⛽ Demu lgierungseigenschaften von Ölen
Bewertung der Fähigkeit des Öls, sich von Wasser zu trennen (Demulgierung). Kritischer Parameter für Turbinen-, Hydraulik- und Umlauföle.
Übersicht
Demulgierungseigenschaften definieren die Fähigkeit eines Öls, sich nach Mischung schnell und vollständig von Wasser zu trennen. Dies ist einer der wichtigsten Qualitätsparameter für Turbinen-, Hydraulik-, Umlauf- und Transformatoröle, die unter Betriebsbedingungen mit Wasser in Kontakt kommen können (Kondensation, Kühlleckagen, Feuchtigkeit aus der Luft).
Die PN-EN ISO 6614-Methode (entspricht ASTM D1401) besteht darin, 40 mL Öl mit 40 mL destilliertem Wasser (oder 40 mL 1 % NaCl-Lösung für einige Spezifikationen) in einem Messzylinder zu mischen, kräftig 5 Minuten lang bei kontrollierter Temperatur mit einem Rührer zu rühren, dann die Emulsionstrenngeschwindigkeit zu beobachten.
Das Ergebnis wird im Format X/Y/Z (T) ausgedrückt, wobei X = Ölschichtvolumen [mL], Y = Wasserschichtvolumen [mL], Z = Emulsionsvolumen [mL], T = Zeit [min] zur Erreichung dieses Zustands. Ideales Ergebnis ist 40/40/0 (30) — vollständige Trennung in 30 Minuten. Akzeptables Ergebnis ist Emulsion ≤3 mL in 30 min (für Öle mit Viskosität <90 cSt) oder in 60 min (für Öle mit Viskosität >90 cSt).
Schlechte Demulgierungseigenschaften führen zu Aufrechterhaltung der Emulsion im Ölsystem, was verursacht: Korrosion von Metallelementen, schlechtere Schmierung (Wasser ist schlechtes Schmiermittel), Mikroorganismenwachstum in Emulsion sowie beschleunigte Ölalterung. In Dampfturbinen ist Vorhandensein stabiler Wasser-Öl-Emulsion unzulässig.
Prinzip der Methode
40 mL Testöl und 40 mL destilliertes Wasser (oder NaCl-Lösung) werden in einen 100 mL Messzylinder eingeführt, der in einem thermostatischen Bad bei 54 ± 1°C (für Öle mit Viskosität <90 mm²/s bei 40°C) oder 82 ± 1°C (für Öle mit höherer Viskosität) platziert ist. Nach Temperaturausgleich wird der Zylinderinhalt mit einem rotierenden Rührer bei 1500 U/min 5 Minuten lang gemischt. Nach Abschalten des Rührers wird die Schichtentrennung beobachtet und Ölphasen-, Wasserphasen- und Emulsionsvolumen alle 5 Minuten aufgezeichnet. Die Zeit bis zur vollständigen Trennung oder maximale Zeit von 60 Minuten wird notiert.
Anwendungen
- Qualitätskontrolle von Turbinenölen (PN-EN ISO 8068, DIN 51515)
- Prüfung von Hydraulikölen (HLP, HVLP) — Demulgierungseigenschaften
- Bewertung von Umlaufölen in Zentralschmiersystemen
- Kontrolle von Transformatorölen — Wassertrennung
- Überwachung der Öldegradation im Betrieb (Demulgierbarkeitsverschlechterung)
- Prüfung der Verunreinigungswirkung auf Öleigenschaften
- Formulierung und Entwicklung neuer Schmierstoffe
- Turbinen-OEM-Spezifikationen (Siemens, GE, Alstom)
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Ölvolumen | 40 mL |
| Wasservolumen | 40 mL (destilliert oder 1% NaCl) |
| Testtemperatur | 54 ± 1°C (oder 82 ± 1°C) |
| Mischzeit | 5 min (1500 U/min) |
| Ideales Ergebnis | 40/40/0 (30) — vollständige Trennung in 30 min |
| Akzeptables Ergebnis | Emulsion ≤3 mL in 30 min (oder 60 min) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 6614:1994
- Titel (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
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. Zylindervorbereitung
Zylinder mit Chromsäure oder Reinigungsmittel waschen, mit destilliertem Wasser spülen, dann mit Aceton. Trocknen.
2. Badvorbereitung
Bad auf 54°C aufheizen (oder 82°C wenn Ölviskosität >90 mm²/s bei 40°C). Auf Temperaturstabilisierung warten.
3. Öleinführung
40 mL Testöl abmessen und in Messzylinder gießen.
4. Wassereinführung
40 mL destilliertes Wasser (oder 1% NaCl-Lösung) zugeben.
5. Thermostatisierung
Zylinder in Bad stellen. Auf Temperaturausgleich warten (ca. 15–30 min bis Erreichen von 54°C).
6. Mischen
Rührer in Zylinder einführen. Mit 1500 U/min genau 5 Minuten mischen. Rührer ausschalten und aus Zylinder entfernen.
7. Trennungsbeobachtung
Stoppuhr starten. Alle 5 Minuten Ölschicht-, Wasserschicht- und Emulsionsvolumen ablesen und aufzeichnen (X/Y/Z).
8. Testabschluss
Beobachtung beenden wenn Emulsion = 0 mL (vollständige Trennung) oder nach 60 Minuten (wenn Trennung nicht erfolgte).
9. Ergebnisaufzeichnung
Ergebnis im Format X/Y/Z (T min) aufzeichnen: z.B. 40/37/3 (30) = nach 30 min: 40 mL Öl, 37 mL Wasser, 3 mL Emulsion.
10. Reinigung
Zylinder und Rührer mit Reinigungsmittel waschen, mit Wasser und Aceton spülen. Trocknen. Prüfen, ob keine Ölreste an Wänden.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Demulgierungsprüfgerät | Normalab NDE 710, Koehler K18400, Stanhope-Seta | 15.000–35.000 PLN |
| Thermostatbad | Wasser- oder Ölbad 54°C / 82°C, Stabilität ±1°C | 5.000–15.000 PLN |
| Messzylinder 100 mL | Glaszylinder mit 0,5 mL Graduierung, Schliffstopfen | 100–300 PLN / Stk. |
| Rührer mit Rührflügel | Elektrischer Rührer mit Drehzahlregelung, Rührflügel nach Norm | 2.000–5.000 PLN |
| Stoppuhr / Timer | Digitale Stoppuhr zur Zeitmessung von Mischen und Beobachtung | 50–200 PLN |
| Thermometer | Pt100-Kontaktthermometer, Genauigkeit ±0,5°C | 200–1.000 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Destilliertes Wasser | 7732-18-5 | Frisch destilliert, Leitfähigkeit <2 µS/cm, 40 mL pro Bestimmung |
| Natriumchlorid (NaCl) | 7647-14-5 | Zur Herstellung von 1% Lösung — verwendet in einigen maritimen Spezifikationen |
| Chromsäure oder Reinigungsmittel | — | Zum Waschen von Messzylindern (Entfernung von Ölschichten von Glasoberfläche) |
| Aceton | 67-64-1 | Zum Abschlussspülen von Zylindern und Rührer |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Heißes Bad (54°C oder 82°C) — Verbrennungsgefahr, wärmebeständige Handschuhe verwenden
- Chromsäure — hochgiftig und krebserregend (CMR), nur bei Notwendigkeit verwenden, Reinigungsmittel bevorzugen
- Öle — längeren Hautkontakt vermeiden, Nitrilhandschuhe verwenden
- Rotierender Rührer — keine Hände in Arbeitsbereich einführen, auf Spritzer achten
- Schutzbrille und Laborkittel erforderlich