USCG implementiert Handheld-Technologie für Onboard-Öltests

Cutter-Ingenieur erhält sofortige Ergebnisse der Ölanalyse (Foto mit freundlicher Genehmigung von USCG)

Das FluidScan-Handgerät benötigt nur einen Tropfen Öl zum Testen (Foto mit freundlicher Genehmigung von USCG)

Trendbericht der FluidScan Manager-Software (Foto mit freundlicher Genehmigung von USCG)

SpectroTrack bietet einen Überblick über Ölanalyseergebnisse für die USCG-Flotte (Foto mit freundlicher Genehmigung von USCG)

Ansicht auf Schiffsebene ermöglicht den Zugriff auf Ergebnisse verschiedener Geräte (Foto mit freundlicher Genehmigung von USCG)

Detaillierte Ergebnisse zum Schiffsservice Diesel Generator (Foto mit freundlicher Genehmigung von USCG)

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Unter dem Motto "Immer bereit" hat die United States Coast Guard (USCG) elf gesetzlich festgelegte Missionen, einschließlich Drogen- und Migrantenverbote; Häfen, Wasserstraßen und Küstenschutz; Fischereipatrouillen; Suchen und retten; und nationale Verteidigung. Die neuesten Schiffe der USCG, darunter 22 Fast Response Cutters (FRCs), sind vor kurzem mit 36 ​​weiteren bestellten und sechs neuen National Security Cutters (NSCs) in Dienst gestellt worden, zwei weitere werden gerade gebaut. Die Ölanalyse spielt eine entscheidende Rolle für die Einsatzbereitschaft dieser neuen Fräser, indem sie die Cutter-Ingenieure auf Probleme aufmerksam macht, die potentiell lebensnotwendige Geräte beschädigen können, und ihnen hilft, knappe Ressourcen effizient für kritische Wartungsaktivitäten einzusetzen.

Der traditionelle Ansatz für die Ölanalyse besteht darin, Proben an ein zentrales Labor zu schicken, das Tage benötigt, bevor die Ergebnisse empfangen werden. Bei den FRCs und NSCs hat die USCG die Verwendung von tragbaren Ölanalysatoren implementiert, um den Schmierstoffzustand bei Dieselmotoren und anderen wichtigen Geräten regelmäßig zu überwachen. "Die neuen Onboard-Analysatoren werden eingesetzt, um Probleme mit der Ölqualität zu erkennen und mögliche Schäden an den Geräten zu vermeiden, unnötige Ölwechsel zu vermeiden und Ölwechsel basierend auf dem tatsächlichen Zustand durchzuführen", sagte Edgardo Guevara, Schmierstoffmanager bei der USCG. "Ein anormaler Zustand, der vom Onboard-Analysator erkannt wird, warnt die Techniker vor Korrekturmaßnahmen und reicht die Ölprobe zur vollständigen Öl- und Verschleißanalyse an unser Vertragsöllabor.

Onboard-Ölanalyse an neuen Fräsern
Die 154 Fuß langen FRCs, die nach den Helden der Küstenwache benannt wurden, ersetzen die alternden Patrouillenboote der Insel-Klasse. Die FRCs verfügen über fortschrittliche Kommando-, Kontroll-, Kommunikations-, Computer-, Aufklärungs-, Überwachungs- und Aufklärungsausrüstung; über den Horizont Cutter Boot Bereitstellung zu den Schiffen von Interesse zu erreichen; und verbesserte Bewohnbarkeit und Seegang. Die 418-Fuß-langen NSCs adressieren die Notwendigkeit für Streifenwächter des offenen Ozeans mit den seaweeping, habitability, Ausdauer und technologischen Fortschritten, die notwendig sind, als Kommando- und Kontrollzentren in den anspruchsvollsten Seeumgebungen zu dienen. Die Onboard-Ölanalyse wird auch an zwei Polareisbrechern eingesetzt.

Vor 2012 hatte USCG kein zentralisiertes Öllabortest- und -analyseprogramm. Die Zerspaner schickten Ölproben an die Labors des Marine Oil Analysis Program (NOAP) oder des Joint Oil Analysis Program (JOAP), an die Laboratorien der Motorenhersteller und an andere lokale kommerzielle Labore. "Es dauerte in der Regel Wochen, nachdem die Proben entnommen wurden, um Ergebnisse zu erhalten, oft zu spät für die Cutter-Ingenieure, um korrigierende Maßnahmen zu ergreifen", sagte Guevara. "Es gab keine standardisierten Testanforderungen für verschiedene Komponenten und die Testergebnisse blieben in den verschiedenen Labors, in denen die Öltests durchgeführt wurden. Einige Berichte lieferten keine Analysen oder Empfehlungen. On-Board-Öltests beschränkten sich auf Viskositätsprüfungen an Hauptdieselmotoren unter Verwendung von Kugelfallviskosimetern. Die meisten Cutter führen Motorölwechsel basierend auf Zeitplänen von 500 bis 1000 Stunden bei Hauptmotoren und 250 bis 500 Stunden bei Schiffsdieselgeneratoren (SSDGs) durch. "

Auswahl und Validierung von Onboard-Analysatoren
Ungefähr zu der Zeit, als Guevara 2011 der USCG beitrat, erklärte der Motorenhersteller für die FRCs, dass eine Schiffs-Testeinheit erforderlich sei, um das Öl in den Hauptmotoren zu überwachen. Außerdem benötigen die NSCs eine Testeinheit an Bord, um das Öl in den Hauptmotoren zu überwachen. "Das Projektbüro erwog die Verwendung von herkömmlichen Ein-Test-Kits, die auf Chemikalien und Reagenzien zur Durchführung einer Ölanalyse angewiesen sind", sagte Guevara. "Ich war besorgt über den Zeitaufwand für die Durchführung der Tests und das Potenzial für ungenaue Ergebnisse, da diese auf die richtige Menge an Öl und Chemikalien und den Zustand des Testkits angewiesen sind. Ich empfehle den tragbaren Handheld-Monitor Spectro FluidScan und das tragbare Viskosimeter MiniVisc 3000 als bessere Alternative, da sie Ergebnisse in viel kürzerer Zeit liefern als chemische Kits und konsistente Ergebnisse liefern, die mit denen in zentralen Laboren vergleichbar sind, ohne auf die Fähigkeiten des Bedieners einzugehen. Das Projektbüro folgte meiner Empfehlung und implementierte den Einsatz der FluidScan und MiniVisc 3000 Combo an Bord der FRCs. Im Jahr 2012 nutzten drei NSCs bereits die Testausrüstung, die Chemikalien und Testreagenzien für die Tests an Bord verwendete, und nach einem erfolgreichen Testversuch der FluidScan und MiniVisc 3000 Combo-Einheit an Bord einer der NSCs genehmigte der Produktlinienmanager den Wechsel zur Combo Einheit."

Das FluidScan ist ein robustes, handgehaltenes Infrarot-Spektrometer, das eine Reihe von wichtigen Ölzustandsparametern wie Gesamtsäurezahl (TAN), Gesamtbasenzahl (TBN), Oxidation, Nitrierung, Sulfatierung, Additivverarmung, falsches Schmiermittel, Wasser, Glykol und Ruß misst , Glycerin und FAME in Biodiesel in synthetischen und erdölbasierten Schmierstoffen und Flüssigkeiten. Der tragbare Monitor bietet Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit, vergleichbar mit einem FTIR-Verfahren (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie) nach ASTM E2412. Das MiniVisc 3000 ist ein einfach zu bedienendes, tragbares, batteriebetriebenes Gerät, das die kinematische Viskosität im Feld ohne die Verwendung von Lösungsmitteln, Dichteprüfungen oder eines Thermometers bestimmt. Das Split-Cell-Design bietet eine Genauigkeit von +/- 3 Prozent Standardabweichung gemäß den Viskositätsstandards des National Institute of Standards and Technology (NIST).

Guevara hat bestätigt, dass die Geräte FluidScan und MiniVisc 3000 die technischen Anforderungen für den Einsatz an Bord erfüllen können, wie im USCG Technical Standard 262 - Schmieröle und -systeme, Prüfung und Analyse spezifiziert. Er erstellte ein Protokoll für Ingenieure in den beiden neuen Cutter-Klassen, um Vitalgeräte regelmäßig zu testen. Der FluidScan wird auch bei Bedarf als Fehlersuchgerät zur Überwachung der Wasserverschmutzung in anderen Schmierölen verwendet.

Guevara erkannte, dass die USCG die volle Kontrolle über ihre Ölanalysedaten aus dem On-Board-Analysator des zentralisierten Labors und der Cutter über eine webbasierte Datenbank behalten musste. Nach zwei Jahren Forschung wählte er die Software SpectroTrack IMS (Information Management System) als Datenbank aus, um diese Daten zu archivieren. Ingenieure können die Ergebnisse in einem Browser anzeigen und Entscheidungen treffen, z. B. wann Ölwechsel und andere Wartungsaktivitäten basierend auf dem tatsächlichen Zustand von Öl und Ausrüstung durchgeführt werden sollen.

Der Genehmigungsprozess für die SpectroTrack IMS-Software begann im November 2014 und hat die Phase nach der Validierung abgeschlossen. Das Ziel der USCG in naher Zukunft ist es, die Testdaten von der FluidScan-Einheit in die SpectroTrack-Datenbank durch den Cutter unter Verwendung der Einheiten hochladen zu können. Die SpectroTrack-Datenbank enthält bis heute etwa 13.000 Stichprobenergebnisse aus dem zentralisierten Labor. Die Datenbank wird derzeit nicht für den flottenweiten Einsatz implementiert, bis sie die USCG CROP-Zulassung erhalten hat.

Verbesserte Einsatzbereitschaft und Kosteneinsparungen
"Durch das zentralisierte Öltestprogramm und die Verwendung von Onboard-Analysatoren verfügt die USCG nun erstmals über vollständige Eigentumsrechte und Sichtbarkeit aller Testdaten", sagte Guevara. "Wir haben volles Vertrauen in unsere Daten, die es ermöglichen, Entscheidungen zu treffen, die unsere Einsatzbereitschaft verbessern und Geld für unnötige Ölwechsel und Wartung sparen. In mehreren Fällen haben Onboard-Analysatoren potenzielle Probleme identifiziert, so dass sie vor einer Beschädigung der Ausrüstung korrigiert werden konnten, was kostspielige Reparaturen erforderlich gemacht hätte und die Messer möglicherweise außer Betrieb gesetzt hätte. Mit den FluidScan und MiniVisc 3000 Combo Units können Ingenieure an Bord der NSCs den zunehmenden Rußgehalt im Motoröl genau überwachen, während es sich dem Grenzwert nähert, an dem ein Ölwechsel erforderlich ist. Der FluidScan wird auch als Fehlersuchgerät zur Überwachung des Wassereintritts in die Reduktionsgetriebe eingesetzt. "

Guevara sagte, dass die mit der Ölanalyse an Bord verbundenen Kosteneinsparungen ebenfalls beträchtlich seien. "Wir haben festgestellt, dass wir durch Überwachung des Zustands des Öls an den NSC-Hauptmotoren den Ölwechselintervall von 500 Stunden auf 1000 Stunden basierend auf den tatsächlichen Ölbedingungen erhöhen konnten, wodurch zwei Ölwechsel pro Motor und Jahr vermieden werden jeder Cutter kostet etwa 10.000 US-Dollar pro Jahr an Ölwechsel- und Entsorgungskosten und reduziert zudem Ausfallzeiten. Wir überarbeiten jetzt unsere Richtlinien zum Ölwechsel bei den Schiffsdieselgeneratoren (SSDG) von FRC, um das Intervall von 250 Stunden auf 500 Stunden zu verlängern, oder wie es die Ergebnisse der Ölanalyse erfordern. "