Вязкость масла

Вязкость маслаВязкость – одна из важнейших характеристик масла, определяющая область его применения. Вязкость масла характеризует ее текучесть или, говоря иначе, сопротивление перемещению слоев масла друг относительно друга. Различают динамическую вязкость, кинематическую вязкость, а также такой параметр, как индекс вязкости.

Динамическая вязкость масла в системе СГС (CGS) измеряется в пуазах (1 П = 0,1 Па·с). Один пуаз определяется, как сопротивление силой в 1 дину, оказываемое взаимному перемещению двух слоев жидкости площадью 1 см², находящихся на расстоянии 1 см друг от друга и взаимно перемещающихся с относительной скоростью 1 см/с.

На практике чаще используют кинематическую вязкость, определяемую, как отношение динамической вязкости к плотности масла, и измеряемую в системе СГС (CGS) в стоксах (чаще в сантистоксах). 1 сСт = 1 мм²/с.

Вязкость масла обусловлена действием сил сцепления между молекулами масла, создающими так называемое внутреннее жидкостное трение. Чем больше эти силы, тем больше вязкость масла. Величина внутреннего трения увеличивается с увеличением площади соприкосновения пар трения и с увеличением скорости скольжения.

Вязкость масла определяет толщину масляной пленки на трущихся поверхностях и, соответственно, максимально допустимую величину нагрузки при соответствующих температурах и скоростях (см. табл.1).

Таблица 1 – Типичная кинематическая вязкость смазывающих масел

 

Из таблицы 1 в первом приближении становится понятно «масло какой вязкости заливать?»  в зависимости от условий эксплуатации и вида вашего оборудования.

Вязкость масла является функцией температуры, и эта температурная зависимость определяется таким параметром как «индекс вязкости». Чем больше индекс вязкости, тем более текуче масло при низких температурах и менее текуче − при высоких температурах. Таким образом, если ваше оборудование эксплуатируется в широком температурном диапазоне, то, при возможности выбора, следует отдавать предпочтение маслу с более высоким индексом вязкости.

Вязкость маслаПри решении вопроса «масло какой вязкости заливать в роторные машины?» принимают компромиссное решение – с одной стороны руководствуются соображениями минимизации энергетических потерь на внутреннее трение, с другой стороны масло должно сохранять смазывающие свойства с образованием масляной пленки достаточной прочности. Отсюда, в случае высокоскоростных валов подбирают масло с наименьшей вязкостью, а для тихоходных машин – масло с наибольшей вязкостью для образования масляной пленки достаточной прочности.

Вязкость масла определяется с помощью специальных приборов – вискозиметров, которые в зависимости от принципа действия подразделяются на: капиллярные; ротационные; с падающим шариком; с вибрирующим зондом; пузырькового типа. Каждый из названных типов вискозиметров обладает своими преимуществами и недостатками, но для использования в полевых условиях наиболее удобными показывают себя вискозиметры капиллярного типа.

Такой вискозиметр входит в состав стандартных минилабораторий и, не требуя растворителей и определения плотности масла, всего за несколько минут выдает значение кинематической вязкости при 40°С, а также обеспечивает пересчет вязкости при температуре 100°С введением индекса вязкости. Данный вискозиметр работает по методу Хеле-Шоу и имеет в качестве измерительной ячейки разделенный капиллярный канал. Точность измерений обеспечивается поддержкой температуры 40°С (±0,1°С) с каждой стороны капиллярного канала.

В связи с тем, что значение кинематической вязкости изменяется за счет разбавления масла технологическими жидкостями или топливом, внешних или внутренних загрязнений, то периодический контроль вязкости масла и построение трендов с помощью программного обеспечения позволит вам прогнозировать сроки замены масла.

Вязкость масла – один из многих параметров масла, определяемых нашими минилабораториями. Сопоставляя данные контроля по каждому показателю масла (вязкость, общее кислотное число, элементный состав продуктов износа, количество и форма металлических частиц и др.) вы получите полную картину текущего состояния масла и диагностическую информацию об наиболее изнашиваемых узлах или деталях вашего оборудования. Данная информация поможет вам уменьшить затраты на обслуживание и ремонт, а также повысит надежность вашего оборудования.

Если сервисная служба вашего предприятия еще не оснащена современными средствами трибодиагностики, то вы можете воспользоваться услугами специалистов отдела выездного обслуживания и энергосервиса (ОВОЭ) компании MVR-Company. А ваших технических специалистов мы приглашаем повысить квалификацию в нашем сертифицированном Учебном центре на курсе «Основы теории смазки машин».

Анализ трансформаторного масла

Анализ трансформаторного маслаОсобенностью эксплуатации трансформаторов является невозможность обнаружения многих  повреждений и отклонений, особенно – зарождающихся внутренних дефектов. Казалось бы, достаточно сложная ситуация для контроля состояния трансформаторов, но, к счастью,  она благополучно разрешается через анализ трансформаторного масла. Все дело в том, что различные дефекты трансформатора (местные перегревы, частичные разряды, искрение в контактах, старение изоляции и др.), а также увлажнение, загрязнение, попадание воздуха или других газов приводят к изменению химического состава и основных характеристик масла. По этой причине химический анализ трансформаторного масла является старейшим и достоверным способом диагностики состояния трансформаторов.

Свежее трансформаторное масло – прозрачная жидкость светло-желтого цвета, выполняющая функции диэлектрика и теплоотводящей среды. В процессе эксплуатации, масло постепенно темнеет и мутнеет, при этом изменяются его основные физико-химические и диэлектрические показатели: пробивное напряжение, содержание механических примесей, кислотное число, содержание водорастворимых кислот и щелочей, температура вспышки, влагосодержание, газосодержание и др. Предельно допустимые значения основных показателей трансформаторного масла регламентируются соответствующими ГОСТами.

Анализ масла трансформатора может проводиться по сокращенной и полной форме. При сокращенном анализе:

  • визуально оценивают внешний вид, цвет и замутненность масла, наличие механических примесей и свободной воды;
  • определяют пробивное напряжение, кислотное число, температуру вспышки, реакцию водной вытяжки.

При полном анализе трансформаторного масла, в добавление к объему сокращенного анализа, определяют:

  • тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С;
  • количественное содержание механических примесей и воды;
  • газосодержание;
  • наличие растворенного шлама (потенциального осадка);
  • содержание антиокислительной присадки ионол;
  • стабильность против окисления.

Полный анализ масла трансформатора рекомендуют проводить при приближении одного или нескольких показателей масла к предельно допустимому значению, а также при ухудшении характеристик твердой изоляции и (или) интенсивном старении масла. Такой анализ позволяет спрогнозировать дальнейший ресурс масла, выявить причины ухудшения его качества и правильно подобрать необходимые мероприятия по восстановлению его эксплуатационных свойств.

В рамках полного анализа трансформаторного масла проводится и хроматографический анализ газов растворенных в трансформаторном масле. Данный вид анализа практически не дает никакой информации о качестве и состоянии масла, но при этом, несет очень полезную диагностическую информацию о внутренних дефектах трансформатора. Все дело в том, что появление того или иного газа растворенного в масле обусловлено тем или иным дефектом трансформатора.

Анализ газов в трансформаторном масле, а именно определение их концентраций и сравнение с граничными значениями, позволяет с точностью до 95% диагностировать внутренние дефекты трансформаторов по содержанию:

  • Водорода ( ) – дефекты электрического происхождения (частичные разряды невысоких энергий, искровые дуговые разряды, горячая точка);
  • Ацетилена ( − разряды высокой энергии (искрения, дуга) нагрев выше 700°С;
  • Метана ( нагрев масла и изоляции до температуры 250-400°С за счет перегрузки трансформатора или дефектов системы охлаждения, а также за счет частичных разрядов невысокой энергии;
  • Этана ( ) – термический нагрев масла и бумажно-масляной изоляции до температур свыше 300°С;
  • Этилена ( − высокотемпературный нагрев масла и бумажно-масляной изоляции до температур свыше 600°С;
  • Оксида углерода (СО) − старение и увлажнение масла (или твердой изоляции), перегрев изоляции по всей массе;
  • Диоксида углерода ( − нагрев и старение твердой изоляции (бумаги, картона).

Таким образом, анализ газов в трансформаторном масле позволяет идентифицировать, локализовать и прогнозировать развитие дефектов трансформаторов, и соответственно, принять необходимые меры по ремонту и обслуживанию трансформаторов.

Химический анализ трансформаторного масла проводится только в стенах лабораторий и требует  специального оборудования и квалифицированного персонала. К тому же, процедура анализа достаточно длительная и кропотливая, занимающая до нескольких дней. В условиях же действующего производства, ответ о качестве масла очень часто необходим «здесь и сейчас».

Анализ трансформаторного масла, диагностика трансформаторовКомпания MVR, являясь производителем разнообразного диагностического оборудования, предлагает замечательную альтернативу стационарным химлабораториям – мобильный анализатор масла, основанный на определении изменения диэлектрической постоянной масла. С его помощью вы легко реализуете мониторинг состояния ваших трансформаторов, контролируя изменение диэлектрической постоянной – одной из главных показателей в трибодиагностике. Процедура анализа занимает всего несколько минут, по истечении которых вы уверенно можете судить о состоянии масла и его пригодности к дальнейшей эксплуатации.

Еще более продвинутым средством мониторинга трансформаторного масла является мобильная минилаборатория, с помощью которой всего за несколько минут вы сможете не только обеспечить контроль диэлектрической постоянной, но и определить:

  • вязкость масла при 40°C;
  • химический индекс масла;
  • количество железосодержащих и не содержащих железо частиц;
  • индекс загрязнения;
  • распределение частиц в соответствии с ISO и NAS;
  • водосодержание в %;
  • содержание и состав продуктов износа.

Необходимо отметить, что для работы с маслоанализатором достаточно самостоятельного изучения инструкции по эксплуатации и прохождение трехдневного обучения в Учебном центре компании MVR. Также всем специалистам, связанным с трибодиагностикой промышленного оборудования мы рекомендуем пройти обучение на курсе «Основы теории смазки машин и механизмов. Анализ масла трансформаторов». Спешите записаться на ближайший курс.