İş Makinelerindeki Yağ Tüketimini Azaltmada Yağ Analizi Yönteminin Etkisi

N. Sinan KÖKSAL1, Aytaş ORHAN2

1, Celal Bayar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Makine Bölümü, 45140

Muradiye-MANİSA

2, Soma ELİ, Makine Yüksek Mühendisi, Soma- MANİSA

2

İş Makinelerindeki Yağ Tüketimini Azaltmada Yağ Analizi Yönteminin Etkisi

ÖZET

Yağ analiz yöntemi, motor, yağlayıcı, hidrolik yağ ve greslerdeki aşınan parçacıkların

incelenmesine dayanan bakım tekniğidir. Bu yöntem kullanılarak makinenin çalışması

ve yağlayıcıları hakkında önemli bilgiler elde edilebilir.

Bu çalışmada, madencilikte kullanılan iş makinelerinin hidrolik sistem ve

diferansiyellerindeki yağları belirli periyotlarla incelenerek, yağların ve makine

parçalarının performansı belirlenmiştir. Buna göre, malzeme ve işgücü kaybını

azaltarak hidrolik sistem ve yükleyici diferansiyellerinin çalışma süresi ve işletme

veriminde artış elde edilmiştir. Bu ortamlardaki yağın temiz ve uzun süreli kullanımı

sağlanmıştır. Yağ analiz sistemi yardımıyla hidrolik sistemlerde iki, diferansiyellerde

ise beş kat daha uzun süreli yağ tüketimi elde edilerek temiz bir çevre için önemli

oranlarda katkı sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Yağ analizi, atık yağ, çalışma ömrü

3

The Effect of Oil Analysis Method in Reduction of Oil Consumption of

Heavy Construction Equipment

ABSTRACT

Oil analyses method is the predictive technique that depends on investigating wear

particles from lubricant oils, hydraulic oils and greases. By using this method,

important information about the condition of a machine and condition of lubricated

components can be acquired.

In this study, by analyzing the oil at certain periods in hydraulic system and

differentials of heavy construction equipment, that are being used in mining, the

performance of oil and machine parts are determined. According to this, by decreasing

the loss of material and work force, increase in working time, work efficiency and

performance of hydraulic system and differentials of loaders is obtained. The

cleanliness and increase in lifetime of the oil in these sections are acquired. By the

help of oil analysis, the oil consumption life in hydraulic systems is multiplied by two,

in differentials it is multiplied by five and a huge contribution is made for a clean

environment.

Key Words: Oil analysis, waste oil, working life

4

GİRİŞ

Endüstride makine parçalarının tasarım ve üretim aşamalarında yağ kullanımı oldukça

yaygındır. Sürekli yeni malzemelerin bulunmasına bağlı olarak bu malzemelerin

işlenebilmesi ve çalışma ortamlarının uygun seçilebilmesi parça üreticileri açısından

günümüzün en önemli sorunlarından biridir. Kullanılacak parçaları işleme kolaylığı,

maliyetini düşürme, uzun çalışma ömrü sağlama gibi amaçlarla yağ kullanımının

önemi ve gerekliliği ortaya çıkmıştır (Öztürk vd, 2010). Teknolojik gelişmeler ve artan

üretim ile dünyada yağ tüketimi artmaktadır (Leung 2010). Yağ kullanımı kaçınılmaz

olduğuna göre, yağ kullanım miktarını düşürme veya yağın çalışma süresini uzatmak

ile daha az atık yağ ve daha temiz bir çevre elde edilebilir (BP Statistical, 2011).

Atık yağlar tekstil, metal işleme, ekipman yağlama ile endüstrinin tüm sektörlerinde

ve araç motorlarında kullanılan yağlar olarak ortaya çıkmaktadır. Yönetmeliğe göre

atık yağ: Kullanılmış taşıt yağları ve endüstriyel yağları (hidrolik sistem, türbin ve

kompresör, kızak, dişli, sirkülasyon, metal kesme, çekme ve işleme, tekstil, ısıl işlem,

ısı transfer, izolasyon ve koruyucu, pas ve korozyon, trafo, kalıp, pnömatik sistem

koruyucu, gıda ve ilaç endüstrisi, genel amaçlı, kağıt makinesi, yatak ve diğer

endüstriyel yağ ve gresleri) şeklinde tanımlanmaktadır. Kullanılan herhangi bir yağın

(mineral ve sentetik), yağlama amacı ile bir süre kullanımına bağlı olarak kimyasal ve

fiziksel safsızlıklarca kirletilmesi sonucunda orijinal özelliğini kaybeder.

Yağ içindeki katkı maddelerinin bozunması, kullanımda kir, metal parçacıkları, su

veya kimyasallarla karışarak kirlenir ve rengi koyulaşarak kullanılamaz duruma gelir.

Yağ zamanla uzun kullanımdan dolayı iyi performans göstermez. Sonuçta sistemin

daha verimli ve arızasız iş yapabilmesi için kullanılmış yağın yeni yağla değiştirilmesi

5

gerekir. Ayrıca kullanılan yağlarda çevre koruma konusunda duyarlı yağlar üretmeye

çalışılırken bu yağların verimliliği de ön plana çıkmaktadır.

Yağlama Yağları (mineral ve sentetik) sektöründeki pazar gelişmeleri ALPET, BP,

CASTROL, LUKOIL, OPET, POAŞ, SHELL, TOTAL ve MOIL firmalarının gönüllü

katılımı ile PETDER koordinasyonunda sağlanan veriler ile izlenmektedir. Bu

şirketlerin toplam madeni yağ pazarı içindeki payı payları toplamının Türkiye’nin %

65’ini temsil ettiği EPDK, PİGM ve Çevre ve Orman Bakanlığı verileri ile yapılan

kıyaslamalarla tespit edilmiştir. Sağlanan bu veriler kullanılarak yapılan hesaplamalara

göre 2010 yılında toplam yağlama ürünleri tüketimi geçen yıla göre % 15 oranında

artarak 416 bin ton olmuştur (Tablo 1). Yağlama yağları tüketimindeki bu önemli ve

dikkat çekici artış genel ekonomik iyileşme ve sınai büyümeden kaynaklanmaktadır.

Yağlama yağları pazarındaki bu önemli tüketim artışı, otomotiv sayısındaki artışın yanı

sıra diğer sınai ve ekonomik göstergeler ile de uyumludur. Enerji Piyasası Düzenleme

Kurumu verilerine göre Türkiye’de faaliyet gösteren 312 adet madeni yağ üretim tesisi

bulunmaktadır.

Yağlar üretimde belirtilen amaçlara uygun kullanıldığı sürece insan sağlığına zarar

vermeyip düşük düzeyde tehlike içerir. İşçi sağlığı ve güvenliği ve çevrenin korunması

açısından endüstriyel uygulamalarda, araç servis ve tamir istasyonlarında vb. alanlarda

yağ kullanımı, taşınması ve depolanmasında da dikkatli olmak gerekmektedir.

Son zamanlarda atık yağların arıtılarak geri dönüştürülmesi ve tekrar kullanıma

sunulması önemli ve dikkat çekici bir araştırma konusu olmuştur. Yağlama yağları ise,

atık yağların büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Çünkü yağlama yağları, sanayinin

6

değişik dallarında gün geçtikçe artan bir oranda kullanılmakta ve bu yağların % 97’sini

de petrol kaynaklı yağlar oluşturmaktadır (Bhaskar et al, 2004).

Teknolojik ilerlemenin ve isteklerin artışına bağlı olarak üretimin artması kaçınılmaz

olmaktadır. Daha çok üretim ise daha fazla yağ tüketimi gerektirmektedir. Atık yağları

yeniden kullanabilmek veya çalışma ömrünü uzatarak toplamda doğaya daha az yağ

atılması sağlanabilir. Ülkemizde yaklaşık olarak yılda 150.000 ton atık motor yağı

oluştuğu tahmin edilmektedir. Bu atığın ekonomik değeri 400 milyon dolardır. Atık

yağın 2007 yılı verilerine göre ancak 34.000 tonu toplanmıştır. 2007 yılı sonunda

yönetmeliğe uygun olarak toplanan atık yağ, Türkiye genelinde oluşan atık yağ

miktarının yaklaşık %20’sini oluşturmaktadır. Toplanan atık yağın %49’si çeşitli sanayi

tesislerinde ek yakıt olarak ve %52’si geri kazanılarak ikincil ürün üretilmektedir. Geri

kazanma tesislerinde elde edilen ürünlerin nerede kullanıldığı ve tesiste oluşan bakiye

atıklarının nerede bertaraf edildiği sürekli olarak izlenmeli ve raporlanmalıdır. Geriye

kalan 116.000 ton atık yağın nerede kullanıldığı/değerlendirildiği ve nereye atıldığı

bilinmemektedir. Kontrol edilemeyen bu atıkların ekonomik değeri yaklaşık olarak

300 milyon dolardır. Temmuz 2010 itibariyle 86 bin ton atık motor yağı toplanarak

lisanslı işletmelerde enerji ve hammadde olarak geri kazanılmıştır. Bu çalışma ile

toplanan atık yağlar ile 430 bin kişilik nüfusun bir yıllık elektrik enerjisi ihtiyacına

karşılık gelen enerjinin kazanımı sağlanmıştır. Ayrıca unutulmamalıdır ki, 1 lt atık yağ

800000 lt suyu kirlettiği kabulü ile PETDER verilerine göre 2010 yılında toplayarak

bertaraf ettirdiği atık motor yağları yaklaşık 17,78 milyar m3 suyu kirletebilecek bir

atığın çevreye zarar vermeden lisanslı işletmelerde enerji ve hammadde olarak geri

kazanılmasını sağlamıştır (PETDER 2010).

7

Bu çalışmamızda, madencilik sektöründe kullanılan iş makinelerinin hidrolik sistem

ve taşıyıcılarında kullanılan yağların belirli aralıklarla ayrıntılı olarak incelenmesi ile

çalışan parçaların hasara uğramadan daha uzun süreli kullanılması ile yıllık yağ

tüketiminin azaltılması hedeflenmiştir.

Deneysel Çalışma

Yıllık 2010 verilerine gören dekapaj 31.807.290 m3 ve üretim kapasitesi 13.066.686 t

olan bir kömür üretim işletmesindeki iş makinelerinin hidrolik sistem ve diferansiyel

yağları incelenmiştir. Günümüzde kullanılan hidrolik sistemler yüksek basınç, yüksek

sıcaklık ve yüksek hızlarda çalıştığı için hidrolik akışkanın seçimi oldukça önemlidir.

Hidrolik sistemde kullanılacak etkili bir akışkan, sistemin çalışma performansını

yükseltmeli, sistemin güvenli çalışmasını arttırmalı, parçaların aşınmasını azaltmalı,

degradasyona direnç göstermeli ve ucuz olmalıdır (Hodges, 1996). Hidrolik bir

sistemde hidrolik yağ, diğer bütün bileşenlerden daha önemli role sahiptir. Böyle bir

rolü karşılamak için akışkan ağır çalışma şartlarında ve olumsuz çalışma ortamında

bile yeterli kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olması gerekmektedir (Tessmann and

Fitch, 1993). İzlenen işletme yüksek tonajlı ağır iş makineleri kullanılmakta olup,

hidrolik sistem ve taşıyıcılarda kullanılan yağların belirli aralıklarla analizini yapılarak

arızaların önceden tespit edilmesi ve işletme verimini artırmak amacıyla yağ analiz

programı kullanılmaktadır. Aşınma elementleri analizi ile metal aşınma parçacıkları,

kirliliği ve yağ katkı maddelerinin içerdiği diğer elementler takip edilir (Stachowiak et

al, 2008). Bu program ile yağlama yağları, hidrolik yağlar ve greslerdeki aşınma

parçacıklarının gözlemlenmesi esastır. Bu yöntem, aşınma parçacıklarının boyutlarını,

8

şeklini, cinsini ve aşınmanın tipini belirlemek için kullanılır. Yağın içerisindeki toz

miktarı, yağa su veya yakıt karışması gibi problemler teşhis edilebilir.

Yağ Analiz Yöntemi

Yağ analiz programı (JOAP), ilk olarak ABD’leri Kara, Hava ve Deniz Kuvvetlerinde

uygulamaya konulmuş ve ayrı olarak yürütülen yağ analiz programlarının birleştirip

tek merkezden idare etmeyi amaçlayan bir programdır. Yağ analizleri ile aşınma

ürünleri incelenerek kalıcı hasar oluşmadan koruyucu önlem alınabilir veya kullanılan

yağın motor üreticisi tarafından saptanan yağ değişim periyodundan daha uzun süre

ile kullanılması mümkün olur (Navair, 1999, Barnes 2006).

LubeCheck kullanılmış yağ analiz programı, makine ve motorların ömrünü ve

verimliliğini arttırmak, bakım masrafları ve zaman kaybını önlemek için kullanılan bir

koruyucu bakım programıdır. LubeCheck programı analizleri ile bütün kullanılmış

yağlar motor, şanzıman, diferansiyel, hidrolik sistem, gemi makine ve diğer

endüstriyel yağları test edilebilmektedir. Bu testler, sadece yağın durumunu değil,

daha çok makineleri ve motorların durumunu değerlendirmede kullanılmaktadır.

Analizler dört ana grupta yapılmaktadır: Kullanılmış yağın yağlama özelliğinin

değerlendirmesi yapılır. Aşınma elementleri analizi ile, metal aşınma parçacıkları,

kirliliği ve yağ katkı maddelerinin içerdiği diğer elementler takip edilir. Parçacık

sayımı analizi ile aşınma durumu kontrol edilir. Su, antifriz veya yakıt miktarı tayini

yapılır (Atakoil, 2010).

Dizel motorların kullanım ömürleri, bakımları ve yağ değiştirme zamanları firma

tarafından belirlenmektedir. İncelenen dizel motorda her 250 saatte bir yağ değişimi

yapılmakta ve bakım setleri her 250, 1000, 2000 ve 6000 saatte bir kullanılmaktadır.

9

Yağ değişim periyodunun bakım saatinin uzatılması ile hem yağ değişimi geç

yapılarak, hem de bakım setlerini daha az miktarda kullanarak tasarruf

yapılabilmektedir (Gökalp vd, 2007) .

Yağ analizinin faydaları; ekipman ömrünü uzatmak, yağ değişim aralıklarını uzatmak,

yağın durumu hakkında bilgi sahibi olmak, bakım masraflarını düşürmek, aşınma

eğilimini ölçmek, uygun bakım aralıklarını tespit etmek, yedek parça envanterini

azaltmak, ekipman yenileme maliyetini düşürmek, onarım programlanmasını

düzenlemek (US NAVY, 1999).

Aşınma elementleri analizi ile metal aşınma parçacıkları, kirliliği ve yağ katkı

maddelerinin içerdiği diğer elementler takip edilir. Yağ analizinde kullanılmış yağ ile

temiz yağ karşılaştırılarak yağın yeterli derecede yağlama ve koruma yapabilecek

durumda olup olmadığı tespit edilir. Parçacık sayımı analizi ile aşındırıcı özelliğe sahip

olup aşınmayı hızlandırabilecek parçacıklar sayılır. Ayrıca yağdaki su, antifriz veya

yakıt da özel testlerle belirlenir (Ferrography Oil Analysis, 2004). Atık yağ

analizlerinde; Arsenik, Kadmiyum, Krom, Klorür, Kurşun, toplam halojenler,

Poliklorlubifeniller, sınıf tespitinin yapılması, parlama noktası tayini gibi elementlerin

miktarı ve özelliklerin belirlenmesi ile (Tablo 2) yağın durumu hakkında karar

verilebilmektedir.

Çevre ve Orman Bakanlığı’nca yapılan atık yağ kategori belirleme çalışmaları

neticesinde genel olarak: 1. Kategori; makine yağlama yağları: 2. Kategori; motor

yağları (araçlardan) olarak belirlenmiştir.

Atık yağlar ekotoksik özelliğe sahip olup, bulunduğu ortamı kirletmektedir. Ortamda

yaşayan canlılara zarar verdiğinden toprağa ve suya atılmamalıdır. Sobalar, küçük

10

fırınlar, gibi yerlerde yakılması yasaktır. Çünkü atık yağın içindeki ağır metal ve klor

bileşimleri atık hava ile birlikte atmosfere salınarak havayı kirletir ve insan sağlığına

zarar verir. Bir litre yağ, 1 milyon litre suyu kullanılamaz, 5 milyon litre suyu içilemez

duruma getirir. Bir litre kullanılmış motor yağı ise 800 bin litre içme suyunu

kullanılamaz hale getirir (alkacevre 2010).

Yağ Analiz Yöntemiyle İnceleme

Makinelerde kestirimci bakım ilkelerine dayanarak yağ ve aşınmış parçacık analizi ile

yeterince bakım ve en az arıza ile çalıştırılması bilgileri elde edilmektedir. Bu amaçla

incelenmesi istenen motor, şanzıman, hidrolik, diferansiyel ve cerlerden yağ

numuneleri alınarak belirtilen yöntemlere göre analizler yürütülmektedir (Orhan,

2009). Bu analiz işleminin aşamaları:

1. Numune Alımı

Numuneler makine durduğunda yağ sıcak iken yağ tankının ortasına kadar inen

plastik hortumlar aracılığıyla ve özel numune pompalarına bağlanmış 60 ml.'lik plastik

kaplara alınmaktadır. Her numune için makine ve yağ çalışma saatleri, yağın alındığı

aksam ve tarih anında işlenmektedir. Bu yöntemde; motor yağı: 50, 100, 150, 200 sa,

hidrolik yağı: 900, 1400, 1900 sa, şanzıman yağı: 900 sa ve diferansiyel ve cerler yağı:

900 sa sıklıkla örnekler alınır.

2. Parçacık Miktarının Belirlenmesi

Yağ numunelerindeki demir esaslı parçacık miktarı PQ (Particle Quantifier) ile

ölçülmektedir. Ölçüm cihazı döner bir disk üzerine yerleştirilen 2 ml.'lik yağ

numunesindeki demir esaslı parçacıkların dengede duran manyetik köprünün

11

dengesinin bozulması ve bu farkın optik olarak okunması esasına göre çalışır. Okunan

değer, milyonda bire (PPM) dönüştürülebilen birimsiz niceleyici bir indekstir.

Numune 60 0C’ de ayarlanmış bir etüvde ısıtılıp iyice çalkalandıktan sonra 2 ml' lik yağ

şırınga ile PQ numune kabına konulur. Yağ numunelerinin PQ miktarı, kabul edilen

tecrübe ile bulunmuş sınır değerleri ile karşılaştırılarak değerlendirilir (Tablo 3).

Bu tablodaki veriler ortalama değerlerdir. Makine tip ve modellerine, işletme

şartlarına ve yöntemlerine göre ortaya çıkabilecek sonuçlar temel alınarak bu PQ sınır

değerleri aşağı ya da yukarı çekilebilir. Bu değerlendirmelerde ölçü PQ değişiminin yol

açtığı arızalar ve performans kayıplarıdır. PQ miktarının periyodik olarak işlendiği

tablolarda sadece ölçümler ve yapılan işlemler belirtilir. Grafiklerde ise yağ değişim

saatlerindeki PQ değerlerinin ulaşabileceği değerler enterpolasyon ile işlenmektedir.

Böylece PQ değişimi çarpıcı olarak görülebilmektedir.

3. Mikroskopla Fiziksel Analiz

Parçacıkların aşınma karakterlerinin, boyutlarının ve kaynaklarının belirlenmesi için

sistemden alınan 2 ml. yağ filtreden geçirilir. Bu filtre kâğıdı optik mikroskop altında

incelenir ve mevcut parçacıklar istenen oranda büyütülerek gerekli tespitler yapılabilir.

Böylece hem aşınma durumu, hem de kirlilik derecesi ile yağda su olup olmadığı

kontrol edilebilir. Mikroskopta görülen parçacıklar mevcut aşınma atlası ile

karşılaştırılarak değerlendirilir. Aşınma atlasında aşınma tipleri, sebepleri ve aşınmış

parçacıkların tiplerine göre örnek fotoğrafları verilmiştir. Böylece kolaylıkla arıza

başlangıcının ve tahmini sebebinin tespiti mümkün olmaktadır.

12

4. Toplam Baz Nosu (TBN) Değerinin Belirlenmesi

TBN ölçüm sistemi birbirine seri olarak bağlı beş üniteden oluşmuş, tamamen

otomatik ve bilgisayar kontrollü bir analiz cihazıdır. TBN, bir gram yağdaki asidi

yansızlaştırmak için gereken, asit miktarına eşdeğer KOH miktarının mg olarak

ifadesidir. Ülkemizdeki yakıtlarda sülfür miktarı yüksektir. Yakıt yandığında yağdaki

sülfür, sülfür oksitlerine dönüşüp su buharı ile birleşerek H2S04 oluşmaktadır. Bu ise

çok tehlikeli korozif asidik bir yanma ürünüdür. Bütün yağlar asidik olmaya

yönelimlidir, özellikle aşırı hararet, oksidasyon, yanma ürünleri ve su varlığı

dolayısıyla TBN daha hızlı düşer. ASTMD 2896 standardına göre kullanılmış yağlar

için: TBN; 12-20 ise minimum 7, TBN; 7-12 ise minimum 5, TBN; 5-7 ise minimum 3'e

izin verilir. Ancak yağ üretici kataloglarında TBN için nominal değerler verilmiş ise alt

sınır olarak bu değerler kabul edilmiştir. Bu değerlerin altına düşüldüğünde yağ

hemen değiştirilmelidir. Aksi halde, korozyon, erozyon, pitting ve abrasive aşınma

kaçınılmaz olacaktır.

5. Viskozite Ölçümü

Yağın en önemli karakteristik değerlerinden biri olan viskozite, akmaya karşı

gösterilen direnç olarak tanımlanmıştır. Viskozitenin değişimi yağlama kabiliyetini

doğrudan etkiler. AVS/S-Anodize alüminyum tip ölçüm istasyonu veya AVS/SK-PVDF-

Paslanmaz çelik istasyon ile optik olarak belirlenir ve böylece doğru ölçüm sağlanır.

Kapilere önceden otomatik olarak çekilmiş olan sıvı otomatik ayarlanan pompa basıncı

sayesinde uygun olarak hatasız akıtılır. Sıvının kapilerden akışı sırasında 1 ve 2

seviyeleri arasındaki akış zamanı elektronik sensörlerce okunur ve kinematik viskozite

Cst olarak okunur. Viskozite ASTM D-445 Standardına göre 40 oC' de; Multigrade

13

yağlar için motor yağlarında % 30 azalabilir. Hidrolik yağlarında % 10 artıp azalabilir.

Dişli yağlarında ISO'dan bir grade farklı olabilir.

Bu işlem aşamalarından sonra alınan bir yağ numunesinin analizi tamamlanmış ve

özellikleri hakkında yeterli veriler elde edilmiş olmaktadır.

a. Hidrolik Sistemin Yağlarının İncelenmesi

Ağır iş makinelerinde hidrolik sistem yağı olarak Süperşarj SAE 10W yağ

kullanılmaktadır. Süperşarj serisi; tek dereceli üstün kaliteli dizel motor yağı olup,

yüksek kaliteli baz yağlara deterjan-dispersan tip paket katık eklenerek formüle

edilmiş, yüksek viskozite indeksli tek dereceli üstün kaliteli bir yağdır. Kullanıldığı

yerler; iş makineleri ve ağır vasıtaların yüksek devirli ve yüksek güçlü dizel

motorlarında kullanılır. Bu seriye ait özellikleri Tablo 4’de verilmektedir (POAS, 2011).

Hidrolik sistemlerin genel karakteri itibariyle motor yağları gibi (fren yağları hariç)

kimyasal reaksiyona maruz kalmadıklarından özelliklerini çok daha uzun süre

koruyabilirler. Laboratuvarda hidrolik yağların PQ kontrolü dışında, TBN ve viskozite

kontrolü de yapılarak sonuçlar iki aşamada irdelenir. İşletmede kullanılan ağır iş

makinelerinden 412 KOMATSU kamyonun hidrolik yağı incelenmiştir (Şekil 1).

Şekil 1’ de verilen 412 KOMATSU kamyon fren sisteminin parçacık analiz yöntemine

göre yağ analiz ölçüm değerleri Tablo 5’ de verilmiştir.

Üretici firma, hidrolik yağları 1000 saatte değiştirilmesi önerisine rağmen makineden

alınan numunelerin incelenmesi sonucunda hidrolik yağ 2636 saate kadar sorunsuz

çalışmıştır. Yağın verimli çalışma ömrü yaklaşık % 160 artmıştır.

14

b. Diferansiyellerdeki Yağların İncelenmesi

Ağır iş makinelerinden Komatsu kamyon diferansiyeli yağının yağ analizi yöntemi ile

incelenmesi sonucunda elde edilen veriler Tablo 6’da verilmiştir. Bu sistemde

kullanılan yağ SAE 85W-140 ve yağ miktarı 280 litredir.

Sonuç: Diferansiyelin 1110 saat çalışması sonucunda kullanılan yağın PQ değeri 500

olarak ve mikroskop incelemesinde burç yatak parçası tespit edilmiş, diferansiyel

sökülerek yenileme yapılmıştır. Yapılan revizyonda sadece dört adet burç değiştirilerek

diferansiyelde oluşabilecek büyük hasar önlenmiştir. Ekonomik olarak ele alınırsa;

burç fiyatı ile oluşabilecek hasarın maliyeti karşılaştırılamayacak kadar fazladır (Dört

adet burç fiyatı 800 TL, diferansiyeldeki dişliler ve işletme zararı yaklaşık 50.000 TL).

İşletmeye ait üretimde dekapaj ve maden yüklemede kullanılan Şekil 2’deki yükleyici

ise, 117 992 CAT yükleyicidir. 97 ton ağırlığındaki CAT 992K lastik tekerlekli yükleyici,

ton başına taşıma maliyetini azaltan 801 beygir gücündeki gelişmiş motoru, yakıt

tasarrufu ve kullanım kolaylığı sağlaması ile dikkat çekmektedir.

Bu makinelerin diferansiyelinde kullanılan yağ SAE 40 ve kullanılan yağ miktarı ise

450 litredir. Bu sistemin yağ izlemesine ait veriler Tablo 7’de verilmiştir. Yağ üretici

firmasının yağ kullanım için tavsiye ettiği çalışma süresi 1000 sa olup, normal

koşullarda bu süre sonunda yağ değişimi yapılmalıdır. Bu analizin kullanımında yağ

çalışma saati 11242 sa olmasına rağmen diferansiyel sorunsuz çalışmaktadır. Böylece

çalışma süresinde 11 kat kazanım (veya yağ tüketiminde 11 kat azalma) elde edilmiştir.

DENEY SONUÇLARI

Yağ analiz yöntemi uygulanarak sistemde kullanılan hidrolik ve diferansiyel yağlarının

kullanım sürelerinde artış elde edilmiştir.

15

İşletme verilerine göre, hidrolik yağları 1000 saatte değiştirilmesi önerilirken bu sistem

kontrolünde yağ değişimlerinin üst sınırı genel olarak ortalama 2000 saate

çıkarılmıştır. Buna bağlı olarak; yıllık hidrolik sistemlerde 436,441 kg hidrolik yağ

kullanıldığına göre yağ çalışma saatinin artışıyla yağ alımında önemli bir kazanç elde

edilmiştir.

Diferansiyellerde bu yöntemin uygulanması ile yağ değişim süreleri oldukça artmış

(Tablo 7), ayrıca arızalar önceden tespit edilerek yedek parça ve işçilik giderlerinde

önemli azalmalar elde edilmiştir. Ayrıca iş makinelerinin diferansiyellerinin arıza

yapmadan ve durma yapmaksızın çalışma saatlerinde artış sağlanmıştır.

TARTIŞMA

İşletmelerde yağ analiz yönteminin kullanılması ile malzeme tasarrufu, işçilik maliyeti,

işletme verimi gibi oldukça önemli ekonomik katkılar elde edilebilmektedir. Bu

kazanımların yanında sistemlerde kullanılan yağ miktarı önemli oranda

azaltılabilmektedir. Sistemde toplamda daha az yağ kullanılmış ve atık yağı geri

kazanmak için yapılan çalışmalarla doğaya bırakılan zararlı madde miktarında da

önemli oranda azalma sağlanmıştır. Bu atıkların yağ olarak veya yakılarak (geri

dönüşüm kurallarına uygun olsa da) doğaya bırakılan miktarının azalmasıyla, temiz su

kaynaklarının korunmasına ve temiz hava ortamı oluşmasına katkı sağlanabilmiştir.

Böylece üretim yapan işletmelerde yapılabilecek yatırımlarla başta çevrenin korunması

esas olmak üzere işletme ekonomik açıdan da önemli kazanımlar elde edebilmektedir.

16

KAYNAKLAR

Acaroğlu M, (1996) Tarım Makinelerinde Biyolojik Ayrışabilir Yağların Hidrolik Yağı

Olarak Kullanılması, Ekoloji 20(3), 9-13

Aytaş O. (2009) Yağ Analiz Yöntemiyle Yapılan Kestirimci Bakımda Motor Arızalarının

Tespiti, Y. Lisans Tezi, CBÜ Fen Bilimleri Enstitüsü

ASTM D445 - 11a Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and

Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity)

ASTM D2896 - 11 Standard Test Method for Base Number of Petroleum Products by

Potentiometric Perchloric Acid Titration

Aviation Hydraulics Manual, http://navyaviation.tpub.com/14022/css/14022_189.htm

Barnes M, (2006) Wear Analysis, Oil Analysis and Lubrication Learning Center, Noria

Corporation, http://www.noria.com.

Bhaskar T, Uddin MA, Muto A, (2004) Recycling of Waste Lubricant Oil into Chemical

Feedstock or Fuel Oil Over Supported Iron Oxide Catalysts. Fuel, 83, 9-15,

BP Statistical Review of World Energy, (2011) http://www.bp.com/statisticalreview

http://www.atakoil.com/Hizmetlerimiz/Yag_Analiz_Sistemi/14/S_Content.aspx

http://www.alkacevre.com.tr/sayfa.asp?sid=7

http://www.petder.org.tr/admin/my_documents/my_files/38E_PETDERSektorRaporu

2010.pdf

http://reports.predictusa.com/Lit/Case%20Study-Urick.pdf, Ferrography Oil Analysis

(2004),

Hodges P, (1996), Hyraulic Fluids, John Willey & Sons, Inc.

17

Gökalp B, Saraç Hİ, Çelik C. (2007) Yağ Analiz Programı ile Aşınmaya Bağlı Hasar

Analizi, 8. Uluslar Arası Kırılma Konferansı 7 – 9 Kasım 2007

Leung GCK, (2010) China's oil use, 1990–2008, Energy Policy 38, 932–944.

NAVAIR, Joint Oil Analysis Program Manual Vol 1, 0817LP0292140, 15 March 1999.

Özturk I, Aslan A, Kalyoncu H. (2010) Energy consumption and economic growth

relationship: Evidence from panel data for low and middle income countries. Energy

Policy 38, 4422–4428.

Stachowiak GP, Stachowiak GW, Podsiadlo P, (2008) Automated classification of wear

particles based on their surface texture and shape features, Tribology International,

41(1): 34-43.

Tessmann, RK, Fıtch, E.C. (1993) The Selection of Hydraulic Fluids, STLE Lubrication

Engineering, 49(9): 666-670.

US NAVY, Joint Oil Analysis Program manual, 1999

www.poas.com.tr/PO_pdf/madeni_yaglar/pdf/ticari.../Supersarj.pdf

18

Tablo 1: 2010 yılı yağlama yağları tüketimi (PETDER, 2010 )

Tablo 2. Atık yağ analizlerindeki elementlerin sınır değerleri

(1) PCB ölçümleri Bakanlığın uygun bulması halinde sektörel bazda yapılabilir.

Tablo 3. Yağların çalıştığı makine ve aksamlara göre alınan PQ sınır değerleri

Çalışma Süresi (saat) PQ değeri

Tüm motor yağları 250 20

Tüm hidrolik yağları 1000 20

Şanzıman yağları için

Ağır iş kamyonlarında 1000 60

Tekerlekli yükleyicilerde 1000 40

Paletli makinelerde 1000 20

Diferansiyel ve cer yağları Ağır iş kamyonlarında 1000 100

Kullanım Alanı Tüketim miktarı (ton)

Taşıt yağları 233.000

Endüstriyel yağlar 140.000

Deniz yağları 25.000

Gresler 18.000

Toplam 416.000

Kirleticiler Sınır Değerleri (ppm)

(I. Kategori Atık Yağ)

Sınır Değerleri (ppm)

(II. Kategori Atık Yağ)

Sınır Değerleri (ppm)

(III. Kategori Atık Yağ)

Arsenik < 5 Max. 5 > 5

Kadmiyum < 2 Max. 2 > 2

Krom < 10 Max. 10 > 10

Klorür Max. 200 Max. 2000 > 2000

Kurşun < 100 Max. 100 > 100

Toplam Halojenler Max. 200 Max. 2000 > 2000

Poliklorlubifeniller

(PCB)(1) Max. 10 Max. 50 > 50

Parlama Noktası Min. 38 °C Min. 38 °C

19

Tekerlekli yükleyicilerde 1000 60

Paletli makinelerde 1000 150

Tablo 4. Süperşarj serisine ait tipik özellikler SAE Viskozite Sınıfı 10W 30 30 (20 TBN) 40 50

Yoğunluk, @ 15 °C g/ml ASTM 4052 0,880 0,887 0,901 0,900 0,905

Parlama Noktası COC, °C ASTM D 92 212 248 264 266 270

Kinematik Viskozite

40 °C'de mm2/s

100 °C'de mm2/s

ASTM D 445

31,61

5,54

84,41

10,26

94,22

11,06

125,14

13,17

223,21

19,5

Viskozite İndeksi ASTM D 2270 110 104 102 98 99

Akma Noktası, °C ASTM D 97 -30 -18 -24 -15 -12

Tablo 5. KOMATSU kamyon fren sistemi yağ izleme verileri

Yağ Çalışma Saati

PQ

Açıklamalar

465 5 Filtre

normal

914 10 ”

1472 10 ”

1849 10 ”

1921 10 ”

2156 0 ”

2636 5 ”

Tablo 6. KOMATSU kamyon diferansiyel yağ izleme verileri Yağ Çalışma

Saati PQ Açıklamalar

377 10 -

138 150 -

223 120 -

285 120 -

450 200

-

556 210 -

858 180 -

1110 500

Burç Talaşı Revizyon

20

Tablo 7. 117 CAT Yükleyicinin diferansiyel yağı izleme verileri Yağ Çalışma

Saati PQ

Açıklamalar

8367 195 Yağ normal

8814 225 “

9203 280

“

9575 210 “

9825 210 “

10218 210 “

10619 295

“

10982 190 “

11242 180 “

Şekil 1. KOMATSU kamyon

Şekil 2. CAT Yükleyici