Elementaranalyse in Öl — ASTM D5185 / IP 501 / ICP-OES

Was ist Metals?

Unter Elementaranalyse in Öl und Kraftstoff versteht man die Bestimmung der Metall- und Metalloidkonzentrationen in der Probe. Die Ergebnisse werden in drei Gruppen interpretiert: VERSCHLEISSMETALLE (Eisen, Kupfer, Chrom, Blei, Aluminium, Zinn), SCHADSTOFFE (Silizium, Natrium, Kalium, Bor) und ADDITIVELEMENTE (Zink, Phosphor, Kalzium, Magnesium, Molybdän).

Zweck von Metals

Ziel ist es, zu erkennen, welches Bauteil in der Maschine verschlissen ist, den von außen eindringenden Schmutz zu identifizieren und zu überwachen, ob das Additivpaket erschöpft ist.

Bei welchen Produkten wird Metals angewendet?

Gebrauchte Motor- und Getriebeöle
Hydraulik- und Turbinenöle
Restliche Schiffstreibstoffe
Rohöl- und Raffinerieströme
Neue Proben zur Validierung von Öladditiven

In welchen Branchen wird Metals eingesetzt?

Öl und GasPetrokimyaEnergieAutomobilSeeschifffahrtIndustrieausrüstung

Normen zu Metals

ASTM D5185 (Elementaranalyse in Öl mit ICP-OES)
IP 501 (Metallanalyse in Kraftstoffen — ICP)
IP 470 (Aluminium und Silizium)
ASTM D6595 (RDE spektrometri)
ASTM D7111 (Element in Mitteldestillaten mit ICP)

Prüfbedingungen für Metals

Partikelgrößenbeschränkung: ICP-Methoden erkennen große Verschleißpartikel nicht deutlich; Größere Partikel erfordern eine separate Technik
Probenvorbereitung: Verdünnung mit Lösungsmittel oder Solubilisierung mit Säure
Referenz: Zum Vergleich wird das Additivelementprofil des neuen Öls benötigt
Einheit: mg/kg (ppm)

Prüfgerät für Metals

ICP-OES
RDE spektrometre
Mikrowellen-Aufschlusssystem
Analysenwaagen und Verdünnungsgeräte

Probenanforderungen für Metals

Sauberer Probenbecher und einheitlicher Probenpunkt
Es muss eine neue Ölreferenzprobe bereitgestellt werden
Maschinentyp, Ölsorte und Servicezeitraum müssen angegeben werden
Die Probe muss homogenisiert werden

Dauer von Metals

Die ICP-Messung ist schnell; Die Multielementanalyse wird in einem einzigen Durchlauf durchgeführt und das Ergebnis wird normalerweise innerhalb weniger Werktage gemeldet.

Ablauf von Metals

1Die Probe wird homogenisiert und gewogen.
2Es wird mit Lösungsmittel verdünnt oder mit Säure gelöst.
3Ein interner Standard wird hinzugefügt.
4Elementkonzentrationen werden mittels ICP gemessen.
5Die Genauigkeit wird durch eine Kontrollprobe bestätigt.
6Die Ergebnisse werden in Verschleiß-, Schadstoff- und Additivgruppen interpretiert.

Annahmekriterien für Metals

Die Akzeptanzkriterien für Kraftstoffe sind die Metallgrenzwerte in der Spezifikation (z. B. Aluminium + Silizium in Schiffskraftstoffen). Es gibt keinen festen Grenzwert für Altöl; Die Bewertung basiert auf der neuen Ölreferenz und dem Trend, basierend auf den Schwellenwerten des Geräteherstellers.

Auswertung der Ergebnisse

Das Elementmuster weist auf die Quelle hin: Wenn sich Eisen und Chrom gemeinsam vermehren, kann dies bedeuten, dass Zylinder/Ring, Kupfer- und Zinnlager, Siliziumstaub eindringen und Natrium- und Bor-Kühlmittel austreten. Die Partikelgrößenbeschränkung der ICP-Methoden ist wichtig: Große Partikel, die bei starkem Verschleiß entstehen, können nicht genau gemessen werden, daher werden ergänzend Ferrographie oder Partikelzählung eingesetzt.

Prüfbericht zu Metals

Beispielbeschreibung, Maschinen- und Serviceinformationen
Angewandte Norm- und Messtechnik
Ergebnisse nach Element (mg/kg)
Neues Öl-Referenzprofil
Anmerkungen zur Verschleiß-, Schadstoff- und Zusatzstoffgruppe
Trendbewertung

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Analyse von Erdöl, Kraftstoff und Öl — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Metals gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Erdöl-, Kraftstoff- und Ölanalysen bestimmen, ob eine Flüssigkeit ihrer Spezifikation entspricht und wie sie sich im Einsatz verhält. Normen in diesem Bereich bestehen größtenteils aus ASTM- und EN-Veröffentlichungen, mit einer eigenen Methode für jeden Parameter.

Kennzeichnend für diese Familie ist, dass Produktspezifikationen als PARAMETERLISTEN verfasst sind. Spezifikationen wie EN 590 (Diesel), EN 228 (Benzin), EN 14214 (Biodiesel) und ISO 8217 (Schiffskraftstoffe) geben für jeden Parameter sowohl den Grenzwert als auch die Methode zu dessen Messung an. Ändert sich die Methode, kann sich auch das Ergebnis ändern; die Spezifikation bindet daher auch die Methode, und eine „gleichwertige Methode" ist nur zulässig, wenn die Spezifikation dies erlaubt.

Auf der Kraftstoffseite beschreiben Parameter drei verschiedene Eigenschaften des Produkts. Physikalische Eigenschaften (Dichte, Viskosität, Destillationskurve, Stockpunkt, Trübungspunkt) bestimmen Pumpbarkeit und Kälteverhalten. Verbrennungseigenschaften (Cetanzahl, Oktanzahl, Heizwert) zeigen die Leistung im Motor. Verunreinigungs- und Stabilitätsparameter (Schwefel, Wasser, Sediment, Oxidationsstabilität, Kupferstreifenkorrosion) beeinflussen sowohl die Emissionen als auch die Lagerfähigkeit.

Ölanalysen werden für zwei unterschiedliche Zwecke durchgeführt, die nicht verwechselt werden dürfen. Die Analyse von NEUEM Öl bestätigt die Übereinstimmung des Produkts mit seiner Spezifikation: Viskositätsindex, Additivgehalt, Flammpunkt. Die Analyse von GEBRAUCHTEM Öl dient dagegen der Zustandsbeurteilung der Maschine — die Elementanalyse zeigt Verschleißmetalle (Eisen, Kupfer, Chrom, Aluminium), Wasser- und Kraftstoffverunreinigung weisen auf Lecks hin, und Oxidations- und Säurezahl bestimmen die verbleibende Lebensdauer des Öls.

Die Gebrauchtölanalyse ist daher ein Werkzeug der VORAUSSCHAUENDEN WARTUNG. Der Trend regelmäßig entnommener Proben wird verfolgt; aussagekräftig ist der Trend, nicht ein Einzelergebnis. Über Monate steigende Eisenwerte ermöglichen ein Eingreifen, bevor ein Ausfall eintritt.

Schiffskraftstoffe sind der aktivste Teilbereich des Feldes. Die weltweite Verschärfung der Schwefelgrenzwerte hat neue Mischkraftstoffe auf den Markt gebracht; bei diesen Kraftstoffen sind Stabilität, Verträglichkeit (ob zwei Kraftstoffe beim Mischen Ablagerungen bilden) und Katalysatorfeinstoffgehalt zu kritischen Parametern geworden.

Auch in dieser Familie ist die Probenahme Teil des Ergebnisses. Eine vom Tankboden entnommene Probe zeigt einen anderen Wasser- und Sedimentgehalt als eine vom oberen Niveau; bei kommerziellen Lieferungen werden Probenahmestelle und -methode vertraglich festgelegt.

Methodengruppen in diesem Bereich

Physikalische Eigenschaften
Dichte (Schwingrohr und Aräometer), kinematische Viskosität, Destillation, Stock- und Trübungspunkt, Flammpunkt.
Verbrennungseigenschaften
Cetanzahl und Cetanindex, Research- und Motoroktanzahl, Heizwert.
Schwefel und Elemente
Schwefel mittels UV-Fluoreszenz und RFA; Elementanalyse und Additivgehalt mittels ICP.
Stabilität und Korrosion
Oxidationsstabilität, Kupferstreifenkorrosion, Wasser und Sediment, Filterverstopfungsneigung.
Zusammensetzungsanalyse
Siedebereichsverteilung mittels Gaschromatographie, Kohlenwasserstofftypen (FIA), Benzol- und Aromatengehalt, Fettsäuremethylestergehalt.
Altöl
Verschleißmetalle, Verunreinigung (Wasser, Kraftstoff, Ruß), Oxidation, Säure- und Basenzahl, Viskositätsänderung.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Spezifikation legt auch die Methode fest; ein mit einer anderen Methode gemessenes Ergebnis wird für die Spezifikationskonformität möglicherweise nicht akzeptiert.
Ein einzelnes Ergebnis bei Altöl ist nicht aussagekräftig; die Entscheidung basiert auf dem Trend.
Der Probenahmepunkt bestimmt das Ergebnis; Tankboden und oberes Niveau zeigen unterschiedliche Wasser- und Sedimentwerte.
Die Cetanzahl-Index ist ein berechneter Wert und nicht dasselbe wie eine gemessene Cetanzahl.
Mit Biodiesel gemischte Kraftstoffe verhalten sich hinsichtlich Lagerfähigkeit und mikrobiellem Wachstum anders; klassische Dieselparameter reichen nicht aus.
Das Mischen von Schiffskraftstoffen aus unterschiedlichen Quellen kann zu Ablagerungen führen; die Verträglichkeit wird gesondert bewertet.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konformität einer Kraftstoffcharge mit der Spezifikation und kommerzielle Lieferung
Entscheidungen zur vorausschauenden Wartung auf Basis der Altölanalyse
Ermittlung von Parametern für die Zoll- und Steuerklassifizierung
Qualitätsprüfung nach Lagerung, Mischung und Transport
Einhaltung der Schwefelgrenzwerte gemäß Emissionsvorschriften

Häufige Fragen zu Metals

Der Eisenwert ist normal, aber es gibt Geräusche in der Maschine. Warum zeigt die Analyse es nicht?

ICP-Methoden messen zuverlässig nur kleine Partikel. Bei starkem Verschleiß, bei dem große Partikel entstehen, können die Werte irreführend niedrig sein; In diesem Fall sollte eine Ferrographie oder Partikelzählung durchgeführt werden.

Warum werden additive Elemente überwacht?

Der Rückgang an Elementen wie Zink, Phosphor und Kalzium deutet darauf hin, dass das Additivpaket erschöpft ist. Darüber hinaus weist ein unerwartetes Additivprofil darauf hin, dass das falsche Öl hinzugefügt wurde.

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