⛽ Wlasciwosci emulgowania olejow
Ocena zdolnosci oleju do oddzielania sie od wody (deemulgacja). Kluczowy parametr dla olejow turbinowych, hydraulicznych i obiegowych.
Przegląd
Wlasciwosci emulgowania (demulsibility) okreslaja zdolnosc oleju do szybkiego i calkowitego rozdzielania sie od wody po zmieszaniu. Jest to jeden z najwazniejszych parametrow jakosciowych olejow turbinowych, hydraulicznych, obiegowych i transformatorowych, ktore w warunkach eksploatacji moga wchodzic w kontakt z woda (kondensacja, nieszczelnosci chlodzenia, wilgoc z powietrza).
Metoda PN-EN ISO 6614 (odpowiednik ASTM D1401) polega na zmieszaniu 40 mL oleju z 40 mL wody destylowanej (lub 40 mL roztworu NaCl 1% dla niektorych specyfikacji) w cylindrze miarowym, energicznym mieszaniu mieszadlem przez 5 minut w kontrolowanej temperaturze, a nastepnie obserwacji szybkosci rozdzielania sie emulsji.
Wynik wyraza sie w formacie X/Y/Z (T), gdzie X = objetosc warstwy olejowej [mL], Y = objetosc warstwy wodnej [mL], Z = objetosc emulsji [mL], T = czas [min] do osiagniecia tego stanu. Idealny wynik to 40/40/0 (30) — calkowite rozdzielenie w 30 minut. Akceptowalny wynik to emulsja ≤3 mL w 30 min (dla olejow o lepkosci <90 cSt) lub w 60 min (dla olejow o lepkosci >90 cSt).
Slabe wlasciwosci demulgujace prowadza do utrzymywania sie emulsji w ukladzie olejowym, co powoduje: korozje elementow metalowych, gorsze smarowanie (woda jest zlym srodkiem smarnym), rozwoj mikroorganizmow w emulsji oraz przyspieszone starzenie oleju. W turbinach parowych obecnosc stabilnej emulsji woda-olej jest niedopuszczalna.
Zasada metody
40 mL badanego oleju i 40 mL wody destylowanej (lub roztworu NaCl) wprowadza sie do cylindra miarowego 100 mL umieszczonego w lazni termostatowanej w 54 ± 1°C (dla olejow o lepkosci <90 mm2/s w 40°C) lub 82 ± 1°C (dla olejow o wyzszej lepkosci). Po wyrownaniu temperatur miesza sie zawartosc cylindra mieszadlem wirujacym z predkoscia 1500 obr/min przez 5 minut. Po wylaczeniu mieszadla obserwuje sie rozdzielanie warstw i zapisuje objetosci fazy olejowej, wodnej i emulsji co 5 minut. Notuje sie czas osiagniecia calkowitego rozdzielenia lub maksymalny czas 60 minut.
Zastosowania
- Kontrola jakosci olejow turbinowych (PN-EN ISO 8068, DIN 51515)
- Badanie olejow hydraulicznych (HLP, HVLP) — wlasciwosci deemulgujace
- Ocena olejow obiegowych w systemach smarowania centralnego
- Kontrola olejow transformatorowych — separacja wody
- Monitoring degradacji oleju w eksploatacji (pogorszenie demulgowalnosci)
- Badanie wplywu zanieczyszczen na wlasciwosci olejow
- Formulacja i rozwoj nowych srodkow smarnych
- Specyfikacje OEM turbin (Siemens, GE, Alstom)
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Objetosc oleju | 40 mL |
| Objetosc wody | 40 mL (destylowana lub 1% NaCl) |
| Temperatura testu | 54 ± 1°C (lub 82 ± 1°C) |
| Czas mieszania | 5 min (1500 obr/min) |
| Idealny wynik | 40/40/0 (30) — pelne rozdzielenie w 30 min |
| Akceptowalny wynik | Emulsja ≤3 mL w 30 min (lub 60 min) |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 6614:1994
- Tytuł (PL)
- Przetwory naftowe — Oznaczanie wlasciwosci rozdzielania wody od olejow naftowych i cieczy syntetycznych
- Title (EN)
- Petroleum products — Determination of water separability of petroleum oils and synthetic fluids
Procedura krok po kroku
1. Przygotowanie cylindra
Umyj cylinder kwasem chromowym lub detergentem, splucz woda destylowana, a nastepnie acetonem. Osusz.
2. Przygotowanie lazni
Nagrzej laznia do 54°C (lub 82°C, jesli lepkosc oleju >90 mm2/s w 40°C). Poczekaj na stabilizacje temperatury.
3. Wprowadzenie oleju
Odmierz 40 mL badanego oleju i wlej do cylindra miarowego.
4. Wprowadzenie wody
Dodaj 40 mL wody destylowanej (lub roztworu NaCl 1%).
5. Termostatowanie
Umiesc cylinder w lazni. Poczekaj na wyrownanie temperatur (ok. 15–30 min do osiagniecia 54°C).
6. Mieszanie
Wprowadz mieszadlo do cylindra. Mieszaj z predkoscia 1500 obr/min przez dokladnie 5 minut. Wylacz mieszadlo i wyjmij je z cylindra.
7. Obserwacja rozdzielania
Uruchom stoper. Co 5 minut odczytuj i zapisuj objetosc warstwy olejowej, wodnej i emulsji (X/Y/Z).
8. Zakonczenie testu
Zakoncz obserwacje gdy emulsja = 0 mL (pelne rozdzielenie) lub po 60 minutach (jesli rozdzielenie nie nastapilo).
9. Zapis wyniku
Zapisz wynik w formacie X/Y/Z (T min): np. 40/37/3 (30) = po 30 min: 40 mL oleju, 37 mL wody, 3 mL emulsji.
10. Czyszczenie
Umyj cylinder i mieszadlo detergentem, splucz woda i acetonem. Osuś. Sprawdz, czy nie ma resztek olejowych na sciankach.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Aparat do badania emulgowania | Normalab NDE 710, Koehler K18400, Stanhope-Seta | 15 000–35 000 PLN |
| Laznia termostatowana | Laznia wodna lub olejowa 54°C / 82°C, stabilnosc ±1°C | 5 000–15 000 PLN |
| Cylindry miarowe 100 mL | Cylindry szklane z podialka 0,5 mL, korek szlifowany | 100–300 PLN / szt. |
| Mieszadlo z wirnikiem | Mieszadlo elektryczne z regulacja obrotow, wirnik wg normy | 2 000–5 000 PLN |
| Stoper / timer | Stoper cyfrowy do odmierzania czasu mieszania i obserwacji | 50–200 PLN |
| Termometr | Termometr kontaktowy Pt100, dokladnosc ±0,5°C | 200–1 000 PLN |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Woda destylowana | 7732-18-5 | Swiezo destylowana, przewodnosc <2 uS/cm, 40 mL na oznaczenie |
| Chlorek sodu (NaCl) | 7647-14-5 | Do sporzadzenia roztworu 1% — stosowany w niektórych specyfikacjach morskich |
| Kwas chromowy lub detergent | — | Do mycia cylindrow pomiarowych (usuwanie warstw olejowych z powierzchni szkla) |
| Aceton | 67-64-1 | Do koncowego plukania cylindrow i mieszadla |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Goraca laznia (54°C lub 82°C) — ryzyko poparzeń, stosowac rekawice termoizolacyjne
- Kwas chromowy — silnie toksyczny i rakotwórczy (CMR), stosowac tylko w razie koniecznosci, preferowac detergenty
- Oleje — unikac dlugotrwalego kontaktu ze skora, stosowac rekawice nitrylowe
- Mieszadlo wirujace — nie wkladac rak w strefe robocza, uwazac na rozpryski
- Okulary ochronne i fartuch laboratoryjny wymagane