2016.03.02 Mark
A levegőt mindig az olajban lévő nem kívánt szennyeződésnek kell tekinteni, mivel számos negatív hatást okozhat. Például a használt olaj összenyomhatóvá válhat, an nemkívánatos állapot többszörös alkalmazáshoz, mint például keringtető és hidraulikus rendszerek. A levegő beáramlása szintén felgyorsítja az oxidációs folyamatot, ami csökkenti az olaj aktív élettartamát.
A levegőszennyezésnek azonban más nem kívánt hatásai is lehetnek. Kavitációt és mikrodízelezési folyamatot tud előidézni, ami kormot termel az olajban és növeli az olaj szintjét. Ha a levegő szintje jelentősen megemelkedik, az akár olajszivárgást is okozhat, ami egészségügyi és biztonsági kockázatot jelent.
A levegő szennyezettségét általában nem mérik. Ennek az az oka, hogy a szennyeződés azonosításakor a megfelelő intézkedés annak kiváltó okának megszüntetése, akár az olaj állapotához kapcsolódik, akár a berendezés rossz kialakítása vagy a túlzott turbulencia okozza.
A laboratóriumokban azonban az olaj habosodási hajlamának mérésére használt standard módszer az ASTM D892. Ez a célnak megfelelő teszt képes meghatározni a hab mennyiségét, amely akkor keletkezik, ha levegőt fújtak egy olajmintába ellenőrzött körülmények között. A teszt azt is jelzi, hogy mennyi levegőmennyiség maradt a mintában egy 10 perces ülepedési időszak letelte után.
Bár sok kezelő megértheti a részecskeszámlálók és az olajmintában lévő nedvesség mérésére szolgáló technikák természetét, nagyon kevesen ismerik az olajban jelenlévő levegő mennyiségének felmérésére kidolgozott speciális technikákat, vagy vannak tisztában azzal, hogy a levegő a szennyeződés rendkívül súlyos típusa. Bizonyos körülmények között a levegőszennyezés hihetetlenül pusztító hatású lehet, és az olajra és az általa kiszolgált gépekre gyakorolt hatása kritikus figyelmet igényel.
Ebben a blogban mikroszkóp alá helyezzük a levegő szennyezettségének mérését. Megvizsgáljuk a levegő szennyezettségének különböző állapotait, mielőtt a mérés során alkalmazott eszközöket és technikákat részletesen megvizsgálnánk.
Melyek az olaj levegőszennyezettségének különböző állapotai?
A levegő mennyiségi meghatározása gyakran kihívást jelent. A légszennyezettség négy különálló állapotban létezhet – hab, oldott levegő, légzsákok és magával ragadott levegő.
Habzás jellemzően akkor következik be, ha az olaj összetétele több mint 30% levegőt tartalmaz. Erősen levegőztetett aknákban és tartályokban lévő folyadékok felületén figyelhető meg. A túlzott hab a mechanikai rendszerekből is kiszivároghat, és problémákat okozhat a hidraulikus összenyomhatóságot illetően, de korróziót, párazáródást és akár a rendszervezérlés elvesztését is okozhatja.
Normál szinten nem lehet több, mint 10% oldott levegő az olajtérfogatban. A túlnyomásos olaj okozta magasabb oldott levegőszint felgyorsíthatja az oxidációs folyamatot, csökkentve az olaj élettartamát, de növelve az adalékanyag kimerülését, ami csökkenti az olaj tulajdonságait.
A szabad levegő ott található, ahol a holt zónákban, az állócsövekben és a magas régiókban rekedt levegőzsebek vannak. Ez negatívan befolyásolhatja a hidraulikus összenyomhatóságot, a vezérlőrendszerek elvesztését okozhatja, akadályozhatja az olajellátást és a rendszer vezérlésének elvesztéséhez vezethet.
A beszívott levegő az olajban szuszpendált instabil mikroszkopikus légbuborékok. Vizuálisan az olaj zavarosnak tűnik. A beszívott levegő befolyásolhatja az olaj összenyomhatóságát, de csökkentheti annak hatékonyságát is, mint a hőátadó folyadék és az általa biztosított filmszilárdság. Növeli az oxidáció, a lakkozás és a kavitáció esélyét is.
Noha az olajban előforduló levegőszennyezettség ezen állapotai potenciálisan károsak, a szakértők úgy vélik, hogy a magával ragadó levegő okozhat károkat leginkább. Ez azért van így, mert növelheti az oxidáció, a habpotenciál, a szivattyú kavitációja, a mikrodízel, a szabálytalan folyadékáramlás, a hidraulikus reakció és a rendszer túlmelegedésének lehetőségét.
Milyen eszközöket használnak a légszennyezettség mérésére?
Számos eszköz méri a levegő mennyiségét az olajtérfogatban. Az egyik készüléktípus a hidraulikus vezetékek levegőtartalmának mérésére szolgál. Vákuumot hoz létre egy térfogatú olajban. A vákuum mind az oldott, mind a magával ragadott levegőt elválasztja az olajtól, és miután kiürítették, a visszamaradó olajmennyiséget összehasonlítják az előző térfogattal a légszennyezettség mennyiségének kiszámításához.
A légszennyezettség mérésére használt másik eszköz az online monitorozáshoz a röntgensugárzás átviteli technológia. Az olaj áthalad egy kamrán, lehetővé téve a műszer számára az online mérések elvégzését.
Sok más eszköz azonban gyors teszteket tesz lehetővé a magával ragadott levegőre vonatkozóan, és méri a nyomásváltozásokat a kompressziós dugattyús kamrákban. Az ilyen eszközök hasznosak az ipari alkalmazásokban, hogy megtalálják a problémás területeket egy vonalon.
Milyen különböző módszereket alkalmaznak a levegő szennyezettségének vizsgálatára?
Az olajmintánkénti levegőkoncentráció mérése mellett számos teszt létezik a levegőszennyezésben szerepet játszó egyéb tényezők felmérésére.
ASTM D3427
Levegő-kibocsátási tesztként is ismert, az ASTM D3427 képes meghatározni az olaj azon hajlamát, hogy visszatartja a levegőt. A tesztelők előre meghatározott módszerrel sűrített levegőt fújnak egy olajmintába. Ezután megmérjük azt az időt, amely ahhoz szükséges, hogy a levegő 0,2 térfogat%-ra csökkenjen. Bár az olaj viszkozitási indexe (VI) a levegőkibocsátási időt befolyásoló kulcstényezők közé tartozik, az alapolaj képletéhez más változók is kapcsolódnak, amelyek befolyásolhatják az eredményeket.
ASTM D1401 és ASTM D2711
Léteznek módszerek annak mérésére is, hogy az olaj mennyire válik el a víztől. Az ASTM D1401 szabványos eljárás, amelynek során a tesztolajat vízzel 1:1 arányban összekeverik, és egy mérőhengerben hagyják, ahol szétválhat. Minél gyorsabb az elválasztási idő, annál jobb. Míg ez a legelterjedtebb módszer a demulsibilitás vizsgálatára, egy másik módszer, az ASTM D2711, hatékonyabbnak tekinthető az ISO 220 feletti viszkozitású olajok esetében.
ASTM D892
Végül az ASTM D892 módszer az olaj habzási hajlamának és stabilitásának tesztje. Levegőt fújnak az olajmintába, hogy habot hozzon létre. Az olaj habzási stabilitását és habzási hajlamát is időközönként mérik – először 24 C°-on, majd 93 C°-on, majd 24 C°-on. Az olaj kezdeti habtérfogatát minden levegőfúvás után meg kell mérni a habzási hajlam teszteléséhez, majd öt perccel a hab teszteléséhez.
Noha az olaj levegőtartalmának vizsgálata nem mindig szerepel a szokásos rutin mintavételben, ez nem jelenti azt, hogy szükségtelen lenne. A levegőztetett olaj természetéből adódóan a vizsgálathoz rendelkezésre álló levegőkoncentráció attól függ, hogy mennyi ideig hagyják a mintát zavartalanul. Ez szinte irrelevánssá teheti az olajvizsgálat tipikus módszereit, mint például a mintatartó edénybe gyűjtését, a levegőkoncentráció kiszámítása szempontjából. Az időzítés kulcsfontosságú a levegő vizsgálatához, ezért az ezeket a módszereket használó kezelőknek meg kell érteniük a tervezési követelményeket.
Egy adott gépállapot vagy azonosított működési állapot azonban gyakran több mint elegendő okot ad a levegőszennyezettség szintjének vizsgálatára és mérésére. Ha a hab tartós problémává válik, vagy a kezelők túlzott mennyiségű levegőszennyezést észlelnek akár olajminta-vizsgálat, akár kémlelőüveg segítségével, azonnal alapos vizsgálatot kell végezni a probléma eredetének megállapítására.
Szerencsére sok esetben egyszerű megoldás is lehetséges, például megfelelőbb kenőanyag alkalmazása, bár ez néha nagyobb kihívást jelenthet, mint például a géptervezési hiba. Függetlenül a kiváltó októl és a megoldástól, ha a levegőszennyeződés jelei megjelennek, a mérések elvégzése gyakran az első lépés a probléma kiküszöbölésére, mielőtt nagyobb kár keletkezne.
Érdekelheti még:
Fuchs releases zero-carbon oil in world first
The world’s largest independent manufacturer of oils, fluids and greases, Fuchs Kenőanyagok , has made a landmark achievement through one of its sub-brands.
Castrol speaks out on 2026 Formula One fluids
With the 2026 Formula One World Championship well underway, leading lubricant company Castrol recently addressed fresh challenges for fluid manufacturers supporting the sport.