داده و موجب تشکیل رسوبات بلور های آزاد BHT شود. همین داستان توسط بنده در برخی تکنیک های تصفیه و وارنیش زدایی از جریان روغن مشاهده شده است. جایی که با ایجاد افت فشار ناگهانی در جریان روغن، آن را مجبور به آزاد سازی ذرات محلول در خود و جمع آوری آنها توسط فیلتر های مخصوص می کنند.
در همین راستا، و بعنوان نتیجه گیری، احتمال اینکه موتور شما پس از تعمیرات اساسی دچار آلودگی برخی از قطعات سیستم روغنرسانی آن به بنزین شده باشد (مثلا بدلیل عدم خشک کردن کامل قطعات شستشو داده شده با بنزین و نصب مجدد آنها) دور از ذهن نیست. چراکه ذرات بنزین در ترکیب با سیستم روغن هیدروکربنیک شما می تواند انحلال پذیری برخی ادتیو ها را ضعیف کرده و موجب تشکیل بلور های BHT شود.
بعنوان راهکار، دو مورد زیر پیشنهاد می شود:
- پرجینگ سیستم روغنرسانی و سوخترسانی موتور با توسل به ازت مایع و پرفشار؛
- تغییر موقتی روغن از مینرال به سینتتیک، در عین حفظ گرید ویسکوزیته.

نقش دانسیته در خواص روغن ها

با درود و احترام

هدف از این پست، پاسخ به سوال مطرح شده از طرف یکی از مخاطبین محترم این وبلاگ و یکی از شرکت کنندگان محترم در دوره آنالیز روغن ماشین آلات صنعتی در اراک است.

شرح سوال: نقش دانسیته در عملکرد عمومی یک لوبریکانت چیست؟

پاسخ به این سوال، بیشتر به حوزه لوبریکانت های حامل بار، خاصه روغن های هیدرولیک و چرخدنده، مربوط است. از دیدگاه عمومی، دانسیته نه تنها یکی از مهمترین شاخص های عملکردی روغن ها و لوبرینکانت ها، که همه سیالات محسوب می شود. چراکه شاخصی از میزان جرم آنها در یک فضای واحد بوده و تصمیم گیری در مورد عملکرد مورد انتظار از یک سیال در یک سیستم مکانیکی را تسهیل می کند. بعنوان مثال، دانسیته آب 62.4 پاند در فوت مکعب است. البته در دمای اتاق! چراکه این مشخصه فیزیکی نیز مانند بسیاری از مشخصات فیزیکی مواد مهندسی، تابعی از دما است.

اما، از دیدگاه خصوصی، که بیشتر به موضوع این وبلاگ نزدیک است، لوبریکانت ها دانسیته به مراتب کمتری نسبت به آب دارند و این بدان معنی است که انواع لوبریکانت روی آب شناور خواهند شد. درست به همین دلیل است که وقتی آب (یا رطوبت) به هر دلیلی وارد مدار روغن هیدرولیک و... می شود، در محل آرامش سیستم (معمولا مخزن روغن) جمع شده و در بخش تحتانی مخزن، زیر توده روغن، جای گرفته و با باز کردن شیر یا پلاگ تخلیه، قبل از روغن خارج می شود.

از آیتم دانسیته، معمولا بعنوان جایگاه دوم (پس از ویسکوزیته دینامیک) در محاسبات مربوط به مدار های هیدرولیک استفاده می شود. چراکه محاسبات هیدرولیک براساس ویسکوزیته سینماتیک (حاصل تقسیم ویسکوزیته دینامیک بر دانسیته) انجام پذیرفته و عملکرد سیستم در حالات مختلف فشاری و دمایی (شرایط متعارف ترمودینامیک) محاسبه و پیش بینی می شود. بنابراین، واضح است که حداقل در مورد انواع روغن هیدرولیک و چرخدنده، معلوم بودن دانسیته روغن، بمنظور در اختیار گرفتن تصویری واضح از عملکرد سیستم در شرایط مختلف ترمودینامیک لازم و ضروری است. این ضرورت وقتی پررنگتر می شود که بدانیم هر دو آیتم حیاتی در محاسبات هیدرودینامیک یک سیستم روغنرسانی (یعنی ویسکوزیته و دانسیته) با دما تغییر می کنند.

یکی از عوامل اصلی در تعیین و مقایسه دانسیته مواد مختلف (در اینجا: سیالات تراکم ناپذیر)، وزن مخصوص آنها است که نسبتی از دانسیته آن ماده به دانسیته آب است. وزن مخصوص آب برابر یا یک است. بنابراین، هر سیال تراکم ناپذیری که از آب سنگینتر باشد، باید وزن مخصوصی بیشتر از یک داشته باشد و برعکس.

این مشخصه فیزیکی یکی از عوامل حیاتی در تعیین خواص یک سیال تراکم ناپذیر (بخصوص انواع روغن) می باشد. بعنوان مثال، افزایش دانسیته یک روغن به معنی سفتتر شدن آن است. این بدان معنی است که چنین روغنی به زمان بیشتری برای ته نشین کردن ذرات معلق درون جریان خود در مخزن (محفظه آرامش) دارد. وزن مخصوص این ذرات معلق و جامد چیزی بین 2.44 تا 3.6 است که با سفتتر شدن روغن، با مقاومت بیشتری از طرف سیال برای ته نشین شدن در کف مخزن روبرو شده و عملا زمان طولانی تری به همراه جریان روغن در حرکت خواهند بود. این عامل، به المان های فیلتراژ فرصت جمع آوری موثرتر این ذرات را می دهد. از سوی دیگر، طولانی تر شدن زمان ته نشست ذرات جامد معلق، فرصت تشکیل لجن را از آنها خواهد گرفت. چیزی که در سیستم های هیدرولیک پتانسیلی برای بروز خرابی است! چراکه مدار های هیدرولیک نسبت به ورود و رسوب ذرات آلاینده در جریان روغن بسیار حساسند و بدین ترتیب، خطر بروز مشکلاتی مانند گرفتگی (انسداد) مقطعی مدار، کاویتاسیون (در هر دو بخش مکش پمپ و جریان پایین دست پمپ به اوریفیس ها)، و خوردگی (در هر دو مکانیزم فرسایشی و گالوانیک) افزایش خواهد یافت. از موارد منفی افزایش دانسیته روغن های حامل بار می توان به افزایش مصرف پمپ (نیاز به توان پمپاژ بیشتر)، افزایش تنش روی قطعات پمپ، پمپاژ ضعیف ناشی از اینرسی روغن.

بسیاری از روغن های چرخدنده دانسیته ای بیشتر از آب دارند. بویژه انواع فسفات-استر ها که دارای وزن مخصوصی بالاتر از یک بوده و در این سیستم ها، آب اغلب روی روغن خواهد ایستاد. اما، افزایش دانسیته روغن های چرخدنده می تواند عامل مخربی در جهت سایش قطعات در تماس با آنها باشد.

از سوی دیگر، نه تنها ذرات معلق آلاینده جریان روغن موجب افزایش دانسیته روغن خواهند شد، بلکه آلاینده هایی مانند آب و هوا نیز (بویژه در حالت معلق) می توانند عامل موثری در تغییر دانسیته یک روغن محسوب شوند. اکسیداسیون نیز عامل موثر دیگری در جهت افزایش دانسیته روغن به شمار می رود.

بعنوان نتیجه گیری، در سیستم های روغنرسانی که پمپاژ مساله مهمی در برآورد کارآیی یک سیستم بشمار می رود (بویژه در سیستم های هیدرولیک و برخی چرخدنده ها)، تغییر دانسیته روغن می تواند تاثیر مستقیمی بر راندمان پمپاژ داشته باشد.

عدد قلیایی (Base Number) مناسب برای روغن موتور

با درود و احترام

هدف از این پست، پاسخ به پرسش مطرح شده از طرف یکی از مخاطبین محترم این وبلاگ در خصوص شاخصی برای عدد قلیایی یا Base Number  (BN) انواع روغن است.

شرح سوال: عدد قلیایی (BN) یک روغن چقدر باید باشد؟

پاسخ به این سوال (که بسیار کلی طرح شده است) مستلزم شناخت این شاخص کیفی است. عدد قلیایی یا BN که بیشتر در مورد کیفیت روغن های موتوری (یا ژنراتور ها) مطرح است تا دیگر روغن های صنعتی، بصورت قابلیت یا توانایی یک سیستم روغن در خنثی سازی ترکیبات اسیدی تعریف می شود که حین عملکرد روغن، طی یک مدت زمان محدود، تولید و به سیستم روغن معرفی می شوند. بدین ترتیب، هرچه میزان عدد BN بزرگتر باشد، سیستم روغن قادر به خنثی سازی ترکیبات اسیدی قوی تری خواهد بود، و برعکس.

روغن های موتوری نو معمولا از عدد قلیایی بین 5 تا 15 (BN 5~15) برخوردارند که با کارکرد آن در طول زمان و ورود ترکیبات اسیدی به جریان روغن، این عدد افت خواهد کرد. نظارت بر روند این افت، از طریق آنالیز شیمیایی روغن ممکن است و بدین ترتیب، کارشناس نگهداری و تعمیرات قادر به پیش بینی روند کاهش عدد قلیایی روغن درون موتور یا ژنراتور خواهد بود. با رسیدن عدد قلیایی روغن موتور به 3 یا کمتر از آن، زمان تعویض روغن فرا رسیده و روغن ژنراتور یا موتور باید پس از توقف عملکرد بایستی تعویض شود. البته، روند این افت در عدد قلیایی در مورد موتور ها یا ژنراتور های دیزلی که از سیستم احتراق دو زمانه استفاده می کنند، کندتر و آهسته تر است که بیشتر به علت سرریز بیشتر در فواصل زمانی معین است که موجب استحکام بخشی مجدد جریان روغن یا Engine Oil Refortification خواهد شد. در این صورت، زمان تعویض را نمی توان تنها براساس عدد قلیایی یا BN تعیین کرد و باید از آنالیز عنصری نیز بهره برد.

اما، عدد قلیایی چرا در طول زمان افت می کند؟ این روند دلایل متعددی دارد که از مهمترین آنها می توان به کیفیت پایین سوخت (معمولا گوگرد بالا در سوخت های دیزلی یا اکتان پایین در بنزین ها) و اکسیداسیون تدریجی روغن اشاره کرد. طی فرآیند احتراق در موتور های درونسوز، سوختی که از کیفیت احتراق پایینی برخوردار باشد، موجب تولید ترکیبات سولفوردار و نیتروژن دار در محصولات احتراقی خواهد شد که در نهایت، تلفیق شیمیایی این محصولات با ترکیبات هیدراته (آب دار) و اکسیژنه (در حضور حرارت و فشار)، موجب تولید کامپاند های اسیدی قوی مانند اسید سولفوریک و اسید نیتریک خواهد شد که توسط جریان روغن جمع آوری شده و موجب اسیدی و خورنده شدن آن می گردند. به همین دلیل، ادتیو های حاوی کامپاند های قلیایی قوی به ساختار شیمیایی این تیپ از روغن ها معرفی می شوند تا حمله این کامپاند های اسیدی را خنثی کنند. اما، از آنجا که حضور این ترکیبات اسیدی همیشگی و گاه با شدت و ضعف همراه است، مقدار عدد قلیایی روغن به مرور زمان دچار افت خواهد شد. از سوی دیگر، واکنش دهی کامپاند های اسیدی و قلیایی موجب تشکیل نمک های معدنی خواهد شد که بمرور و در ترکیب با اسید های چرب روغن منجر به تشکیل لجن و وارنیش خواهد شد (شکل زیر را ببینید).

بنابراین، یکی از راه های میدانی پی بردن به میزان عمر باقی مانده روغن می تواند مشاهده میزان تشکیل لجن و وارنیش در مدار روغنرسانی موتور یا ژنراتور باشد.

در خصوص ارتباط بین عدد BN یک روغن موتوری نو و میزان عناصری چون سولفور (گوگرد) و ازت (نیتروژن) حاضر در ترکیب شیمیایی یک سوخت دیزلی و، در عین حال، عدد اکتان یک سوخت بنزینی یا عدد ستان یک سوخت دیزلی توسط نویسنده این پست تحقیقات مفصلی انجام شده است که در قالب مقاله ای در نشریه Tribology in Industry کشور صربستان بزودی انتشار خواهد یافت. هدف از این مقاله، پیشنهاد فرمولی ریاضی برای محاسبه TBN یک روغن نو موتوری با توجه به میزان غلظت گوگرد و نیتروژن، یا عدد اکتان یا ستان سوخت مصرفی در یک موتور درونسوز است.

تغییر رنگ روغن هیدرولیک و راهکاری برای آنالیز آن

با درود و احترام

هدف از این پست، پاسخ به پرسش مطرح شده از طرف یکی از مخاطبین محترم این وبلاگ در خصوص کیفیت روغن های هیدرولیک است.

شرح سوال: چه عواملی باعث تغییر رنگ تدریجی روغن های هیدرولیک می گردد؟ آیا این تغییر رنگ خطرناک است؟

بسیاری از کارشناسان و تکنسین های تعمیرات و نگهداری در بخش های مختلف صنایع، اغلب وضعیت سلامت روغن های صنعتی تجهیزات خود را با وضعیت روغن موتور خودروی خود مقایسه می کنند! نتیجه چنین مقایسه ای این است که اگر مثلا روغن هیدرولیک یک تجهیز (مانند یک کمپرسور یا توربین) تیره شد، نشانه کثیف شدن جریان روغن و تغییر ویسکوزیته آن بوده و باید هرچه زودتر (فارغ از زمان کارکرد آن) تعویض شود.

خب! شاید لازم به توضیح نباشد که شرایط عملکردی و محیطی روغن هیدرولیک صنعتی کاملا با موتور های درونسوز متفاوت است. در همین راستا، تغییر رنگ روغن هیدرولیک نشانه بروز خطر هست، اما به معنی فرارسیدن تعویض آن نیست! آنچه که بیش از همه در این میان برای یک کارشناس آنالیز روغن اهمیت دارد، پی بردن به علت تغییر رنگ است.

از جمله شایعترین دلایل تغییر رنگ (یا به بیان بهتر: تیرگی) در روغن های هیدرولیک، اکسیداسیون و شوک حرارتی است که هیچ یک از این دو دلیل کافی برای تعویض روغن مدار هیدرولیک نیستند.

اولین گام در این راستا، اخذ نمونه از روغن مدار هیدرولیک و ارسال به آزمایشگاه بمنظور آنالیز خواص مکانیکی، فیزیکی، و شیمیایی است. تست هایی که در این مرحله باید از آزمایشگاه درخواست شود، به ترتیب، عبارتند از: ویسکوزیته دینامیک در حداقل چهار نقطه دمایی (مثلا 0، 20، 40، و 60 درجه سلسیوس)، عدد pH، عدد اسیدی یا AN، زمان آزاد سازی حباب های هوا، تمایل به تشکیل/پایداری فوم، آنالیز عناصر نیتروژن، اکسیژن، مس، آهن، آلومینیوم، سیلیسیم، سدیم، بور، کلسیم، و منیزیم.

با دریافت گزارش آزمون از آزمایشگاه معتمد، در صورتیکه سه آزمون عدد pH، عدد AN، و ویسکوزیته دینامیک کمتر از 10 درصد نسبت به مقادیر استاندارد (روغن نو) یا آزمون قبلی بدون تغییر مانده بودند، آنگاه فرضیه اکسیداسیون روغن هیدرولیک (مانند نفوذ هوا و میکرودیزلینگ) رنگ می بازد. آنالیز عناصر نیز نباید منجر به بروز رفتار هایی مانند Single Rise شدن نیتروژن و اکسیژن شده باشد. شکل 1 تاثیر هر یک از عوامل آنالیز را بر اکسیداسیون و تغییر رنگ روغن هیدرولیک نشان می دهد.

شکل 1: نمودار علت و معلول تاثیر عوامل مختلف بر تغییر رنگ و خواص روغن هیدرولیک

در عین حال، توصیه بر آن است که همزمان با آنالیز روغن هیدرولیک، طول مدار نیز با توسل به دوربین های ترموگرافی بازرسی شود تا نقاط تمرکز تنش حرارتی یا Hot Spots (در صورت وجود) شناسایی و نسبت به رفع عیب اقدام شود.

در کنار این اقدام، می توان بخش هایی از مدار را که تحت فشار شدید نبوده و سرعت روغن در آنها کم است (اعم از مخزن روغن هیدرولیک یا مخزن رزرو یا فیلتر و استرینر مدار) را بازرسی کرد. وجود لجن و آثار وارنیش در این بخش ها دلیل محکمی برای شوک حرارتی است.

اما، تعریف شوک حرارتی برای روغن های هیدرولیک مختلف، متفاوت است. بعنوان یک قاعده کلی و عمومی، احتمال وقوع واکنش های شیمیایی (که اکسیداسیون نیز زیرمجموعه آن است) بازای هر 10 درجه سلسیوس (یا 18 درجه فارنهایت) افزایش دما، دو برابر می شود. برای بیشتر روغن های هیدرولیک مینرال، کارکرد روغن در دما های بیش از 60 درجه سلسیوس توصیه نمی شود و بازای هر 5 درجه سلسیوس (یا 15 درجه فارنهایت) بالاتر از این نقطه دمایی، عمر روغن 50 درصد کمتر خواهد شد.

از سوی دیگر، می توان با اندازه گیری فشار مدار هیدرولیک نیز به نشانه های خطر پی برد. چراکه افزایش ویسکوزیته دینامیک روغن هیدرولیک مستقیما منجر به افزایش فشار در سیستم خواهد شد که نتیجه مستقیم آن افزایش اصطکاک و به تبع آن گرم شدن مدار هیدرولیک (بویژه در بخش های پرسرعت و پرفشار) خواهد شد. در همین راستا، افزایش فشار مدار، منجر به افزایش احتمال حضور حباب های هوای شناور در جریان روغن هیدرولیک خواهد شد که از یک سو پتانسیل اکسیداسیون (بیشتر از طریق مکانیزم میکرودیزلینگ) در جریان روغن را تقویت خواهد کرد و از سوی دیگر موجب مشکلاتی مانند قفل بخار در سیستم هیدرولیک خواهد شد.

نفوذ آلودگی های محیطی به مدار هیدرولیک نیز مزید بر علت تغییر رنگ روغن است. چرا که وجود ذرات جامد در ترکیب با روغن و (احتمالا) رطوبت، منجر به تشکیل لجن (هرچند در مقادیر اندک) در لاینینگ مدار خواهد شد. آنالیز عناصر موجود در نمونه روغن، شامل مس، سدیم، کلسیم، و منیزیم نشانه خوبی برای عوامل تشکیل لجن در مدار روغن است. عناصری مانند آهن، آلومینیوم، سیلیسیم، و بور نیز می تواند راهنمای خوبی برای اطلاع از حضور یا عدم حضور ذرات گرد و غبار و آلودگی های محیطی در جریان روغن هیدرولیک باشد.

در این خصوص، بهترین مکان ها برای نمونه گیری از روغن هیدرولیک در وهله اول، پس از پمپ و در وهله دوم، وسط مخزن اصلی یا رزرو هیدرولیک (و نه کف یا روی آن) است.