Środki smarne i oleje, które znajdują zastosowanie w przemyśle, poddaje się ciągłym udoskonaleniom. Wszystko po to, aby zapewnić dobre smarowanie maszyn przy możliwie najwyższym poziomie oszczędzania energii.
W opinii specjalistów przyszłość olejów należy do nanocząsteczek, analogicznie jak 50 lat temu do MoS2. Należy bowiem podkreślić, że w odróżnieniu od innych warstw cząstek stałych, takich jak grafit czy disiarczek molibdenu, nanocząstka charakteryzuje się nierozszczepianiem sferycznej struktury, co gwarantuje idealny poślizg między powierzchniami. Cząsteczki są 500 razy mniejsze niż zmikronizowane MoS2. Cząstki zapewniają przyleganie do porowatości powierzchni, blokując kruchość i efekt napięcia powierzchniowego. Korzyści wynikające z takiego rozwiązania to przede wszystkim zmniejszenie współczynnika tarcia przy wzroście trwałości od 5 do 15 razy. Oprócz tego większa jest odporność na obciążenia. Ponadto następuje obniżenie zużycia energii i zmniejszenie odporności na ścieranie.
Mówiąc o olejach dedykowanych, warto wspomnieć o substancjach, które powstały z myślą o wymagającej branży spożywczej. Na szczególną uwagę zasługują oleje dopuszczone do incydentalnego kontaktu z żywnością. Niejednokrotnie używa się ich jako substancji absorpcyjnych w trakcie odzysku rozpuszczalników w procesie produkcji olejów jadalnych. Nowoczesne oleje tego typu często stanowią mieszaninę syntetycznych substancji bazowych, dobieranych pod kątem norm, które obowiązują w przemyśle spożywczym.
Oleje, które cechują się podwyższonym poziomem odporności na obciążenia, są niezbędnym elementem maszyn przemysłowych. Jednak, w kontekście dedykowanych środków smarnych, warto również wspomnieć o substancjach przeznaczonych do maszyn lekko obciążonych. Substancje tego typu nazywa się olejami obiegowymi. Produkty te nie zawierają cynku. Charakteryzują się wysokim wskaźnikiem lepkości i zapłonu oraz odpornością na utlenianie. Oleje obiegowe mogą być zastosowane np. w maszynach papierniczych. Oferowane są również oleje mineralne produkowane na bazie oleju naftenowego bez dodatków. Produkty tego typu szczególnie sprawdzą się w układach obiegowego smarowania łożysk wałeczkowych i ślizgowych, a także pomp próżniowych.
Mobil SHC™ Seria Rarus to grupa olejów przeznaczonych do pracy w śrubowych sprężarkach powietrza. Oleje dostępne są w trzech klasach lepkości (32, 46 i 68). Zwraca się uwagę na bardzo długie odstępy czasu pomiędzy wymianami oleju.
Nowoczesna gospodarka smarna
Producenci i dostawcy środków smarnych dodatkowo świadczą usługi towarzyszące szeroko rozumianej gospodarce smarnej. I tak firma Tropoil prowadzi badania olejów w systemie ExxonMobil – Signum. Oprócz tego firma służy pomocą przy doborze środków smarnych oraz wdrażaniu unifikacji produktów. Oferowany jest monitoring cieczy obróbkowych, badania boroskopowe oraz inspekcja sprzętu pod kątem prawidłowego smarowania. Często prowadzona jest aplikacja olejów syntetycznych, mająca na celu wydłużenie czasu do wymiany i oszczędzanie energii.
Z kolei firma Orlen Oil ma w swojej ofercie serwis olejowy Power Service, który można podzielić na Mobilny Serwis Olejowy oraz Total Fluid Management. W ramach Mobilnego Serwisu Olejowego dostępna jest obsługa przemysłowych układów olejowych, aplikacja olejów technologicznych, obsługa układów chłodząco-smarujących do obróbki metali, monitoring olejowy poprzez analizę cieczy roboczych oraz kwalifikowana oferta usług serwisowych Power Cut oraz Power Quench. Z kolei w obszarze TFM (ang. Total Fluid Management) Orlen Oil oferuje wyspecjalizowane działania związane z przejmowaniem przekazywanych na zewnątrz przedsiębiorstwa prac obejmujących gruntowną obsługę gospodarki smarowniczej w formie outsourcingu. Głównym celem TFM jest redukcja kosztów eksploatacji olejów, smarów i płynów technologicznych, realizowana w obszarach planowania i realizacji procesu dostaw, magazynowania, eksploatacji, monitoringu i modyfikacji technologicznych oraz utylizacji.
W ofercie firmy Total znajduje się system badań laboratoryjnych o nazwie Anac Indus (pierwotnie Lubiana) oparty na zależności pomiędzy stanem jakości oleju i czasem jego pracy w maszynie a stanem technicznym maszyny w części, która styka się z olejem. W oparciu o te zależności, opracowane jako modele matematyczne, możliwa jest ocena aktualnego stanu maszyny oraz opracowanie jego prognoz. W ten sposób, przy uwzględnieniu dodatkowych czynników, można przewidzieć awarię. Należy zwrócić uwagę na fakt, że każdemu rodzajowi maszyny i każdemu rodzajowi oleju, który objęty jest systemem Anac Indus, przypisano wartości kryterialne charakterystyczne dla każdego parametru. Interpretacja dokonywana jest na podstawie uzyskanych wyników badania oraz ustalonych wartości kryterialnych. Użytkownik maszyny zyskuje natomiast propozycje konkretnych działań zapobiegawczych.
W systemie przewidziano dwa poziomy diagnozy, czyli wyniki poszczególnych parametrów oraz diagnozę globalną. Diagnoza globalna stanowi rezultat wielu obliczeń. Są więc porównywane wszystkie charakterystyki z wartościami kryterialnymi oraz wszystkie charakterystyki z wynikami badania poprzednich próbek. Ważnym elementem obliczeń jest analiza wszystkich dotychczasowych diagnoz stawianych dla podzespołów tego samego typu maszyn czy układów o tej samej konstrukcji. Dodatkowo uwzględniane są specyfiki charakterystyczne dla określonej branży przemysłu. Może to być na przykład zapylenie w przemyśle wydobywczym. Wszystkie raporty są oznaczone kolorami. Kolorem zielonym oznaczana jest poprawność maszyny. Ostrzeżenie stanowiące wymóg wzmożonego monitorowania maszyny oznaczone jest kolorem pomarańczowym. Za pomocą barwy czerwonej sygnalizowane są poważne problemy, które wymagają szybkiej reakcji.
Nowoczesna gospodarka smarna wymaga również odpowiednich urządzeń smarowania centralnego. I tak z oferty firmy Tribotec można wybrać pompę smarową VEG, będącą wielowylotową pompą tłoczkową z napędem elektrycznym. Jest ona stosowana jako źródło ciśnienia środka smarnego w wieloprzewodowych lub progresywnych układach centralnego smarowania. Pompa ta w sposób ciągły lub okresowy zasila środkiem smarnym węzły tarcia maszyn i urządzeń. Może ona tłoczyć oleje o lepkości powyżej 50 mm²/s (cST) oraz smary plastyczne o konsystencji do 2. klasy wg NLGI. W przypadku układu wieloprzewodowego, zależnie od liczby zastosowanych sekcji roboczych, pompa może bezpośrednio zasilać środkiem smarnym od 1 do 20 punktów smarowania. Zastosowanie rozdzielaczy progresywnych zasilanych z poszczególnych wylotów pompy pozwala zwiększyć liczbę punktów smarowania nawet do kilkuset.
Nowoczesne produkty i usługi
Oleje
W ofercie firmy Fuchs znajduje się m.in. produkt Urethyn E 2 – wysokotemperaturowy, w pełni syntetyczny smar polimocznikowy znajdujący zastosowanie przy smarowaniu długookresowym łożysk wysoko obciążonych termicznie lub łożysk ślizgowych w przemyśle chemicznym i tekstylnym. Urethyn HG 0 to smar polimocznikowy o ekstremalnie szerokim zakresie temperatur, przeznaczony do stosowania ze stałymi dodatkami smarnościowymi. Znajduje on zastosowanie przy smarowaniu wysoko obciążonych sworzni, zawiasów i innych połączeń złącznych. Zapewnia długotrwałe smarowanie powierzchni ślizgowych wykonanych ze stali, poddanych dużym wahaniom temperatur. Przetłaczalność w centralnych układach smarowania została przetestowana do -50°C.
Z kolei ExxonMobil oferuje m.in. oleje turbinowe, płyny hydrauliczne i smary lotnicze dla klientów komercyjnych oraz środki smarne np. dla klientów z sektora lotnictwa ogólnego.
Firma BBT oferuje usługę czyszczenia i płukania układów olejowych turbin energetycznych i innych. Jeśli usługa filtracji jest ekonomicznie nieopłacalna, przeprowadza się oczyszczanie układu. Usługa wykonywana w sposób typowy bazuje na wypompowaniu dotychczas pracującego oleju do tymczasowych zbiorników, po czym ważne jest usunięcie resztek oleju za pomocą urządzenia odsysającego, wyczyszczenie ścian zbiornika oleju, a także rur w instalacji olejowej za pomocą urządzenia czyszczącego strumieniem cieczy pod dużym ciśnieniem. Ważne jest też zalanie układu olejem świeżym lub poprzednim (po wcześniejszej filtracji) przez filtry oraz filtracja oleju w pracującym urządzeniu aż do uzyskania stabilnej klasy czystości. Oprócz tego przeprowadzana jest cykliczna kontrola klasy czystości. Kluczową rolę zajmuje pobranie próbek oleju po zakończeniu usługi oraz wykonanie orzeczenia i sprawozdania z usługi dla klienta.
W ofercie firmy Boccard znajduje się m.in. serwis analityczny środków smarnych. Odpowiednio dobrane i systematycznie wykonywane analizy olejowe informują o stanie środka smarnego oraz o stanie urządzenia. Oprócz tego zyskuje się możliwość obniżenia kosztów monitoringu olejów przy jednoczesnym wyraźnym wzroście niezawodności i trwałości urządzeń.
Z oferty firmy Ecol można wybrać np. usługę czyszczenia i płukania układów olejowych maszyn i urządzeń, co ma na celu usunięcie wszelkich zanieczyszczeń występujących na wewnętrznych oraz zewnętrznych powierzchniach układu (kurz, opiłki metalu, szlaka spawalnicza, produkty korozji, produkty starzenia oleju – asfalty, żywice, szlamy oraz produkty zużycia elementów) oraz zalegających w „martwych polach układu”. Zastosowanie znajduje przy tym technologia czyszczenia i płukania układów olejowych, która jest pierwszym krokiem do podniesienia sprawności i niezawodności smarowania. W efekcie zapewnienie płynności działania układów regulacji, zmniejszenie zużycia węzłów tarcia i wzrost niezawodności przekłada się na obniżenie kosztów utrzymania ruchu, remontów oraz na poprawę bezpieczeństwa pracy.
Firma Hydac oferuje natomiast rozwiązania przeznaczone do serwisu i konserwacji urządzeń hydraulicznych. Służą one do napełniania, względnie przepompowywania przefiltrowanych cieczy hydraulicznych i smarnych, do płukania przy rozruchu lub ciągłej filtracji bocznikowej. Jako zalety wynikające ze stosowania tego typu urządzeń należy wymienić przede wszystkim uniknięcie szkód początkowych dzięki płukaniu przy rozruchu, uniknięcie przenikania zanieczyszczeń dzięki napełnianiu z filtracją, osiągnięcie wysokich klas czystości oleju dla optymalnego wykorzystania systemów hydraulicznych i smarnych, a także wydłużenie trwałości mediów hydraulicznych i smarnych.
Oczyszczanie olejów
Zanieczyszczenia powstające podczas eksploatacji olejów mają przede wszystkim charakter produktów starzenia się cieczy smarnej. W efekcie gromadzenia zanieczyszczeń powstają kleiste osady, często żywiczne, które osadzają się i nawarstwiają w różnych miejscach układu olejowego. Zanieczyszczenia bardzo często pozostają na ściankach zarówno zbiornika, jak i przewodów odpowiedzialnych za dystrybucję oleju. Substancje o charakterze żywicznym ze względu na klejącą konsystencję zatrzymują na powierzchni płaszczyzn metalowych cząsteczki stałe. To powoduje, że powierzchnie ślizgowe stają się szorstkie, zwiększa się więc współczynnik tarcia. Zanieczyszczenia mają również charakter mechaniczny. Dlatego tak istotne jest z punktu widzenia bezawaryjnej pracy maszyn przemysłowych skuteczne oczyszczanie olejów.
Należy zwrócić uwagę na trzy metody oczyszczania oleju, czyli sedymentację zanieczyszczeń, wirowanie oraz filtrowanie. W technologii sedymentacji bazuje się na zbiornikach rozchodowo-osadowych i zapasowych. Dzięki tej metodzie usuwane są stosunkowo duże zanieczyszczenia. Proces ten ma zazwyczaj charakter czynności wstępnej, pozwalającej na odciążenie pozostałych urządzeń oczyszczających. Pod działaniem siły ciężkości opadają zanieczyszczenia w postaci ciał stałych oraz cieczy, które są gęstsze od oleju. Rurociągi odpowiedzialne za pobór oleju umieszcza się kilkanaście centymetrów powyżej dna, tak aby zanieczyszczenia nie były zasysane. Efektywność sedymentacji w dużej mierze zależy od lepkości oczyszczanego oleju. Dlatego oleje o dużej lepkości trzeba podgrzewać w zbiornikach osadowych do temperatury 6070°C i utrzymywać ją przez cały czas trwania procesu.
Inny podział technologii oczyszczania olejów dzieli je na filtrację, metodę sił odśrodkowych (wirówki) oraz metodę odparowania i odgazowania (wyparki). Ta ostatnia metoda bazuje na rozpylaniu podgrzanego oleju pod obniżonym ciśnieniem, dzięki czemu usuwane są rozpuszczone gazy, woda, rozpuszczalniki oraz lotne produkty starzenia. Metoda sit molekularnych bazuje z kolei na właściwościach glinokrzemianów w zakresie selektywnego zatrzymywania cząstek wody. Zanieczyszczenia o właściwościach magnetycznych są przechwytywane dzięki metodzie magnetycznej, czyli zastosowaniu filtrów magnetycznych.
Ciecze hydrauliczne
Mówiąc o cieczach hydraulicznych, trzeba wspomnieć o produkcie Hydrol Synt PE 46. Jest to syntetyczny (bezcynkowy i bezpopiołowy) olej hydrauliczny produkowany na bazie polialfaolefin (PAO). Oleje cechują się wysoką odpornością na utlenianie, szczególnie w bardzo ciężkich warunkach pracy i w wysokich temperaturach. Dzięki wyjątkowym właściwościom smarnym zapewnione zostały wydłużone okresy pomiędzy wymianami oleju, obniżenie czasów przestoju oraz niższe koszty remontów i konserwacji układów hydraulicznych. Olej zawiera dodatki uszlachetniające, które zabezpieczają układ olejowy przed korozją. Ma też wysoki wskaźnik lepkości oraz doskonałe właściwości niskotemperaturowe. Oprócz tego interesujące rozwiązanie stanowią oleje hydrauliczne biodegradowalne.
Z oferty firmy Total Polska można wybrać m.in. biodegradowalną ciecz hydrauliczną na bazie oleju roślinnego i specjalnych dodatków, co pozwala na stosowanie w kontakcie z żywnością (homologacja NSF-H1). Biohydran FG to produkt biodegradowalny. W praktyce jest on przeznaczony do stosowania jako ciecz hydrauliczna wszędzie tam, gdzie zachodzi możliwość przypadkowego zanieczyszczenia środowiska. Właściwości tej cieczy hydraulicznej szczególnie predestynują ją do stosowania w kombajnach rolniczych, w kombajnach ogrodniczych oraz w maszynach przetwórstwa spożywczego.
Z kolei Hydraulic SyntWay z oferty firmy Statoil to olej syntetyczny przeznaczony do zaawansowanych układów hydraulicznych eksploatowanych w wysokiej temperaturze i przy wysokim ciśnieniu. Produkt ten zaleca się stosować w różnych obszarach przemysłu, transportu, budownictwa i rolnictwa oraz w obciążonych prasach hydraulicznych, np. używanych w produkcji materiałów ceramicznych.
Autor: Damian Żabicki – dziennikarz, redaktor, autor tekstów, specjalizujący się w tematyce technicznej i przemysłowej. Specjalista public relations firm z branży technicznej.
