Các chiến lược tối ưu nhất để quản lí Vecni

Các chiến lược tối ưu nhất để quản lí Vecni là sản phẩm của một phản ứng hóa học trong dầu dẫn đến một hóa chất mới được tạo ra khác với cả dầu và các chất phụ gia của dầu. Một loại dầu bóng phổ biến bắt đầu dưới dạng axit, thường được gây ra bởi phản ứng của các chất phụ gia của dầu khi chúng bị tiêu thụ hoặc hóa học của dầu gốc khi nó bị phân hủy.

Nó cũng có thể là kết quả của phản ứng của dầu với các chất hóa học khác, có thể có mặt dưới dạng chất gây ô nhiễm trong dầu hoặc hệ thống. Cũng như các đặc tính khác liên quan đến chất bôi trơn hoặc tình trạng máy liên quan, các kỹ thuật theo dõi tình trạng có thể được sử dụng để đánh giá sự tích tụ của vecni trong dầu và quản lý các tác động có hại xảy ra sau đó.

Giám sát tình trạng

Giám sát tình trạng dầu nhờn liên quan đến việc thu thập dữ liệu hỗ trợ việc đánh giá khả năng chấp nhận của tính năng máy móc và khả năng tồn tại của dầu. Cho đến nay, cặn bám trên các thiết bị được bôi trơn đã trở thành tâm điểm liên quan đến các tác động có hại của vecni. Hình 1 cho thấy các ví dụ về vòng bi có sự tích tụ vecni đáng kể.

Nói chung, các tiêu chí cảnh báo và hành động được sử dụng trong ngành được đặt ở các mức để tránh mất điện hoặc hư hỏng máy móc nhưng có thể không bao gồm việc ngăn ngừa cặn vecni. Điều này làm giảm tác dụng của vecni đối với thiết kế và hiệu suất của dầu và có thể cho phép dầu vẫn còn hoạt động khi nó đã vượt quá tiêu chí hỏng hóc.

Một lĩnh vực chính của việc giám sát tình trạng dầu nhờn thường có thể bị bỏ qua là tính phù hợp để tiếp tục sử dụng dầu. Loại giám sát này xác định xem dầu có thể đáp ứng các đặc tính thiết kế của nó hay không. Khi nằm ngoài các tiêu chí này, dầu có thể được coi là ở chế độ hỏng hóc.

Thật không may, khía cạnh giám sát tình trạng dầu nhờn này dường như đã bị mất đi so với các tác động máy móc đáng kể được thấy khi dầu bóng được tìm thấy trong hệ thống tuabin.

Nếu tình trạng dầu là trọng tâm của việc giám sát hơn là tình trạng máy móc, thì vecni có thể sẽ không tiến triển đến điểm tích tụ và dầu sẽ có nhiều khả năng đáp ứng thiết kế của nó.

Loại giám sát tình trạng chất bôi trơn này cần được nhấn mạnh khi thực hiện giám sát liên quan đến vecni vì dầu có tải trọng vecni cao có thể bị hao hụt nghiêm trọng trong các đặc tính thiết kế chính như khả năng tách nước và ức chế ăn mòn / rỉ sét, bọt và thoát khí. Mất bất kỳ đặc tính nào trong số này có thể khiến hệ thống gặp rủi ro đáng kể. Các tiêu chí kiểm tra tập trung vào các đặc tính này nên được đặt lên hàng đầu trong vấn đề vecni.

Kiến thức cơ bản về Varnish

Sự tiến triển của vecni điển hình bắt đầu bằng một phản ứng ở cấp độ phân tử. Điều này thường bao gồm một phân tử oxy. Trong dầu, phân tử bị oxy hóa được kiểm soát thông qua các chất phụ gia, giúp ức chế nó đẩy nhanh sự phân hủy của dầu còn lại. Khi vecni hình thành nhiều hơn, nó trở thành các hạt riêng biệt có thể đo được bằng các hạt có kích thước nanomet.

 

Khi số lượng các hạt này tăng lên, vật liệu phân hủy này trong dầu có thể được mô tả như một đám mây vecni của vật liệu có kích thước nanomet. Khi mật độ mây bao phủ quá mức dầu, một số vật liệu vecni sẽ lắng đọng trong hệ thống bôi trơn (giống như mưa từ trên trời rơi xuống) dưới dạng cặn. Theo thời gian, cặn có thể đông cứng lại thành một vật liệu rắn, thường được gọi là vecni.

Bão hòa dầu

Dầu tuabin được thiết kế để giữ và quản lý một lượng hữu hạn vật liệu vecni. Khi vượt quá công suất này, dầu được coi là bão hòa. Sau đó, tiền gửi có thể hình thành và tích lũy trong hệ thống. Độ bão hòa có mối quan hệ với nhiệt độ trong dầu ở nhiệt độ cao hơn có thể giữ lại một thể tích lớn hơn của vật liệu vecni có kích thước nanomet so với dầu ở nhiệt độ thấp hơn.

Điều kiện hệ thống mong muốn đối với dầu mới là lắp đặt dầu vào một hệ thống sạch để quá trình thoái hóa dầu và sự tích tụ vecni tiếp theo sẽ được hạn chế đối với sự xuống cấp tự nhiên của dầu. Sự tiến triển xuống cấp này nên được giới hạn trong các ảnh hưởng của lớp sơn bóng mới được tạo ra trong hệ thống thay vì lớp sơn bóng hệ thống hiện có, được biết là làm tăng tốc độ oxy hóa dầu.

Điều quan trọng là phải lắp dầu vào một hệ thống sạch để độ nhạy bảo dưỡng sẽ phản ứng thích hợp hơn với mức độ bão hòa vecni ban đầu của dầu như một tiêu chí hỏng hóc của dầu.

Độ nhạy này nên được duy trì ở nhiệt độ dầu hệ thống dự kiến ​​thấp nhất thay vì ở nhiệt độ cao hơn, vì cặn bẩn sẽ hình thành và tích tụ trong hệ thống ở nhiệt độ thấp hơn này, và sự hình thành cặn bẩn nên được coi là một chế độ hỏng hóc của chất bôi trơn.

Ảnh hưởng của dầu nền

Sự tích tụ vecni cũng bị ảnh hưởng bởi loại dầu gốc, theo chỉ định của Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ (API). Dầu gốc Nhóm II có thiết kế ưu việt hơn và có thể mang lại hiệu suất cải thiện hơn dầu gốc Nhóm I, giả sử rằng hệ thống mà dầu được lắp đặt là sạch. Cả hai loại dầu gốc Nhóm I và II đều có khả năng thanh toán cố hữu, có nghĩa là chúng có khả năng tích lũy và giữ các sản phẩm vecni là hữu hạn.

Tuy nhiên, có một sự khác biệt quan trọng trong cách mỗi loại thực hiện điều này. Do quá trình sản xuất dẫn đến phân tử có độ bão hòa cao hơn, dầu Nhóm II có khả năng giữ vecni kém hơn dầu Nhóm I. Như vậy, dầu Nhóm II cho phép cặn vecni trong hệ thống xảy ra với tổng thể tích vật liệu hiện tại thấp hơn.

Hệ thống sạch sẽ

Khi một bộ nạp mới của dầu tuabin được lắp đặt, điều quan trọng là hệ thống phải sạch và không có vecni. Một vấn đề phổ biến là nhiều hệ thống hiện có không được làm sạch trước khi lắp dầu mới / thay thế.

Như đã đề cập trước đây, dầu tuabin có đặc tính thiết kế tự nhiên cho phép nó giữ và tích tụ vecni. Ngoài ra, cặn bẩn và vecni của hệ thống hiện có bám trên các bề mặt bên trong hệ thống dầu tuabin sẽ không dễ dàng được loại bỏ bằng cách xả hệ thống. Kết quả là, khi dầu sạch mới gặp lớp dầu bóng hiện có này trong hệ thống, nó bắt đầu phản ứng hóa học với lớp dầu bóng và loại bỏ vật liệu này khỏi thành, khiến dầu mới tiến đến điểm bão hòa.

Trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, hiện tượng “làm sạch bằng hóa chất” này có thể mang lại lợi ích của việc thay dầu mới về hiệu suất và thiết kế của dầu. Nói cách khác, việc loại bỏ lớp sơn bóng hệ thống có thể làm giảm dầu mới xuống trạng thái “dầu hỏng” không lâu sau khi nó được đưa vào sử dụng.

Tình trạng tương tự cũng xảy ra sau khi lau sạch cặn dầu bóng, nhưng quá trình làm sạch sẽ dừng lại trước khi hệ thống trở nên sạch sẽ. Dầu mới được làm sạch sẽ lại tích tụ các vật liệu vecni từ hệ thống để một lần nữa đạt đến mức bão hòa.

Hãy nhớ rằng, vecni đóng vai trò như một chất xúc tác để tăng tốc độ phân hủy của dầu và phụ gia. Do đó, việc sử dụng vecni bên trong dầu cho phép vecni mới hình thành nhanh hơn và rút ngắn tuổi thọ của dầu.

Biến chứng / Biến thể

Hậu quả của vecni tích tụ trong hệ thống tuabin có thể bao gồm giảm công suất và hư hỏng thiết bị vận hành. Khi các vấn đề quan sát bắt đầu xảy ra, nồng độ của vecni trong dầu hoặc hệ thống có thể thay đổi rất nhiều.

Các yếu tố như thiết kế hệ thống, sự thay đổi của nhiệt độ vận hành hệ thống và sự dao động trong điều kiện vận hành hệ thống đều ảnh hưởng đến sự hình thành vecni.

Các hệ thống sử dụng dầu tuabin làm dầu điều khiển rất dễ gặp sự cố. Hệ thống điều khiển bao gồm các lỗ thông hơi kín đặt ở các vùng nhiệt độ thấp hơn. Những điều kiện này cho phép dầu bão hòa, nóng tích tụ cặn tại các vị trí quan trọng của hệ thống.

Việc lựa chọn dầu cũng ảnh hưởng đến tốc độ tạo và tích tụ vecni, vì một số loại dầu dễ bị mất vecni hơn những loại dầu khác. Hình 4 cho thấy hai mẫu có thời gian lắng trong phòng thí nghiệm tương tự nhau. Mặc dù những loại dầu này có hình thức trực quan rất giống nhau, nhưng chúng có mức độ tải vecni khác nhau đáng kể, điều này liên quan đến ảnh hưởng của các chất phụ gia dầu, dầu gốc và công thức đã chọn.

Dầu từ các nhà sản xuất khác nhau được biết là có các chất phụ gia và dầu gốc khác nhau. Tùy thuộc vào các hoạt động tại chỗ, sự khác biệt của chúng có thể ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của vấn đề vecni đang phát triển.

Bởi vì các biến thể thiết kế dầu này được coi là thông tin độc quyền của các nhà sản xuất dầu nhờn, người tiêu dùng dầu khó có thể xác định được công thức dầu nào ít gây ra các vấn đề về vecni nhất.

Khi các chất gây ô nhiễm hệ thống trộn lẫn với dầu đang sử dụng và làm suy giảm thêm, các đặc tính thiết kế như tách nước, tạo bọt và tốc độ ôxy hóa của dầu có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Vì thiết kế hệ thống và điều kiện vận hành cũng khác nhau, tác động của chúng cũng nên được xem xét vì nó cũng liên quan đến công thức đã chọn. Thông số hóa học phụ gia này làm tăng thêm những thách thức hiện có của vecni đối với cả tính năng và tuổi thọ của dầu.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm

Cộng đồng giám sát tình trạng dầu nhờn đã phát triển một bài kiểm tra trong phòng thí nghiệm (ASTM D7843) để đánh giá mức độ tích lũy tải trọng vecni trong dầu đang sử dụng. Phép thử so màu bản vá màng (MPC) này đo tải tổng thể của vật liệu loại vecni trong mẫu dầu và bao gồm thời gian lắng ba ngày để cho phép vật liệu vecni kết tụ trong dầu, dầu đang nguội từ nhiệt độ hoạt động của nó.

Dầu sau đó được lọc qua miếng vá xenlulo 0,45 micron với sự hỗ trợ của dung môi. Vật liệu vecni tích tụ và đóng cặn trên miếng dán. Bản vá được kiểm tra về màu sắc, điều này bị ảnh hưởng bởi khối lượng vật liệu lắng đọng. Màu nâu sẫm có thể nhìn thấy khi có nhiều vecni từ chất lỏng trên bề mặt miếng dán.

Hình 5. Phép đo kiểm tra MPC của mẫu
bên trái là 24, trong khi mẫu bên phải đo được 156.
(Courtesy Dave Wooton, Wooton Counsvisory)

Hình 5 cho thấy các ví dụ song song của một mẫu dầu tuabin đã được chia nhỏ được phép để trong thời gian lắng hai tuần trong các điều kiện được kiểm soát. Mẫu bên trái được bảo quản trong bóng tối, trong khi mẫu bên phải được để dưới ánh nắng mặt trời. Sự đóng góp của ánh nắng mặt trời là sự khác biệt trong các mẫu này, chúng có màu sắc khác nhau và tải trọng vecni rất khác nhau.

Giới hạn và tiêu chí báo động

Cộng đồng thử nghiệm chất bôi trơn hiện đang sử dụng các phiên bản khác nhau của thử nghiệm bản vá màu để đánh giá khối lượng vecni trong dầu và khả năng xảy ra hiện tượng đóng cặn. Thật không may, các biến thể thử nghiệm được sử dụng có thể thay đổi tỷ lệ màu sắc và cung cấp các giới hạn cảnh báo và cảnh báo khác nhau. Những khác biệt này có thể dẫn đến sự nhầm lẫn đáng kể trên thị trường.

Ngoài ra, các giới hạn cảnh báo hiện tại và tiêu chí hành động tập trung vào ảnh hưởng của sự tích tụ vecni trên máy móc được bôi trơn. Cách tiếp cận này làm giảm tác động của vecni đến thiết kế và chức năng của dầu cũng như ảnh hưởng tiềm tàng của vật liệu này đối với các chế độ hỏng hóc của dầu khác.

Cần có một cách tiếp cận cơ bản hơn để thiết lập các giới hạn cảnh báo và hành động bao gồm tác động của vecni lên tính năng của dầu. Các tiêu chí cần xem xét khi dầu bị mất tính năng thiết kế, và các chế độ hư hỏng tính năng này phải là điểm cần thực hiện ban đầu.

Giới hạn nhiệt độ bão hòa của dầu có thể trở thành một tiêu chí quan trọng. Điều này có thể được đo bằng thử nghiệm vá nhưng ở các giới hạn thấp hơn so với các giới hạn hiện đang được sử dụng để tránh các vấn đề về máy móc. Cách tiếp cận này sau đó có thể giữ lại các tiêu chí hiện tại như một cảnh báo mức độ nghiêm trọng cao hơn đối với vecni và các tiêu chí riêng biệt cho thách thức tiềm ẩn của nó đối với vận hành máy móc.

Giảm nhẹ

Vì dầu đang hoạt động ở mức bão hòa hoàn toàn có thể để lại cặn vecni, nên các chiến lược giảm thiểu để quản lý tình trạng này nên được hướng đến việc giữ cho mức vecni ở nồng độ mà cặn bẩn sẽ không hình thành. Sau đây là các chiến lược bảo dưỡng phòng ngừa khả thi đã được chứng minh là có lợi cho tình trạng dầu của hệ thống hoặc mức độ bão hòa véc-ni:

Thay đổi một phần hoặc toàn bộ dầu

Vì dầu mới không có bất kỳ sản phẩm vecni nào được giữ lại, nó sẽ không gây ra cặn mới khi thêm vào hệ thống. Tuy nhiên, lợi ích của phương pháp này bị hạn chế bởi số lượng vecni đóng cặn trong hệ thống. Khi dầu mới (hoặc mới được làm sạch) được đưa vào sử dụng, thiết kế vốn có của nó dẫn đến việc làm sạch lớp sơn bóng hệ thống hiện có, sau đó sẽ đi vào dầu.

Sau khi điều này xảy ra, dầu có thể trở lại bão hòa, và các cặn vecni mới có thể bắt đầu sau khi đã đạt đến mức bão hòa.

Một vấn đề thứ cấp có thể phát sinh từ chiến lược giảm thiểu này nếu véc ni bị loại bỏ khỏi khu vực ít nguy hại hơn và sau đó lắng đọng lại ở những vị trí không mong muốn hơn. Một nhược điểm khác trong việc bổ sung dầu thường xuyên bao gồm thay dầu đầy đủ là chi phí, vì lượng dầu lớn có thể tốn kém.

Mặc dù phương pháp này có thể có lợi nếu được thực hiện theo cách giữ cho dầu ở tình trạng ít bão hòa hơn, nhưng việc quản lý điều này sẽ đòi hỏi các thử nghiệm thường xuyên trong phòng thí nghiệm để đảm bảo tình trạng dầu.

Cũng có vấn đề là liệu người tiêu dùng dầu có đủ nhạy cảm với tốc độ tích tụ vecni hoặc sự thay đổi của dầu mới để thực hiện đúng phương pháp này hay không. Tuy nhiên, nó sẽ tạo ra lợi ích ròng nếu được thực hiện định kỳ, vì độ sạch của hệ thống đối với các cặn vecni hiện có có thể được cải thiện theo thời gian.

Lọc với môi trường cellulose

Thời gian tốt nhất để lọc vật liệu vecni còn giữ lại trong dầu là khi dầu ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong vài ngày. Điều này cho phép vecni kết tụ và được vật liệu lọc thu thập. Việc thay thế bộ lọc là bắt buộc nếu áp dụng chiến lược này, vì vật liệu vecni loại bỏ khỏi dầu ở nhiệt độ môi trường sẽ trở lại dạng dung dịch nếu bộ lọc không được thay thế trước khi đưa dầu trở lại nhiệt độ hoạt động cao hơn. Điều này là do khả năng thanh toán của dầu lớn hơn ở nhiệt độ hoạt động cao hơn.

Hạn chế chính của phương pháp này là việc lọc bị giới hạn trong dầu vỉa và không thể làm giảm khối lượng dầu bóng trong hệ thống tuabin chính. Khi dầu hoạt động trở lại, thiết kế vốn có của nó là như một dung môi, do đó, kết quả là loại bỏ lớp sơn bóng của hệ thống. Một lần nữa, do các cặn bẩn hiện có trong hệ thống, độ bão hòa của dầu vận hành có thể tái xuất hiện.

Ngoài ra, vecni có thể di chuyển từ khu vực ít gây hại đến vị trí không mong muốn. Chi phí tổng thể của chiến lược này cũng có thể tốn kém, vì có thể cần phải thay thế bộ lọc thường xuyên để loại bỏ lớp sơn bóng của hệ thống khỏi các bộ lọc đầy vecni. Tuy nhiên, phương pháp này thực sự mang lại lợi ích ròng khi được thực hiện định kỳ và độ sạch của hệ thống đối với các cặn vecni có thể được cải thiện.

Làm sạch hệ thống bằng hóa chất

Phương pháp này là cách nhanh nhất để cải thiện độ sạch của hệ thống và cho phép dầu hoạt động như thiết kế. Mặc dù một hệ thống sạch sẽ kéo dài thời gian sử dụng hữu ích của dầu thay thế mới, nhưng nó không thể ngăn ngừa sự tái phát của vecni. Chi phí để thực hiện cũng có thể cao.

Lọc ion

Với quá trình lọc ion, dầu được xử lý thông qua các hạt nhựa, chúng hút thành phần véc ni về mặt hóa học và loại bỏ nó khỏi dầu. Việc làm sạch này có thể xảy ra ở nhiệt độ hoạt động. Lọc ion tận dụng thiết kế của dầu để làm sạch từ từ và loại bỏ vecni hiện có khỏi hệ thống khi dầu đang trong quá trình sử dụng. Theo thời gian, quá trình này tạo ra cả một hệ thống sạch và dầu sạch.

Phần kết luận

Các chiến lược giảm thiểu việc lọc nhiệt độ môi trường xung quanh, sau đó thay thế bộ lọc hoặc lắp đặt dầu mới có thể được sử dụng để quản lý vecni trong hệ thống nếu được sử dụng cẩn thận. Tất nhiên, các chiến lược này sẽ mang lại chi phí mua thêm dầu và bộ lọc. Kiểm tra trong phòng thí nghiệm thường xuyên cũng sẽ cần thiết để quản lý các chiến lược này và giám sát hiệu quả của chúng.

Việc sử dụng dầu gốc Nhóm II như một thành phần cơ bản của dầu tuabin đã không gây ra các vấn đề về vecni mà các nhà máy hiện đang gặp phải, mặc dù khả năng thanh toán và khả năng giữ vecni là những yếu tố góp phần. Việc thay đổi thành phần dầu gốc Nhóm II đã làm giảm khả năng lưu giữ vật liệu vecni của chất lỏng. Các yếu tố đóng góp bổ sung bao gồm công thức của dầu, thiết kế hệ thống, điều kiện hoạt động và lượng dầu bóng hiện có trong hệ thống.

Thủ phạm chính của các vấn đề về vecni xảy ra trong ngành công nghiệp có thể được quy trực tiếp là do độ sạch của hệ thống đối với các cặn vecni còn sót lại. Chìa khóa để giảm thiểu vecni trong thời gian dài là thiết lập một hệ thống không có vecni và sau đó tiếp tục một quy trình duy trì cả dầu và hệ thống trong điều kiện này. Lọc ion đã được chứng minh là có thể tạo ra những điều kiện này, mặc dù một khi hệ thống sạch, việc bổ sung dầu thường xuyên hoặc thay thế bộ lọc cũng có thể hữu ích.

Trong khi ngành công nghiệp hiện tại tập trung vào dầu bóng là vào tuabin, các loại dầu gốc và công thức tương tự được sử dụng cho các ứng dụng máy nén, tuần hoàn và động cơ / hộp số lớn.

Tương tự như vậy, các cơ chế phân hủy tương tự của dầu và các chất phụ gia sẽ xuất hiện với sự tích tụ vecni tiếp theo dự kiến ​​sẽ xảy ra. Những cặn dầu bóng như vậy cũng có thể được tìm thấy trên các bề mặt ổ trục và bánh răng. Mặc dù hậu quả của sự tích tụ này và sự căng thẳng đối với các đặc tính của dầu chưa được thảo luận, nhưng độ nhạy đối với dầu bóng cũng nên được áp dụng cho các ứng dụng này.

Cần thiết lập các giới hạn báo động và hành động để đảm bảo độ sạch của hệ thống và dầu. Cách tiếp cận này bị thách thức bởi những kỳ vọng và kinh nghiệm vận hành nhà máy lâu đời nơi không cần đến độ nhạy với vecni. Niềm tin hiện có rằng có một lượng véc ni có thể chấp nhận được trong dầu hoặc hệ thống và nó không có hậu quả gì phải được khắc phục. Tiêu chí hành động và cảnh báo thấp nên được thiết lập để bảo vệ thiết kế và hiệu suất của dầu. Nói cách khác, cần phải có một cách tiếp cận không khoan nhượng đối với vecni.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ: Toà nhà B&L, Số 119-121 Đường Ung Văn Khiêm, P. 25, Q. Bình Thạnh, Tp.HCM
• Hotline: 0975 075 080
• Zalo: 0975 075 080
• Email: cskh@maianduc.com
• Website: www.maianduc.vn
• Facebook: facebook.com/MaiAnDucJSC