top of page

การทดสอบ Varnish (วานิช) ในการวิเคราะห์น้ำมันหล่อลื่น (Oil Analysis)

MPC Test (Membrane Patch Colorimetry.jpeg

SI MPC หรือมักเรียกว่า MPC Test (Membrane Patch Colorimetry) คือเทคนิคมาตรฐานที่ใช้เพื่อวัด "ค่าศักย์วานิช" (Varnish Potential) หรือความเสี่ยงในการเกิดคราบยางเหนียวภายในระบบหล่อลื่น เป็นการวัดสีของสารปนเปื้อนที่ไม่ละลายน้ำในสารหล่อลื่น โดยใช้วิธีการสกัดด้วยตัวทำละลายเพื่อดักจับสารเคลือบเงาและออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำจากตัวอย่างของเหลวบนเยื่อกรองไมครอน (แผ่นกรอง) สารเคลือบเงาจะทำให้แผ่น กรองมีสี และโดยการวัดเฉดสีและความเข้มของสีที่ตกค้างบนแผ่นกรอง สีนั้นสามารถนำมาเชื่อมโยงกับปริมาณของผลพลอยได้จากปฏิกิริยาออกซิเดชันในน้ำมันได้

 MPC มักถูกเรียกว่าศักยภาพในการเกิดคราบวานิช (Varnish Potential)เพราะเป็นการวัดสารประกอบที่อาจก่อให้เกิดคราบวานิชภายในระบบ อย่างไรก็ตาม การตีความผลลัพธ์นั้นมีรายละเอียดปลีกย่อยอยู่บ้าง ผลลัพธ์ MPC ที่สูงไม่ได้หมายความว่ามีคราบสะสมในระบบเสมอไป แต่ต้องพิจารณาสถานการณ์ต่างๆ หลายประการ:​

​​

  1.   ค่า MPC ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องบ่งชี้ถึงการเกิดสารที่ไม่ละลายน้ำ แต่:

                a. ค่าดังกล่าวอาจเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากของเหลวนั้นกักเก็บสารที่ไม่ละลายทั้งหมดไว้ในขณะที่สารเหล่านั้นกำลังถูกสร้างขึ้น

                b. หรืออาจสันนิษฐานได้ว่า เนื่องจากสารที่ไม่ละลายน้ำเกิดขึ้นในอัตราที่เพิ่มขึ้น บางส่วนของสารเหล่านั้นจึงตกตะกอนลง

​

  2.    ค่า MPC ที่คงที่ หรือค่าที่ดูเหมือนจะทรงตัว อาจหมายความว่า:

                a. อัตราการเกิดสารที่ไม่ละลายน้ำชนิดใหม่เท่ากับอัตราการตกตะกอน

                b. ของเหลวดังกล่าวไม่ก่อให้เกิดสารที่ไม่ละลายอีกต่อไปแล้ว แม้ว่าจะเป็นไปได้ยากก็ตาม

                c. อัตราการเกิดสารที่ไม่ละลายน้ำชนิดใหม่เท่ากับอัตราการกำจัดสารที่ไม่ละลายน้ำผ่านระบบการกรอง

​

  3.    การลดลงหรือการลดลงอย่างกะทันหันของค่า MPC อาจหมายความว่า: เทคโนโลยีการลดผลกระทบกำลังพัฒนาไปอย่างรวดเร็วทันกับอัตราการเกิดสารที่ไม่ละลายน้ำชนิดใหม่ และของเหลวก็สะอาดขึ้นเรื่อยๆ

​

  4.    สารที่ไม่ละลายน้ำได้ตกตะกอนอยู่ภายในระบบแล้ว และจะไม่ปรากฏให้เห็นในของเหลวอีกต่อไป เนื่องจากสารเหล่านั้นไปเกาะอยู่บนชิ้นส่วนโลหะแล้ว

​​

การประเมินโดยรวมจะมีความแม่นยำที่สุดเมื่อสามารถสังเกตและกำหนดแนวโน้มได้ผ่าน MPC และการทดสอบอื่นๆ การวิเคราะห์แนวโน้มมีแนวโน้มที่จะช่วยป้องกันปัญหาเครื่องจักรที่เกี่ยวข้องกับการหล่อลื่นก่อนที่จะเกิดการหยุดทำงาน

​

สาระสำคัญของ SI MPC มีดังนี้: ​

1. วัตถุประสงค์หลัก ​​

ตรวจวัดสารปนเปื้อนที่ละลายไม่ได้: ใช้ตรวจหาอนุภาคขนาดเล็กมากและสารที่เป็นผลผลิตจากการเสื่อมสภาพของน้ำมัน (Oxidation by-products) ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดวานิช (Varnish)

          ประเมินความเสี่ยง: ค่าที่ได้ไม่ใช่การบอกว่ามีวานิชเกาะตามเครื่องจักรแล้วหรือยัง แต่เป็นการบอก "โอกาส" หรือ "แนวโน้ม" ที่จะเกิดการตกตะกอนสะสมในอนาคต ​​

MPC สูงขึ้น (Varnish Formation Mechanisms).jpg

​​​2. วิธีการทดสอบ (ตามมาตรฐาน ASTM D7843) 

  1. การเตรียมตัวอย่าง: นำน้ำมันมาอุ่นที่อุณหภูมิ 60-65°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และพักไว้ในที่มืด 72 ชั่วโมงเพื่อให้สารที่ละลายอยู่เริ่มตกตะกอน

  2. การกรอง: ผสมน้ำมันกับตัวทำละลายแล้วกรองผ่านแผ่นเมมเบรน (Patch) ขนาด 0.45 ไมครอน

  3. การวัดสี: ใช้เครื่อง Spectrophotometer วัดค่าความเข้มและเฉดสีของคราบที่ติดบนแผ่นกรอง โดยรายงานผลเป็นค่า ΔEcap delta cap E Δ𝐸 (Delta E) 

​​​3. การอ่านผลความรุนแรง (Severity Levels) โดยทั่วไปจะใช้เกณฑ์ ΔEcap delta cap E Δ𝐸 เพื่อพิจารณาความเสี่ยง

  • ΔEcap delta cap E Δ𝐸 < 15 (Normal): ความเสี่ยงต่ำ สภาพน้ำมันยังดีอยู่

  • ΔEcap delta cap E Δ𝐸 15 - 29 (Monitor/Moderate): เริ่มมีความเสี่ยง ควรเฝ้าระวังหรือตรวจสอบแนวโน้ม (Trending)

  • ΔEcap delta cap E Δ𝐸 30 - 39 (Abnormal/Significant): ความเสี่ยงสูง เริ่มมีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องจักร

  • ΔEcap delta cap E Δ𝐸 > 40 (Critical/Severe): วิกฤต มีโอกาสเกิดปัญหาคราบวานิชสะสมสูงมาก ควรดำเนินการแก้ไขทันที 

4. ความสำคัญในอุตสาหกรรม 

การทดสอบนี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรที่มีความละเอียดอ่อนสูง เช่น Gas Turbines, Steam Turbines และ ระบบไฮดรอลิก เนื่องจากคราบวานิชเพียงเล็กน้อยสามารถทำให้วาล์วติดขัด (Valve Sticking) หรือแบริ่งร้อนจัดจนเครื่องจักรหยุดทำงานได้ 

สาเหตุที่ทำให้ค่า MPC สูงขึ้น (Varnish Formation Mechanisms)

คราบวานิชไม่ได้เกิดจากฝุ่นภายนอก แต่เกิดจากการเสื่อมสภาพของน้ำมันเอง ผ่าน 2 กลไกหลัก:

  • Thermal Degradation (Micro-dieseling): เกิดจากฟองอากาศที่ถูกอัดด้วยความดันสูงและเร็วมากในปั๊มหรือวาล์ว ความร้อนบริเวณฟองอากาศอาจพุ่งสูงถึง 600-1,000°C ส่งผลให้โมเลกุลน้ำมันเกิดการไหม้และเกิดเป็นคราบเขม่าสีดำ/น้ำตาล

  • Oxidation: การทำปฏิกิริยาระหว่างน้ำมันกับออกซิเจน โดยมีปัจจัยเร่งคือ ความร้อนสูง, น้ำ และความชื้น รวมถึงเศษโลหะ (เช่น ทองแดง เหล็ก) ที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst)

ตารางประเมินผลและความเสี่ยงทางเทคนิค

ตารางประเมินผลและความเสี่ยงทางเทคนิค.png

ปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาประกอบการวิเคราะห์ MPC

  • อุณหภูมิขณะเก็บตัวอย่าง (Temperature Effect) : คราบวานิชมีคุณสมบัติ "ละลายเมื่อร้อน ตกตะกอนเมื่อเย็น" (Solubility) หากเก็บตัวอย่างขณะน้ำมันร้อน ค่า MPC อาจดูต่ำ แต่เมื่อน้ำมันเย็นลง คราบจะตกตะกอนออกมา ทำให้ค่า MPC สูงขึ้น การตรวจ MPC จึงต้องมีการบ่มตัวอย่าง (Aging Process) ที่อุณหภูมิห้องอย่างน้อย 24–72 ชั่วโมงก่อนกรอง เพื่อให้ได้ค่าที่แท้จริง

  • การวิเคราะห์ผลร่วมกับผลตรวจอื่น (Cross-Analysis):

  • MPC สูง + RULER/FTIR ต่ำ: สาร Antioxidants ในน้ำมันถูกใช้จนหมดแล้ว ต้องรีบจัดการ

  • MPC สูง + ISO Code ปกติ: ยืนยันว่าเป็นคราบวานิช (Soft Contaminants) ไม่ใช่ฝุ่นแข็ง เพราะกรองนับอนุภาคปกติมองไม่เห็น

  • MPC สูง + SAN/AN สูง: น้ำมันเริ่มเป็นกรดและเกิด Oxidation หนัก

แนวทางแก้ไขและจัดการเมื่อค่า MPC สูง

  • กรองปกติ (Particulate Filter) เอาไม่อยู่ : ไส้กรอง 3–10 ไมครอนทั่วไปไม่สามารถกรองวานิชได้ เพราะอนุภาคสารตั้งต้นวานิชมีขนาดเล็กกว่า 0.1 ไมครอน

  • ใช้เทคโนโลยีขจัดวานิชโดยเฉพาะ (Varnish Removal Technology)

  • Electrostatic Oil Cleaner (EOC): ใช้สนามไฟฟ้าสถิตดูดจับอนุภาคประจุของวานิชออก

  • Soluble Varnish Removal (SVR) / Ion Exchange: ใช้เม็ดเรซินดักจับสาร polar contaminants ที่ละลายอยู่ในน้ำมันขณะร้อน

  • Balanced Charge Agglomeration (BCA): ปรับประจุอนุภาคให้มารวมตัวกันจนใหญ่พอที่ไส้กรองละเอียดจะดักจับได้

  • แก้ไขที่ต้นเหตุ : ตรวจสอบระบบเพื่อลดฟองอากาศ (ป้องกัน Micro-dieseling), ติดตั้ง Desiccant Breather กำจัดความชื้น และควบคุมอุณหภูมิน้ำมันไม่ให้เกิน 60°C

แผนก  Filtration

 

Email : sales.ftr@pneumax.co.th

โทรศัพท์ : 02-726-8000 ต่อ 577 - 578

Line-FTR_Artboard 34.png
QR-FTR.png
bottom of page