Rola i funkcje środków smarnych w maszynie

Wpoprzednim numerze miesięcznika I&UR definiowaliśmy środek smarny jako element konstrukcyjny maszyny/urządzenia. Zadajmy sobie więc pytanie – jakie funkcje spełnia środek smarny w maszynie/urządzeniu. Pytanie pozornie banalne – wiadomo, smaruje. Otóż nie, środek smarny spełnia znacznie więcej funkcji. Podstawową jest oczywiście smarowanie, a ściślej mówiąc, stworzenie filmu olejowego, odseparowującego współpracujące elementy węzła tarcia. Konsekwencją tego jest zmniejszenie tarcia i tym samym zużycia współpracujących elementów.

Andzej Dudek prezes firmy TOP OIL

W trakcie pracy maszyny w węzłach tarcia generowane jest ciepło, które powoduje wzrost temperatury oleju. Wzrost temperatury pracy oleju o 10o C dwukrotnie skraca czas jego „życia” – znacznie przyspieszając procesy starzenia. W związku z tym konieczne jest odprowadzanie ciepła z węzłów tarcia. Rolę nośnika pełni cyrkulujący olej smarny. Czyli kolejną funkcją oleju jest chłodzenie.

Starzenie się środków smarnych Każdy środek smarny podlega procesom starzenia. Mechanizm starzenia polega na oksydacji oleju. Czynnikami sprzyjającymi procesom starzenia są: temperatura, obecność wody, obecność metalicznych katalizatorów (metale pochodzące ze zużycia). Produkty starzenia oleju mają odczyn kwaśny. Równocześnie na metalowe elementy maszyny mogą oddziaływać korozyjnie: woda, płyny procesowe, gazy z otoczenia maszyny itp.

Kolejną więc funkcją środka smarnego jest zabezpieczenie przed rdzewieniem i korozją i to zarówno w trakcie pracy maszyny, jak i podczas jej postoju. Produkty starzenia oleju są podstawą powstawania szlamów, nagarów, laków. Konieczne jest więc systematyczne usuwanie powstających produktów starzenia zarówno z maszyny, jak i z oleju. Pojawia się więc kolejna funkcja oleju – myjąca. Wymyte osady i produkty starzenia usuwane są na filtrze znajdującym się w obiegu oleju. Nośnikiem transportującym osady do filtra w zdyspergowanym stanie jest olej. Olej winien więc posiadać właściwości dyspergujące. W obecności wody i innych zanieczyszczeń olej ma skłonności do pienienia się i tworzenia trwałych emulsji. Olej nie powinien mieć skłonności do tworzenia piany, czyli posiadać dobre własności antypienne i deemulgujące

Kolejną funkcją, którą spełnia olej, jest transmisja mocy. Oczywiście dla specyficznych zastosowań środek smarny winien spełniać dodatkowe funkcje, jak np. dobre własności dielektryczne w olejach elektroizolacyjnych. Jak widać, środek smarny jest bardzo złożonym elementem konstrukcyjnym każdej maszyny/urządzenia, spełniającym bardzo wiele różnorodnych funkcji.

Funkcje informacyjne oleju

Oczywiste jest więc, że aby wybrać właściwy olej do maszyny, konieczna jest bardzo precyzyjna znajomość zarówno maszyny, warunków jej pracy, otoczenia pracy maszyny, jak i własności użytkowych środków smarnych (a nie tylko ceny i nazwy). Pozostaje jeszcze jedna bardzo ważna, a mocno niedoceniana, szczególnie przez specjalistów utrzymania ruchu, funkcja oleju – informacyjna. Olej jest doskonałym informatorem o:

  • stanie maszyny,
  • stanie oleju,
  • obecności zanieczyszczeń stanowiących źródło potencjalnych awarii i uszkodzeń.

Systematyczna analiza oleju w eksploatacji jest nieocenionym źródłem informacji nie tylko o stanie oleju, ale przede wszystkim o stanie maszyny. Analizuje się nie tylko zmiany własności fizykochemicznych oleju zachodzące w trakcie jego starzenia, ale również obecność zanieczyszczeń pojawiających się w oleju, z otoczenia pracy maszyny, w wyniku procesów zużyciowych, jak również w wyniku awarii elementów układu (np. chłodnic, uszczelnień itp.) Analiza zmian badanych parametrów pozwala m.in. na:

  • ocenę stopnia „zestarzenia” oleju,
  • ocenę zmian własności użytkowych oleju,
  • ocenę stopnia zużycia smarowanych elementów maszyny,
  • identyfikację przyczyn źródłowych potencjalnych awarii (woda, kurz, pył, ścier itp.),
  • ocenę stanu uszczelnień i odpowietrzeń,
  • ocenę stanu urządzeń pomocniczych (np. chłodnice),
  • wykrycie błędów projektowych,
  • wykrycie błędów remontowych,
  • optymalizację układów smarowania.

Serwis Olejowy – system wczesnego ostrzegania

Oczywiście analizom olejowym towarzyszyć musi cały szereg innych działań składających się w całości na Serwis Olejowy. W większości firm analizy olejowe służą jedynie do odpowiedzi na pytanie, jaki jest stan oleju i czy można go jeszcze eksploatować? Jest to wielkie uproszczenie, co przy stosunkowo wysokich kosztach analiz prowadzi do konkluzji, że analizy olejowe są mało efektywne. Tymczasem dobrze zaplanowany i zorganizowany Serwis Olejowy jest znakomitym narzędziem w utrzymaniu ruchu. Jest pewnego rodzaju systemem bardzo wczesnego ostrzegania. Należy podkreślić, że analizy olejowe nie zastępują innych metod diagnostycznych jak analizy wibroakustyczne, termografia itp., ale znakomicie je uzupełniają.

Andrzej Dudek, założyciel i prezes firmy TOP OIL sp. z o.o., absolwent Instytutu Nafty Gazu i Geologii w Bukareszcie, specjalność: technologia przerobu ropy naftowej. Zajmuje się problematyką olejów smarnych, począwszy od ich projektowania przez produkcję do praktycznych zastosowań eksploatacyjnych.

Autor:

Andzej Dudek prezes firmy TOP OIL