ČISTOTA MAZACÍCH OLEJOV

Mazivo patrí medzi rozhodujúce konštrukčné prvky každého stroja a zariadenia. Čistota mazacích olejov, mazív je dôležitá na zabezpečenie spoľahlivosti hydraulických systémov a tiež pre dlhú životnosť jednotlivých trecích komponentov, ako aj v ďalších mazacích systémoch strojov a zariadení. Táto požiadavka platí napr. aj pre stavebné stroje, mechanizmy a zariadenia, ktoré pracujú v náročných prevádzkových podmienkach, ako je vlhké a prašné pracovné prostredie.
Nečistoty v mazacích systémoch
Podľa prevádzkových skúseností a údajov z technickej literatúry možno povedať, že viac ako 80 % porúch strojov je zapríčinených poruchami kvapalných tlakových systémov a z toho až 70 % predstavujú poruchy zapríčinené prítomnosťou nečistôt v týchto systémoch. V prevádzke strojov a zariadení pôsobia na mazivo rôzne nepriaznivé vplyvy, čím dochádza k jeho chemickým a fyzikálnym zmenám. Vplyvom rôznych primiešanín, nadmerným oterom, pôsobením tepla, vzdušného kyslíka, vlhkosti, prostredím a pod. dochádza k starnutiu maziva a tým k jeho znehodnocovaniu. V praxi sa stretávame s prípadmi, že oleje sú často znečistené, a to najmä z dôvodu nesprávnej manipulácie, nesprávnym skladovaním a používaním znečistených obalov. Vznik nečistôt v mazive môžeme charakterizovať takto:
- prach a iné prevažne anorganické nečistoty vnikajú do maziva otvorenými časťami zariadenia počas prevádzky, údržby a pri nesprávnej výmene oleja,
- kovové častice tvoriace sa z oteru súčiastok trecích uzlov,
- nečistoty zo zvarov a z tesniacich tmelov, handier a pod.,
- prienik vlhkosti do maziva vplyvom klimatických podmienok, alebo prípadných porúch chladiacich systémov,
- kaly a usadeniny, ktoré vznikajú oxidáciou oleja počas prevádzky a to najmä pôsobením zvýšenej prevádzkovej teploty a vzdušného kyslíka.
Mechanické nečistoty a voda pôsobia ako katalyzátory, t. j. urýchľujú oxidačné procesy, starnutie oleja. Takto znehodnotený olej má negatívny vplyv na životnosť a spoľahlivosť strojov a zariadení. Z uvedeného vyplýva povinnosť starostlivosti o mazací olej, mazivo, a to nielen počas jeho distribúcie od výrobcu po spotrebiteľa, ale aj počas jeho používania v stroji, trecom mieste. Medzi účinné opatrenia na zlepšenie starostlivosti o mazivá v prevádzke patrí ošetrovanie, čistenie olejov, napr. filtráciou. Ide o mechanickú filtráciu mazacích olejov. Používanie správnej a účinnej filtrácie má veľký vplyv na zníženie poruchovosti strojov, spotrebu mazacích prostriedkov a tiež významne prispieva k zvýšeniu spoľahlivosti a životnosti strojov a zariadení.
Systémy na hodnotenie úrovne znečistenia
Na hodnotenie úrovne znečistenia, resp. čistoty mazacích olejov sa používa norma ISO 4406 :1999, norma NAS 1638 (National Aerospace Standard) a STN 65 6206.
Norma NAS predstavuje počet častíc v piatich skupinách, a to :
- 5 až 15 µm v 100 mililitroch (ml)
- 15 až 25 µm v 100 ml
- 25 až 50 µm v 100 ml
- 50 až 100 µm v 100 ml
- > 100 µm v 100 ml.
Norma ISO 4406 :1999 predstavuje počet častíc v troch veľkostných skupinách, a to:
- > 4 µm v 1 ml
- > 6 µm v 1 ml
- > 14 µm v 1 ml.
V tabuľke č. 1 uvedieme príklad označenia triedy (kódu) čistoty.
Kód čistoty, trieda čistoty podľa ISO pre znečistenie, ako je uvedené, ako príklad v tabuľke č. 1 je 20/17/13. Uvedený ISO kód predstavuje počet častíc väčších ako 4 (9 721), 6 (1 254) a 14 (73) μm v jednom mililitri vzorky kvapaliny (oleja). Hodnotenie znečistenia olejov podľa platných noriem je dosť náročné a často neprehľadné, preto treba venovať hodnoteniu potrebnú pozornosť. Pri aplikácii olejov je dôležitá ich čistota. Podľa normy STN 65 6206 pre jednotlivé hydraulické prvky zodpovedajú triedy čistoty a tiež sa odporúča menovitá filtračná schopnosť filtrov. Tak napr. pre servoventíly jedno- a dvojstupňové, pre tlaky menšie ako 16 MPa sa odporúča menovitá filtračná schopnosť filtra 5 m, trieda čistoty podľa STN 65 6206, ISO 4406 trieda 15/12 a podľa NAS 1638 trieda 7. Olejárske spoločnosti dodávajú napr. kvalitné hydraulické oleje v triedach čistoty 7 až 9 podľa NAS 1638, ktoré sa používajú v priemyselných hydraulických systémoch. Pre letecké hydraulické systémy a posilňovače sa používajú super čisté kvapaliny, ktoré podľa ISO 4406 zodpovedajú triede čistoty 14/11, resp. podľa NAS 1638 triede 5 a 6.
V tabuľke č. 2 uvedieme porovnanie tried čistoty podľa ISO a NAS.
ISO kód čistoty |
NAS trieda čistoty |
ISO kód čistoty |
NAS trieda čistoty |
23/21/18 |
12 |
18/16/13 |
7 |
22/20/18 |
- |
17/15/12 |
6 |
22/20/17 |
11 |
16/14/12 |
- |
22/20/16 |
- |
16/14/11 |
5 |
22/19/16 |
10 |
15/13/10 |
4 |
20/18/15 |
9 |
14/12/9 |
3 |
19/17/14 |
8 |
13/11/8 |
2 |
V tabuľke č. 3 sú uvedené triedy čistoty podľa ISO pre vybrané strojové časti v závislosti od tlaku v mazacom, hydraulickom systéme a hodnoty odporúčanej veľkosti filtra v µm. Triedy čistoty uvedené v tabuľke sú len informatívne a majú byť len ako pomôcka pre kontrolu, resp. porovnanie čistoty mazacích olejov. V praxi treba rešpektovať triedy čistoty stanovené výrobcom stroja, zariadenia.
Strojové častí
|
Tlaky do 14 MPa Nízke tlaky |
14 až 21 MPa Stredné tlaky |
> 21 MPa Vysoké tlaky |
|||
Trieda čistoty podľa ISO 4406:1999 |
ISO
|
Hodnota fitra v µm |
ISO |
Hodnota filtra v µm |
ISO |
Hodnota filtra v µm |
Zubové čerpadlá |
21/17/14 |
25 |
20/16/14 |
10 |
20/16/14 |
10 |
Lamelové čerpadlá |
21/17/14 |
25 |
20/16/14 |
10 |
19/16/13 |
6 |
Piestové čerpadlá |
20/16/14 |
10 |
19/16/13 |
6 |
19/15/12 |
3 |
Kontrolné ventily |
21/17/14 |
25 |
20/16/14 |
10 |
20/16/14 |
10 |
Smerové ventily |
21/17/14 |
25 |
20/16/14 |
10 |
20/16/14 |
10 |
Servoventily |
18/14/12 |
3 |
17/13/11 |
3 |
17/13/11 |
3 |
Zubové motory |
22/18/15 |
25 |
20/17/14 |
16 |
19/16/13 |
6 |
Lamelové motory |
22/18/15 |
25 |
20/17/14 |
16 |
19/16/13 |
6 |
Piestové motory |
20/16/14 |
10 |
19/16/13 |
6 |
19/15/12 |
3 |
|
Význam čistoty mazacích olejov potvrdili mnohé vykonané skúšky a údaje z technickej literatúry a praxe. V odbornej oblasti starostlivosti o základné prostriedky treba preto venovať stálu pozornosť čistote mazacích olejov.
V tabuľke č. 4 uvedieme odporúčania na čistotu mazacích olejov podľa viskozitných tried ISO VG. Ide len o všeobecné údaje, požiadavky na triedy čistoty podľa ISO pre stroje a zariadenia, tak ako to uvádzajú niektorí výrobcovia.
Viskozitná trieda oleja podľa ISO VG |
Trieda čistoty podľa ISO |
32 |
16/14/11 |
46 |
16/14/11 |
68 |
17/14/12 |
100 |
18/15/13 |
150 |
18/15/13 |
220 |
19/16/14 |
320 |
19/16/14 |
460 |
19/16/14 |
680 |
20/18/14 |
Všeobecné informácie a odporúčania
Môžeme povedať, že máme dosť informácií o tom, ako sa vyhnúť a zabrániť znečisteniu mazív, teda zabezpečiť čistotu mazív v celom prevádzkovom rozsahu ich použitia. Problém znečistenia môže vzniknúť napr. už počas prepravy mazív od výrobcu cez distribútora ku konečnému spotrebiteľovi. Výrobcovia napr. môžu označiť obal, sud inou nálepkou a tým môže dôjsť k zmiešaniu mazív. Obsluha prečerpá olej do nesprávnej nádrže, resp. použije jedno čerpadlo na rôzne druhy olejov a iné. Náhodnému zmiešaniu, znečisteniu olejov môžeme zabrániť dobrými radami, a to so zreteľom na správne označovanie obalovej techniky, kontrolu prepravných, dodacích listov a správne rozmiestnenie, uskladnenie olejov, o ktorých vieme, že sú nemiešateľné. Vyhnúť sa používaniu kontajnerov od rôznych majiteľov, prepravcov a pod. Napríklad ten istý kontajner sa môže používať na prepravu rôznych motorových olejov, ale nikdy by sa tento kontajner nemal použiť na prepravu turbínových olejov. Menej ako 0,2 % motorového oleja môže zapríčiniť vznik emulzie v turbínovom oleji. Ak sa chcete vyhnúť tomuto problému, vyžiadajte si od majiteľa kontajneru súhlas na to, či nový olej môže byť prepravovaný požadovaným kontajnerom, resp. či nový olej je zlučiteľný so starým, teda pôvodným olejom. V takom prípade treba veľmi operatívne konať, aby sa zabránilo zmiešaniu, znečisteniu mazacích olejov. Pripomíname, že pri manipulácii s olejmi vždy treba postupovať tak, aby ste sa vyhli uvedeným problémom.
Spoľahlivosť strojov a zariadení, životnosť mazacích olejov veľmi úzko súvisí s ich čistotou. V celom procese od ich výroby, distribúcie, skladovania až po použitie v trecích uzloch strojov a zariadení je dôležité venovať im potrebnú pozornosť. Žiaľ, skúsenosti z praxe nám často potvrdzujú, že to tak nie je. Uvedené problémy súvisia najmä s organizáciou tribotechniky, mazacích služieb v jednotlivých organizáciách. Nesprávnou manipuláciou, nevhodným skladovaním, použitím znečistených obalov a pre iné dôvody vznikajú uvedené problémy súvisiace s čistotou mazacích olejov.
Jozef Stopka, TRIBEX, spol. s r.o.