Woda nie miesza się z olejem. Ale co dokładnie to oznacza? Tak. Zanieczyszczenie oleju wodą może być problematyczne, ale jak mierzy się ilość wody w oleju? Czy jej ilość może być kontrolowana? Jakie są najlepsze możliwości usunięcia jej. W artykule tym chcemy przedstawić jakie skutki zanieczyszczenia wodą może mieć na system hydrauliczny i inne systemy i wytłumaczyć sposoby miary, kontroli i usunięcia wody.
Woda w oleju występuje pod 3 postaciami. Wody rozpuszczonej, w postaci emulsji i wody wolnej. Punkt, w którym olej nie jest w stanie przyjąć więcej wody rozpuszczonej nazywa się punkt saturacyjny oleju. Jeżeli do oleju dostanie się więcej wody jej nadmiar będzie widoczny jako woda odseparowana, lub emulsja. Typowo jeżeli przekroczony zostanie punkt saturacyjny olej zmienia wygląd na mleczny. Jak dużo wody jest w stanie utrzymać olej mocno zależy od jakości oleju bazowego, pakietu dodatków, temperatur pracy i ciśnienia. Na przykład wysoko rafinowany olej z małą ilością dodatków wytrzyma małą ilość wody przed nasyceniem, około 100 ppm w 70 stopniach F. Z drugiej strony ole na bazie estrowej może wytrzymać i 3000 ppm wody w 70 stopniach F i wyższych.
Źródła wody:
Woda może się dostać do oleju na kilka sposobów. Może się dostać do zbiorników w trakcie opadów deszczy poprzez przesączanie przez pokrywy zbiorników, odpowietrzacze lub uszczelki jak, kondensacji z powietrza. Woda może również dostać się do systemu poprzez nieszczelne wymienniki ciepła, chłodnice lub bezpośrednie przejęcie wody procesowej np. z systemów chłodniczych, wody czy pary do przemywania. Ilość wody w systemie można zminimalizować poprzez mądre zaprojektowanie i dobre utrzymanie, ale trudnym i kosztownym jest całkowita eliminacja wszystkich źródeł zagrożonych przeciekiem.
Efekt zanieczyszczenia wodą
Obecność wody w oleju mogą mieć szeroko pojęte negatywne skutki dla części systemu. Korozja powierzchni jest jednym z bardziej oczywistych, w przypadku występowania wody wolnej w oleju. Przyspieszone zużyucie powierzchni metalowych, może być obecne nawet, gdy woda jest całkowicie rozpuszczona w oleju. R.E. Cantley przeprowadził (ASLE) przeprowadził test zużycia łożyska zależnie od zawartości wody rozproszonej w oleju. Badanie wykazało, że przy wartości 25 ppm wody w oleju żywotność łożyska może być wydłużona nawet pięciokrotnie, w porównaniu do oleju o zawartości 400 ppm wody w temperaturze 150F.
Innym skutkiem wody w oleju jest redukcja właściwości oleju (grubości filmu olejowego, odporności na obciążenie, itd.), co może prowadzić do nadmiernego zużycia.
Woda wpływa również na właściwości fizyczne oleju jak lepkość, smarność czy zdolność do przenoszenia obciążeń. Nawet minimalna ilość wody może wpłynąć na właściwości chemiczne jak stabilność termo oksydacyjna czy wcześniejsze zneutralizowanie dodatków.
Ustalenie limitu wody
Dla większości olejów odpowiedni poziom kontrolny ustalony jest na poziomie 50% saturacji lub mniej. Poziom powinien być ustalony tam, gdzie to możliwe na najniższej przewidywalnej temperaturze pracy (większość olejów potrafi absorbować mniej olejów w niższych temperaturach). 50% saturacji zapewnia bezpieczny margines zapobiegający korodowaniu powierzchni czy utracie właściwości oleju ze względu na obecność wody. Dodatkowo spowalnia to wszystkie reakcje chemiczne które zależą od wody jako jednego z reagentów
Metody eliminacji wody z systemu
Integralną częścią kontroli jest zdolność do efektywnego usuwania wody z oleju.
Opróżnianie: Większość systemów olejowych posiada zbiorniki na tyle duże, że olej ma czas odseparować się od wody, która opadnie na dno. Regularne sprawdzanie i ewentualnie oprócznianie dolnej części zbiornika z wody i innymi zanieczyszczeniami to najtańszy sposób na usunięcie wolnej wody.
Wirówka: Oddzielenie wody od oleju za pomocą siły odśrodkowej wykorzystuje różnicę ciężaru właściwego wody i oleju do rozseparowania. Metoda ta pozwala usunąć wolną wodę i część zemulsyfikowanej (zależnie od stabilności emulsji), ale nie usunie wody rozpuszczonej. Siła odśrodkowa nadaje się do oczyszczania oleju, ale wymaga doskonałej demulgacji od oleju. Wysokie koszty utrzymania i inwestycji jak i wysoki pobór prądu urządzenia są wadami tej technologii
