Wydłużenie żywotności olejów hydraulicznych
Adobe Stock – neirfyOlej jest niezastąpionym elementem układu hydraulicznego, bez którego żadna pompa nie jest w stanie poprawnie funkcjonować. Jego zadaniem jest wprawienie urządzeń w ruch poprzez przeniesienie energii z pomp hydraulicznych do siłowników lub silników hydraulicznych. Jakość oleju ma ogromne znaczenie dla poprawnej pracy maszyn przemysłowych, rolniczych, budowlanych oraz napędzających je układów hydraulicznych.
Właściwości olejów pozwalają na sprężenie cieczy do dużego ciśnienia i na osiągnięcie ogromnej siły. Dodatkowo olej hydrauliczny smaruje podzespoły metalowe i zabezpiecza poszczególne elementy maszyn przed szkodliwym zjawiskiem, jakim jest korozja.
Oleje hydrauliczne, które stosuje się w przemyśle, muszą zapewniać przez długi czas eksploatacji wymaganą czystość i ochronę przeciwzużyciową. Najbardziej rozpowszechnione są oleje mineralne klasy L-HM (ISO) i HLP (DIN) oraz L-HV (ISO) i HVLP (DIN), a także oleje syntetyczne. Oleje L-HV i HVLP mają zastosowanie w urządzeniach, które pracują w zmiennych warunkach temperaturowych otoczenia.
W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się oleje hydrauliczne biodegradowalne. Ich wykorzystanie rośnie przede wszystkim w obszarach o zaostrzonych wymaganiach, gdzie prawdopodobieństwo kontaktu z glebą lub zbiornikami wodnymi jest wysokie.
Skład chemiczny olejów mineralnych jest zmienny. Zależy zarówno od rodzaju ropy naftowej, jak i od sposobu jej destylacji oraz rafinacji, a także od zawartości dodatków. Udział dodatków uszlachetniających stale rośnie i obecnie dochodzi nawet do kilkudziesięciu procent.
Oleje syntetyczne powstają z dalszej rafinacji olejów mineralnych lub syntetyzacji składników chemicznych. Opierają się głównie na związkach węglowodorowych lub estrowych. Zarówno oleje mineralne, jak i oleje syntetyczne łączy się dodatkami uszlachetniającymi w celu poprawy właściwości produktu końcowego.
Od czego zależy wybór oleju hydraulicznego?
Przy wyborze oleju hydraulicznego należy przede wszystkim zapoznać się z zaleceniami producenta urządzeń. Właściwy dobór oleju powinien uwzględniać także warunki pracy, temperaturę rozruchu, pracy ciągłej i maksymalną, a także możliwość dostania się wody do układu i obecność metali konstrukcyjnych wrażliwych na korozję.
Odpowiednio dobrany olej hydrauliczny pozwoli zredukować koszty eksploatacyjne. Jego regularna wymiana bowiem zapewni utrzymanie maszyn w dobrym stanie technicznym. Przed zakupem oleju hydraulicznego należy koniecznie zapoznać się z parametrami wybranego oleju, ponieważ jego właściwości wpływają na zastosowanie.
Nowoczesne dodatki uszlachetniające do olejów hydraulicznych
Zmiany, które w ostatnim czasie wprowadzili producenci maszyn i urządzeń, pozwoliły m.in. zmniejszyć masę i gabaryty produkowanych maszyn przemysłowych, obniżyły też generowany hałas oraz zwiększyły bezawaryjność i sprawność energetyczną. W urządzeniach pracuje mniej oleju, ale pod wyższym ciśnieniem i przy wyższych obciążeniach termicznych.
Dzięki nowoczesnym dodatkom uszlachetniającym realne stało się spełnienie wymagań, które stawia się olejom hydraulicznym. Obecnie najczęściej stosuje się dodatki o działaniu chemicznym, które łączą się trwale z olejem, dzięki czemu nie ma problemów z ich działaniem na filtry. Uzyskano w ten sposób zdecydowane polepszenie właściwości przeciwzużyciowych i przeciwzatarciowych, a także obniżono temperaturę w strefie tarcia.
Co wpływa na przyspieszone zużycie oleju hydraulicznego?
Właściwie dobrany i eksploatowany olej hydrauliczny ma ogromne znaczenie dla prawidłowej pracy urządzeń. Od cieczy hydraulicznych wymaga się czystości. Zanieczyszczenie oleju przez cząstki stałe, wodę płyny chłodzące lub inne chemikalia przyspieszają zużycie oleju.
– Na degradację oleju lub smaru wpływa bardzo wiele czynników, jednak na większość z nich mamy wpływ lub możemy je chociaż kontrolować. Zbyt wysoka temperatura pracy, zanieczyszczenie wodą, zanieczyszczenie paliwem, zanieczyszczenia pochodzące z otoczenia lub z procesu produkcyjnego czy niewłaściwe magazynowanie powodują szybsze starzenie się środka smarnego poprzez zaburzenie jego formulacji, właściwości i struktury chemicznej – wymienia Jan Kowalski, inżynier techniczny ds. środków smarnych w firmie Mobipol. – Każde zanieczyszczenie zewnętrzne, które przedostanie się do samego środka smarnego, powoduje skrócenie żywotności nie tylko oleju lub smaru, ale także maszyny.
Zanieczyszczenia oleju powodują również uszkodzenia elementów hydrauliki, które są wykonane ze stali, miedzi i aluminium. Oksydacja i zanieczyszczenia powodują zmianę lepkości. Nieodpowiednia czystość cieczy hydraulicznej jest przyczyną ponad 90% awarii układów hydraulicznych.
Bardzo istotna jest szczelność instalacji – wycieki olejów bywają dużym problemem, a nieszczelności są przyczyną obniżenia poziomu oleju. Zbyt mała ilość cieczy w instalacji powoduje pienienie, kawitację i niepożądane przegrzewanie oleju. Powstają wówczas kosztowne przestoje, nadmierne straty oleju oraz konieczna jest wymiana części (np. pękniętych węży).
Bardzo ważna jest też prawidłowa eksploatacja instalacji hydraulicznej – przestrzeganie zaleconych ciśnienia i temperatury oleju, skuteczne chłodzenie i zabezpieczenie przed zalaniem wodą. Zaleca się również wydzielenie i zabezpieczenie miejsca magazynowania olejów, a podczas uzupełnień – niemieszanie ich z innymi olejami.
Jak wydłużyć żywotność oleju hydraulicznego?
Przestrzeganie zaleceń producentów maszyn i urządzeń oraz producentów olejów jest kluczowym krokiem do wydłużania żywotności olejów i smarów.
– Niezbędny jest dobór odpowiedniego środka do aplikacji i stosowanie zasady: właściwy środek smarny, we właściwym miejscu, we właściwej ilości. Nawet najlepszy i najdroższy produkt stosowany niezgodnie z przeznaczeniem, w nieodpowiedniej ilości i miejscu, nie spełni swojej roli. Dobór odpowiedniego produktu pod kątem lepkości, warunków pracy i dodatków często jest kłopotliwy. Tutaj warto poradzić się zaufanego dostawcy. Wydłużeniu żywotności środków smarnych sprzyja ich odpowiednia pielęgnacja i monitoring. Odpowiednio zaplanowane czynności mogą wyeliminować ryzyko awarii i kosztownych przestojów – wyjaśnia Jan Kowalski.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Ze strony użytkownika istotna są też kontrola powstających zanieczyszczeń oraz regularne, laboratoryjne analizy stanu chemicznego i fizycznego oleju. Wykonana analiza pozwoli na określenie lepkości, zubożenia dodatków i utraty własności smarnych. Ponadto umożliwi wykrycie w oleju zużytych elementów maszyny, obcej cieczy i cząstek stałych. Wtedy, na podstawie otrzymanych wyników, możliwe jest wykonanie czynności, które poprawiają jakość oleju.
W celu wydłużenia żywotności płynów hydraulicznych pomocna jest również filtracja, która kilkakrotnie pozwala wydłużyć żywotność oleju. Dzięki przeprowadzonej filtracji pozbędziemy się z oleju zanieczyszczeń powstałych podczas eksploatacji i w wyniku procesu starzenia się oleju.
Tylko spójne działanie we wszystkich powyższych obszarach pozwoli utrzymać prawidłowe parametry olejów w pełnym okresie użytkowania. Zapewni też optymalne warunki eksploatacji maszyn i urządzeń.
Podstawowe właściwości olejów hydraulicznych
| Lepkość | Wskaźnik lepkości oleju hydraulicznego zależy przede wszystkim od temperatury, która jest podstawowym parametrem branym pod uwagę przy doborze oleju do systemu hydraulicznego. W sprzęcie ruchomym wymagany jest wskaźnik lepkości rzędu 150. W warunkach pracy ciągłej, w wysokiej temperaturze lepkość nie może przekraczać wartości minimalnej. Przyjmuje się, że dla olejowych systemów hydraulicznych krytyczna minimalna lepkość to 5 mm2/s. |
| Odporność na utlenianie | To bardzo ważny czynnik, który decyduje o trwałości oleju hydraulicznego. Podczas wystąpienia utleniania rośnie lepkość oleju, a powstałe wówczas osady i szlamy unieruchamiają zawory oraz zatykają filtry. Rozpoczynają się wtedy procesy korozyjne. |
| Ochrona przed korozją | Oleje hydrauliczne dzięki zastosowanym aktywnym inhibitorom mają właściwości ochronne przed korozją metali. Mogą przy tym zawierać kilka rodzajów inhibitorów korozji, ponieważ część inhibitorów jest specyficzna dla ochrony tylko niektórych metali. Ochrona przed korozją jest szczególnie wymagana w maszynach, które pracują sezonowo (np. maszynach rolniczych). |
| Własności smarne | W czasie pracy oleje poddawane są działaniu czynników środowiskowych, takich jak wysokie temperatury, tarcie czy kontakt z tlenem. W wyniku ich obecności szybko dochodzi do starzenia się i zmiany właściwości smarnych oleju. Żeby opóźnić ten proces, stosuje się specjalne dodatki przeciwzużyciowe EP i przeciwzatarciowe AW. |
| Stabilność termiczna | Podczas pracy systemu hydraulicznego 10–25% energii mechanicznej w wyniku procesów tarcia ulega przekształceniu w ciepło, powodując wzrost temperatury oleju. W obszarach węzłów tarcia w wyniku lokalnego wzrostu temperatury następuje rozkład termiczny dodatków smarnych. Produkty rozkładu działają korozyjnie na metale oraz tworzą szlamy i osady. W przeciętnych warunkach oleje hydrauliczne nagrzewają się do temperatury w granicach 35ºC do 50ºC. Wzrost temperatury pracy olejów (działający destrukcyjnie) zależy od ciśnienia, które występuje w układzie, temperatury otoczenia i wydajności chłodnic. Wraz ze wzrostem temperatury maleje lepkość. Wzrost temperatury pracy o każde 10ºC powyżej 55ºC powoduje podwojenie szybkości utleniania oleju, a jego trwałość zmniejsza się o połowę. |
| Wygląd oleju | Jest on źródłem informacji zarówno o stanie oleju, jak i o stanie maszyny. Wygląd oleju ocenia się wzrokowo. Jeśli nastąpiło znaczne pociemnienie w stosunku do oleju świeżego, nastąpił już proces degradacji. Jeśli olej nie uległ pociemnieniu, świadczy to, że jest właściwie dobrany do warunków pracy. Ciemna barwa oleju informuje o postępującym procesie starzenia lub termicznego rozkładu. Przyczyną może być zbyt długi czas eksploatacji lub działania wysokiej temperatury. Zmiana barwy może świadczyć także o wymieszaniu oleju z osadami pozostałymi po oleju wcześniej użytkowanym, który charakteryzował się zbyt niską jakością w stosunku do wymagań maszyny. Mętny, mleczny kolor oleju jest informacją o przedostawaniu się do oleju wody lub innych nierozpuszczalnych w nim cieczy eksploatacyjnych (np. olejów syntetycznych na bazie glikoli). Zmętnienie oleju może też świadczyć o wytrącaniu się z oleju osadów, które pochodzą z dodatków. |
| Filtrowalność | W celu zapewnienia właściwych parametrów układu hydraulicznego bardzo ważne jest utrzymanie czystości oleju. Niestety podczas pracy powstają zanieczyszczenia mechaniczne, które pochodzą z procesów tarcia, korozji i utleniania się oleju. Obecne w składzie detergenty i dyspersanty (oleje serii HLDP) ułatwiają proces filtracji, zapewniając maksymalną czystość oleju. |
