Degradacija ulja- oksidacija, smola, lak

HOME O NAMA PROIZVODI I USLUGE REFERENCE KONTAKT

Proizvodi i usluge > Filtracija i separacija ulja > Degradacija ulja- oksidacija, smola, lak

Da bi se razumeli procesi koji dovode do degradacije ulja neophodno je razlikovati sledeće pojmove:

Elementi koje smatramo zagadjivačima ulja:

- Čvrsti zagadjivači- metalne čestice od habanja komponenti sistema, prljavština, prašina

- Meki zagadjivači- Proizvodi degradacije ulja (lak i smola, tj. talog)

- Voda

- Vazduh i gasovi

Procesi degradacije ulja:

- Oksidacija

- Hidroliza

- Toplotna degradacija

Proizvodi degradacije ulja:

- Kiseline, polimeri, ketoni, aldehidi koji dalje kao krajnji rezultat razgradnje ulja stvaraju smolu i lak (caklinu), tj. talog

Proces oksidacije

Oksidacija je složen hemijski proces polimerizacije pri kojem nastaje krupnija lepljiva molekularna struktura.

Kiseonik (oksidacija), voda (hidroliza) i toplota (termička degradacija) su osnovni uzročnici degradacije ulja, i dovode do pojave oksidacije i njenih proizvoda, kao što su kiseline i polimeri.

Metali, kao što su gvožđe i bakar, služe kao katalizatori u procesu oksidacije. Oni su najčešće prisutni u ulju usled habanja komponenti sistema.

Povišena temperatura dodatno pogoduje procesu oksidacije.

Kao krajnji rezultat oksidacije ulja nastaju:

- smola (Resin, Sludge) i lak (Varnish, Lacquer) koji dovode do povećanja viskoznosti ulja

- kiseline koje dalje pospešuju koroziju

Zašto su štetni smola i lak?

Smola je meka i lepljiva nerastvorljiva materija u ulju koja nastaje usled procesa procesa oksidacije, tj. intereakcijom ulja i kiseonika, a metalne čestice su najveći katalizator ove reakcije. Kruži kroz sistem i najčešće se zaustavlja na filterima, smanjujući prohodnost ulju. Kada je temperatura ulja oko 40 °C ili niža, smola ima tendenciju da se skuplja u vidu taloga (mulja).

Lak (varnish) je tanka nerastvorljiva materija u ulju koja se sastoji od proizvoda oksidacije i molekula razgradjenih aditiva. Lepi se po unutrašnjim kompnentama sistema i teško ju je ukloniti. Posledica je procesa oksidacije i polimerizacije. Može izazvati lepljenje i habanje pokretnih komponenti sa malim zazorima. Ako se na nju nalepe abrazivne čestice i mehaničke nečistoće, može imati dejstvo šmirgle. Sa povećanjem temperature ova materija postaje tvrdja (Lacquer).

Smola i lak su prisutni u gotovo svakom hidrauličkom ili sistemu podmazivanja. Medjutim, budući da su u pitanju meki zagadjivači, analize ulja ne obuhvataju i ove elemente. Ove pojave su verovatno najviše podcenjena medju svim štetnim pojavama u ulju.

Na slici pored se može videti lak na jednom elementu sistema.

Uticaj proizvoda oksidacije na viskozitet

Produkti oksidacije imaju tendenciju da forme veće molekule. Ovaj proces zove se polimerizacija. Kako je viskozitet povezan sa veličinom molekula, polimerizacija dovodi do povećanja viskoziteta ulja. Ako se polimerizacija nastavi, oformljuju se lak i smole, u stvari polimerizovani molekuli. Eliminisanjem vode iz ulja sprečava se pad viskoziteta ulja, a otklanjanjem produkata oksidacije iz ulja spečava se porast viskoziteta. Polarizovana vlakna C.C. Jensen filter uložaka uklanjaju smole, lak i uljni mulj (talog) i izdvavajuju vodu.

Uticaj vode

Voda prvenstveno smanjuje podmazujuća svojstva ulja. Dovodi do korozije, smanjuje viskozitet ulja, a pod visokim pritiskom kapljice vode implodiraju (zgusnu se, skupe se), i dolazi do pojave mikro mlaznice koja dovodi do mikro brazgotina na površinama delova.

Slobodni joni vodonika prodiru u komponente sistema, praveći čelik krtim i sklonim pucanju.

Voda takođe dovodi do erozije i korozije, što dovodi do stvaranja brazgotina (pitting).

Nadalje, voda se ponaša kao katalizator za degradaciju ulja, ubrzavajući tendecju oksidacije ulja i formira lak, smolu i talog.

Lak (varnish) može se ukloniti iz ulja pomoću deterdžentskih aditiva u ulju, ali uz uslov da ulje mora biti čisto i bez mehaničkih nečistoća, vode i uljnog taloga, da bi aditivi bili slobodni da čiste ulje od laka.

Kako CJC filteri deluju na ulje?

CJC filteri imaju dvojako dejstvo:

1. Indirektno onemogućuju ili smanjuju štetne procese u ulju- oksidaciju, trošenje aditiva

Nečistoće značajno utiču na stepen oksidacije, ponašajući se kao katalizator reakcije, ili, u slučaju vazduha, obezbeđuju jedan od reagenasa. Čestice pojedinih metala mogu dramatično povećati oksidaciju, posebno u prisustvu vode.

Voda u sebi sadrži kiseonik koji neophodna komponenta u procesu oksidacije ulja.

Dakle, da bi se u značajnoj meri izbegao proces oksidacije neophodno je ukloniti ove štetne elemente.

CJC filteri mogu ili kontinualno da izdvajaju vodu iz ulja procesom koalescencije ili da upijaju odredjenu količinu vode principom absorpcije u celulozna vlakna, a to zavisi od vrste filter uloška koji se koristi.

Uklanjajući vodu i čvrste čestice (filtracija na nivou od 3 µm- apsolutno), prvenstveno metalne, značajno se smanjuje mogućnost nastajanja procesa oksidacije u ulju.

Aditivi se indirektno čuvaju jer uklanjajući prvenstveno metalne čestice putem filtracije nestaje potreba za korišćenjem aditiva iz ulja. Kaoš što smo rekli, metalne čestice su glavni katalizatori oksidacije, a antioksidantni aditivi su glavni neutralizatori ovog procesa. Ovi aditivi se lepe za metalne čestice , oblažu ih i na taj način spračavaju da dodje do kontakta i reakcije izmedju ulja i metalnih čestica. Sistem je voma jednostavan- što više metalnih čestica, to je veća potreba za korišćenjem i trošenjem aditiva.

2. Uklanjaju već nastale štetne materije iz ulja

C.C. Jensen filtracioni sistemi odstranjuju lak i uljni talog pomoću polarizovanih vlakana celuloznog filter uloška. Kombinacija adsorpcije (lepljenje na vlakna) i absorpcije (upijanje u vlakna) dovodi do toga da jedan filter uložak zadržava lak i uljni talog dok se sva vlakna ne zasite. Jedan filter uložak može zadržati do 4 kg produkata oksidacije ulja.