ISO 4406 Temizlik Sınıfı Nedir? Kod Okuma ve Hedef Rehberi
Endüstriyel hidrolik ve yağlama sistemlerinde arıza riskini en aza indirmek için ISO 4406 temizlik kodunun doğru okunması ve ekipmana uygun hedeflerin belirlenmesi kritiktir.
ISO 4406 Standardı ve Üçlü Kod Yapısının Mantığı
Endüstriyel hidrolik ve yağlama sistemlerindeki arızaların yaklaşık %75 ila %80'i akışkan kirliliğinden (fluid contamination) kaynaklanır. Sistemde sirküle eden mikron mertebesindeki katı partiküller, bileşenler arasındaki çalışma boşluklarına (clearance gap) girerek abrasif aşınma (abrasive wear), yüzey yorulması (spalling) ve valf kilitlenmelerine yol açar. Bu kirlilik seviyesini standartlaştırmak ve nicel olarak ifade etmek amacıyla Uluslararası Standartlar Teşkilatı tarafından ISO 4406 standardı geliştirilmiştir.
ISO 4406:1999 ve güncel ISO 4406:2021 standartları, 1 mililitre (mL) akışkan numunesi içindeki partikül sayısını esas alır. Kod yapısı üç farklı boyut skalasındaki partikül konsantrasyonunu temsil eden üç sayıdan oluşur: 'X / Y / Z'. Burada X değeri 4 µm(c) ve üzeri, Y değeri 6 µm(c) ve üzeri, Z değeri ise 14 µm(c) ve üzeri büyüklükteki partiküllerin ölçek kodunu ifade eder. Buradaki '(c)' ibaresi, otomatik partikül sayıcıların (automatic particle counter) ISO 11171 standardına göre doğrulanmış (certified) ve NIST SRM 2806 kalibrasyon sıvısı kullanılarak kalibre edildiğini gösterir.
Optik sistemlerde kirlilik analizi yapılırken taşınabilir [Partikül ölçüm cihazı](/urunler/partikul-olcum-cihazi) kullanılarak sahadan anlık veri alınabilir. Örneğin bir yağ analizi raporunda kirlilik değeri '18/16/13' olarak belirtilmişse, bu durum numunenin 1 mL'sinde 4 µm(c)'den büyük 1.300 - 2.500 adet, 6 µm(c)'den büyük 320 - 640 adet ve 14 µm(c)'den büyük 40 - 80 adet partikül bulunduğunu gösterir.
- Birinci Sayı (X): ≥ 4 µm(c) boyutundaki toplam partikül kodudur; çoğunlukla silis, çamur ve toz birikimini temsil eder.
- İkinci Sayı (Y): ≥ 6 µm(c) boyutundaki partikül kodudur; hassas valf spool'ları ve ince toleranslı kaymalı yataklar için kritik eşiktir.
- Üçüncü Sayı (Z): ≥ 14 µm(c) boyutundaki partikül kodudur; doğrudan tıkanmaya (siltlama) ve aşırı mekanik hasara yol açabilecek büyük parçacıkları gösterir.
ISO 4406 Kod Skalası ve Sayısal Partikül Yoğunluğu
ISO 4406 kod ölçeği logaritmik bir yapıya sahiptir. Ölçekteki her bir kod artışı, akışkan içindeki partikül yoğunluğunun yaklaşık iki katına çıktığını (2 kat konsantrasyon) gösterir. Benzer şekilde, kodun bir basamak düşürülmesi partikül sayısının yarı yarıya azaldığı anlamına gelir. Bu mantık, yağ temizleme süreçlerinde filtrenin performansını ve verimliliğini değerlendirmek için büyük kolaylık sağlar.
Aşağıdaki tabloda endüstriyel uygulamalarda en sık karşılaşılan ISO 4406 ölçek kodları ve bu kodlara karşılık gelen 1 mL akışkandaki alt ve üst partikül sınır değerleri verilmiştir. Ölçüm sonuçları değerlendirilirken üst sınırın aşılmaması temel kriterdir.
| ISO Kod Skalası | Minimum Partikül Sayısı (Adet/mL) | Maksimum Partikül Sayısı (Adet/mL) |
|---|---|---|
| 22 | 20.000 | 40.000 |
| 21 | 10.000 | 20.000 |
| 20 | 5.000 | 10.000 |
| 19 | 2.500 | 5.000 |
| 18 | 1.300 | 2.500 |
| 17 | 640 | 1.300 |
| 16 | 320 | 640 |
| 15 | 160 | 320 |
| 14 | 80 | 160 |
| 13 | 40 | 80 |
| 12 | 20 | 40 |
| 11 | 10 | 20 |
| 10 | 5 | 10 |
Ekipman Tipi ve Çalışma Basıncına Göre Hedef ISO 4406 Kodları
Her hidrolik veya yağlama elemanının kirliliğe karşı toleransı farklıdır. Yüksek basınç altında çalışan servo valfler (servo valve) 1 ila 4 mikronluk mikro boşluklara sahipken, düşük basınçlı bir dişli pompa (gear pump) daha geniş toleranslarla çalışabilir. Dolayısıyla, tüm tesis için tek bir temizlik hedefi koymak yerine, sistemdeki en hassas bileşen ve çalışma basıncı esas alınarak hedef ISO kordu belirlenmelidir.
Sistem basıncı arttıkça partiküllerin metal yüzeylere çarpma enerjisi ve erode edici etkisi de katlanır. Bu nedenle, aynı pompanın 100 bar altında çalışması ile 315 bar altında çalışması durumunda hedeflenen ISO temizlik sınıfı farklı olmalıdır. Kritik hatların korunmasında doğru mikron derecelendirmesine (micron rating) sahip [Basınç filtreleri](/urunler/filtreler/yag-filtreleri/basinc-filtreleri) hat üzerine entegre edilmelidir.
| Ekipman / Bileşen Tipi | < 100 bar Basınç | 100 - 210 bar Basınç | > 210 bar Basınç |
|---|---|---|---|
| Servo Valfler (Servo Valves) | 15/13/10 | 14/12/09 | 13/11/08 |
| Oransal Valfler (Proportional Valves) | 17/15/12 | 16/14/11 | 15/13/10 |
| Eksenel Pistonlu Pompalar (Axial Piston Pumps) | 18/16/13 | 17/15/12 | 16/14/11 |
| Paletli Pompalar (Vane Pumps) | 19/17/14 | 18/16/13 | 17/15/12 |
| Dişli Pompalar (Gear Pumps) | 19/17/14 | 18/16/13 | 18/16/13 |
| Yön Kontrol ve Basınç Valfleri | 20/18/15 | 19/17/14 | 18/16/13 |
| Rulmanlı Yataklar (Rolling Element Bearings) | 19/17/14 | 18/16/13 | 17/15/12 |
Numune Alma ve Partikül Ölçüm Yöntemleri
ISO 4406 analizinin doğruluğu, doğrudan numune alma (sampling) tekniğine bağlıdır. Türbülanslı ve akan bir hattan (dynamic line) numune alınması esastır. ISO 4021 standardına uygun olarak, sistem çalışma sıcaklığında ve rejımde iken numune vana noktasından statik kir boşaltıldıktan sonra numune alınmalıdır. Tankın dibinden veya ölü noktalardan alınan numuneler yanıltıcı derecede yüksek kirlilik sonuçları verecektir.
Numune kaplarının temizliği de kritik bir parametredir. ISO 3722 standardına uygun olarak sertifikalandırılmış, temizlik seviyesi doğrulanmış numune şişeleri (clean sampling bottles) kullanılmalıdır. Laboratuvarda veya saha tip cihazlarda yapılan optik partikül sayımlarında, yağın içerdiği serbest su (free water) veya hava kabarcıkları (entrained air) ışık engelleme (light extinction) prensibiyle çalışan lazer sensörleri tarafından katı partikül gibi algılanabilir. Bu durum yanlış kirlilik alarmı üretir. Bu tür yanılsamaları önlemek için numune önce ultrasonik banyoda (ultrasonic bath) degaz edilmeli ve gerekirse ASTM D7647 standardına göre çözücü ilavesiyle nem etkisi elimine edilmelidir.
Laboratuvarda gerçekleştirilen membran mikroskopi (ISO 4407) yönteminde ise akışkan 1,2 µm veya 0,8 µm membran filtreden geçirilerek yüzeydeki partiküller mikroskop altında doğrudan sayılır. Bu yöntem, kirliliğin türünü (metalik aşınma parçacığı, fiber, vernik veya silis) ayırt etmek için en güvenilir yoldur.
Hedef ISO Temizlik Seviyesine Ulaşma ve Yağ Bakım Stratejileri
Hedeflenen ISO 4406 seviyesine ulaşmak ve bu seviyeyi korumak, yalnızca filtre değiştirmekle sağlanamaz. Bütüncül bir kirlilik kontrol stratejisi (contamination control strategy) uygulanmalıdır. Bu strateji üç temel adımdan oluşur: Kirliliğin sisteme girişini önlemek (exclusion), mevcut kirliliği uzaklaştırmak (removal) ve düzenli analizlerle durumu izlemek (monitoring).
Sisteme dışarıdan toz ve nem girişini önlemek için nem alıcılı havalandırma filtreleri (desiccant breathers) tercih edilmelidir. Mevcut kirliliği gidermek için ise filtre Elemanlarının Beta oranı ($\beta_x(c)$) incelenmelidir. ISO 16889 standardına göre test edilen bir filtrenin Beta değerinin $\beta_x(c) \ge 1000$ (yani %99,9 verimlilik) olması beklenir. Sistem üzerindeki filtrelere ek olarak, harici böbrek filtreleme (kidney loop filtration) üniteleri çalıştırılarak yağ kesintisiz olarak süzülmelidir.
Yeni bir sistem devreye alınırken veya ağır bir arıza sonrası, hatlardaki talaş, kaynak çapağı ve montaj kirliliğini temizlemek amacıyla yüksek hızlı yağ yıkama (high-velocity flushing) işlemi uygulanmalıdır. Bu işlemde türbülanslı akış (Reynolds sayısı $Re > 4000$) elde edilerek boru çeperlerindeki yapışmış partiküller sökülür. Sentech Mühendislik olarak, 2015'ten bu yana sunduğumuz flushing ve yağ analizi hizmetlerimizle tesislerin hedef ISO 4406 kodlarını yakalamalarına ve ekipman ömürlerini uzatmalarına teknik altyapımızla destek oluyoruz.
Sıkça Sorulan Sorular
ISO 4406 kodunda 3 haneli yerine 2 haneli kod ne zaman kullanılır?
Eski ISO 4406:1987 standardında sadece 5 µm ve 15 µm boyutları esas alınarak 2 haneli kod kullanılıyordu. Güncel ISO 4406:1999/2021 standartlarında ise 4, 6 ve 14 µm(c) boyutlarını kapsayan 3 haneli kod esastır. Ancak bazı üreticiler 4 µm ölçümünün optik gürültüden etkilendiği durumlarda sadece '*/Y/Z' şeklinde 2 hane belirtebilir.
Su ve hava kabarcıkları ISO 4406 ölçüm sonucunu nasıl etkiler?
Optik ışık kesme (light extinction) prensibiyle çalışan cihazlar, ışık yolunu tıkatan su damlacıklarını ve mikro hava kabarcıklarını katı partikül olarak algılar. Bu durum ISO 4406 kodunun yapay şekilde 2-3 basamak yüksek çıkmasına neden olur. Ölçüm öncesi degaz işlemi yapılmalı veya ASTM D7647 kimyasal çözündürme metodolojisi uygulanmalıdır.
Sıfır, ambalajlı hidrolik yağ doğrudan sisteme doldurulabilir mi?
Hayır, taze yağlar sanılanın aksine temiz değildir. Yeni varil yağları genellikle ISO 20/18/15 veya daha kötü kirlilik seviyelerinde tesise ulaşır. Oysa hassas bir hidrolik sistem ISO 16/14/11 seviyesi gerektirebilir. Bu nedenle taze yağ sisteme basılmadan önce mutlaka harici bir filtre arabasından (10 mikron ve altı) geçirilerek aktarılmalıdır.
ISO 4406 hedefini tutturmak için filtre seçiminde Beta (β) oranı nasıl değerlendirilmelidir?
Filtre seçiminde sadece mikron değeri değil, ISO 16889'a göre tanımlanan Beta (β) tutuculuk oranı önemlidir. $\beta_x(c) = 200$ olan bir filtre %99,5 tutuculuk sağlarken, $\beta_x(c) = 1000$ olan filtre %99,9 verimlilik sunar. Hedeflenen ISO koduna hızlı ulaşmak için mutlak derecelendirmeli (absolute rated) $\beta_x(c) \ge 1000$ filtreler seçilmelidir.
Numunenizi değerlendirelim
Yağ analizi talebiniz için test paketini, numune alma kitini ve fiyatlandırmayı sizinle paylaşalım.
Analiz talebi oluştur