Является ли воздух загрязнителем?

Когда мы думаем о загрязнении в смазываемых смазочным маслом системах, мы часто концентрируемся на загрязнении твердыми частицами и водой. Но дело в том, что имеется много других загрязнителей, которые мы должны брать во внимание и стараться их контролировать. Имеется множество загрязняющих веществ, которые включают в себя любой другой материал, не содержащийся в составе смазочного материала, и которые потенциально способны повредить смазочное масло и смазываемые компоненты. Хотя воздух естественным образом присутствует в смазочном масле, часто оправдано принимать меры по минимизации его присутствия.

Воздух может существовать в масле в трех различных состояниях: растворенный, захваченный (вовлеченный) и пена. Растворенный в масле воздух существует в виде отдельных молекул, похожих на молекулы СО2, растворенных в газированной воде. Этот тип воздуха невидим и труден для обнаружения. Захваченный воздух в масле состоит из крошечных пузырьков воздуха, взвешенных в масле. Этот тип загрязнения воздуха, возможно, является наиболее разрушительным и может быть идентифицирован по внешнему виду масла, которое принимает мутный вид. Хотя существует несколько распространенных причин появления мутности масла, наличие захваченного воздуха можно определить отобрав образец масла и выяснив, отделяется ли воздух со временем или нет.

Если помутнение было вызвано водой или другим жидким загрязнителем, при разделении должны образоваться слой воды. Пена является другим распространенным типом воздуха в масле. Пена обычно относится к стабильному слою относительно крупных пузырьков, которые накапливаются на поверхности резервуара. В некоторых системах пена на поверхности может не вызывать значительных повреждений, но наличие слоя пены обычно указывает на значительный захват (подсос) воздуха.

Причины чрезмерного загрязнения воздухом

На самом деле существует довольно много условий, которые приводят к чрезмерному загрязнению воздухом, и по этому есть несколько общих причин, которые следует учитывать. Наиболее распространенной из них является загрязнение водой. Когда смазочное масло загрязняется водой, его поверхностное натяжение снижается, что позволяет пузырькам в масле разделяться на более мелкие частицы, которые легче суспензируются. Многие другие загрязняющие вещества имеют сходный эффект, такие как растворители, многочисленные химические загрязнители и даже побочные продукты окисления масла. Последнее является основной причиной, по которой масло пенится все больше по мере его старения.

Другие причины включают потерю противопенных присадок, всасывание (подсос) на стыках трубопроводов, неправильную конструкцию резервуара, использование масла с неправильной вязкостью или использование слишком большого количества противопенных присадок. При определенных обстоятельствах противопенные присадки могут быть чрезмерно истощены. Это часто побуждает пользователей добавлять их в систему и это создает опасность их чрезмерного использования. Будьте очень осторожны и следуйте надлежащим процедурам и указаниям при добавлении противопенных присадок в масло.

Эффекты загрязнения воздухом

Загрязнение воздухом может иметь негативные последствия для машины и смазочного масла. Воздух может повредить смазочное масло за счет увеличения скорости окисления и термического разложения, истощения присадок, снижения коэффициента теплопередачи и снижения прочности пленки. Масло может окисляться, когда его молекулы вступают в контакт с кислородом. Само собой разумеется, что чем больше кислород соприкасается с маслом, тем быстрее масло окисляется. Эта проблема усугубляется, когда пузырьки перемещаются в среде высокого давления, где изменение объема вызывает резкое повышение температуры и приводит к воспламенению сжатого пузырька. Этот процесс, называемый микродизелинг, также вызывает термическую деградацию масла, масло чернеет.

Износ машины может быть вызван несколькими механизмами загрязнения масла воздухом. Во-первых, воздух сжимается. Чтобы масло могло создать соответствующую толщину смазочной пленки, оно должно быть несжимаемым. Когда масло сильно загрязнено захваченным воздухом, прочность пленки может быть снижена до такой степени, что пленка разрушается, провоцируя механическое трение между взаимодействующими поверхностями. В зависимости от типа машин этот эффект может быстро приводить к серьезным последствиям.

В машинах, в которых при работе происходят резкие изменения давления, например, гидравлический насос, резкое и мгновенное изменение объема приводит к сильному взрыву пузырьков, что приводит к эрозии поверхностей машины. В гидравлике захваченный воздух также может создавать и другие проблемы, такие как губчатость в работе системы, замедление или полная потеря управления, а также повышенная вероятность образования отложений на поверхностях клапанов.

Как обнаружить и контролировать загрязнение воздухом

Когда в резервуаре внезапно начинает развиваться проблема с пенообразованием, нужно обратить внимание на следующие факторы. Сначала отберите пробу масла из сливной трубы и проверьте масло на наличие свободной воды. Если вода на самом деле является виновником, тогда пена на самом деле оказывает нам услугу, предупреждая нас о проблеме с водой. Если серьезного загрязнения водой не наблюдается, тогда отберите пробу масла для анализа, чтобы проверить на химическое загрязнение, было ли добавлено неправильное масло или масло деградировано. Другой распространенной причиной внезапной проблемы в циркуляционной системе может является захват воздуха на линии всасывания. Этот тип проблемы часто можно обнаружить с помощью старой техники, смазывая стыки труб, например, вазелином.
Если система имеет постоянную проблему с пенообразованием, тогда это может указывать на постоянную проблему с загрязнением или указывает на проблемы, связанные с самой конструкцией системы. Вот некоторые общие проблемы с резервуаром, которые приводят к образованию пены: использование слишком маленького резервуара; линия возврата масла находится выше уровня масла и это вызывает смешивание масла с воздухом; линия всасывания и возврата масла в систему располагаются близко к друг другу. Эти проблемы могут быть решены с помощью установки диффузоров, перегородок или использования пластин, экранов для “успокоения” возврата масла в резервуар.
Как я упоминал ранее, иногда бывает невозможно полностью исключить воздух из систем смазки, но необходимо предпринять шаги для уменьшения его присутствия настолько, насколько это возможно сделать в разумных рамках. Удаление избыточного воздуха продлит срок службы масла, улучшит производительность системы и уменьшит износ и отложения. Помните, контроль загрязнения — это не только фильтрация грязи. Это включает в себя исключение и удаление любых посторонних веществ из системы.

Автор: Noria Corporation
См. оригинал статьи https://www.machinerylubrication.com/Read/1397/air-contaminant