Alyvų ir plastiškųjų tepalų klasifikacija ir specifikacija

Alyvų ir plastiškųjų tepalų analizuotos vertės

Paprastais tyrimais galima nustatyti tiktai kelias iš daugelio alyvų ir plastiškųjų tepalų savybes. Specifiniam savybių nustatymui naudojami specialiūs testavimo būdai, kurie nurodo tikslius pajėgumus minimaliame lygyje. Šie duomenys kartu su praktiniu testavimu ir produkto savybių stebėjimu konkrečiame įrenginyje ar mechanizme yra daug kartų svarbesni nei šiame vadove išdėstytos tradicinės fizikinės analitinės vertės.

Klampumas

Klampumas yra skysčio pasipriešinimas tekėjimui arba skysčio vidinė trintis. Alyvų klampumas matuojamas cSt (centistoksais) arba mm2/s ir nurodo alyvos takumą, kurį apibrėžia vienetas cSt arba mm2/s.
1 cSt = 1 mm2/s.

Alyvos klampumas įvairiomis temperatūromis

Alyvos klampumas įvairiomis temperatūromis

Klampumas praktikoje

Klampumas tradiciškai matuojamas labai įvairiais būdais, iš kurių dažniausiai naudojamas kapiliarinis matavimas, kuris naudojamas, kai yra galimybė alyvą tekinti kapiliaro būdu. Klampumui didėjant, reikia naudoti kitus metodus. Vienas iš standartinių būdų yra ASTM 341, kuris atsisako tradicinio klampumo/temperatūros diagramos pritaikymo, esant žemesnei nei 20 laipsnių šalčio temperatūrai. Tokiais atvejais naudojamas vadinamasis Brookfield metodas, kuris remiasi alyvoje esančios plokštės sukimosi pasipriešinimu. Brookfield klampumas (cP) yra patikimesnis būdas lyginant įvairių alyvų klampumą, esant žemai temperatūrai. Dažnai tepamiems objektams sistemoje yra reikalingas labai mažas klampumas. Jei alyvos tirštumas padidėja, tai dėl vidinės trinties pakyla ir objekto ar sistemos darbo temperatūra. Dėl to klampumas krenta iki tokio lygio, kuris atitinka naują darbo temperatūrą.

Klampumo indeksas

Klampumo indeksas (VI) parodo kaip kinta alyvos klampumas, keičiantis temperatūrai. Kuo aukštesnis klampumo indeksas, tuo temperatūra turi mažiau įtakos klampumui. VI taip pat gali būti neigamas. Klampumo indeksas nurodomas klampumo pagrindu, kuris dažniausiai nustatomas 40 ir 100 laipsnių temperatūroje (kai kuriais atvejais taip pat ir 20°C).

Klampumo klasifikacija pagal ISO 3448

Tarptautinė standartų organizacija (ISO) pramoninėms alyvoms
yra sudariusi ypatingą klasifikacijos sistemą, kurios pagrindas yra
alyvos klampumas. Sistemą sudaro 18 klampumo klasių, kurios
pateiktos mm2/s prie 40°C laipsnių temperatūros. Klampumas nurodytas
ISO VG skaičiais, kurie atitinka klampumo klasės vidutinį dydį.
Shell alyvų klasė yra nurodyta pagal šią ISO klasifikaciją, išskyrus
variklių, pavarų ir spyruoklių alyvas, kurių klampumas nurodytas
SAE klasifikacijoje, bei produktus, kurių klampumą pagal ISO nustatyti
nėra būtina dėl naudojimo paskirties ar kitos priežasties, pavyzdžiui, rotacinėms alyvoms.

Shell_iso

Klampumo verčių palyginimas

Klampumo verčių palyginimas1

Klampumo klasifikacijų palyginimas

Klampumo klasifikacijų palyginimas

Tankis ir lyginamasis svoris

Medžiagos tankis yra jos masės ir tūrio santykis (kg/dm3, g/cm3,
ar SI sistemoje – kg/m3). Medžiagos lyginamasis svoris yra jos
masės ir medžiagos kiekį atitinkančios vandens masės santykis
(sveikas skaičius).

Tūris

Kintant temperatūrai, keičiasi ir alyvos tūris. Pakilus temperatūrai,
alyva išsiplečia ir padidėja atitinkamam alyvos kiekiui būtinas
tūris. Įprasta proporcija yra tokia – alyvos temperatūrai
pakitus 100 laipsnių, alyvai reikiamas tūris pasikeičia 10%.

Lašėjimo temperatūra

Plastiškųjų tepalų lašėjimo temperatūra nurodo temperatūrą,
kurioje kaitinant norimą medžiagą specialiame testavimo prietaise,
atsiskiria pirmas alyvos lašas. Šie skaičiai labiau taikomi
plastiškiesiems tepalams. Reikia atkreipti dėmesį, kad iškart po
lašėjimo temperatūros negalima spręsti apie tai, kokios bus produkto
savybės, pavyzdžiui, guolių. Nors mechanizmas ir veiks
lašėjimo temperatūrą atitinkančioje temperatūroje.
Lašėjimo temperatūra jokiu būdu nenurodo aukščiausios
temperatūros, prie kurios konkrečius plastiškuosius tepalus iš vis
dar galima naudoti. Iš lašėjimo temperatūros galima spręsti tiktai
apie produkte naudojamo tirštiklio rūšį, bet negalima nustatyti ar
tepalas yra minkštas, ar kietas, kokia yra bazinė alyva, tirštiklio
sumaišymo proporcija ir t.t.

Užsiliepsnojimo ir užsidegimo temp.

Alyvų ir plastiškųjų tepalų užsiliepsnojimo temperatūra yra žemiausia
temperatūra, prie kurios atitinkamo testo metu, kaitinant
medžiagą, alyvos garavimas yra toks stiprus, kad išsiskyrusios
dujos užsidega nuo kibirkšties. Testas atliekamas tiek uždaruose,
tiek atviruose induose. Užsiliepsnojimo temperatūra atvirame
inde yra aukštesnė nei uždarame. Užsiliepsnojimo temperatūra
nurodo apytikslę ribą, ties kuria prasideda alyvos garavimas. Bet
pagal tai negalima spręsti, ar atitinkamo produkto garavimas ir
nusidėvėjimas aukštoje temperatūroje yra didesnis nei kitų tepalų.
Reikia atkreipti dėmesį ir į tai, kad užsiliepsnojimo temperatūra
ne visada yra aukščiausia darbo temperatūra, prie kurios
galima naudoti konkretų produktą – pavyzdžiui vidaus degimo
varikliuose, laivų garo varikliuose ir pan. Naudojimo temperatūra
yra daug aukštesnė nei užsiliepsnojimo temperatūra.
Alyvų ir plastiškųjų tepalų užsidegimo temperatūra nustatoma
užsiliepsnojimo įrenginiu, kuriame įdiegtas atviras indas. Užsidegimo
temperatūra paprastai yra apie 30…50°C aukštesnė
nei užsiliepsnojimo temperatūra. Degimas trunka mažiausiai 5
sekundes po uždegimo liepsnos panaikinimo.
Alyvų ir plastiškųjų tepalų užsiliepsnojimo temperatūra paprastai
yra daug aukštesnė nei 100°C, todėl jų laikymo vietoje nėra
būtina padidinta apsauga nuo ugnies. Prie degančių skysčių priskiriamos
tiktai įvairios, labai skystos alyvos ir atskiros alyvos
dvitakčiams varikliams.

Degių skysčių klasifikacija (chemikalų taisyklė)
• Labai lengvai užsidegantys.
Degantis skystis ar dujos, kurių aukščiausia virimo temperatūra
yra 35°C, o užsiliepsnojimo taškas 0°C.
• Lengvai užsidegantys.
Degantis skystis, kurio užsiliepsnojimo temperatūra yra mažesnė
nei 21°C.
• Užsidegantys.
Degus skystis, kurio degimo temperatūra yra lygi ar aukštesnė už
21°C, be ne didesnė už 55°C.
• Kiti degūs skysčiai.
Degus skystis, kurio degimo temperatūra yra lygi ar didesnė už
55°C, bet ne didesnė už 100°C.

Tirštėjimo arba stingimo temperatūra

Alyvų ir plastiškųjų plastinių tepalų stingimo temperatūra (angliškai –
Pour Point) yra žemiausia temperatūra, prie kurios produktas yra
perpumpuojamas.
Mineralinių alyvų stingimo temperatūra pasiekiama tuo momentu,
kai keli procentai alyvos molekuliniame lygyje kristalizuojasi
gardelės pavidalu, kurioje alyvos ir tirštinamosios medžiagos
yra po lygiai. Jei su sutirštėjusia alyva dirbama didesne sukimosį
dažnių galia (pavyzdžiui, alyvos pumpavimo spaudimu), susikristalizavusi
stuktūra suyra, todėl alyvą vėl galima pumpuoti. Tai
pritaikoma atskiroms sintetinėms alyvoms (pavyzdžiui, su poliolfaolefino
baze), kurių stingimo temperatūra nustatoma tuo metu,
kai klampumas yra tiek išaugęs, kad alyvuotas paviršius dėl didelio
klampumo daugiau nebegali judėti. Aušinant tokias alyvas,
tirštėjimas pasiekiamas tik tuomet, kai pumpavimo temperatūra
yra seniai pasiekta. Todėl matuojant mineralinių ir kai kurių sintetinių
alyvų stingimo temperatūrą, jų atsparumą šalčiui negalima
tapatinti su atsparumu užšąlimui. Tokiais atvejais reikia naudoti
kitus būdus, pavyzdžiui, SAE klasifikacijoje naudojami du parametrai
– pumpavimo (BPT) ir šalto veleno simuliatorius (CCS).

Tirštumas

Šis parametras taikomas tik plastiškiesiems tepalams ir nusako
alyvos tirštumo lygį, kuris nustatomas ypatingu alyvos produktų
tirštumo testu. Ant išlyginto plastiškojo tepalo paviršiaus penkioms
sekundėms smailiuoju galu žemyn panardinamas metalinis
kūgis. Kūgio įslydimas į plastiškąjį tepalą matuojamas dešimtosiomis
milimetro dalimis, šis skaičius tampa kietumo lygio skaičiumi.
Daugelio plastiškųjų tepalų tirštumo lygis kinta, jei prieš
testavimą produktas buvo sumaišytas ar suplaktas. Todėl plastiškųjų
tepalų tirštumo lygis matuojamas iškart juos pagaminus
arba tam tikromis aplinkybėmis labaratorijoje po specialaus suplakimo.
Tokiais atvejais pagal kietumo skaičių nustatoma kaip
šis dydis gautas – suplakus ar be plakimo.
Shell pramoniniams plastiškiesiems tepalams tirštumo klasifikacijai
taikoma NLGI (National Lubricating Grease Institute, USA)
sistema. Į 25°C tepalus 5 sekundėms įmerkiamas 150 g svorio
metalo kūgis. Atitinkamą NLGI skaičiui tirštumo lygį galima rasti
šalia esančioje lentelėje. Tirštumo matavimo vienetas yra 1/10mm.

NLGI klasė

Tirštumas NLGI klasė

Neutralizavimo skaičius, šarmingumas/rūgštingumas

Dėl senumo, panaudojimo ir priedų tepalų sudėtyje gali būti rūgščių arba šarminių medžiagų, kurios turi įtakos produkto savybėms.
Rūgščios ir šarminės medžiagos nustatymui dabar naudojamas potenciometrinis titravimas, kuris nurodo tepaluose esančių rūgštinių ir šarminių dalelių kiekį.

Neutralizavimo

• TAN – bendras rūgščių kiekis (Total Acid Number).
ĮvertinamasKalio hidroksido kiekiu (mg), reikalingu neutralizuoti
toms rūgštims, esančioms 1 g alyvos.
• SAN – stiprių rūgščių kiekis (Strong Acid Number)
Nurodo šarmų kiekį (mh/KOH), kuris yra būtinas neutralizuoti 1 g
tepalų esančias stiprios rūgšties daleles.
• TBN – bendras šarmų kiekis (Total Base Number)
Nurodo bendrą alyvos šarmingumą, įskaitant plovimo priedus ir
dispergentus. Tai Kalio hidroksido (KOH) kiekis (mg), ekvivalentiškas
visų šarminių komponentų kiekiui, esančiam 1 g alyvos (mg KOH/g).
• SBN – stiprių šarmų kiekis
Nurodo rūgšties kiekį (mh/KOH), kuris yra būtinas neutralizuoti
1 g tepalų esančias stiprias šarmų daleles.

Produktų laikymas

Lauko sąlygomis 209 litrų alyvos talpas patartina laikyti gulsčiai arba kad kaištis būtų po alyva. Taip į talpą nepatenka drėgmė ir oro sąlygas geriau atlaiko talpų ženklinimas. Daugelį alyvą galima laikyti ir lauke Šiaurės Europos žiemos metu. Lauko sąlygomis žiemos šaltyje negalima laikyti antikorozinių priemonių, emulsijų ir riebalinių alyvų. Taip pat reikia atkreipti dėmesį, kad dauguma alyvų šaltyje sutirštėja, todėl pasunkėja jų pumpavimas.
Daugumai alyvų ir plastiškųjų tepalų užsiliepsnojimo temperatūra yra didesnė nei 100°C (žr. “užsiliepsnojimo ir degimo temperatūros”
ankstesniame puslapyje), todėl jos nėra klasifikuojamos kaip lengvai užsidegančios. Daugelio alyvų sudėtyje turi skystiklių – šie produktai yra laikomi neatspariais ugniai ir jiems turi būti taikomi ypatingi saugos nuo ugnies reikalavimai.
Planuojant ir prižiūrint sandėlį, būtina atkreipti dėmesį į saugos aspektus. Jei yra produkto nutekėjimo rizika, reikia pasirūpinti, kad jis jokiu būdu nepatektų į sandėlio teritorijos gruntą ar nutekamuosius vandenis.
Jei alyvos ir plastiškieji tepalai platinami ne originaliose pakuotėse, ypač atidžiai reikia sekti, kad produkto perpylimo metu, naudojant matavimo indus, siurblius ir pan., neįvyktų nė menkiausias produktų sumaišymas. Daugelio produktų sudedamųjų dalių patekimas į kitus produktus gali sukelti užteršimą su neigiamomis pasekmėmis.

Valymas

Esminis faktorius, pailginantis ar sutrumptinantis tepalų veikimo
laiką ir įrenginio eksplotavimo laiką, yra švara. Hidraulinis ir
cirkuliacinis alyvavimas švarą padeda palaikyti traukos jėga –
už alyvą sunkesni nešvarumai susirenka talpos galinėje dalyje.
Kiti būdai yra filtravimas, spaudimas ir įrenginio laikymo tvarka.
Šiuolaikinių įrenginių gamintojai nurodo labai aukštus reikalavimus
įrenginių eksplotacijos laikui, todėl labai svarbu reguliariai
keisti alyvą.
Užteršimas skirstomas į dvi kategorijas:
1. Kietieji nešvarumai:
• Dulkės iš dulkinos aplinkos
• Metalo dalelės, likusios nuo įrenginio gamybos, surinkimo ar
nusidėvėjimo.
• Žaliavos dalelės, atsiradusios gamybos metu.
• Suodžiai iš perkaitusių ar nepilnai sudegusių degalų ar tepalų.
• Visi likę nešvarumai, pavyzdžiui, atsirandantys dėl neatsargaus
tepalų naudojimo ir t.t
2. Skystieji nešvarumai:
• Vanduo nuo plovimo ar kondensacijos proceso.
• Chemikalai nuo valymo ar kondensacijos proceso.
• Chemikalai iš įvairių šalitinių, pavyzdžiui nuo gamybos proceso.

Įrenginių, darbo įrankių ir detalių valymui geriausia yra naudoti
skiediklius su angliavandenių baze. Valyti galima mirkant, purškiant
ar tepant. Jei produkto valymui galima naudoti vandenį,
siūloma naudoti emulsinius skiediklius. Su jais efektyviai galima
nuvalyti labai prikepusius riebalus, alyvą, vašką ir kitas sunkiai
valomas medžiagas. Reikia atkreipti dėmesį, jog emulsinių skiediklių
negalima naudoti neatskiestų dažytiems paviršiams valyti.
Valant būtina dėvėti apsaugines pirštines, dirbti gerai vėdinamose
patalpose ir pasirūpinti apsauga nuo ugnies, nes skiedikliai
lengvai užsidega. Produktų taškymosi atveju, būtina dėvėti pirštines
ir veido uždangalą.
Jei aukščiau išvardintų valiklių dėl kokios nors priežasties negalima
naudoti dėl greito užsiliepsnojimo, galima naudoti vandenyje
tirpius valymo skysčius, nes jų užsiliepsnojimo temperatūra
yra aukštesnė. Taip pat efektyvūs, ypač aukšto slėgio plovimo
įrenginiuose naudojamos riebalus naikinančios priemonės, kurių
sudėtyje yra šarmų.
Panaudoti tepalai, kaip ir jų laikymo talpos, kurios yra laikomos
pavojingomis atliekomis ir kurios negali patekti į gruntą, nutekamuosius
vandenis ir į orą, turi būti utilizuoti pagal galiojančius
įstatymus. Geriausia šį darbą patikėti atitinikamai licencijuotai
institucijai, visiškai užtikrinančiai ir atsakančiai už pavojingų
atliekų tinkamą surinkimą ir panaikinimą. Informaciją apie pavojingų
atliekų pridavimo vietas teikia atitinkama savivaldybė ar
tepalus platinanti įmonė.