Woda, emulsje i laki — czego nie usuwa sama filtracja oleju w hydraulice przemysłowej

Filtracja oleju hydraulicznego skutecznie poprawia stan cieczy roboczej tylko w określonych warunkach. Dzieje się tak głównie wtedy, gdy dominującym problemem są twarde zanieczyszczenia stałe. Mechaniczne oczyszczanie często nie rozwiązuje trudności wynikających z obecności wody, gęstej emulsji oraz produktów chemicznego starzenia bazy olejowej. Rzeczywista skuteczność całego procesu zależy od fizycznych właściwości zanieczyszczeń i precyzyjnego doboru metod ich usuwania.

Rodzaje zanieczyszczeń i ich specyficzne zachowanie w układzie

Cząstki stałe, takie jak opiłki metali, drobiny rdzy czy pył kwarcowy, swobodnie osiadają w ciasnych szczelinach. Powodują one szybką abrazję powierzchni trących wewnątrz podzespołów. Wywołują tym samym zjawisko erozji i wyraźnie skracają żywotność uszczelnień. Zupełnie inaczej zachowuje się woda. Występuje ona w cieczach roboczych w trzech różnych postaciach. Formę wolną łatwo oddzielić grawitacyjnie w zbiorniku głównym. Woda zemulgowana tworzy z olejem gęstą, mleczną mieszaninę, z którą standardowe filtry nie potrafią sobie poradzić. Postać rozpuszczona wiąże się natomiast z bazą na poziomie molekularnym i pozostaje całkowicie niewidoczna dla oka.

Przekroczenie poziomu 500 ppm wody wywołuje szybką korozję i intensywne pienienie smarowidła. Norma ISO 11158 dla płynów hydraulicznych określa maksymalną dopuszczalną zawartość wody na zaledwie 200 ppm. Nadmiar wilgoci powoduje również istotną utratę właściwości smarnych. Rozpuszczona woda systematycznie przyspiesza procesy utleniania pakietu dodatków uszlachetniających.

Osady utleniania, znane w branży jako laki lub varnish, są bezpośrednim efektem degradacji termicznej smarowidła. Stanowią one polarne, całkowicie nierozpuszczalne lepkie substancje chemiczne. Związki te łatwo osadzają się na chłodnych powierzchniach zaworów i precyzyjnych tłoków. Ich powstawanie nasila się podczas pracy w wysokich ciśnieniach, gdzie lokalne temperatury skaczą mocno w górę. Każdy z wymienionych rodzajów zanieczyszczeń wymaga odmiennego traktowania.

Ograniczenia filtracji mechanicznej i praca systemów offline

Zwykłe filtry mechaniczne o dokładności kilku mikronów skutecznie zatrzymują fizyczne drobiny piasku czy metalu. Ich praca pozwala osiągnąć wyśrubowane normy czystości określone przez branżowy kod ISO 4406. Metoda ta nie usuwa jednak wody rozpuszczonej ani mikroskopijnych prekursorów laków. Mobilne urządzenie do filtracji oleju podłączane poza głównym obiegiem wyłapuje z cieczy przede wszystkim sztywną frakcję stałą. Czasami redukuje też uciążliwą wodę wolną dzięki zastosowaniu specjalistycznych wkładek higroskopijnych na bazie polimerów.

Rozbicie trwałej emulsji oraz usunięcie produktów starzenia bazy wymaga wdrożenia odrębnych procesów technologicznych. Zalicza się do nich zaawansowane odwadnianie próżniowe, które pozwala wyeliminować całą wodę wolną i zemulgowaną. Skuteczność tej metody w przypadku wilgoci rozpuszczonej sięga nawet dziewięćdziesięciu procent objętości. Infrastruktura wykorzystująca specjalistyczne rozwiązania dostarczane przez Insotec umożliwia prowadzenie bezpiecznej konserwacji bocznikowej w dużych parkach maszynowych. Urządzenia podłączone w systemie offline błyskawicznie obniżają całkowitą liczbę twardych cząstek w strumieniu przepływowym.

Problem pojawia się w strefach, na które mechaniczne wkłady nie mają żadnego wpływu. Pozostawienie w cieczy mikroskopijnych osadów lakierowych powoduje silne przyklejanie się suwaków w rozdzielaczach kierunkowych. Generuje to duży wzrost tarcia wewnętrznego w pompach łopatkowych i tłoczkowych. Dochodzi w efekcie do lokalnego przegrzewania się całego układu i zauważalnego spadku wydajności maszyn. Nawet przy zachowaniu idealnej czystości cząstkowej kluczowe komponenty zużywają się znacznie szybciej. Prowadzenie działań serwisowych opartych wyłącznie na standardowej separacji fizycznej nie rozwiązuje fundamentalnego problemu degradacji chemicznej smarowidła.

Znaczenie kompleksowej oceny stanu płynów roboczych

Ocena skuteczności zabiegów pielęgnacyjnych wymaga precyzyjnej analizy typu dominującego zabrudzenia w konkretnej aplikacji. Widoczny spadek liczby obcych cząstek badany w standardzie ISO 4406 dostarcza niepełnych informacji o rzeczywistym stanie medium. Właściwa diagnoza przemysłowa musi zawsze obejmować pomiar wilgotności absolutnej oraz laboratoryjne badanie potencjału lakowania bazy olejowej.

Oczekiwany pozytywny wpływ na układ hydrauliczny uzyskuje się po zastosowaniu technologii separacji rygorystycznie dopasowanej do zidentyfikowanej grupy zanieczyszczeń. Czasem wystarczy odwirowanie bazy, a niekiedy konieczne staje się wykorzystanie specjalnych żywic jonowymiennych. Mechaniczne odfiltrowanie twardego brudu pozostaje fundamentalnym krokiem bezpieczeństwa. W nowoczesnym przemyśle stanowi ono jednak zaledwie wstęp do całkowitej regeneracji właściwości fizykochemicznych cennego płynu roboczego.