Yağ Kirliliğindeki Su

Parçacık kirliliği ve bunun bileşen ömrü üzerindeki etkisi hakkında çok şey söylendi. Bir ISO Temizlik Kodu ile partikül kontaminasyonundaki bir iyileştirmenin, hidrolik valfler, pompalar ve muylu ve döner eleman yatakları gibi kirlenmeye duyarlı bileşenlerin ömründe yüzde 10 ila 30'luk bir artışa neden olabileceği iyi bilinmektedir.

Endüstri, partikül kontaminasyonunu azaltmak amacıyla her yıl gelişmiş filtreleme teknolojisine milyonlarca dolar harcıyor; daha gelişmiş bazı şirketler, yalnızca sıvı temizliğini kontrol ederek arıza oranlarını yüzde 90'a kadar düşürüyor. Bununla birlikte, bazı endüstrilerde ve ortamlarda su, katı parçacıklardan çok daha sinsi bir kirletici maddedir ve genellikle bileşen arızasının birincil nedeni olarak göz ardı edilir.

Yağın Bir Arada Var Olduğu Durumlardaki - Su

Su, yağda üç durumda veya fazda bulunabilir. Çözünmüş su olarak bilinen birinci durum, yağın her tarafına dağılmış ayrı su molekülleri ile karakterize edilir. Bir yağlama yağında çözünmüş su, nemli bir günde havadaki nem ile karşılaştırılabilir - suyun orada olduğunu biliyoruz, ancak moleküller halinde dağıldığı için görülemeyecek kadar küçüktür.

Bu nedenle, bir yağ önemli bir konsantrasyonda çözünmüş su içerebilir ve varlığının görünür bir göstergesi olmayabilir. Hidrolik sıvılar, türbin yağları, vb. Gibi endüstriyel yağların çoğu, yağın sıcaklığına ve yaşına bağlı olarak çözünmüş durumda 200 ila 600 ppm kadar su (yüzde 0,02 ila 0,06) tutabilir ve yaşlandırılmış yağlar çözünmüş halde yeni petrolden üç ila dört kat daha fazla su tutmak.

Su miktarı, çözünmüş halde kalması için maksimum seviyeyi aştığında, yağ doyurulur. Bu noktada su, emülsiyon olarak bilinen mikroskobik damlacıklar halinde yağda asılı kalır. Bu, serin bir bahar gününde sis oluşumuna benzer. Bu durumda, havadaki nem miktarı doyma noktasını aşar ve bu da küçük nem damlacıklarının veya sisin askıya alınmasına neden olur. Bir yağlama yağında, bu "sis" genellikle bulanık veya puslu olduğu söylenen yağ ile pus olarak adlandırılır.

Emülsifiye edilmiş bir yağ / su karışımına daha fazla su ilave edilmesi, iki fazın ayrılmasına yol açarak bir serbest su tabakası ve ayrıca serbest ve / veya emülsiyonlaştırılmış yağ üretecektir. Bu, havadaki nem miktarı aşırı hale geldiğinde düşen yağmur gibidir. Özgül ağırlığı 1,0'dan az olan mineral yağlar ve PAO sentetikleri için, bu serbest su tabakası tankların ve haznelerin dibinde bulunur.

Su Kirliliğinin Etkileri

Bir yağlama sisteminde, en zararlı iki faz serbest ve emülsifiye sudur. Örneğin kaymalı yataklarda, suyun yağa göre sıkıştırılamazlığı, hidrodinamik yağ filminin kaybına ve dolayısıyla aşırı aşınmaya yol açabilir. Yağdaki yüzde bir kadar az su, bir muylu yatağının yaşam beklentisini yüzde 90'a kadar azaltabilir.

Rulmanlı yataklar için durum daha da kötüdür. Su, yağ film mukavemetini yok etmekle kalmaz, aynı zamanda bir yuvarlanma elemanı yatağının yük bölgesinde oluşan aşırı sıcaklıklar ve basınçlar altında hem serbest hem de emülsifiye su, ani ani buharlaşmaya neden olarak erozif aşınmanın meydana gelmesine neden olabilir.

Belirli koşullar altında, su molekülleri, bir yuvarlanma elemanı yatağının yük bölgesinde üretilen yüksek basınçların bir sonucu olarak, bileşen oksijen ve hidrojen atomlarına parçalanabilir. Nispeten küçük boyutları nedeniyle, bu işlemle üretilen hidrojen iyonları, yatak yuvarlanma yolunun yüzeyine emilebilir ve bu da hidrojen gevrekleşmesi olarak bilinen bir fenomene neden olur.

Hidrojen gevrekleşmesi, yüzey altı metalürjisindeki bir değişiklikten kaynaklanır. Bu değişiklik, yatak malzemesinin zayıf veya kırılgan olmasına ve yuvarlanma yolu yüzeyinin altında çatlamaya eğilimli olmasına neden olur. Bu yüzey altı çatlaklar yüzeye yayıldığında, sonuç çukurlaşma ve çatlaklara yol açabilir.

Serbest ve emülsiyonlaştırılmış suyun etkileri çözünmüş suya göre daha zararlı olduğundan, genel bir kural, nem seviyelerinin doyma noktasının çok altında kalmasını sağlamaktır. Çoğu hizmet içi yağ için bu, yağ tipine ve sıcaklığa bağlı olarak 100 ila 300 ppm veya daha az anlamına gelir.

Bununla birlikte, bu seviyelerde bile, önemli miktarda hasar meydana gelebilir. Genel olarak konuşursak, çok az su diye bir şey yoktur ve su kirliliğini mümkün olduğunca düşük tutmak için her türlü makul çaba gösterilmelidir.

Suyun Yağlayıcı Üzerindeki Etkileri

Suyun sadece makine bileşenleri üzerinde doğrudan zararlı bir etkisi olmakla kalmaz, aynı zamanda yağlama yağlarının yaşlanma hızında da doğrudan bir rol oynar. Bir yağlama yağında su bulunması, oksidasyonun ilerlemesinin on kat artmasına neden olarak, özellikle bakır, kurşun ve kalay gibi katalitik metallerin varlığında yağın erken yaşlanmasına neden olabilir.

Ek olarak, fosfat esterler ve dibazik esterler gibi belirli sentetik yağ türlerinin su ile reaksiyona girerek baz stoğun tahrip olmasına ve asit oluşumuna neden olduğu bilinmektedir.

Nem kirliliğinden etkilenen sadece baz yağ değildir. Kükürtlü AW ve EP tipi katkı maddeleri ve fenolik antioksidanlar gibi belirli katkı maddeleri su ile kolaylıkla hidrolize edilerek hem katkı ölümü hem de asidik yan ürünlerin oluşumu ile sonuçlanır.

Bu asidik yan ürünler, özellikle kaymalı yataklar ve bronz ve pirinç bileşenlerle kullanılan Babbitt gibi yumuşak metaller içeren bileşenlerde aşınmaya neden olabilir. Demülsifiye edici maddeler, dağıtıcılar, deterjanlar ve pas önleyiciler gibi diğer katkı maddeleri, aşırı nem ile yıkanabilir. Bu, çamur ve tortu oluşumuna, filtre tıkanmasına ve zayıf yağ / su ayrışmasına neden olur.

Su Ölçümü

Nem seviyelerini kontrol etmek için varlığını tespit edebilmek gerekir. Bir yağlama yağının nem içeriğini belirlemek için kullanılan beş temel test yöntemi vardır. Bu yöntemler, basit bir aparattan daha karmaşık bir kimyasal teste veya yerinde tarama amaçları için ideal olan biraz daha pahalı doyma yüzdesi prob testine kadar uzanır. Ayrıca, laboratuarlarda su seviyesinin ppm cinsinden kesin olarak belirlenmesi için tipik olarak kullanılan daha ileri teknolojiyi de içerebilir.

En basit olanı Crackle Testidir. Bu testte, bir sıcak plaka 130 ° C (320 ° F) sıcaklıkta tutulur ve merkeze küçük bir damla yağ damlatılır. Yağda bulunan herhangi bir nem, su buharlaşırken gözlemlenen kabarcık sayısına yansır. Yağlayıcıya bağlı olarak, nispeten az sayıda küçük kabarcık, yaklaşık 500 ila 1.000 ppm (yüzde 0.05 ila 0.1) su gösterir.

Daha büyük boyutta önemli ölçüde daha fazla kabarcık, yaklaşık 1.000 ila 2.000 ppm suyu gösterebilirken, duyulabilir bir çıtırtı sesi 2.000 ppm'yi aşan nem seviyelerini gösterir. Çatlak Testi yalnızca serbest ve emülsifiye suya duyarlıdır.

Bir başka basit yerinde test, numunenin kimyasal bir reaktifle (kalsiyum hidrit) hazırlandığı ve bir kaba konulduğu ve kuvvetlice çalkalandığı bir basınç hücresinin kullanılmasıdır. Serbest su olup olmadığını belirlemek için hücre içindeki bir basınç değişikliği izlenir.

Bu tür bir ürünün maliyeti nispeten düşüktür, ancak çalıştırma maliyetlerinin reaktifler ve bu reaktiflerin sağlık ve güvenlik sorunları açısından değerlendirilmesi gerekir. Tedarikçiler arasında Kittiwake, Koehler ve Dexsil bulunmaktadır.

Su için üçüncü bir yerinde tarama testi türü, bağıl nem sensörünün kullanılmasıdır. Sensör, filmden geçen nem miktarını belirleyebilen ince bir film kapasitans ızgarası kullanır. İster havada ister yağda kullanılsın, teknoloji aynıdır ve verilerin çıktısı normalde yüzde bağıl nem değerindedir.

Daha önce tartışıldığı gibi bağıl nem yüzdesi, yağın doyma noktasına henüz ulaşıp ulaşmadığının bir göstergesidir, ancak atmosferde olduğu gibi sıcaklık ne kadar düşükse, su konsantrasyonu açısından doyma noktası o kadar düşük olur. Bilinen bir sıcaklıkta yağ için doygunluk eğrisine karşı bağıl nem yüzdesinden bir ppm değeri elde etmek matematiksel olarak mümkün olsa da, bu tür bir sensörün arkasındaki düşünce, olası problemler için proaktif bir erken uyarı sağlamak ve bir tarama kabiliyeti sağlamaktır. ticari bir laboratuvara bir numune göndermeden önce.

Su doygunluğu makalesi, bu aracın performansı ve uygulanabilirliği hakkında net bir açıklama sunar. Bu yöntemin avantajı, nispeten düşük işletme maliyetleri ve gerçek zamanlı izleme sağlamak için kritik tesis ekipmanına kalıcı olarak monte edilebilmesidir. Tedarikçiler arasında Pall Corporation ve Rockwell Automation - Entek bulunmaktadır.

Yerinde tarama yöntemlerinin yanı sıra, suyu taramak için yaygın olarak kullanılan bir başka yöntem de Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisidir (FTIR). Bu test serbest, emülsifiye edilmiş ve çözünmüş suya duyarlıdır, ancak kesinlik açısından yaklaşık 1.000 ppm'lik daha düşük bir saptama sınırı ile sınırlıdır.

Bu, bazı uygulamalar için yeterlidir, ancak tipik endüstriyel uygulamalar için yetersizdir. Bu yöntemi kullanan ticari laboratuvarlar, numunede genellikle yüzde 0.1'den daha az hacimde su bulunduğunu bildirir. Tedarikçiler arasında Bio-Rad, MIDAC, Nicolet ve Thermolube bulunur.

Bir yağlama yağındaki serbest, emülsifiye ve çözünmüş su miktarını belirlemenin en kesin yöntemi Karl Fischer nem testidir. Doğru kullanıldığında, Karl Fischer testi 10 ppm veya yüzde 0,001 kadar düşük su seviyelerini belirleyebilir ve daha kesin su konsantrasyonlarının bilinmesi gerektiğinde tercih edilen yöntem olmalıdır. Kükürtlü EP ve AW katkı maddelerinin neden olduğu etkileşim etkilerinden kaçınmak için Karl Fischer nem testi kullanılırken dikkatli olunmalıdır. Tedarikçiler arasında Mettler ve Metrohm bulunmaktadır.

Su seviyelerini belirlemek için hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, bir şey kesindir: Su, yağlayıcı arızasının, bileşen arızasının ve düşük makine güvenilirliğinin başlıca nedenidir. Tüm kirleticiler gibi, sadece varlığını tanımak değil, aynı zamanda su girişini kontrol etmek veya ortadan kaldırmak için adımlar atmak da önemlidir. Mümkünse, tüm ekipmandaki su seviyeleri, nem seviyelerini mümkün olduğunca düşük tutmak için her türlü çaba gösterilerek doyma sınırının altında tutulmalıdır.

İster kurutucu tipi hava soluyucular takmayı, contaları iyileştirmeyi veya bir santrifüj filtre veya büyük bir vakumlu kurutma ünitesi kullanmayı tercih edin, her tür ekipmanda su seviyesini düşürmek, yağlayıcı ve makinenin ömrünü önemli ölçüde uzatabilir.