Физико-химический анализ масла
Применимость использования масла в том или ином оборудовании определяется его физико-химическими показателями, главные из которых:
- Плотность, измеряемая в кг/м3 при температуре +15÷20°С. В зависимости от состава базового масла и наличия присадок, плотность промышленных масел находится в диапазоне 700÷950 кг/м3.
- Вязкость, характеризующая текучесть или иначе — степень густоты масла. Различают кинематическую вязкость – текучесть масла, определяемую при +40°С и +100°С в единицах мм²/сек (сантистокс, cSt) и динамическую вязкость − сопротивление взаимному сдвигу двух слоев масла, перемещающихся с определенной скоростью на определенном расстоянии друг от друга, измеряемое в Па*с (сантипуаз, cP=10-3*Па*с).
- Индекс вязкости — безразмерный показатель, характеризующий зависимость вязкости от температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется с температурой, и соответственно, выше качество масла.
- Температурные показатели масла:
- Температура вспышки – температура, при которой концентрация паров углеводородов из масла становится достаточной для воспламенения под воздействием внешнего источника огня. Определяется в открытом или закрытом тигле и характеризует наличие в масле легкокипящих фракций. Существенное понижение температуры вспышки (ниже 180°С) эксплуатируемого масла сигнализирует о разбавлении масла топливом.
- Температура воспламенения – температура, при которой концентрация паров углеводородов из масла становится достаточной для воспламенения под воздействием внешнего источника огня и горения в течение не менее 5 секунд. Определяется в открытом тигле и, как правило, на 10÷50°С превышает температуру вспышки.
- Температура застывания – температура, при которой масло полностью теряет свою текучесть в поле силы тяжести. Необходимо, чтобы она была на 5-7°С ниже температуры прокачивания масла в системе смазки.
- Общее щелочное число (ОЩЧ) – показатель, характеризующий запас нейтрализующих свойств масла, и обеспечивается добавлением моюще-диспергирующих присадок. Чем больше щелочное число, тем больше кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива, может быть нейтрализовано. Однако для диагностических целей важнее не само значение ОЩЧ, а скорость его уменьшения по мере эксплуатации масла.
- Общее кислотное число (ОКЧ) – показатель, относящийся к гидравлическим маслам, и характеризующий наличие в масле продуктов, провоцирующих увеличение коррозии и интенсивности изнашивания пар трения двигателя. Окисление масла по мере эксплуатации приводит к увеличению ОКЧ и соответственно, увеличению коррозионной агрессивности масла.
- Сульфатная зольность – показатель, характеризующий содержание присадок, в основном органических соединений металлов.
- Испаряемость – показатель, характеризующий склонность масла к испарению. Испаряемость масла обусловлена улетучиванием легких фракций масла под воздействием высоких температур. Синтетические масла отличаются пониженной испаряемостью и, соответственно, требуют меньше масла на угар и долив.
- Трибологические свойства − комплекс показателей, характеризующих присутствие и эффективность в маслах противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок.
- Массовая доля механических примесей − показатель, характеризующий загрязненность масла взвешенными инородными частицами различного происхождения (продукты износа, песок, пыль и т.д.).
В процессе эксплуатации масла неизбежно ухудшаются его физико-химические показатели, что может вызвать аварийный выход из строя оборудования. Так, например, для судовых дизелей приняты так называемые «браковочные» показатели, при достижении которых масло подлежит обязательной замене:
- при снижении вязкости и температуры вспышки более, чем на 20%;
- при увеличении кислотного числа выше 0,5 мг КОН на 1 г масла – для подшипников с небаббитовыми вкладышами и выше 2,5 мг КОН на 1 г масла − для подшипников с баббитовыми вкладышами;
- при увеличении процентного содержания механических примесей более 1% − для средне- и высокооборотных дизелей и более 1,5% − для малооборотных дизелей;
- при увеличении процентного содержания воды свыше 0,5%;
- при увеличении процентного содержания топлива свыше 3%.
Определение физико-химических показателей масла производится в лабораторных условиях методами физико-химического анализа масла. При этом каждый показатель определяется по собственной методике в соответствии с требованиями соответствующего ГОСТа, что, в конечном итоге, требует широкого набора лабораторного оборудования и реактивов, а также высокой квалификации специалистов.
Лабораторный физико-химический анализ масла, при несомненной полноте информации, не отвечает основным требованиям контроля промышленного оборудования – оперативности выдачи результатов и проведению анализа непосредственно по месту установки оборудования. Учитывая это, более привлекательным для контроля и диагностики динамических машин становится использование мобильных минилабораторий, таких как RY-310, с помощью которых всего за несколько минут и прямо на производственной площадке вы получите данные физико-химического анализа масла по всем основным показателям:
- вязкости,
- общему кислотному числу,
- общему щелочному числу,
- окислению,
- сульфированию,
- нитрованию,
- наличию загрязнителей: воды, сажи, гликоля,
- истощению антиокислительных и противоизносных присадок,
- количеству частиц износа с определением их формы,
- классу чистоты масла по ИСО 4406,
- элементному составу продуктов износа.
Особо отметим, что для работы с минилабораториями MVR RY-300 не требуется привлечение сторонних специалистов – каждый работник сервисной службы предприятия может самостоятельно проводить физико-химический анализ масла, пройдя 3-х дневное обучение в Учебном центре нашей компании MVR.