A víz jelenléte nem csak negatívan befolyásolhatja a hidraulikus rendszer teljesítményét, ami szükségessé teszi a bizonyos fokú hidrolitikus stabilitással rendelkező kenőanyagok használatát. Nemcsak belső korróziós folyamatok elindítója, hanem az olaj vagy folyadék állagát is rontja, amelynek hosszú távon komoly káros hatása van a szivattyúra, a teljes gép működtetéséért felelős szeleprendszerekre, de a munkahengerekre is.
A víz jelenléte nemcsak belső korróziós folyamatok elindítója, hanem az olaj vagy folyadék állagát is rontja – fotó: Pixabay
Víz, de honnan?
A hidraulikus rendszerek sem zártak teljesen valójában, hiszen van egy olajtartály, az olaj fölött pedig levegő, amelynek van páratartalma, amely a környezeti hőmérséklet-ingadozásra kicsapódik és keveredik az olajjal. A tartály beöntőnyílásának kupakja teljesen hasonló kialakítású, mint az üzemanyagtartályé, légzőnyílásos. Azonban a munkafolyamatokhoz használt olajmennyiség változásából adódóan komoly légnyomásváltozások vannak, amit nagyon hatékonyan kompenzálni kell.
A hőtágulásból bekövetkező térfogatváltozás itt elhanyagolható a térfogat szempontjából. A hőterhelés azonban már számottevő, ami nagyon gyakran külön olajhűtő alkalmazását teszi szükségessé.
Feltétlenül meg kell még említeni az esőt és felcsapódó vizet, amelyből a nyomásváltozáskor szintén bekerülhet pár csepp a tartályba (elméletileg), de ami a legfontosabb, hogy bármilyen koszos is egy gép, a magas nyomású mosóberendezéssel mind a hidraulikaolaj, mind az üzemanyag betöltőnyílásait, kupakjait kerüljük el!
Tönkreteszi
A megfelelő hidraulikafolyadék kiválasztása egy-egy alkalmazáshoz több okból is kritikus, többek között azért, hogy képes legyen ellenállni a víz jelenlétének. A hidrolitikus stabilitás a hidraulikafolyadék azon képessége, hogy vízzel érintkezve ellenáll a kémiai bomlásnak.
A víz a leggyakoribb szennyezőanyag a hidraulikafolyadékokban, a cikk elején említett tényezők miatt. A hidraulikafolyadékok – de a teljes rendszer is – nagyon érzékenyek a szennyeződésekre, a víz mindenhol jelen van, ezért a hidrolitikus ellenállás vagy stabilitás a hidraulikafolyadék egyik legfontosabb jellemzője.
A hidraulikafolyadékok – de a teljes rendszer is – nagyon érzékenyek a szennyeződésekre – fotó: Pixabay
Miért fontos a vízzel szembeni ellenállás?
A hidraulikafolyadékoknak számos tulajdonsággal kell rendelkezniük, a hidrolitikus stabilitás csak egy közülük. A folyadék bármilyen káros változása, például a vízzel való érintkezés megváltoztatja a folyadék tulajdonságait, ami a hidraulikarendszer és a gép teljesítményével kapcsolatos problémákhoz vezet. A folyadékban lévő összetevők hidrolízise alapvetően megváltoztatja a rendszerbe tervezett összes tulajdonságot.
A hidrolitikus kölcsönhatás miatt különböző káros folyamatok léphetnek fel, mint például:
- savképződés
- iszapképződés
- lakk-képződés
Az előbb felsoroltak a szűrők, a szelepek és érzékelők eltömődéséhez, illetve meghibásodásához vezethetnek, ami nemcsak akadályozza a hidraulikus áramlást és a rendszer általános teljesítményét, de könnyen üzemzavart, váratlan gépleállást okozhatnak.
Ezenkívül a víz jelenléte a hidraulikafolyadékban szilárd részecskék képződését okozhatja, amely köztudottan romboló hatással van nemcsak a kenőanyagok teljesítményére, de a teljes hidraulikus rendszerre.
Hogyan biztosítható a hidrolitikus stabilitás?
A hidraulikafolyadék hidrolitikus stabilitásának fenntartásában mindenkinek szerepe van, aki a folyadékkal dolgozik, a gyártótól kezdve a gépkezelőkön át a gépparkért felelős vezetőig, de a szervizszerelőknek is.
Az egyik kulcstényezőt az üzemeltetési körülmények jelentik. Amennyiben a hidraulikafolyadékot nedves környezetben használják, fontos a megfelelő tömítési technológia alkalmazása, valamint a folyadék tárolása. Különösen igaz ez, ha a hordós, kannás vagy flakonos tárolás a munkaterületen történik, jellemzően konténerraktárban vagy műhelysátorban, és szükség esetén a dolgozók is hozzáférhetnek. A mobiltartályos (battéria) megoldás már sokkal kedvezőbb, vagy a mobil konténerkút.
Az új hidraulikafolyadék garantáltan vízmentesen érkezik az ügyfelekhez, de a fent említett tárolási körülmények miatt – páratartalom vagy egyéb probléma merül fel – víz kerülhet a folyadékba.
Lehetetlen elkerülni, hogy minimális víz a légköri párából ne kerüljön a rendszerbe, a leggondosabb üzemeltetés ellenére, de ezzel a gyártócégek és kutatómérnökeik is tisztában vannak. Azonban akár utántöltéskor, akár olajcsere (folyadékcsere) esetén mintavétel-elemzéssel ellenőrizni kell, hogy a víztartalom ne haladja meg a megengedett értéket! A mintákat vagy laborba kell küldeni, vagy mobil eszközt (ma már egy aktatáskában is elfér) kell alkalmazni.
Amennyiben az olaj víztartalma eléri a 0,05%-ot vagy több, azonnali olajcsere ajánlott. Jellemzően körülbelül 600 ppm víz kiválhat és károsíthatja a berendezéseket.
Lehetetlen elkerülni, hogy minimális víz a légköri párából ne kerüljön a rendszerbe – fotó: Pixabay
A folyadékcsere során szintén nagyon lényeges, hogy a használt folyadékot a lehető legnagyobb mértékben – amennyire ez a gyakorlatban lehetséges – engedjük le, és a szűrő/ke/t is cseréljük le, de ne csak ilyenkor, hanem a gépgyártó által előírt időközönként!
Így biztosítható a használatban lévő hidraulikaolaj, hidraulikafolyadék állagának megőrzése két csereperiódus között. Amennyiben elhanyagoljuk, akkor nemcsak váratlan meghibásodás léphet fel, de egy új gépnél még a gyártói garanciát is elveszíthetjük!
Fontos még az olajtartály tömítéseinek és légtelenítőinek rendszeres karbantartása is a vízzel való érintkezés megakadályozásának érdekében.
A hidrolitikus stabilitás biztosítására a gyártók adalékot kevernek a folyadékhoz, amelyek képesek demulgeálni, azaz vizet kiválasztani. A traktorok hidraulikafolyadékai általában diszpergálószereket tartalmaznak, amelyek elősegítik, hogy a szennyeződések a rendszer szűrőibe jussanak az eltávolítás érdekében. A nagyobb olajtartályokkal és vízleeresztővel rendelkező gépek vagy ipari berendezések esetében a demulgeáló kenőanyagokat részesítik előnyben.
A hidraulikus folyadékok gyártói számára az egyik kihívás a hidrolitikus stabilitás biztosítása, miközben figyelembe kell venni az egyéb kémiai anyagokat is, amelyeket a kívánt teljesítményt biztosító tulajdonságok érdekében – például a kopás- és korrózióvédelem érdekében – szükséges alkalmazni. A nem megfelelő kémiai anyagok esetén azok gátolhatják a folyadék hidrolitikus stabilitását.
Sajnos előfordulhat, hogy ki kell zárnunk néhány jó adalékot, mert a legjobb kopásgátlók némelyike hidrolitikusan instabil lehet. Ezért nagyon fontos, hogy mindig betartsuk a gyártói előírásokat.
A megfelelő hidraulikafolyadék kiválasztása
Alapszabály, hogy mindig a gépgyártók előírásait kell figyelembe venni! Fontos megjegyezni, hogy nem véletlenül használjuk a hidraulikaolaj és hidraulikus folyadék kifejezéseket. Az elnevezés attól függ, hogy ásványi vagy növényi olajból készült-e bizonyos adalékokkal, vagy a motorolajokhoz hasonlóan részben vagy teljesen szintetikus előállítású folyadék.
A leendő üzemeltetőknek – új vagy használt gép vásárlása esetén – egyaránt figyelembe kell venniük, hogy milyen környezetben használják majd a gépeiket, és van-e lehetőség a víz eltávolítására. Azonban előfordulhat, hogy a gépgyártó emulgeáló tartalmú olaj, folyadék használatát írja elő, azonban a gyártók nagy része a demulgeáló tulajdonságú folyadék használatát írja elő, mivel a víz elvezetésére van szükség.
Bizonyos alkalmazásokban az emulgeáló olajnak előnyei vannak. Ez olyan adalékokat tartalmaz, amelyek elősegítik a víz és az olajmolekulák közötti stabil elrendeződést, keveredést, és megakadályozhatja, hogy a víz összegyűljön a tartály alján, ahol megfagyhat. Ugyanakkor stimulálhatja a baktériumok szaporodását, eltömítheti a szűrőt vagy jelentősen csökkentheti áteresztőképességét, és még rendszerkorróziót is okozhat.
Az emulgeáló olaj bizonyos mértékű rozsdavédelmet nyújt, csökkentve a víz és a fémrészek közötti érintkezést. Másrészről hátrányosan befolyásolhatja az olaj teljesítményét, kenőképességét, és érzékennyé válik a túlhevülésre vízgőzkicsapódás formájában. A víz az oxidáció katalizátora is, ami az olaj gyorsabb lebomlását, idő előtti elhasználódását okozhatja.
A gépgyártó cégek tervezőmérnökei szintén sokat tehetnek és tesznek a hidrolitikus stabilitásért – például a vízelvezető nyílások beépítésével –, illetve hogy az le tudjon ülepedni a tartály aljára.
A hidrolitikus stabilitással kapcsolatos egyik fő akadály a piaci kínálat és a marketing. Sokan sokféle márkanevet és típust fel tudnak sorolni, azonban nem mindig tudják, mit is jelentenek pontosan a gépgyártói megfelelési kódok, jelölések. Ugyanilyen lényeges tulajdonság, hogy hogyan teljesítenek a vízzel való érintkezés szempontjából.
Nagyon fontos a teljesítmény-, pontosabban igénybevételi szint, hiszen nem mindegy, milyen alkalmazáshoz, milyen teljesítményű, teherbírású gépbe kerül.
Jelenleg a gépgyártók írnak elő bizonyos hidrolitikus teljesítményszinteket, olyan tesztekre alapozva, mint az ASTM D2619, ASTM D4310 és ASTM D943. Ezek a tesztek a vízből származó szennyeződés különböző aspektusait vizsgálják, mint például a korrózió, az iszap és az élettartam-oxidáció.
Általánosságban elmondható, hogy a hidrolitikus stabilitásra jelenleg nincs ipari szabvány. A gépgyártókon múlik, hogy meghatározzák követelményeiket, és a tervezőcsapatukon, hogy az alkalmazáshoz megfelelő folyadékot válasszanak.
A hidraulikus rendszerek tervezőinek és felhasználóinak a hidraulikafolyadékot az általános teljesítmény kritikus összetevőjeként kell/ene figyelembe venniük.
Teljesítmény kontra környezetbarát
Az iparágban a környezetbarát hidraulikafolyadékok használatában növekvő tendencia figyelhető meg. Ez az ásványi eredetű olajokról a triglicerid, glikol- vagy szintetikus szénhidrogének különböző csoportjainak felhasználásával előállított gyártmányokra történő áttérést jelenti. Ezzel olyan kívánt tulajdonságokat érnek el, mint a biológiai lebonthatóság, a gyenge vízi toxicitás és bizonyos esetekben a bioalapú szénfelhasználás.
A környezetbarát hidraulikafolyadékok használatában növekvő tendencia figyelhető meg – fotó: Pixabay
Az ilyen jellegű hidraulikafolyadéknál alkalmazott kémiai összetétel nagyon könnyen biológiailag lebonthatóvá teszi őket, ugyanakkor éppen ezért válhatnak érzékennyé a hidrolízisre (vízzel való érintkezés okozta bomlásra). Létrejön egyfajta paradoxon: ha környezetbarát folyadékra váltunk, akkor kompromisszumot kell kötnünk a teljesítményben, mert amit a biológiai lebonthatóság érdekében teszünk, az hidrolitikusan instabillá is teszi.
Elektromos átállás
Egyelőre a kenőanyagiparnak nem feladata, hogy a különböző iparágakban a villamosítás bevezetése miatt a termékein változtatásokat hajtson végre. Azonban már a láthatáron van néhány változás, amely bekövetkezhet, mivel a villamosítás megváltoztatja a hidraulikus rendszerek hagyományos működését, és így a közeljövőben szükségessé teszi a hidraulikus folyadékok bizonyos mértékű újraértékelését.
Lehet, hogy az úgynevezett lokalizált hidraulikus rendszerek egy-egy csatolt eszköz vagy berendezés esetében nem működnek majd olyan sokáig, és nem melegednek fel annyira, mint a mai típusok, így meglehet, hogy nem tudjuk belőle elpárologtatni a vizet. Vagy lehet, hogy ezek a helyi hidraulikus rendszerek folyamatosan fognak működni, így a hidraulikafolyadékon belüli keveredés nem teszi lehetővé a víz kiválását. Az sem kizárt, hogy nem lesznek olajtartályok, amelyekben az olaj megpihenhetne. Ki tudja, még milyen műszaki újítások fognak megjelenni, amelyek új műszaki igényeket támasztanak a hidraulikus folyadékokkal szemben, amiket teljesíteni kell a gyártóknak.
Forrás: www.powermotiontech.com; www.hu.texacolubricants.com
