Dầu bôi trơn chịu nhiệt và những bí mật đáng giá cả triệu đô
Dầu bôi trơn chịu nhiệt là một trong những loại dầu bôi trơn công nghiệp phổ biến và có vai trò vô cùng quan trọng đối với máy móc công nghiệp. Nó có thể giúp chủ nhà máy tiết kiệm hàng triệu đô la nhưng cũng có thể khiến họ mất cả đống gia tài.
Tại sao lại như vậy?
Hãy cùng tìm hiểu ngay về dầu bôi trơn chịu nhiệt ngay trong bài viết này.
Xem ngay những bài viết hay về dầu bôi trơn giúp công việc của bạn dễ dàng hơn:
Các tiêu chí chọn dầu bôi trơn chịu nhiệt
Có nhiều tiêu chí cần xem xét khi lựa chọn dầu bôi trơn chịu nhiệt cho các thiết bị bôi trơn bằng mỡ và hoạt động ở nhiệt độ nóng trong thời gian dài.
Việc lựa chọn phải bao gồm việc xem xét loại dầu bôi trơn chịu nhiệt và độ nhớt, chỉ số độ nhớt của dầu, loại chất làm đặc, độ ổn định của thành phần được tạo thành bởi dầu và chất làm đặc, thành phần phụ gia và tính chất, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ vận hành, ô nhiễm khí quyển, tải, tốc độ, tái phân phối khoảng thời gian, v.v.
Với nhiều chi tiết khác nhau để xem xét, việc lựa chọn mỡ bôi trơn phải phù hợp với điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt của máy móc. Nó sẽ đặt ra một số yêu cầu kỹ thuật về dầu bôi trơn chịu nhiệt khó khăn hơn.
Với nhiều tùy chọn, tiềm năng cho các vấn đề không tương thích và giá cao cho một sản phẩm dầu bôi trơn chịu nhiệt, kỹ sư quản lý dầu bôi trơn phải có chọn lọc và phân loại kỹ càng khi tìm nguồn cung ứng sản phẩm để đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu nhiệt độ cao.
Nhiệt độ cao
‘Cao’ là mức độ tương đối khi mô tả các điều kiện nhiệt độ.
Vòng bi chạy trong ứng dụng bảng cuộn cán thép có thể tiếp xúc với nhiệt độ quá trình là vài trăm độ và có thể chịu nhiệt độ ổn định từ 250ºF đến 300ºF (120ºC đến ± 150ºC).
Lắp ráp ô tô treo các bộ phận kim loại sơn trên băng tải dài và đưa chúng qua các lò sấy lớn để làm khô bề mặt kim loại sơn. Nhiệt độ hoạt động của các lò đốt gas này được duy trì ở mức 400ºF (205ºC).
Trong hai trường hợp này, các tiêu chí lựa chọn khác nhau khá đáng kể. Ngoài khả năng chịu nhiệt, dầu mỡ được sử dụng trong ứng dụng nhà máy thép nóng có thể yêu cầu khả năng chịu tải đặc biệt, ổn định oxy hóa, độ ổn định cơ học, khả năng chống rửa nước và khả năng bơm tốt, và với mức giá phù hợp với khối lượng tiêu thụ lớn. Với tất cả các yếu tố quan trọng cần xem xét, nó rất hữu ích để có một chiến lược lựa chọn mỡ.
Chiến lược lựa chọn dầu bôi trơn chịu nhiệt
Một điểm khởi đầu hợp lý để lựa chọn dầu bôi trơn chịu nhiệt độ cao là xem xét bản chất của nhiệt độ và nguyên nhân gây suy thoái sản phẩm. Dầu bôi trơn chịu nhiệt có thể được chia theo nhiệt độ như trong Bảng 1.
Có mối tương quan chung giữa phạm vi nhiệt độ cho phép của dầu bôi trơn và giá dự kiến trên mỗi pound. Ví dụ, một loại dầu hydrocacbon có chứa flo (loại dầu tổng hợp) có thể hoạt động hiệu quả cao tới 570ºF (300ºC) nhưng cũng có thể tốn hàng trăm đô la mỗi pound.
Dầu bôi trơn chịu nhiệt theo thời gian sẽ bị suy thoái, những yếu tố đó là: ổn định cơ học (cắt và căng thẳng), ổn định oxy hóa và ổn định nhiệt. Ứng suất oxy hóa và nhiệt có liên quan đến nhau. Các ứng dụng nhiệt độ cao thường sẽ làm giảm mỡ thông qua ứng suất nhiệt, kết hợp với việc oxy hóa xảy ra nếu sản phẩm tiếp xúc với không khí. Điều này tương tự như những gì được tiên đoán với hầu hết các ứng dụng bôi trơn bằng dầu công nghiệp.
Tính chất của dầu bôi trơn nhiệt
Dầu gốc
Khi lựa chọn chất bôi trơn cho các ứng dụng bôi trơn bằng dầu, người ta thường bắt đầu với việc xem xét các đặc tính hiệu suất dầu gốc. Đây cũng là một điểm khởi đầu tốt cho các sản phẩm dầu mỡ. Dầu bao gồm ba thành phần: dầu gốc, chất làm đặc và gói phụ gia. Có nhiều tùy chọn mà từ đó nhà sản xuất tạo ra sản phẩm cuối cùng. Bảng 2 bao gồm một số tùy chọn này.
Dầu gốc có thể được chia thành hai loại là dầu khoáng và tổng hợp. Dầu khoáng là thành phần cơ sở dầu được sử dụng rộng rãi nhất, chiếm khoảng 95% dầu bôi trơn được sản xuất. Este tổng hợp và PAO (hydrocacbon tổng hợp) được dùng nhiều thứ hai, tiếp theo là silicon và một số loại dầu tổng hợp kỳ lạ khác.
Viện Dầu mỏ Mỹ chia dầu gốc thành năm loại có ích trong bước đầu lựa chọn dầu gốc theo giới hạn hiệu suất.
Các sản phẩm nhóm I là các kho chứa dầu hỏa paraffinic có chứa tinh dầu naphthenic và dung môi tinh chế với tỷ lệ phần trăm cao các phân tử không bão hòa ‘không ổn định’ có xu hướng thúc đẩy quá trình oxy hóa. Ngoài ra, còn có các sản phẩm phân cực còn lại trong các loại dầu gốc nhóm I được gọi là heterocycles (phân tử nitơ, lưu huỳnh và oxy). Mặc dù các sản phẩm tích cực phản ứng, chúng giúp giải thể hoặc phân tán các chất phụ gia để tạo ra sản phẩm cuối cùng.
Nhóm II và Nhóm III là các loại dầu khoáng trải qua quá trình xử lý rộng rãi để loại bỏ các phân tử phản ứng và bão hòa (với hydro) các phân tử để cải thiện sự ổn định. Trong một nghĩa nào đó, các loại dầu gốc này giống như các hydrocacbon tổng hợp nhóm IV (PAOs) hơn các loại dầu khoáng nhóm I. Các tính chất oxy hóa và nhiệt có thể rất tốt như là kết quả của việc loại bỏ các phân tử dị vòng phản ứng.
Các hydrocacbon tổng hợp nhóm IV (chất lỏng SHC) được tạo ra bằng cách kết hợp hai hoặc nhiều hydrocacbon nhỏ hơn để tổng hợp các phân tử lớn hơn. Những chất lỏng này có thể có độ ổn định tốt hơn một chút, nhưng sẽ có một mức giá cao hơn. Dầu gốc nhóm V có một đường phân hủy đã được xác định nhưng khác nhau (không phải chủ yếu là nhiệt hoặc oxy hóa).
Dầu gốc gốc khoáng và tổng hợp làm giảm nhiệt, kết hợp với sự thoái hóa oxy hóa nếu sản phẩm tiếp xúc với không khí. Điểm phá vỡ mà tại đó các phân tử cá thể trong dầu khoáng tổng hợp cao (Nhóm II +, Nhóm III) và hydrocacbon tổng hợp sẽ bắt đầu giải phóng các nguyên tử cacbon từ chuỗi phân tử, khoảng 536ºF đến 608ºF (280ºC đến 320ºC).
Nhà sản xuất dầu bôi trơn chịu nhiệt sẽ chọn nguyên liệu cho sự quen thuộc của họ, và có lẽ là nguyên liệu sẵn có. Nếu nhà sản xuất tạo ra một loại chất lỏng cơ bản tổng hợp và quen thuộc với các cơ chế tiêu hủy khác nhau của chất lỏng đó, thì có khả năng loại cơ sở tổng hợp này thường được chọn để phát triển sản phẩm mới.
Đọc thêm:
Chất làm đặc
Các vật liệu được chọn làm chất làm đặc dầu bôi trơn chịu nhiệt có thể là chất hữu cơ, chẳng hạn như polyurea; hay vô cơ chẳng hạn như đất sét hoặc silica bốc khói; hoặc xàphòng/xà phòng phức hợp, chẳng hạn như lithium, nhôm hoặc phức hợp canxi sulfonat. Tính hữu ích của dầu mỡ theo thời gian phụ thuộc vào tổng thể chứ không chỉ dựa vào chất làm đặc hoặc loại dầu gốc. Ví dụ, silica có điểm nóng chảy là 2.732ºF (1.500ºC) là một ví dụ cực đoan.
Tuy nhiên, do hiệu suất mỡ phụ thuộc vào sự kết hợp của vật liệu, điều này không đại diện cho phạm vi nhiệt độ hữu ích. Một số dầu bôi trơn chịu nhiệt dày (bentonite) có thể tương tự có các điểm nóng chảy rất cao, với các điểm nóng chảy trên các tờ dữ liệu sản phẩm là 500ºC hoặc cao hơn. Đối với các sản phẩm không tiếp xúc này, dầu bôi trơn sẽ cháy ở nhiệt độ cao, để lại dư lượng hydrocarbon và chất làm đặc.
Hệ thống chất làm đặc polyurea hữu cơ cung cấp các giới hạn phạm vi nhiệt độ tương tự như mỡ bôi trơn bằng xà phòng kim loại, nhưng bổ sung nó có đặc tính chống oxy hóa và chống mài mòn đến từ chất làm đặc. Chất làm đặc Polyurea có thể trở nên phổ biến hơn nhưng chúng rất khó sản xuất, đòi hỏi phải xử lý một số vật liệu độc hại.
Trong khi chất làm đặc có điểm nóng chảy cao, thành phần bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ cao dựa vào giới hạn nhiệt độ. Tuy nhiên, nó không có xu hướng pro-oxidant của mỡ bôi trơn bằng xà phòng kim loại. Ngoại lệ là hệ thống làm giàu phức tạp canxi sulfonate. Tương tự như polyurea, nó sở hữu chất chống oxy hóa vốn có, tính chất chống gỉ vốn có, nhưng ngoài ra còn có các điểm rơi cao vốn có và tính chất chống mài mòn/EP.
Tùy chọn thể loại thứ ba là xà phòng bằng kim loại hoặc hệ thống làm xà phòng phức hợp. Dầu mỡ dày phức tạp Lithium có giới hạn nhiệt độ tối đa vượt trội so với mỡ lithium đơn giản, bởi vì chất làm đặc cung cấp các giới hạn suy thoái nhiệt cao hơn.
Nói chung, chất làm đặc xà phòng kim loại có giới hạn suy thoái nhiệt nằm trong khoảng từ 250ºF đến 430ºF (120ºC và 220ºC). Tuy nhiên, trừ các thành phần mỡ được bổ sung đúng cách chống lại quá trình oxy hóa và suy thoái nhiệt, sản phẩm cuối cùng cho thấy một điểm nóng chảy là 500ºF (260ºC) hoặc cao hơn sẽ không có bất kỳ hữu ích hơn cho dịch vụ lâu dài hơn một mỡ với một điểm nóng chảy thấp.
Dầu bôi trơn bán chạy nhất tại Xangdaudaihung.com:
Chất phụ gia
Các chất phụ gia được lựa chọn để sản xuất dầu bôi trơn chịu nhiệt cũng phải được xem như các bộ phận của toàn bộ quá trình hơn là các bộ phận rời rạc đơn giản mà phải chịu được các giới hạn thử nghiệm đã đặt ra. Các chất phụ gia có xu hướng cung cấp tính chất cho dầu bôi trơn chịu nhiệt: ổn định oxy hóa, chống ăn mòn, chống mài mòn, đặc tính lưu lượng nhiệt độ thấp, khả năng chống nước,…
Các chất phụ gia phải có khả năng làm việc hiệp đồng với chất làm đặc và dầu để dẫn đến một hỗn hợp cân bằng, ổn định của ba thành phần riêng biệt.
Khả năng tương thích dầu bôi trơn chịu nhiệt ở nhiệt độ cao
Khả năng tương thích, hoặc không tương thích, giữa mỡ bôi trơn nhiệt độ cao phải được giải quyết trước khi lựa chọn. Bởi vì mỡ bôi trơn đại diện cho một hỗn hợp phức tạp của hóa chất với một sự cân bằng được xác định và thiết kế, việc bổ sung các hóa chất không có kế hoạch có xu hướng làm rối loạn sự cân bằng và làm giảm mức độ hiệu suất.
Theo nguyên tắc tỷ lệ Arrhenius, phản ứng hóa học tăng gấp đôi cho mỗi lần nhiệt độ tăng 10ºC, các vấn đề không tương thích rõ rệt hơn ở nhiệt độ cao. Việc thiếu khả năng tương thích xuất hiện như mỡ mỏng. Nếu mỏng xảy ra, người dùng có thể tái lập để đưa ra sản phẩm gốc cho đến khi vấn đề chấm dứt.
Ngoài ra, người dùng có một sự lựa chọn khó khăn hơn để thực hiện, yêu cầu tháo dỡ thiết bị để loại bỏ sản phẩm gốc và làm sạch hệ thống. Các chất làm đặc, phụ gia và các loại dầu gốc có thể có vấn đề ở các khoảng nhiệt độ khác nhau và giới hạn thời gian sử dụng. Trước khi chuyển đổi hệ thống chính thành mỡ mới, kiểm tra toàn diện có thể được bảo hành để ngăn ngừa sự chậm trễ đáng kể về chi phí và thời gian do các vấn đề bảo trì lâu dài.
Trong khi thử nghiệm được bảo hành khi thay đổi giữa các lớp chất làm đặc, ít có khả năng xảy ra sự cố khi chuyển đổi trong gia đình xà phòng bằng kim loại hoặc các sản phẩm xà phòng phức tạp (lithium to lithium, lithium phức tạp đến lithium phức tạp nhôm phức hợp nhôm, v.v … .).
Dầu bôi trơn chịu nhiệt thường sẽ làm mềm khi đạt đến giới hạn tới hạn (tuy nhiên cũng có thể làm cứng), hậu quả của ma trận giữa phụ gia, dầu và chất làm đặc trở nên không ổn định và phân hủy. Rất khó để xác định chính xác khi nào sự phân hủy sẽ xảy ra, xem xét nhiệt độ và dòng thời gian. Khi các biến được giới thiệu, chẳng hạn như một hỗn hợp hóa chất mới (kết quả của việc trộn dầu bôi trơn chịu nhiệt), nó trở nên khó dự đoán kết quả hơn. Điều này chỉ ra tầm quan trọng của việc không trộn lẫn dầu bôi trơn chịu nhiệt.
Với các sản phẩm dầu bôi trơn chịu nhiệt cao được thiết kế đặc biệt, những vấn đề này có thể trở nên rõ rệt hơn. Nhiều chất lỏng kỳ lạ được sử dụng trong dầu bôi trơn chịu nhiệt (polyethylen flo hóa, polyetyl perfluro, phenal-polyethers, silicon, vv) sẽ kéo dài hơn hệ thống làm dày của chúng.
Nếu một thành phần dầu mỡ đặc biệt nhạy cảm với độ ẩm, thì bất kể khả năng chịu được nhiệt của dầu mỡ đến đâu thì việc sử dụng sản phẩm phải được cân nhắc đến yếu tố chống lại nguy cơ suy giảm độ ẩm của quá trình suy thoái dầu bôi trơn chịu nhiệt.
Nó có thể là không khôn ngoan để sử dụng một loại dầu glycol hòa tan trong dầu trong một ứng dụng có độ ẩm cao, chẳng hạn như một hệ thống rửa băng tải. Mặc dù chất lỏng có thể có khả năng chống lại sự phân hủy nhiệt từ nhiệt của hệ thống sấy, độ ẩm đặt ra một nguy cơ hiệu suất có thể không được loại bỏ hoàn toàn.
Làm cách nào để biết liệu một dầu bôi trơn chịu nhiệt có đảm bảo một sản phẩm có hiệu suất đặc biệt hay không?
Bởi vì các loại dầu, chất phụ gia và bazơ sẽ phản ứng ở các mức độ khác nhau cần cân nhắc xem dầu bôi trơn chịu nhiệt có thể hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao hay không. Nếu nó có thể liên tục ở 392ºF (200ºC) hoặc cao hơn thì sau đó nó có thể dùng cho các sản phẩm cao cấp hơn sau khi thử nghiệm thích hợp. Nếu nhiệt độ không liên tục, thì một sản phẩm tầng giữa có thể hữu ích ngang nhau với các khoảng thời gian tái điều chỉnh thích hợp.
Cách chọn dầu bôi trơn chịu nhiệt
Thực hiện theo các bước sau để chọn dầu bôi trơn chịu nhiệt:
- Xác định phạm vi nhiệt độ thực. Nhiệt độ hoạt động có thể ít hơn so với những gì nó thông báo. Sử dụng cảm biến tiếp xúc hoặc không tiếp xúc để đo nhiệt độ hoạt động của dầu bôi trơn chịu nhiệt. Nó có vượt quá 392ºF (200ºC) hay không?
- Máy móc hoạt động với nhiệt độ cao liên tục hay không liên tục? Nếu nó liên tục, hãy tìm một sản phẩm hàng đầu đáp ứng các yêu cầu hoạt động.
- Chu trình làm nóng và làm mát có đi cùng với các khoảng thời gian hoạt động và không hoạt động của máy móc không? Hãy xem xét nếu độ ẩm có thể tác động đến máy móc thông qua một trong hai bầu không khí hoặc sự chuyển động.
- Khoảng thời gian hoặc cơ hội thay thế dầu bôi trơn chịu nhiệt hợp lý là gì? Nếu việc tái phân phối khó khăn, thì hãy xem xét một sản phẩm hàng đầu để đạt được chi phí sử dụng thấp hơn mặc dù nó đắt hơn.
- Xem xét bất kỳ vấn đề lãng phí. Sản phẩm có thể bị rơi rớt trong quá trình không? Tần số và khối lượng tái cân bằng phải được cân bằng với các vấn đề lãng phí sản phẩm.
Đọc thêm các bài viết cung cấp nhiều thông tin hữu ích về dầu bôi trơn:
Mọi thông tin tư vấn và đặt hàng, quý khách hàng vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN XĂNG DẦU DẦU KHÍ ĐẠI HÙNG
Địa chỉ: Tầng 28, Số 58 Tố Hữu, Tòa nhà C14 - TPHà Nội.
DĐ: 0916461699
Email: daihungpetro@gmail.com
Mua hàng tại Xăng Dầu Đại Hùng chúng tôi luôn cam kết:
– Có giấy chứng nhận sản phẩm chính hãng.
– Hàng hóa đảm bảo 100% dầu chính hãng.
– Chúng tôi Cam kết hoàn lại tiền nếu dầu kém chất lượng, chất lượng lỗi…
– Cam kết giá tốt (vì Quý khách mua hàng trực tiếp, không tình trạng làm giá, giá chênh qua trung tâm thương mại.).
Với dịch vụ chăm sóc khách hàng rất tốt và chất lượng hàng đầu , giá thành sản phẩm cạnh tranh nhất , chất lượng sản phẩm, công nợ, vận chuyển miễn phí thì hiện nay Xăng Dầu Đại Hùng là nhà phân phối dầu nhớt số 1 đáp ứng được điều đó.
