Oleje specjalistyczne dla przemysłu

Różnorodność olejów używanych w przemyśle to wynik lepszego dostosowania do wymagań stawianych przez odbiorców z różnych branż. Taka specjalizacja to dla użytkowników równocześnie problemy z zapanowaniem nad gospodarką olejami w zakładzie.

Bez różnego typu olejów nie da się produkować, choć od lat prowadzi się działania, by ograniczać ich zużycie, a jeśli jest to tylko możliwe – rezygnować z ich stosowania. Produkty ropopochodne, a taka jest baza większości stosowanych w przemyśle olejów, nie są dobrze widziane przez ekologów. Obecnie prace badawczo-rozwojo­we prowadzone przez producentów muszą uwzględniać nie tylko wymagania technologiczne, spełniać normy jakościowe, ale też zmieniające się przepisy unijne. Ze względu na ochronę środowiska naturalnego wycofuje się niektóre wykorzystywane od lat środki uszlachetniające. Nawet jeśli nie da się ich zastąpić równie dobrymi komponentami, to dla ochrony środowiska naturalnego nie ma alternatywy.

Na rynku mamy coraz lepsze oleje do poszczególnych zastosowań. Poza podziałem branżowym korzystamy z olejów: do przekładni, nośników ciepła (oleje grzewcze), do sprężarek powietrznych, hydraulicznych, maszynowych i turbinowych, elektroizolacyjnych i transformatorowych itp. Oczywiście mamy też bardziej wyspecjalizowane rodzaje, takie jak: oleje z dodatkami antykorozyjnymi, uszczelniającymi, o wysokiej temperaturze zapłonu i wiele innych. Dziś oczekujemy wysokich parametrów użytkowych, co w praktyce oznacza zawężenie spektrum możliwych zastosowań danego produktu. Równocześnie od użytkowników oczekuje się specjalistycznej wiedzy i umiejętności dobrania właściwego oleju do konkretnego zastosowania. Nie wystarcza raz zdobyta wiedza, trzeba ją stale uzupełniać, a i tak w wielu konkretnych przypadkach nie wiemy, jak postąpić. Wydaje się, że warto rozważyć skorzystanie z outsourcingu oferowanego przez wyspecjalizowane firmy. Zakres takich usług powinien być dopasowany do potrzeb zakładu, ale poziom komplikacji związanych z prowadzeniem właściwej gospodarki olejowej będzie z roku na rok coraz większy. Coraz łatwiej też popełniać błędy zarówno przy doborze, jak w trakcie eksploatacji. Wykorzystywane dziś maszyny i urządzenia są znacznie bardziej wydajne, ale też wrażliwe na jakość środków smarnych i płynów eksploatacyjnych.

Oferta outsourcingu w zakresie serwisów olejowych jest duża. Swoje usługi oferują główni producenci olejów na naszym rynku, jak: Orlen Oil i Lotos Oil oraz wiele innych firm, jak: TopOil, Profit, Ecol, Platinum Oil, KLEENTEK itp. Dla przykładu, oferta Ecol to usługi serwisu smarowniczego, diagnostyka i wsparcie utrzymania ruchu zakładów, dostawy środków smarnych i materiałów pomocniczych oraz urządzeń. Całość lub fragmenty oferty serwisowej mogą być oferowane jako proces w outsourcingu. Są też oferowane na rynku wyspecjalizowane usługi, jak Fluidcare oferowana przez firmę Houghton. Firma zajmuje się produktem podczas całego cyklu jego życia – począwszy od dostawy poprzez zastosowanie, eksploatację i skończywszy na utylizacji. Zakres obowiązków może się zmieniać w bardzo szerokim zakresie. Fluidcare może też obejmować wyłącznie ustalenia standardowych procedur i szkoleń pracowników tak, aby mogli samodzielnie dbać o produkty.

Oleje smarowe

Najczęściej stosowane w przemyśle są oleje smarowe. Producenci dążą do realizacji założeń technologicznych, takich jak wydłużenie okresów (interwałów) wymiany czy zmniejszenie energochłonności smarowanych maszyn i urządzeń. Pozytywny wpływ olejów smarowych na zmniejszenie zużycia energii jest dziś jednym z wyznaczników nowych produktów. Podstawowym parametrem technicznym dla tego typu olejów jest przynależność do klasy lepkości. Powszechnie korzysta się z klasyfikacji SAE (Society of Automotive Engineers). Dla olejów przekładniowych obowiązującą klasyfikacją jest SAE J306. W przypadku olejów przemysłowych powszechnie akceptowaną klasyfikacją lepkościową jest norma ISO 3448. Przy okazji warto wspomnieć, że oleje smarowe są w Polsce obłożone podatkiem akcyzowym. Budzi to wiele kontrowersji i nie jest zgodne z prawem unijnym. Również Naczelny Sąd Administracyjny (wyrok NSA, sygn. akt I GSK 1171/09) w orzeczeniu przyjął interpretację, że oleje, które nie są wykorzystywane do celów napędowych lub grzewczych nie powinny podlegać akcyzie. Ministerstwo Finansów oświadczyło w lipcu br., że nie wprowadzi zmian w zasadach opodatkowania olejów smarowych. Powołuje się tu na rozstrzygnięcie Trybunału Sprawiedliwości UE mówiące, że choć nie są one objęte ujednoliconą akcyzą w ramach UE, to państwa członkowskie mogą nakładać na nie podatki. Jednak dla polskich producentów jest to powodem do zmniejszenia sprzedaży, bo na rynek wpływają tańsze produkty z krajów sąsiednich, choćby z Czech.

Jak podaje Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego, całkowity rynek olejów smarowych w 2010 roku w Polsce wyniósł około 230 tys. ton sprzedanych gotowych olejów dla motoryzacji, przemysłu oraz innych odbiorców. W stosunku rocznym dało to wzrost o 8,2%. Według danych POPiHN w segmencie olejów dla przemysłu sprzedaż w roku 2010 wyniosła ok. 101 tys. ton i stanowiło to 92% poziomu sprzedaży z 2007 r.

Oleje smarowe zmieniają się obecnie dużo szybciej, niż to było w przeszłości. Wynika to ze stosowania nowych zaawansowanych olejów bazowych, które równocześnie wymagają nowych dodatków uszlachetniających. W praktyce przekłada się to na inne zachowanie się olejów w okresie ich użytkowania. Powstające w trakcie starzenia się (działanie wysokich temperatur, utlenianie itp.) substancje w charakterystyce żywic mogą negatywnie wpływać na przykład na zainstalowane filtry oraz pracę urządzeń. Wypracowane dotychczas systemy badania olejów smarowych w trakcie użytkowania mogą nie zawsze właściwie oceniać jakość nowych olejów. Doradza się aktualizowanie testów stosowanych do ich oceny. To, co się sprawdza dzisiaj, może nie być wystarczające jutro.

Woda

Problemem, który pojawia się w przypadku środków smarowych mieszalnych z wodą, jest rozwój w nich mikroorganizmów. Jak mówi Marcin Osika, specjalista ds. rozwoju produktów w Orlen Oil, w olejach obróbczych zawieszalność z wodą związana jest ze zwiększaniem możliwości do odbioru ciepła, a dla trudnopalnych cieczy hydraulicznych stosowanych w górnictwie wymóg ten podyktowany jest w trosce o bezpieczeństwo pożarowe. Orlen Oil postawił na profilaktykę w hamowaniu rozwoju życia biologicznego z jednoczesnym opracowaniem prostych wskaźników, które informują o zmianach zachodzących w emulsji olejowo-wodnej.

Również w produktach innych firm znajdziemy środki konserwujące, na przykład w mieszających się z wodą cieczach chłodząco-smarujących jak emulsje typu „olej w wodzie”. Środki konserwujące powinny zapobiegać rozprzestrzenianiu się mikroorganizmów i jest niezbędna stała kontrola ich ilości.

Produkty specjalne

W wielu branżach korzysta się z olejów o specjalnych właściwościach. Wiele specjalistycznych produktów jest produkowanych przez kilku światowych dostawców. To również się zmienia i w przypadku olejów procesowych dla przemysłu gumowego Lotos Oil rozpoczął w 2010 r. produkcję nowoczesnych plastyfikatorów TDAE. Równocześnie przepisy Unii Europejskiej, wprowadzone przez Parlament Europejski i obowiązujące od 1 stycznia 2010 roku, wymagają stosowania w produkcji opon składników zawierających mniej szkodliwe dla zdrowia substancje, takie jak na przykład wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne WWA. Zapewne też w pozostałych grupach wyrobów gumowych zostanie wprowadzony zakaz stosowania olejów z takimi składnikami. Oleje te są sprzedawane przez Lotos Oil pod handlowymi nazwami QUANTILUS T50 i QUANTILUS 60.

Dużą oddzielną grupę olejów do zastosowań w specjalnych warunkach stanowią środki dla przemysłu spożywczego. Jak mówi Bogusław Borek z firmy Variant, przykładem interesujących produktów może być linia firmy Petro-Canada o nazwie PURITY FG, zawierających MICROL. Te środki smarowe dla przemysłu spożywczego zawierają środek ochronny przeciw drobnoustrojom zatwierdzony przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (Environmental Protection Agency – EPA) do stosowania w środkach smarowych dla przemysłu spożywczego. Zostały też zatwierdzone przez NSF International jako pierwsze oleje i smar klasy H1 z zarejestrowanym przez EPA antybakteryjnym środkiem ochronnym. Oczywiście powinny być traktowane jako część całościowego planu zabezpieczania maszyn przetwórstwa spożywczego. Petro-Canada jest znaczącym na świecie producentem oleju białego o jakości farmaceutycznej, stosowanego w różnych gałęziach przemysłu spożywczego.

Można tu przypomnieć, że w przypadku przemysłu spożywczego stosowane oleje (środki smarne) powinny spełniać wymagania producentów żywności Kosher, Halal oraz produktów wegetariańskich, jeśli chce się produkować dla niektórych grup odbiorców. Produkty powinny na przykład mieć certyfikaty NSF H1 dopuszczające do sporadycznego kontaktu z żywnością. Renomowani dostawcy na naszym rynku mogą pochwalić się tym, że wszystkie składniki smarów spełniają wymagania jakościowe FDA i mają akceptacje PZH. Ważne też są certyfikaty przemysłowe i dopasowanie do wymagań oraz wytycznych HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point) oraz GMP (Good Manufacturing Practice).

Z kolei tam, gdzie mamy do czynienia z tlenem i innymi reaktywnymi gazami, takimi jak: brom, chlor, fluor, dochodzi do reakcji z konwencjonalnymi środkami smarowymi, na bazie olejów mineralnych i syntetycznych. W takim przypadku rośnie ryzyko wybuchu, pożaru oraz pogorszenia właściwości smarnych, co może skutkować uszkodzeniem urządzeń. W takich warunkach sprawdzają się specjalne oleje, na przykład DuPont Krytox NRT, zaprojektowane do pracy z tlenem i w urządzeniach, w których awaria nie jest dopuszczalna.

Obecnie nawet oleje przekładniowe możemy zaliczyć do produktów specjalnych. Rynek olejów przekładniowych charakteryzuje się dużą konkurencją. Ponadto spełniają one z zasady wiele norm, takich jak DIN 51517, CLP albo AGMA 9005, EP Oils, a także specyfikacje dopuszczeniowe producentów przekładni, takich jak: Flender, Moventas, SEW itp. Jednak poszukiwane są produkty o wysokiej wydajności w stosunku do wszystkich komponentów smarowanych w przekładni. Musi ona też być zachowana przez długi czas. Jak mówi Piotr Siwek z Klüber Lubrication Polska, wynikiem prac rozwojowych firmy są oleje przekładniowe Klüber Klüberoil GEM 1 N, Klübersynth GEM 4 N, GH 6 i UH1 6. Zapewniają one wynik smarowania o wysokiej nośności, niskim zużyciu ściernym, długiej żywotności, a w wielu przypadkach niższym zużyciem energii. Na przykład przy nieoptymalnych powierzchniach zębów, w przypadku niskiej jakości wykonania, braku docierania itp., wymagana w normach olejów przekładniowych, jak DIN 51517 albo AGMA 9005, nośność zatarciowa FZG o stopniu siły uszkadzającej równej 12 – często nie wystarcza do zagwarantowania niezawodnej pracy. Oleje przekładniowe Klüber dają wyższą nośność zatarciową, co najmniej w stopniu siły uszkadzającej 14. Również dotyczy to przedwczesnego zmęczenia uzębienia – czyli ze strony oleju zapewnienie odpowiedniej nośności mikropittingowej. Dlatego zdaniem specjalistów warto zwracać uwagę na oleje smarowe – w tym przypadku przekładniowe, nawet droższe, ale zapewniające wyższe parametry użytkowe. Koszt oleju należy zawsze konfrontować z kosztami użytkowania przekładni i w praktyce stanowi on niewielki procent wartości przekładni.

Obecnie nie przykłada się odpowiedniej wagi do obniżania zużycia energii dzięki stosowaniu nowoczesnych olejów. Nowoczesne oleje przekładniowe mogą obniżać temperaturę pracy przekładni i podnosić ich nośność i sprawność. W niektórych aplikacjach, na przykład przenośnikach ślimakowych, w przekładniach obserwowano zmniejszenie się natężenia prądu pod obciążeniem o ponad 20%.

Mieszanie

Mówiąc o olejach nie można nie wspomnieć o mieszalności. – Każdy zadaje sobie pytanie, czy warto mieszać ze sobą środki smarowe? – mówi Marcin Osika. Zgodnie z podawanymi w fachowej literaturze danymi przyjmuje się, że oleje smarowe w tej samej klasie jakościowej i lepkościowej są mieszalne. Jednak, jak twierdzi Osika, to tylko teoria, a i tak dotycząca olejów świeżych, a nie tych będących w eksploatacji. Oczywiście każda operacja mieszania oleju świeżego z olejem będącym w eksploatacji musi być zweryfikowana poprzez odpowiednie badania. Nie ma też  jednoznacznych wytycznych, jak prowadzić takie badania. W opinii Orlen Oil najlepiej do tego typu operacji nadają się normatywy opracowane przez Wojskowy Ośrodek Badawczo-Rozwojowy, które weryfikują szereg charakterystycznych cech, jakie muszą spełniać mieszane oleje. Jednak to użytkownik musi zadecydować, czy chce, by urządzenie (najczęściej pogwarancyjne) zostało zalane innym niż dotychczas olejem. Producent może zasugerować, że jest to możliwe, potwierdzając to odpowiednimi wynikami badań fizykochemicznych olejów świeżych oraz olejów zmieszanych, jednak końcowa decyzja należy do użytkownika środka smarowego.

Kompleksowe oferty dla przemysłu, obejmujące kilkanaście grup produktów dedykowanych poszczególnym branżom, mają Orlen Oil i Lotos Oil. Wśród których znajdują się m.in. oleje hydrauliczne, przekładniowe, maszynowe, technologiczne oraz smary plastyczne. Prowadzą one prace badawcze, stale rozwijając swoją ofertę. Przykładowo prace badawczo-rozwojowe prowadzone przez Orlen Oil przy współpracy z producentami maszyn i urządzeń kierunkują rozwój olejów hydraulicznych pod kątem zwiększania ich stabilności termooksydacyjnej, dzięki czemu możliwe będzie wydłużenie czasu pracy oleju w układzie. Jeśli chodzi o rynek olejów dla przemysłu, to poza polskimi koncernami petrochemicznymi znaczące ilości dostarczają na przykład Shell Polska, znaczący dostawca choćby olejów turbinowych i sprężarkowych. Wysoką pozycję ma też na rynku BP Polska oraz ExxonMobil i koncerny Texaco i Total. Wymienia się też mniejsze firmy, jak choćby Tedex Oil czy Silesia Oil.

Podsumowując, warto podkreślić, że przy stosowaniu wyspecjalizowanych olejów przeznaczonych do różnych zastosowań w przemyśle coraz większe znaczenie ma wiedza, której użytkownikom brakuje. Dostrzegają to dostawcy, stawiając na indywidualne doradztwo i indywidualny serwis, optymalny wybór produktu, redukcję asortymentu, szkolenia pracowników klienta. Również liczy się poziom świadczonych badań olejów zarówno na standardowych, jak i specjalnych stanowiskach badawczych w ekstremalnych warunkach. Wtedy można oferować produkty dostosowane dokładnie do potrzeb odbiorcy.

Autor: Bohdan Szafrański