ĐÁNH GIÁ VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DẦU KHÍ

ĐÁNH GIÁ VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DẦU KHÍ Trong 10 năm trở lại đây, hệ thống thuỷ lực đã có rất nhiều thay đổi, kích thước nhỏ hơn, áp suất lớn hơn… Và vì thế, không thể có một loại dầu phù hợp với tất cả các ứng dụng khác nhau. Một điểm đáng chú ý khác người sử dụng cần quan tâm là bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực khi máy đã cũ. Bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực kém hiệu quả sẽ dẫn đến những hỏng hóc có thể tránh được trong quá trình vận hành máy. Ngăn chặn, sự nhiễm bẩn và định kỳ phân tích dầu thuỷ lực sẽ mang lại điều kiện làm việc tốt nhất cho hệ thống thuỷ lực. Đặc tính quan trọng nhất của dầu thuỷ lực ảnh hưởng đến quá trình làm việc là độ nhớt. Và độ nhớt lại thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ giảm xuống thì độ nhớt của dầu thuỷ lực tăng lên và ngược lại. Nếu độ nhớt quá lớn có thể dẫn đến bơm không thể đẩy dầu đi vào các phần tử trong hệ thống thuỷ lực Thông thường nên chọn dầu thuỷ lực có độ nhớt thấp hơn đề nghị của nhà sản xuất trong các tài liệu hướng dẫn sử dụng nhằm tăng khả năng tiếp xúc giữa các bề mặt khi chịu tải lớn. Sử dụng dầu có độ nhớt cao hơn có thể dẫn đến quá nhiệt trong toàn hệ thống và giảm khả năng di chuyển của dầu thuỷ lực Ngoài độ nhớt thì khả năng chống mài mòn, chống xâm thực của dầu thuỷ lực cũng cần quan tâm. Các thông tin về sản phẩm dầu thuỷ lực không đề cập đến 2 yếu tố này nên để xác định được mức độ mài mòn và lọt khí của dầu thuỷ lực cần phải hỏi trực tiếp nhà cung cấp. Trong bài tiểu luận này em sẽ nghiên cứu về máy thủy lực, dầu thủy lực, đặc điểm của dầu thủy lực, và đưa ra các phương pháp đánh giá chỉ tiêu của dầu thủy lực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT KHOA DẦU KHÍ BỘ MƠN LỌC – HĨA DẦU - - TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐÁNH GIÁ VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG DẦU KHÍ Họ tên học viên: DỖN ANH TUẤN MSHV: 2960520301064 Lớp: Cao học Kỹ Thuật Hóa Học – K29 Cán hướng dẫn: TS TỐNG THỊ THANH HƯƠNG HÀ NỘI, 8/2015 LỜI CẢM ƠN Để hồn thiện tiểu ln tơi xin giử lời cảm ơn chân thành đến thầy TS Tống Thị Thanh Hương người trực tiếp giảng dạy hướng dẫn để thực tiểu luận Bên cạnh tơi xin cảm ơn bạn lớp Cao học kỹ thuật hóa học K29 góp ý sửa chữa để giúp tơi hồn thành tốt tiểu luận Hà Nội, 15 tháng 08 năm 2015 HỌC VIÊN THỰC HIỆN Doãn Anh Tuấn MỞ ĐẦU Trong 10 năm trở lại đây, hệ thống thuỷ lực có nhiều thay đổi, kích thước nhỏ hơn, áp suất lớn hơn… Và thế, khơng thể có loại dầu phù hợp với tất ứng dụng khác Một điểm đáng ý khác người sử dụng cần quan tâm bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực máy cũ Bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực hiệu dẫn đến hỏng hóc tránh q trình vận hành máy Ngăn chặn, nhiễm bẩn định kỳ phân tích dầu thuỷ lực mang lại điều kiện làm việc tốt cho hệ thống thuỷ lực Đặc tính quan trọng dầu thuỷ lực ảnh hưởng đến trình làm việc độ nhớt Và độ nhớt lại thay đổi theo nhiệt độ Khi nhiệt độ giảm xuống độ nhớt dầu thuỷ lực tăng lên ngược lại Nếu độ nhớt lớn dẫn đến bơm đẩy dầu vào phần tử hệ thống thuỷ lực Thông thường nên chọn dầu thuỷ lực có độ nhớt thấp đề nghị nhà sản xuất tài liệu hướng dẫn sử dụng nhằm tăng khả tiếp xúc bề mặt chịu tải lớn Sử dụng dầu có độ nhớt cao dẫn đến nhiệt toàn hệ thống giảm khả di chuyển dầu thuỷ lực Ngồi độ nhớt khả chống mài mòn, chống xâm thực dầu thuỷ lực cần quan tâm Các thông tin sản phẩm dầu thuỷ lực không đề cập đến yếu tố nên để xác định mức độ mài mòn lọt khí dầu thuỷ lực cần phải hỏi trực tiếp nhà cung cấp Trong tiểu luận em nghiên cứu máy thủy lực, dầu thủy lực, đặc điểm dầu thủy lực, đưa phương pháp đánh giá tiêu dầu thủy lực DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TĂT Ký hiệu Giải thích VI Viscosity Index COC COC: Cleveland Open Cup PMCC Pensky Martens Closed Cup DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình Trang Hình 1.1 Q trình biến đổi truyền tải lượng Hình 1.2: Cấu trúc hệ thống thủy lực Hình 2.1: Dầu thủy lực CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THỦY LỰC 1.1 Tổng quan hệ thống thủy lực Hệ thống thuỷ lực (Hydraulic systems) sử dụng nhiều ngành chế tạo máy đại công nghiệp lắp ráp Ngồi ra, cơng nghệ thuỷ lực ứng dụng số lĩnh vực đặc biệt khác hàng hải, khai thác hầm mỏ, hàng không… Trong hệ thống thuỷ lực, chất lỏng có áp suất đóng vai trò trung gian truyền lực chuyển động cho máy công nghệ Quá trình biến đổi truyền tải lượng mơ tả Hình 1.1 Hình 1.1: Q trình biến đổi truyền tải lượng Các ứng dụng thuỷ lực chia thành hai lĩnh vực • Thiết bị thuỷ lực tự hành (Mobile hydraulics): di chuyển bánh xe đường ray Phần lớn số có đặc trưng thường sử dụng van điều khiển tay • Thiết bị thuỷ lực cố định (Stationary hydraulics): làm việc vị trí cố định, thường sử dụng van điện từ kết hợp với thiết bị điều khiển điện - điện tử Thuỷ lực học khoa học lực chuyển động truyền mơi trường chất lỏng Nó thuộc lĩnh vực học chất lỏng Sự khác biệt Thuỷ tĩnh - Thuỷ động lực học: • Thuỷ tĩnh có lực tác dụng áp suất chất lỏng nhân với diện tích tác dụng • Thuỷ động có lực tác dụng khối lượng chất lỏng nhân với gia tốc dòng 1.2 chảy So sánh công nghệ thuỷ lực với dạng khác Xét vai trò tạo lực, chuyển động tín hiệu, ta so sánh ba dạng thiết bị truyền động thường sử dụng: điện, khí nén thuỷ lực Có thể tham khảo Bảng 1.1 Mợt số ưu điểm quan trọng: • • • • Truyền động cơng suất lớn với phần tử có kích thước nhỏ Khả điều khiển vị trí xác Có thể khởi động với tải trọng nặng Hoạt động êm, trơn khơng phụ thuộc vào tải trọng chất lỏng khơng chịu nén, thêm vào sử dụng valve điều khiển lưu lượng • Vận hành đảo chiều êm ả • Điều khiển, điều chỉnh tốt Mợt số nhược điểm quan trọng • • • • Có thể gây bẩn, nhiễm mơi trường Nguy hiểm gần lửa Nguy hiểm áp suất vượt mức an toàn (đặc biệt với ống dẫn) Hiệu suất thấp Hình 1.2: Cơ học chất lỏng Bảng 1.1: Đặc điểm hệ thống thủy lực 1.3 Cấu trúc hệ thống thủy lực Sơ đồ mô tả cấu trúc hệ thống thủy lực biểu diến Hình 1.2 Một hệ thống thủy lực chia hai thành phần chính: • Phần thủy lực • Phần tín hiệu điều khiển 1.3.1 Phần thủy lực • Khối nguồn thủy lực (Power supply section) Thực chất biến đổi lượng (Điện - - thủy lực) Khối nguồn thủy lực gồm: Động điện; bơm thủy lực; van an toàn; bể chứa dầu; cấu thị áp suất, lưu lượng… • Khối điều khiển dòng thủy lực (Power control section ) Trong hệ thống thủy lực, lượng truyền dẫn bơm cấu chấp hành đảm bảo giá trị xác định theo yêu cầu công nghệ lực; mô men; vận tốc tốc độ quay Đồng thời phải tuân thủ điều kiện vận hành hệ thống Vì vậy, van lắp đặt đường truyền đóng vai trò phần tử điều khiển dòng lượng Ví dụ van: Van đảo chiều; van tiết lưu; van áp suất; van chiều… Các van có vai trò phần tử điều khiển điều chỉnh áp suất hay lưu lượng, chúng có đặc điểm chung gây tổn thất áp suất Các cấu chấp hành (drive section) như: xilanh (cylinders), động thủy lực (Hydro-motors) 1.3.2 Phần tín hiệu điều khiển • Các phần tử đưa tín hiệu (signal input) như: tác động người vận hành (thơng qua cơng tắc, nút ấn, bàn phím…); khí ( cơng tắc hành trình) cảm biến ( không tiếp xúc – cảm biến cảm ứng từ, cảm biến từ hóa…) • Các tác động xử lý tín hiệu (signal processing) như: người vận hành; điện; điện tử; khí nén, khí ; thủy lực Hình 1.2: Cấu trúc hệ thống thủy lực CHƯƠNG 2: DẦU THỦY LỰC 2.1 Dầu thủy lực Hoạt động nhiều máy móc cơng nghiệp điều khiển hệ thống thủy lực (hydraulic system), hệ thống sử dụng chất lỏng để truyền áp lực Thông thường, dầu bôi trơn nước sử dụng để truyền áp suất Dầu bôi trơn tác dụng truyền áp suất điều khiển dòng chảy mà tối thiểu hóa lực ma sát mài mòn phần chuyển động bảo vệ bề mặt kim loại không bị rỉ sét Hoạt động thủy lực dựa phát Pascal áp suất chất lỏng giống hướng giống đòn bẩy thủy lực Như hình bên dưới, vật nặng kg với piston 10 cm2 sinh áp suất 49 kPa (7.1 psi) truyền sang piston 100 cm2 làm piston nâng vật nặng 50 kg Khi diễn chuyển động, piston nhỏ phải chuyển động 10 cm để đẩy piston lớn cm Hình 2.1: Dầu thủy lực Thành phần lớn dầu thủy lực dầu khoáng thêm phụ gia để đạt số tiêu chuẩn đặc biệt Dầu thủy lực chống mài mòn (Antiwear hydraulic fluid) lượng dầu thủy lực lớn sử dụng, chiếm khoảng 80% Mặt khác, nhu cầu cho dầu chống cháy (fire-resistant fluid) khoảng 5% tổng thị trường dầu công nghiệp Dầu chống cháy phân loại thành dầu nước (high water-base fluid), nhũ tương nước dầu, glycol phosphate ester 10 Dầu thủy lực đóng vai trò quan trọng việc giúp cho hệ thống thủy lực làm việc an tồn xác Bên cạnh tác nhân truyền tải áp lực truyền chuyển động, giúp bôi trơn chi tiết chuyển động chống lại lực ma sát, làm kín bề mặt tiếp xúc, truyền thải nhiệt ngăn ngừa mài mòn Công dụng dầu thủy lực Công dụng quan trọng dầu thủy lực truyền tải lượng dầu thủy lực có tác dụng bơi trơn, giảm ma sát sinh chuyển động thành phần hệ thống, điều sinh nhiệt Ngồi ra, dầu thủy lực có nhiệm vụ loại bỏ hạt rắn, tạp chất bẩn ma sát khỏi hệ thống, chống lại ăn mòn Nhiệm vụ dầu thủy lực Nhiệm vụ quan trọng dầu thủy lực truyền tải lượng dầu thủy lực có tác dụng bơi trơn, giảm ma sát sinh chuyển động thành phần hệ thống, điều sinh nhiệt Ngồi ra, dầu thủy lực có nhiệm vụ loại bỏ hạt rắn, tạp chất bẩn ma sát khỏi hệ thống, chống lại ăn mòn 2.2 Phân loại dầu thủy lực Ký hiệu Công dụng HH Dầu khống tinh chế khơng có phụ gia HL Dầu khoáng tinh chất chứa phụ gia chống gỉ vê chống oxi hóa HM Kiểu HL có cải thiện tính chống mòn HR Kiểu HL có cải thiện số độ nhớt HV Kiểu HM có cải thiệu số độ nhớt HG Kiểu HM có chống kẹt, chống chuyển động trượt chảy HS Chất lỏng tổng hợp khơng só tính chất chống cháy đặc biệt HFAE Nhũ tương dầu nước chống cháy, có 20% KL chất cháy HFAS Dung dịch chống cháy hóa chất pha nước có tối thiểu 80% khối lượng nước HFB Nhũ tương chống cháy nước dầu có tối đa 25% kl chất 11 cháy HFC Dung dịch chống cháy polyme nước, có tối thiểu 35% nước HFDR Chất lỏng tổng hợp chống cháy sở este axit phosphoric HFDS Chất lỏng tổng hợp chống cháy sở clo-hydrocacon HFDT Chất lỏng tổng hợp chống cháy sơ sở hỗn hợp HFDR vê HFDS Hiện thị trường có nhiều loại dầu thủy lực với đặc tính khác Vậy làm thể để lựa chọn dầu thủy lực cách tốt Dầu thủy lực phân loại theo nguyên liệu tổng hợp nên chúng • • • • Dầu thủy lực gốc khoáng Dầu thủy lực gốc nước Dầu hỗn hợp Chất lỏng nhân tạo Dầu thuỷ lực phổ biến dầu gốc khống Loại CETOP RP75H bao gồm nhóm sau: • HH - dầu khơng có chất phụ gia • HL - dầu có chất phụ gia đặc biệt để tăng tuổi thọ chất lỏng bảo vệ chống lại ăn mòn • HM: “HL” + chất phụ gia làm tăng tính chịu mòn; • HV: “HM” + chất phụ gia để tăng số nhớt Tuy nhiên việc sử dụng nhiều loại dầu khác đem lại nhiều lợi ích sử dụng loại biệt đó, đặc biệt lĩnh vực xe máy thi công… 2.3 Yêu cầu dầu thủy lực • • • • • • • • • • • Đặc tính bơi trơn tốt Đặc tính chịu mòn tốt Độ nhớt phù hợp Hạn chế ăn mòn tốt Đặc tính chống tạo bọt khí tốt Ngăn nước tốt Những loại chất lỏng dùng thủy lực: Dầu thủy lực gốc khoáng Dầu thủy lực gốc nước Dầu hỗn hợp Chất lỏng nhân tạo 12 2.4 Cách lựa chọn dầu thủy lực cho phù hợp Thông thường, dầu thủy lực lựa chọn hai yếu tố • Thời tiết nơi thiết bị sử dụng • Các yêu cầu phận thủy lực sử dụng hệ thống truyền động thủy lực Độ nhớt dầu thủy lực yếu tố quan trọng để lựa chọn Sau chọn chủng loại dầu thủy lực phù hợp, bạn cần phải lựa chọn cấp độ nhớt dầu cho phù hợp với khoảng nhiệt độ làm việc thiết bị thủy lực Theo ISO, cấp độ nhớt dầu thị độ nhớt động lực học dầu 40°C Có nhiều yêu cầu chất lượng khác dầu thủy lực điều quan trọng số độ nhớt dầu không thay đổi nhiều với thay đổi nhiệt độ Lựa chọn dầu thủy lực theo độ nhớt • Ma sát trượt tăng lên, phát sinh nhiệt tổn thất lượng lớn • Tổn thất mạch dầu tăng lên tổn thất áp suất tăng lên Nếu độ nhớt dầu lựa chọn quá nhỏ • Rò rỉ bơm tăng lên, hiệu suất thể tích khơng đạt áp suất làm việc u cầu khơng đáp ứng • Do có rò rỉ bên valve điều khiển, xy lanh bị thu lại tác dụng phản lực, motor sản đủ mô-men yêu cầu trục quay Nếu độ nhớt dầu lựa chọn quá cao • Ma sát trượt tăng lên, phát sinh nhiệt tổn thất lượng lớn • Tổn thất mạch dầu tăng lên tổn thất áp suất tăng lên Lựa chọn dầu thủy lực theo vị trí địa lý nơi thiêt bị làm việc Theo vị trí địa lý thời tiết vùng, người ta khuyến cáo nên sử dụng phẩm cấp dầu sau: • Vùng nhiệt đới: VG46/AW 46 • Vùng ôn đới: VG32/AW 32 • Loại VG68/AW 68 sử dụng thiết bị làm việc mơi trường khơng khí có nhiệt độ cao thời gian liên tục, lực ép cao, chịu tải nặng Tính chất dầu thủy lực 13 Một số loại dầu thủy lực khó bắt lửa điều kiện thông thường, xếp vào loại “Chất lỏng không bắt lửa” Tuy nhiên, cần lưu ý tất loại dầu thủy lực cháy điều kiện thuận lợi Đối với dầu thủy lực gốc nước, nước làm cho dầu có tính chống cháy Trong trường hợp nước bay hết, dầu lại cháy Trong số loại dầu thuỷ lực nhân tạo chống cháy, có este phốtphát sử dụng Việc lựa chọn loại dầu thủy lực với chất phụ gia phù hợp quan trọng Ví dụ cần lựa chọn loại dầu để đảm bảo thuận lợi cho trình hoạt động tuổi thọ thiết bị thủy lực thân dầu sử dụng theo hướng dẫn bảo dưỡng 2.5 Phụ gia dầu thủy lực Để tăng cường đặc tính lý hóa dầu thủy lực, người ta thêm vào chất phụ gia khác Thơng thường, người ta cần phải tăng cường đặc tính sau: • Bôi trơn kim loại/điểm tiếp xúc kim loại hoạt động tốc độ cao tốc độ thấp • Độ nhớt dầu có thay đổi nhỏ sử dụng dầu khoảng biến • • • • thiên nhiệt độ áp suất lớn Tính chất thể thông qua “Chỉ số nhớt chất lỏng” Khả hòa lẫn khí thấp, giải phóng dầu cao Nguy tạo bong bóng dầu thấp Khả chống rỉ cao Mức độ độc hại bốc môi trường phải thấp Số lượng loại phụ gia dầu nhà sản xuất định thường giữ bí mật Tuy nhiên thông tin chất phụ gia chống lại hao mòn thường cơng bố điều quan trọng việc định tuổi thọ làm việc hệ thống Theo quan điểm Danfoss, quan niệm dầu bao gồm • Hoặc: 1.0 – 1.4% Dialkylzincdithiophosphate – Tên thương mại Lubrizol 677A) • Hoặc: 1.0 – 1.6% tricresylphosphate (tên thương mại: Lindol oil) • Hoặc: 1.0 – 1.6% triarylphosphate (tên thương mại Coalite0 • Hoặc: sản xuất chất phụ gia giống với hiệu ứng 14 2.6 Phương pháp đánh giá dầu thủy lực 2.6.1 Chỉ số độ nhớt (Viscosity Index – VI) Là thay đổi độ nhớt dầu nhờn khoản nhiệt độ cho trước • Dầu nhờn có độ nhớt biến đổi lớn theo nhiệt độ VI thấp • Dầu nhờn có độ nhớt biến đổi nhỏ theo nhiệt độ VI cao Trong đồ thị ASTM, độ dốc đường thẳng biểu thị độ nhớt so với nhiệt độ tính chất VI • Dốc nhiều (cao): VI thấp • Dốc (thấp): VI cao Dể dầu nhờn có số VI cao • Phải chọn dầu gốc có VI cao • Phải thêm phụ gia cải thiện tăng cường độ nhớt (VII - Viscosity Index Improver) • Hoặc phải phối hợp hai phương pháp nói 2.6.2 Nhiệt độ chớp cháy, điểm chớp cháy Cleveland Định nghĩa nhiệt độ chớp cháy, điểm chớp cháy • Nhiệt độ chớp cháy nhiệt độ thấp mà áp suất khí (101, KPa), mẫu dầu nhớt nung nóng đến bốc bắt lửa Mẫu chớp cháy có lửa lan truyền tức khắp bề mặt mẫu dầu Như vậy, nhiệt độ chớp cháy nhiệt độ mà lượng từ bề mặt mẫu dầu nhờn bốc cháy có lửa đưa vào Nhiệt độ thấp mà từ mẫu dầu nhờn vần tiếp tục cháy giây gọi điểm bắt lửa • Điểm chớp cháy điểm bắt lửa phụ thuộc vào độ nhớt dầu nhờn Dầu nhờn có độ nhớt thấp điểm chớp cháy điểm bắt lửa thấp Ngược lại, dầu nhờn có độ nhớt cao điểm chớp cháy điểm bắt lửa cao Điểm chớp cháy điểm bắt lửa phụ thuộc vào loại dầu gốc Dầu gốc loại Napthenic có điểm chớp cháy điểm bắt lửa nhỏ dầu gốc Paraffinic có độ nhớt Nói chung, hợp chất tương tự điểm chớp cháy điểm bắt lửa tăng trọng lượng phân tử tăng Ví dụ: dầu nhờn, dầu FO, DO, dung mơi… Tại phải cần thử nghiệm và xác định điểm chớp cháy • Phòng chống cháy nổ dầu nhờn làm việc nhiệt độ cao 15 • Tránh tổn thất hao hụt (bay hơi) nghĩa dầu nhờn phải làm việc môi trường mà nhiệt độ cao phải thấp nhiệt độ chớp cháy dầu để tránh tổn thất dầu nhờn bay cháy nổ • Thơng thường nhiệt độ chớp cháy dầu sử dụng không thay đổi nhiều so với dầu Nếu thấp nhiều trộn lẫn vơ số chất có điểm chớp cháy thấp (nhiên liệu) Nếu cao dầu bị nhiểm bẩn lẫn với dầu nhờn có độ nhớt cao Để xác định nhiệt độ chớp cháy có 02 phương pháp: • Phương pháp cốc hở Cleveland (COC: Cleveland Open Cup) • Phương pháp cốc kín Pensky – Marsten (PMCC: Pensky Martens Closed Cup) Sự trộn lẫn dầu DO động Diesel vào dầu nhờn làm điểm chớp cháy giảm độ nhớt giảm Hoặc loại nhớt tổng hợp dùng cho động 02 để xác định xác điểm chớp cháy dùng điểm chớp cháy Cleveland, dầu thắng (HBF3/4) mà phải dùng phương pháp PMCC Vì PMCC có điểm chớp cháy thấp COC có tính an tồn cao Phương pháp làm thí nghiệm xác định điểm chớp cháy • • • • Ngọn lửa thử: D = 5/32 ” (4mm) Khuấy mẫu Nhiệt độ tăng lên từ 50C – 60C/phút (90F – 110F) Và nhiệt độ tăng lên 10 C (20F) ta đưa lửa vào đạt 1040C (2200F) Khi 1040C ta đưa lửa thử vào nhiệt độ tăng 2,70C (50F) Đến lửa phựt cháy bề mặt bốc mẫu nhiệt độ gọi nhiệt độ chớp cháy (điểm chớp cháy) phựt cháy kéo dài giây nhiệt độ gọi điểm bắt lửa Tại phải chống nhũ hóa Trong nhiều trường hợp dầu bơi trơn thường bị lẫn nước • Nước có khơng khí ngưng tụ q trình nén • Dầu tiếp xúc với nước • Hoặc nước văng vào Nếu lượng nước khơng hồn tồn tách nhủ tạo thành nước giữ dầu dạng nhũ tương Chính nhũ tương gây • Han rỉ phận kim loại 16 • Tăng khả oxy hóa dầu nhờn giảm khả bơi trơn dầu • Đối với dầu turbin: tạo nên cặn bùn, làm tắc ống dẫn, đẩy nhanh q trình hư hỏng ổ bạc lót chi tiết cần bơi trơn (hộp giảm tốc) • Đối với dầu thủy lực máy nén khí: ngưng tụ gây hư hỏng chi tiết chuyển động cần bơi trơn • Đối với dầu hộp số hở kín: nước văng tóe vào chi tiết giảm tuổi thọ chuyển động Dầu thủy lực pha với nước nhằm tránh cháy nổ sử dụng hệ thống thủy lực hầm mỏ nơi có nhiệt độ cao bảo đảm tính bơi trơn đặc tính dầu thủy lực 2.6.3 Trị số kiềm tổng TBN (ASTM D 2896) Phương pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D 2895 thông dụng dầu động Diesel Định nghĩa Trị số TBN độ kiềm dầu bôi trơn cho biết lượng Acid Percloric (HCLO4) quy đổi tương đương lượng KOH (tính mg) cần thiết để trung hòa hết hợp chất mang tính kiềm có gram mẫu dầu nhờn Tại dầu nhờn đợng diesel phải có TBN Hầu hết nhiên liệu có chứa lưu huỳnh • DO: S £ 0.5% • HFO: 0.5% < S £ 5% Lưu huỳnh tồn nhiên liệu dạng hợp chất lưu huỳnh phân tử Hydro carbon Trong trình cháy nổ: S + O2 ® SO2 (nhiệt độ cao dạng khí) SO2 khơng cháy nhiệt độ cao lại phản ứng với O2 cho SO3 toả nhiệt SO2 + O2 > SO3 + 62,200 Calors SO3 + H2 O (khí nạp vào buồng đốt, sinh đốt cháy Hydro nhiên liệu) H2 SO4 Chính acid H2 SO4 gây ăn mòn hóa học mài mòn xy lanh vòng bạc sec măng nhanh chóng Vậy để tránh xảy vấn đề • Giảm hàm lượng lưu huỳnh nhiên liệu (S = 0.04% - 0.05%) chi phí sản xuất cao (dùng cho động Diesel CAT, API, CG4) 17 • Hoặc đưa lượng kiềm cần thiết vào dầu nhờn để trung hòa lượng Acid sinh trình cháy nổ động Diesel Đó lý có thơng số TBN dầu nhờn động Diesel Tuy nhiên, thường nhà chế tạo động Diesel đưa mức TBN dầu nhờn tương ứng với hàm lượng lưu huỳnh có nhiên liệu(%S) 2.6.4 Trị số Axít tổng (TAN) Định nghĩa Là lượng kiềm KOH (tính mg) cần thiết để trung hòa hết tất hợp chất mang tính axit có 1g mẫu dầu nhờn Tại phải giới hạn TAN dầu nhờn Đối với hầu hết loại dầu bơi trơn có số TAN ban đầu tương đối nhỏ tăng dần trính sử dụng Khi TAN tăng lên đánh tính chống oxy hóa dầu nhờn lúc dầu lại bị oxy hóa làm cho TAN dầu lại tiếp tục tăng lên làm giảm tuổi thọ dầu Chỉ số TAN dầu sử dụng (dầu thải) đại lượng đánh giá mức độ biến chất dầu q trình oxy hóa Tuy nhiên khơng phải tiêu chuẩn để xác định biến chất dầu q trình oxy hóa mà phải phải xem xét đến thông số khác như: độ nhớt, hàm lượng tạp chất học cặn Tại phải giới hạn TAN dầu biến Những yếu tố quan trọng dầu biến thế: • Khả cách điện • Độ dầu (cặn bẩn) • Độ ẩm, khả chống oxy hóa Do TAN tăng giới hạn (0.03 max) dầu bị oxy hố dẫn đến: • Tăng độ nhớt, giải nhiệt nguy hiểm • Ăn mòn mạnh gây cặn bẩn tính cách điện tính chống oxy hóa giảm Nếu TAN tăng giới hạn (0.05 max trị số trung hòa TAN + TBN < 0.2) dẫn đến: • Tính oxy hóa tăng, độ nhớt tăng, khả bôi trơn nhiệt độ dễ bị tác dụng với môi chất lạnh làm hư máy nén 18 • Ăn mòn chi tiết khơng đáp ứng tính bơi trơn nhiệt độ cao nhiệt độ thấp • Khả cách điện kém, hư cuộn dây lốc máy TAN không tăng q giới hạn (0.2 max) vì: • • • • Tạo cặn Acid hữu cơ, dầu bị đặc lại (tăng độ nhớt) Sự oxy hoá tăng sản phẩm oxy hố khơng tan tạo thành keo Giảm tính khử nhủ, khả giải phóng bọt khí hư hỏng thiết bị 2.6.5 Trị số trung hòa Thực chất trị số acid dầu nhờn Tuy nhiên tùy theo loại tính chất yêu cầu dầu nhờn mà người ta xét đến TAN TBN Nếu dầu động trị số TBN quan trọng người ta dùng axit Perclohyric (HCLO4) để xác định tính kiềm mẫu dầu (TBN) từ lượng HCLO4 tiêu hao để trung hoà kiềm mẫu dầu ta xác định lượng kiềm mẫu Nhưng để thống đơn vị người ta quy định lượng HCLO4 tương đương mg KOH Ngược lại dầu biến thế, dầu turbin, dầu máy nén khí lạnh trị số TAN quan trọng dễ ảnh hưởng đến tính chất khả sử dụng dầu Do để xác định hàm lượng TAN (đối với dầu lẫn dầu cũ) có nằm phạm vi cho phép khơng, người ta dùng kiềm KOH để trung hoà lượng axit có mẫu dầu, lượng KOH tiêu hao mẫu đến đích trạng thái trung hòa lượng axit có dầu Tại cần phải xác định hàm lượng nước dầu nhờn Hàm lượng nước dầu bôi trơn đặc trưng quan trọng đối với: Dầu thủy lực, dầu máy nén khí Đặc biệt quan trọng dầu biến Nước dầu bôi trơn đẩy nhanh ăn mòn oxy hố mà gây tượng nhủ tương Trong vài trường hợp gây tượng thủy phân phụ gia tạo cặn bùn Nếu hàm lượng nước dầu nhờn công nghiệp mức vết/trace (0.1% wt) phải loại chúng phương pháp ly tâm, cất chân khơng lọc Dầu thủy lực: khơng có 0.2% wt phải thay ăn mòn hệ thống thủy lực thủy phân hợp chất phụ gia 2.6.6 Ăn mòn lưu huỳnh Lưu huỳnh có sẳn dầu gốc hay phụ gia Nó dạng hoạt động trơ kết hợp với chất khác Lưu huỳnh hoạt động loại tác dụng với kim loại đồng nhiệt độ cao hậu không mong muốn lưu huỳnh gây ăn 19 mòn đồng Chính từ lý dầu biến người ta phải yêu cầu dầu khơng có tính ăn mòn surphure Các cuộn dây đồng máy biến ngâm dầu để ngồi trời tính khơng bảo đảm gây nguy hiểm cho máy biến dây đồng bị ăn mòn cách điện dây khơng tác dụng tạo cặn làm giảm tuổi thọ dầu Đối với dầu biến phải xác định độ ăn mòn surphure độ ăn mòn đồng dầu Hậu không mong muốn lưu huỳnh gây ăn mòn, ăn mòn đồng Tuy nhiên, hiệu ứng phụ gia cực áp, điều tiết trình chạy máy bù trừ tác dụng ăn mòn Do đó, nhiều trường hợp S có dầu nhờn dạng phụ gia thường kết hợp với nguyên tố khác (clor, photpho) phụ gia chịu cực áp, chống mài mòn, chống oxy hố chống ăn mòn hố học 2.6.7 Ăn mòn đồng Định nghĩa Dầu thơ khai thác có chứa hợp chất lưu huỳnh, phần lớn hợp chất loại khỏi dầu trình tinh luyện Tuy nhiên, hợp chất lưu huỳnh lại gây ăn mòn nhiều kim loại khác độ ăn mòn lúc tương quan với hàm lượng lưu huỳnh có dầu Hiện tượng ăn mòn tuỳ thuộc vào loại hợp chất hoá học lưu huỳnh có dầu (hoạt động hay trơ) Sự ăn mòn định nghĩa oxy hố bề mặt kim loại gây nên tổn thất kim loại hay tích tụ cặn bẩn Đối với ổ trục hợp kim đồng, ống lót trục phận chuyển động trục vít đồng thau phải bôi trơn loại dầu khơng gây ăn mòn Cũng loại dầu khác như: dầu thủy lực, dầu hàng không, dầu cắt gọt kim loại, đặc biệt dầu biến máy nén khí lạnh phải khơng gây ăn mòn đồng Để xem xét dầu nhờn có thích hợp với kim loại dễ bị ăn mòn hay khơng người ta phải tiến hành phép thử ăn mòn với đồng 2.6.8 Chỉ số Alkalinity Alkalinity: tính kiềm, độ kiềm Đối với axit bazơ thường thể nồng độ theo: 20 • % khối kượng, % thể tích • % phân tử (M: mol), % phân tử đương lượng (N = M/n với n số hóa trị trao đổi) • ml HCL N/10: dung dịch axit HCL có nồng độ mol 1/10 (phân tử lượng HCL: 36.5 x 1/10 Độ kiềm dự trữ (Reverve Alkalinity) nói lên tính kiềm dung dịch Coolant • Tránh ăn mòn chi tiết đồng thau két nước • Ở nhiệt độ cao làm mát động (gang, nhơm, đồng thau…) Cũng kim loại lốc máy ống cao su Do đòi hỏi Coolant khơng có tính axit để xác định tính kiềm (alkalinity) người ta dùng axit Clohydric HCL để trung hòa Khi đạt đến điểm trung hòa lượng axit HCL có nồng độ 1/10 ml (N/10) tiêu hao hàm lượng kiềm có Coolant 21 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Máy thủy lực khẳng định vị vững ngành cơng nghiệp, với dầu thủy lực quan tâm cách đặc biệt nghiên cứu sản xuất Các hệ thống thuỷ lực khác máy thường hãng đề nghị sử dụng loại dầu thuỷ lực khác Tuy nhiên dựa vào tài liệu hướng dẫn sử dụng chưa đủ Đây thơng tin ban đầu Có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến điều kiện làm việc dầu thuỷ lực Yếu tố ảnh hưởng nhiều nhiệt độ mơi trường Vì thế, tính đến ảnh hưởng nhiệt độ môi trường chọn loại dầu thuỷ lực đảm bảo độ bền khả làm việc hiệu thiết bị 22 MỤC LỤC 23 ... hòa lượng axit có dầu Tại cần phải xác định hàm lượng nước dầu nhờn Hàm lượng nước dầu bôi trơn đặc trưng quan trọng đối với: Dầu thủy lực, dầu máy nén khí Đặc biệt quan trọng dầu biến Nước dầu. .. lên làm giảm tuổi thọ dầu Chỉ số TAN dầu sử dụng (dầu thải) đại lượng đánh giá mức độ biến chất dầu q trình oxy hóa Tuy nhiên khơng phải tiêu chuẩn để xác định biến chất dầu trình oxy hóa mà phải... • Dầu thủy lực gốc khoáng Dầu thủy lực gốc nước Dầu hỗn hợp Chất lỏng nhân tạo Dầu thuỷ lực phổ biến dầu gốc khoáng Loại CETOP RP75H bao gồm nhóm sau: • HH - dầu khơng có chất phụ gia • HL - dầu