Смешивание смазочных масел

Составление рецептуры смазочного материала можно сравнить с приготовлением хорошего коктейля. Для создания "Пина Колады" используются определенные ингредиенты, а для создания "Кровавой Мэри" - другие, некоторые из которых одинаковые или похожие. Каждый коктейль - само по себе удовольствие. Но никому не придет в голову смешивать эти два коктейля - результат будет отвратительным. Подобные результаты могут возникнуть и при смешивании смазочных материалов.

Кстати, вам могут пригодиться приборы для анализа масел

https://www.pamas.ru/catalog/ - портативные, промышленные, лабораторные анализаторы и счетчики частиц в жидкостях применяются для анализа чистоты смазочных и гидравлических масел, ГСМ, водных растворов и других жидкостей на загрязнения механическими частицами, определяют количество загрязняющих частиц и классифицируют их по размерам.

Содержание статьи:

1. Базовое масло и присадки

2. Обзор базовых масел

3. Обзор присадок

4. Смешивание различных масел

5. Смешиваемость

6. Совместимость

7. Как избежать смешивания

8. Дополнительные советы

Базовое масло и присадки

Современные смазочные материалы изготавливаются из множества "ингредиентов". Основой является базовое масло, содержание которого в конечном продукте значительно превышает 50%. Чаще всего используются минеральные масла на основе парафина, которые получают из дистиллятов сырой нефти на нефтеперерабатывающем заводе. Синтетические базовые жидкости используются, особенно когда требуются такие свойства, как биоразлагаемость, высокая стабильность при старении или улучшенные температурные характеристики вязкости.

Обзор базовых масел

• Рафинат минерального масла — Вакуумный дистиллят сырой нефти

• Масло гидрокрекинга — "Термически обработанное" минеральное масло с оптимизированной молекулярной структурой

• Поли-α-олефин (ПАО), Полиизобутан (ПИБ) — Синтетическое базовое масло с парафиновой базовой структурой

• Эстер — Синтетическая и натуральная жидкость, полученная из спирта или кислоты

• Гликоли — Полигидрический спирт, полученный синтетическим путем из нефти или угля

• Силиконовое масло — Синтетическая жидкость (полидиметилсилоксан PDMS)

• Перфторированные углеводороды — Синтетическое масло на основе перфторированных полиэфиров (ПФПЭ, фторполимеры)

• Алкилбензол — Синтетическое масло на основе ароматических углеводородов

• Костное масло — Смазочное масло, полученное из кости, для точных механических приводов

В большинстве случаев одного базового масла недостаточно для решения широкого спектра задач, которые должно выполнять масло для конкретного применения. Для надежного смазывания и обеспечения длительной и бесперебойной работы в базовые масла добавляют отдельные добавки или даже сложные комбинации активных ингредиентов, так называемые присадки. Такое "легирование" масла может усилить существующие свойства базового масла или придать совершенно новые свойства конечному продукту. Список различных компонентов присадок очень длинный.

Обзор присадок

• Присадки для защиты от коррозии — Защита металлических поверхностей от воздействия влаги и кислот или щелочей

• Присадки для защиты от износа — Предотвращение прямого контакта металлических поверхностей в зоне смешанного и граничного трения

• Присадки для защиты от окисления — Предотвращают или замедляют окисление масла. Таким образом, они замедляют старение масла и продлевают срок его службы.

• Моющие средства/диспергаторы — Повышение грязеудаляющей и грязепроводящей способности (например, сажа, шлам, вода)

• VI Улучшители — Оптимизация зависимости вязкости от температуры

• Противопенная добавка — Улучшение пенообразующих свойств

• Агенты набухания — Точная регулировка поведения масла по отношению к уплотнительным материалам

• Модификатор коэффициента трения — Точная настройка требуемой характеристики коэффициента трения

В зависимости от требований, отдельные компоненты присадок обычно объединяются в пакет присадок. В процессе смешивания активные ингредиенты и пакеты присадок добавляются в базовое масло, которое нагревается до температуры от 40 °C до 60 °C, и интенсивно перемешиваются или закручиваются до полного растворения в масле. Для моторных масел содержание присадок может достигать 20%, для гидравлических масел - менее 1%.

Смешивание разных масел

Смешивание различных типов масел, например, моторного масла с гидравлическим или компрессорного масла с трансмиссионным, не допускается, даже если базовое масло одно и то же, а вязкость схожа. В промышленном секторе также следует избегать смешивания одинаковых типов масел, например, трансмиссионных масел CLP от разных производителей масел, если неизвестны присадки или основа базового масла этих масел.

Опытные трибологи сталкиваются с описанными проблемами и вопросами в своей повседневной работе. Не в последнюю очередь благодаря опыту, полученному при оценке тысяч образцов, они знают, что смешивание или загрязнение одного смазочного материала с маслом другого производителя или с другим типом масла является одной из основных причин проблем на производстве. Необходимо проводить фундаментальное различие между смешиваемостью и совместимостью. Масла с одинаковым базовым маслом, одинаковой вязкостью и сравнимой плотностью в принципе могут смешиваться друг с другом. Однако, совместимы ли они друг с другом, зависит в основном от их присадок.

Смешиваемость

Описывает химическое свойство. Две жидкости действительно смешиваются, если они легко растворяются друг в друге.

Совместимость

Означает, что два масла могут быть смешаны вместе, но при этом они сохраняют свои индивидуальные свойства.

Смешиваемость обычно является тем свойством, которое легко подтверждается поставщиком и относительно легко выполняется в качестве основного требования. Информацию о совместимости смазочных материалов получить не так просто. Прежде чем смешивать масла с разными обозначениями, следует выяснить, используются ли одинаковые или похожие пакеты присадок в дополнение к одному и тому же базовому маслу. Например, гидравлические масла HLP по DIN 51524, которые могут быть составлены с цинксодержащими или безцинковыми комбинациями присадок, всегда смешиваются друг с другом, но совместимы только в самых редких случаях.

Если, например, несовместимые масла смешиваются при неполной замене масла, могут возникнуть следующие проблемы:

• Повышенное образование поверхностной пены

• Ухудшение воздухововлекающих свойств

• Повышенный риск возникновения кавитации

• Износ уплотнений

• Изменение поведения по отношению к воде

• Изменены деэмульгирующие или эмульгирующие свойства

• Изменены фрикционные характеристики

• Изменение противоизносных свойств

• Большее загрязнение системы из-за растворенных отложений

• Ухудшение фильтруемости или сокращение срока службы фильтра

• Повышенное образование отложений вследствие реакции присадок

При переналадке следует соблюдать некоторые основные правила в соответствии со следующей схемой испытаний. Это может уменьшить любые проблемы, вызванные несовместимыми маслами.

1. Сначала проверяется, были ли смешиваемые продукты произведены на аналогичных базовых маслах. Если это так, необходимо проверить вязкость и присадки Если типы базовых масел разные, необходимо соблюдать рекомендации по повторному смазыванию, чтобы содержание отработанного масла в системе составляло менее 2%. Обратите внимание: по возможности следует избегать смешивания масел с разными базовыми маслами.

2. Если масла совпадают по типу базового масла, уместно сравнение вязкостей, например, при 40 °C. Это одно из самых важных свойств масла, которое в значительной степени отвечает за образование смазочной пленки. Однако для масел с различной вязкостью вязкость не изменяется линейно в зависимости от соотношения компонентов смеси. Вязкость, ожидаемая от смешивания, должна быть рассчитана с помощью специальной программы (Viscosity Manager, MobilCalc). После этого необходимо решить, можно ли допустить вязкость, ожидаемую от смеси.

3. Самая сложная часть - сравнение пакетов присадок. Здесь часто необходимы специальные знания о точной структуре рецептуры. Сравнение данных, предоставленных производителем масла в паспортах безопасности или информации о продукте, обычно недостаточно для этой цели. В дополнение к анализу двух сравнительных продуктов с вопросом "тест на совместимость" вы получите лабораторный отчет от опытного триболога OELCHECK, в котором количественно определены присадки и прокомментирована возможная несовместимость.

Есть также некоторые общеприменимые ссылки, например, в информации о продукте, которые можно использовать для первоначальной оценки:

• Сопоставима ли маркировка по стандартам DIN или ASTM, выполняются ли одинаковые стандарты требований (HLP, CLP, TD-L, SAE, API, ACEA)?

• Соответствуют ли масла одним и тем же общим спецификациям, одобрены ли они одними и теми же производителями оборудования?

• Выполнены ли одинаковые процедуры механических испытаний (испытание FZG, испытание четырьмя шариками, Брюггер, FE8, испытание на вспенивание)?

• Сопоставимы ли такие характерные показатели, как вязкость, индекс вязкости, плотность, зольность или температура вспышки?

Не смешивайте следующие масла:

• Бесцинковые и цинксодержащие гидравлические и циркуляционные масла

• Масла с моющими и немоющими свойствами

• Синтетические масла на основе гликоля со всеми другими синтетическими маслами.

Для детальной оценки совместимости обычно можно запросить информацию в технической службе производителя масла.

Как избежать смешивания

Вы можете специально снизить риск нежелательного смешивания при ежедневном обращении с маслами.

• К сожалению, длинные названия различных марок смазочных материалов одного и того же производителя часто отличаются лишь незначительной буквой или цифрой. Точный входной контроль поступающих смазочных материалов позволяет своевременно выявлять бракованные поставки.

• Организованный склад масел с выделенными местами хранения для каждого типа смазочных материалов сводит риск путаницы к минимуму.

• Для каждого типа масла должна использоваться отдельная канистра, помеченная другим цветом. Заливная горловина также должна быть одного цвета.

• Каждая смазываемая точка должна быть указана в графике смазки с обозначением марки масла.

Разбрызгивание масла то и дело происходит из-за использования мобильного навесного оборудования. Даже если мобильные обходные фильтры подключены к агрегатам, заполненным различными маслами, остаточные количества остаются в системе фильтрации, даже при замене фильтрующих картриджей, что может привести к несовместимости. Чтобы избежать трудоемких и чреватых ошибками процедур промывки, следует использовать отдельные фильтрующие карты, по крайней мере, для разных типов масла. Например, можно избежать смешивания гидравлических масел без цинка с гидравлическими маслами, содержащими цинк.

Дополнительные советы

• Лабораторный анализ масла показывает риск совместимости. На основе анализов масел может сравнивать эксплуатационные характеристики смазочных материалов, которые часто непрозрачны для потребителя, и делать заявления об их совместимости.

• Опытные трибологи могут предоставить вам конкретные и индивидуальные рекомендации по замене смазочных материалов. Среди прочего, они указывают, имеется ли достаточный опыт работы с данными смазочными материалами и требуется ли предварительный анализ масла для оценки совместимости.

• При правильном хранении и обращении со смазочными материалами можно заранее исключить риск смешивания и многие другие источники ошибок.

***

Материал подготовлен при участии https://www.pamas.ru/ - оборудование для анализа масел, приборы контроля чистоты жидкостей, лаборатория ГСМ.