Масла. Вид загрязнения - вода

Вода является второй главной причиной неполадок и аварий в гидравлических и смазочных системах.



Проба №1 - содержание воды в масле 0,01%



Проба №2 - содержание воды в масле 0,05%



Проба №3 - содержание воды в масле 0,1%


Основные источники проникновения воды:

1. Новое масло

• Остатки после очистки цистерн, бочек и емкостей
• неправильное хранение и складирование ( например, хранение бочек на воздухе)

2. Теплообменники

• Негерметичные водяные охладители (или подогеватели), например, через микротрещины или негерметичные уплотнения

3. Окружающая среда

• Проникновение через поршни цилиндров
• Появление конденсата при изменении температуры
• Проникновение через подшипники (например, благодаря созданию вакуума в подшипниках качения бумагоделательных машин, проникновение сжатого пара в паровых турбинах)
• Промывка оборудования водой или паром под высоким давлением

Последствия содержания воды в масле:

• Неожиданные аварии
• Проблемы с системой регулирования и управления
• Ускоренный износ компонентов
• Ускоренный процесс потери качества рабочей жидкости

Давайте рассмотрим более подробно последствия содержания воды в масле

Неожиданные аварии могут возникнуть:

• из-за склеивания и блокировки компонентов продуктами старения масла и продуктами химических реакций
• замерзание компонентов при низких температурах

Ускоренный износ компонентов системы возникает из-за:

• Повышенной опасности кавитации
• Коррозии
• Уменьшение несущих свойств смазочных пленок

Ускоренное ухудшение качества рабочей жидкости возникает из-за:

• Химической реакции с присадками (Например, образование цинковых мыл вследствие реакции воды с дитиофосфатом цинка)
• Ускоренное старение рабочей жидкости в результате гидролиза (и окисления)

Старение масла

Старение масла является (очень сложной) химической реакцией и происходит из-за окисления (химическая реакция с кислородом) и гидролиза (химическая реакция с водой).
Старение масла является цепной реакцией в результате которой, образуются так называемые „свободные радикалы“, имеющие автокаталитические свойства.
Твердые частицы меди и железа (например, возникшие в результате процесса износа) имеют каталитическое действие и тоже ускоряют процесс старения.
Скорость процессов старения (в определенной степени) зависит от рабочей температуры.

Кислотное число

Во время химического старения масла вместе с высокомолекулярными полимерными соединениями также образуются кислоты.
Увеличение степени кислотности является мерой старения масла (в том случае, если кислота не попадает в масло другим путем).
Степень кислотности измеряется кислотным числом КЧ.
Кислотное число масел КЧ это количество милиграммов гидроокиси калия [мг KOH], которое требуется для нейтрализации одного грамма масла :



Высокое КЧ - означает высокую степень кислотности (TAN = Total Acid Number)
Высокая кислотность масла означает, что масло становиться агрессивным по отношению к :

• Уплотнениям
• Meталлическим поверхностям
• Человеческой коже

Поэтому производители масел как правило рекомендуют:


Ускоренное старение масла в зависимости от содержания воды и катализаторов



1) КЧ нового масла: 0,17 мг KOH/г

Содержание воды в рабочих жидкостях может оцениваться двумя различными способами:

• Aбсолютное содержание воды [ppm] (Вес или объем воды выражается „как часть на миллион“ )
• Относительное содержание воды [%] (Доля от степени насыщения (доля от максимально растворенного количества воды))

Aбсолютное содержание воды

Преимущества:

• очень точно можно определить (± 2ppm) с помощью стандартного метода измерения (Karl-Fischer-Titriermethode nach DIN 51777)
• общепризнанный способ выражения

Недостатки:

• Не дает информацию о том, что это свободная вода в жидкости, значительно ли превышена граница насыщения в жидкости (граница насыщения значительно зависит от вида масла, температуры и состояния масла)

Относительное содержание воды

Преимущества:

• дает информацию о том присутствует ли свободная вода в жидкости (положение может изменяться!)
• точность измерения (± 2 %) возможна с помощью датчика воды фирмы Pall Серии WS03

Недостатки:

• Форма изложения не совсем обычна
• Метод измерения не стандартизован

Рекомендуемое содержание воды для гидравлических и смазочных жидкостей*)




*) Для стандартного применения, но в специальных случаях эти значения могут значительно отличаться!

Meтоды удаления воды

• "Выпаривание" (при 95 °C - 100 °C)
• Элементы, адсорбирующие воду
• Фильтры коалесцеры
• Сепараторы / Центрифуги
• Вакуумная техника