W poprzednich wydaniach I&UR pisaliśmy o roli i funkcjach oraz produkcji środków smarnych, teraz zajmiemy się analizą środków smarnych, które stanowią podstawę każdego Serwisu Olejowego, będącego istotnym element utrzymania ruchu.
Wyróżnić można cztery grupy analiz:
-
analiza własności fizykochemicznych,
-
analiza własności użytkowych,
-
analiza pierwiastków (pochodzących z dodatków uszlachetniających, z otoczenia pracy maszyny i ze zużycia elementów maszyny/urządzenia),
-
analiza produktów zużyciowych.
Analiza własności fizykochemicznych wykonywana jest przez producenta środków smarnych i jej wyniki zawarte są w ateście jakościowym dołączanym do każdej partii oleju. Podkreślić należy, że dotyczą one własności „świeżego” oleju. Wśród najczęściej spotykanych analiz własności fizykochemicznych wyróżnić można m.in.:
-
lepkość kinematyczną (w różnych temperaturach),
-
lepkość dynamiczną,
-
gęstość,
-
temperaturę płynięcia,
-
temperaturę zapłonu,
-
TBN (dla olejów silnikowych),
-
własności antypienne,
-
własności deemulgujące,
-
własności antykorozyjne,
-
zawartość wody.
Własności użytkowe oleju określane są w oznaczeniach klasy jakościowej oleju np. SAE SL , HL, GL-4 itp. Dla olejów w eksploatacji w ramach oceny własności fizykochemicznych dokonuje się analizy trendów zmian podstawowych własności określanych dla oleju „ świeżego” (lepko ść, wskaźnik lepkości, temperatura zapłonu, TBN, własności antypienne, deemulgujące itp.) i zmiany zawartości pierwiastków (pochodzących zarówno z dodatków uszlachetniających, jak i z zanieczyszczeń pochodzących OIL z otoczenia pracy maszyny oraz ze zużycia maszyny/urządzenia). Dotyczy to m.in. takich pierwiastków, jak Zn, S, P , Fe, Si, Cu, Sn, Pb itp.
Zawartość pierwiastków
Do oceny stopnia zanieczyszczenia środka smarnego służą analizy zawartości pierwiastków pochodzących z otoczenia pracy maszyny i z metalurgii maszyny. Przyk ładowo ocena zawartości Si (krzemu, który stanowi podstawowy składnik pyłu, kurzu ulicznego) służyć może do oceny stanu filtra powietrza lub odpowietrzeń. Ocena zawartości Si w połączeniu z oceną zawartości wody służyć może do oceny stanu odpowietrzeń układów olejowych. Ocena zmian zawartości P (fosforu) w odniesieniu do olejów przekładniowych służyć może do oceny zdolności olejów do przenoszenia obciążeń itp.
Analizy produktów zużyciowych (ferrogra fia) w powiązaniu ze znajomością metalurgii maszyny stanowią doskonały instrument do oceny, w którym miejscu maszyny powstaje zużycie i jak jest zaawansowane. Jak widać, analiza olejów w eksploatacji jest doskonałym źródłem wiedzy zarówno o stanie oleju, jak i o stanie maszyny. Dobór odpowiedniego zestawu analiz, właściwa interpretacja tychże wyników, stanowią o sile przekazu instrumentu jakim jest Serwis Olejowy.
Lepkość
Najwa żniejszą własnością fizykochemiczną każdego środka smarnego jest jego lepkość. Najpro ściej mówiąc, jest ona miarą tarcia wewnętrznego cieczy. W technice smarowniczej wyróżniane są dwa pojęcia lepkości:
-
lepkość kinematyczna,
-
lepkość dynamiczna, zwana również lepkością strukturalną.
Różnica pomiędzy tymi pojęciami polega na sposobie oznaczania:
Lepkość kinematyczna oznaczana jest w specjalnych kapilarach pomiarowych (pod wpływem sił grawitacyjnych). Jednostką lepkości kinematycznej w układzie SI jest mm2/s (zwyczajowo cSt – centistokes).
Lepkość dynamiczna (strukturalna) oznaczana jest w urządzeniach pomiarowych, w których występują naprężenia ścinające. Jednostką lepkości dynamicznej w układzie SI jest mPas (zwyczajowo cP – centiPoise).
Lepkość zmienia się wraz z temperaturą, w miarę wzrostu temperatury lepkość maleje i odwrotnie. Miarą zmian lepkości wraz ze zmianami temperatury jest wskaźnik lepkości (WL). Im wyższy WL, tym zmiana lepkości wraz z temperaturą jest mniejsza. Lepkość odpowiedzialna jest za tworzenie tzw. filmu olejowego. Wpływ na zmiany lepkości (a tym samym na „grubość” i wytrzymałość filmu olejowego) mają:
-
temperatura,
-
obecność wody,
-
obecność zanieczyszczeń,
-
stopień „zestarzenia” oleju.
Z kolei grubość i wytrzymałość filmu olejowego mają decydujący wpływ na procesy zużyciowe zachodzące w maszynie/urządzeniu. Można wyciągnąć z tego prosty wniosek, że monitoring trendów zmian lepkości oleju w trakcie eksploatacji jest jednym z podstawowych elementów pozwalających określić kondycję maszyny i urządzenia, czyli podstawowego celu Serwisu Olejowego. O wpływie pozostałych własności środków smarnych na niezawodność pracy maszyn i urządzeń napiszemy w następnym artykule cyklu.
Andrzej Dudek, założyciel i prezes firmy TOP OIL sp. z o.o., absolwent Instytutu Nafty Gazu i Geologii w Bukareszcie, specjalność: technologia przerobu ropy naftowej. Zajmuje się problematyką olejów smarnych, począwszy od ich projektowania przez produkcję do praktycznych zastosowań eksploatacyjnych.
