Usuwanie laków z turbin i sprężarek odśrodkowych

Premiera VARTECH™ System Cleaner Techniczne pytania i odpowiedzi

Usuwanie laków z turbin i sprężarek odśrodkowych Usuwanie laków z turbin i sprężarek odśrodkowych
Opracowane we współpracy ze specjalistami z firmy Chevron Lubricants: Paulem Sly, pracującym jako Global Industrial OEM Specialist oraz Nathanem Knottsem, zajmującym stanowisko Global Brand Technical Manager
 
Informacje ogólne
 
Laki są częstym problemem układów z obiegiem oleju.  Mogą stwarzać poważne problemy podczas pracy i kosztować firmę miliony dolarów.  Nawet niewielkie ilości laków w układzie mogą powodować wadliwą pracę podzespołów: blokowanie zaworów, słabą wymianę ciepła, a nawet uszkodzenie łożysk.  Problemy te prowadzą także do zmniejszenia trwałości oleju i utraty wydajności maszyn.

Dlatego dużo uwagi poświęca się sposobom zmniejszania problemów z lakami.  W tym celu stosuje się różne metody, przy czym większość z nich na początku usuwa nagromadzone osady z układu olejowego, wdrażając następnie środki zapobiegania i kontroli.  Najpowszechniejsza metoda usuwania laków z układów z obiegiem oleju, takich jak turbiny i sprężarki, polega na tymczasowym dodaniu do układu chemicznych preparatów czyszczących.
 
Jakie są korzyści ze stosowania nowego preparatu VARTECH Industrial System Cleaner
 
W odróżnieniu od wielu konwencjonalnych środków czyszczących, nowy produkt Texaco, VARTECH Industrial System Cleaner:
 
  • jest kompatybilny z wieloma stosowanymi obecnie olejami w zalecanym stężeniu 5 - 20% objętości i przez zalecany czas (co pozwala na jego dłuższe pozostawienie w układzie i zasadniczo eliminuje potrzebę przepłukiwania)

    • powoduje minimalne zapychanie filtrów
    • jest kompatybilny z wieloma typami uszczelnień
  • podczas szeroko zakrojonych testów porównawczych w warunkach laboratoryjnych i eksploatacyjnych, okazał się niezwykle skuteczny w usuwaniu osadów
  • ma za zadanie rozpuszczanie osadów z laków osadzonych na wewnętrznych powierzchniach, a następnie ich stabilizację w oleju, umożliwiając usunięcie zanieczyszczeń podczas jego wymiany
  • charakteryzuje się lepkością 53 cSt, dzięki czemu jest skuteczny w przypadku oleju o lepkości zgodnej z ISO 32-68, nie wpływając na nią znacząco w zalecanych stężeniach
  • ma minimalny wpływ na zdolność oddzielania wody
  • ma minimalny wpływ na długoterminową wydajność nowego oleju, o ile jego pozostałości w tym oleju nie przekroczą 2%

 

Skąd mam wiedzieć, że mam problem z lakami? Paul Sly:
 
Symptomy osadów z laków bywają różne, nawet w identycznych układach. Do typowych należą: zablokowane serwozawory i zawory termostatyczne, zakleszczające się siłowniki hydrauliczne, nieskuteczne chłodnice oleju, powodujące wzrost jego temperatury, nagrzewanie się łożysk oraz subsynchroniczne drgania łożysk o dużej prędkości i uszczelnień.

Jakie testy wykażą, że to na pewno lak? Paul Sly:
 
Metody badania oleju można ogólnie podzielić na dwie kategorie: takie, które przewidują trwałość użytkową oleju oraz takie, które mierzą jego obecną wydajność. Słowem kluczowym jest tu „olej”. Pierwszy rodzaj analizy wskaże jedynie na potencjalną możliwość pojawienia się laku w oleju. W najlepszym przypadku drugi rodzaj analizy wskaże ilość laku i jego prekursorów w oleju. Żadne z tych badań nie wskaże na osady z laków na powierzchniach urządzeń ani nie da odpowiedzi na pytanie, czy te osady powodują problemy. Analiza oleju może zatem jedynie stanowić sugestię, a nie potwierdzenie, że problemy z pracą układu wynikają z obecności laków.
 
Dodatkowo wszystkie badania analizy oleju stosowane do wykrywania problemów z lakami wiążą się z pewnymi wyzwaniami:
 
  • Testowane próbki oleju mogą nie być reprezentatywne dla oleju w całym układzie
  • Tendencja do tworzenia laków może się zmieniać w ciągu roku, w zależności od stopnia wykorzystania układu – produkty degradacji często wytrącają się, tworząc osad, w trakcie przestojów
  • Prekursory laków trudno jest mierzyć, ponieważ (a) są bardzo małe (czasami < 0,1 μm) i (b) metodologie badań uwzględniają jedynie miękkie prekursory laku w zawiesinie, jednak prekursory rozpuszczają się w oleju i w zależności od postępowania z próbką mogą być zawarte w zawiesinie lub nie
  • Dla określenia predyspozycji do powstania laków, a zarazem predyspozycji do ich osadzania się, testy mierzą ogólne „zdrowie” oleju i pakietu dodatków uszlachetniających bądź ilość prekursorów laków w oleju

Nie ma bezpośredniego, ostatecznego sposobu weryfikacji problemów układu związanych z lakami, który nie wymagałby pomiaru najważniejszych parametrów, takich jak histereza zaworu lub skuteczność pracy chłodnicy oleju, czy też demontażu układu dla wizualnego określenia przyczyny. Więcej informacji zawarto w przewodniku po testach pozwalających wykryć laki.
 
Jak długo mogę pozostawić środek czyszczący w układzie? Paul Sly:

W przypadku większości preparatów czyszczących, skuteczne czyszczenie trwa od 1 do 30 dni. Najdłuższy czas, przez jaki VARTECH Industrial System Cleaner testowany był w układzie, to pięć miesięcy.

Preparaty te mają spowodować przeniesienie osadów laku z powierzchni podzespołów do oleju. Olej zawierający cząstki zanieczyszczeń nie jest tak skuteczny, jak świeży olej bez zabrudzeń. Dlatego do dobrych praktyk należy wymiana oleju, kiedy środek czyszczący zadziała.

Współczesne oleje są zaawansowane technologicznie i wysoce skuteczne. Ponieważ preparaty czyszczące nie należą do ich oryginalnego składu, zachowanie się oleju z dodatkiem takiego preparatu w dłuższej perspektywie czasu trudno jest przewidzieć. Dlatego należy przyjąć, że przy dłuższym stosowaniu środki czyszczące mogą mieć faktyczny wpływ na skuteczność oleju.

Jak długo należy pozostawić VARTECH Industrial Cleaner w układzie? Paul Sly:

Zasadniczo, im dłużej środek pozostaje w układzie, tym więcej laków usuwa, jednak do czasu. Nawet w przypadku najlepszych środków czyszczących, olej który uległ poważnej degradacji może wchłonąć jedynie określoną ilość laków.

Czy środek czyszczący usunie wszystkie laki z układu? Paul Sly:

Raczej nie uda się usunąć każdej cząstki laku. Skład chemiczny laków jest różny w różnych częściach układu. Niektóre związki chemiczne, takie jak miękkie laki w chłodnicach czy szlam na dnie zbiorników, często dają się szybko i całkowicie usunąć. Twarde osady spolimeryzowane lub takie, które zawierają zanieczyszczenia, są uporczywe i mogą pozostać po czyszczeniu.

Obszary o małym przepływie czy niskich temperaturach raczej nie zostaną całkowicie oczyszczone, choć dobry preparat czyszczący zmiękczy lak, ułatwiając jego ręczne usuwanie.

Dlaczego nie należy spuszczać oleju z zimnego układu? Paul Sly:

Rozpuszczalność laków w oleju uzależniona jest w dużym stopniu od temperatury. Spuszczanie ciepłego oleju (o temperaturze bezpiecznej dla obsługującego) niedługo po zakończeniu pracy zapewnia maksymalne usunięcie zawieszonych w nim osadów. Pozostawienie oleju w bezruchu do ostygnięcia przez więcej niż kilka godzin może spowodować ponowne pojawienie się osadów na ściankach maszyn.

Dlaczego ściany zbiornika są brudne po użyciu preparatu czyszczącego? Paul Sly:

Laki osadzające się na ścianach zbiornika (często w jego górnej części) mają dostęp do tlenu z powietrza w przestrzeni czołowej, co umożliwia dalszą polimeryzację osadów, przez co są one trudne do usunięcia.

Zbiorniki należą często do obszarów o małym przepływie i niskiej temperaturze: oba te czynniki osłabiają efekt czyszczący. Dotyczy to wszystkich preparatów czyszczących.

Dlaczego właz do zbiornika jest brudny po użyciu preparatu czyszczącego? Paul Sly:

Właz do zbiornika znajduje się zazwyczaj w jego górnej części, poza zasięgiem oleju zawierającego preparat czyszczący.

Dlaczego preparat czyszczący nie oczyścił części układu, w których zalega olej? Paul Sly:

Czyszczenie uzależnione jest od przepływu oleju, który powoduje rozpuszczanie i usuwanie laków z danego obszaru. Minimalny przepływ często oznacza minimalne czyszczenie.

Czy preparat czyszczący spowoduje zablokowanie filtrów w układzie? Paul Sly:

Niektóre alternatywne preparaty czyszczące mogą zablokować filtry, choć jest to uzależnione od składu chemicznego laków i oleju, rodzaju osadów oraz konfiguracji układu. Podczas czyszczenia dobrą praktyką jest posiadanie zapasowych filtrów.

Różnica ciśnień w filtrze może wzrosnąć podczas czyszczenia, w zależności od ilości i charakterystyki laków usuniętych z powierzchni podzespołów do oleju; większe fragmenty laków mogą osiadać na filtrze, zwiększając ciśnienie. Twarde cząstki (jeżeli są obecne) tkwiące wcześniej w lepkim laku mogą także zostać wychwycone przez filtr, zwiększając różnicę ciśnień.

VARTECH Industrial System Cleaner przeszedł wyczerpujące testy eksploatacyjne, powodując czasami niewielki wzrost różnicy ciśnień filtra, który jednak nigdy nie przekroczył wartości alarmowych, nawet w przypadku maszyn, w których inne środki czyszczące wielokrotnie powodowały takie przekroczenie.

 

Dlaczego należy usuwać laki z układu? Paul Sly:

 

Laki wpływają zarówno na działanie maszyny, jak i skuteczność nowego, wymienionego oleju. Usunięcie laków często przywraca sprawność i wydajność maszyny oraz przygotowuje układ do lepszego działania po wymianie oleju.

 

W jaki sposób preparat czyszczący wpłynie na obsługę układu? Paul Sly:


Większość maszyn może działać normalnie w czasie, gdy w układzie znajduje się preparat czyszczący. Po dodaniu preparatu do oleju, należy obserwować parametry robocze, aby:

 

  • Zdobyć dowody na skuteczność czyszczenia, takie jak zmiana temperatury, większy przepływ czy widoczne znikanie osadów
  • Sprawdzić, czy filtry nie wymagają wymiany (niektóre środki czyszczące mogą blokować filtry)

 

Dlaczego przed wlaniem świeżego oleju należy układ skutecznie opróżnić? Paul Sly:

 

Stary olej, który uległ degradacji, zmieszany z nowo dodanym olejem, zmniejsza jego wydajność. Pozostałości preparatu czyszczącego wpłyną zarówno na skuteczność, jak i trwałość świeżego oleju. Niektóre inne preparaty czyszczące są tak niekompatybilne ze świeżym olejem, że mogą skrócić jego trwałość o ⅔, według badania RPVOT (stabilności oksydacyjnej).

 

VARTECH Industrial System Cleaner stworzono specjalnie z myślą o kompatybilności z większością olejów turbinowych, co pomaga minimalizować wpływ pozostałości preparatu na świeży olej.

 

Czy po czyszczeniu muszę przepłukać układ? Paul Sly:

 

Przepłukiwanie układu to dobra praktyka przy każdej wymianie oleju, pozwalająca usunąć stary olej, który uległ degradacji, ze wszystkich części układu, szczególnie jeżeli zaistnieją następujące warunki:

 

  • Przed czyszczeniem używany olej ulegał szybkiej degradacji lub uległ jej już wcześniej w bardzo dużym stopniu
  • Przed czyszczeniem układ był silnie zabrudzony
  • Po spuszczeniu oleju w układzie pozostało ponad 10% mieszaniny oleju z preparatem czyszczącym

 

Całkowite spuszczenie mieszaniny starego oleju i preparatu czyszczącego, wraz z tym, co zostało uwięzione w układzie, pomaga zmniejszać negatywny wpływ na wydajność nowego oleju i może ograniczać potrzebę płukania.

 

VARTECH Industrial System Cleaner stworzono z myślą o dużej kompatybilności z nowoczesnymi wysokiej klasy olejami, co pomaga minimalizować ryzyko związane z niekompletnym spuszczeniem czy wypłukaniem oleju

 

Czy sam mogę zastosować preparat, czy potrzebna jest do tego firma serwisowa? Paul Sly:

 

Zależy to od stopnia złożoności układu oraz umiejętności pracowników Państwa firmy. Zwyczajne dodanie preparatu czyszczącego, uruchomienie układu, a następnie całkowita wymiana oleju mogą okazać się skuteczne. Firma serwisowa często dysponuje cennym doświadczeniem i może być bardzo pomocna w przypadku ograniczonego dostępu przy wycieraniu zbiornika, utylizacji oleju w sposób certyfikowany, wymianie filtrów i zapewnieniu dodatkowego źródła ciepła podczas czyszczenia zdemontowanych elementów. Może się również przydać przy określaniu długości stosowania i stężenia preparatu czyszczącego.

 

Skąd mam wiedzieć, czy preparat czyszczący zadziałał? Paul Sly:

 

Dowody znajdziemy w różnych obszarach i nie każdy z nich dotyczy wszystkich układów:

 

  • obniżona temperatura chłodnic oleju
  • niższa temperatura łożysk
  • mniejsze blokowanie zaworów czy opóźnienie działania (histereza)
  • ograniczenie drgań
  • mniej osadów przy kontroli wizualnej
  • ciemnienie oleju - wskaźnik badania kolometrycznego membrany (MPC) często natychmiast się obniża i pozostaje bardzo niski podczas czyszczenia, ponieważ nierozpuszczalne prekursory laków, rejestrowane podczas MPC, pozostają ustabilizowane w oleju
  • zanieczyszczenia wychwycone przez filtry
  • analiza zużytego oleju

 

Jak długo po czyszczeniu układ pozostanie czysty? Paul Sly:

 

Zależy to od tego, czy usunięto przyczynę degradacji oleju. Znalezienie i wyeliminowanie przyczyny degradacji oleju w konkretnym układzie znacznie wydłuży trwałość oleju i czystość układu. Układ dłużej pozostanie czysty, jeżeli poradzimy sobie z problemami powodującymi psucie oleju i wypełnimy go olejem wysokiej jakości, odpornym na tworzenie się laków.

 

Jak często należy stosować środek czyszczący? Paul Sly:

 

Wielu operatorów stosuje chemiczny preparat czyszczący podczas każdej wymiany oleju. Inni wolą wykonać czyszczenie, kiedy praca maszyny wskazuje na obecność osadów z laku. Rozważenie ewentualnej potrzeby czyszczenia powinno być częścią każdej planowanej wymiany oleju.

 

Czy mogę dodać VARTECH Industrial System Cleaner do oleju, tak aby ten stał się olejem odpornym na laki? Nathan Knotts:

 

Nie, oleje Texaco Lubricants z technologią VARTECH zostały tak zestawione, aby mieć właściwości umożliwiające kontrolę laków. VARTECH Industrial System Cleaner przeznaczony jest do czyszczenia układów i ma inny skład.

 

Czy mogę zastosować VARTECH Industrial System Cleaner jako dodatek wydłużający trwałość oleju?  Nathan Knotts:

 

Texaco nie zaleca takiego podejścia, ponieważ:

 

  • Współczesne wysokiej klasy oleje mają zaawansowany technologicznie skład, a związki chemiczne zawarte w preparatach czyszczących mogą negatywnie wpłynąć na równowagę jego składników, co z kolei po pewnym czasie może zmieniać jego działanie w nieprzewidziany sposób
  • Laki i inne cząstki zanieczyszczeń pozostają w układzie do czasu ich usunięcia wraz z olejem

 

VARTECH Industrial System Cleaner stworzono jako preparat czyszczący, stosowany przed wymianą oleju, właśnie po to, aby pomóc uniknąć tych problemów. Jego składniki nie są przystosowane do długotrwałego użytkowania, na przykład przez kilka lat, jak to bywa w przypadku olejów turbinowych

 

Czy mogę zastosować VARTECH Industrial System Cleaner do innych maszyn niż turbiny? Paul Sly:

 

VARTECH Industrial System Cleaner został przetestowany i jest zalecany do sprężarek odśrodkowych i śrubowych.

 

  • VARTECH Industrial System Cleaner przeznaczony jest do dodawania do olejów mineralnych i syntetycznych PAO, jednak nie do egzotycznych olejów syntetycznych takich jak PAG, POE czy oleje diestrowe
  • Sprężarki śrubowe smarowane zanurzeniowo współpracują z wieloma rodzajami gazów, z których nie wszystkie przetestowano, dlatego rezultat może być różny w zależności od stosowanego gazu
  • VARTECH Industrial System Cleaner nie jest idealnym ani zalecanym preparatem do sprężarek tłokowych, ponieważ laki często osadzają się tam w zaworach, które mają niewielką styczność z olejem. Ponadto mniejsza lepkość (55 cSt) preparatu VARTECH Industrial System Cleaner może zmniejszać lepkość oleju poniżej wartości zalecanej przez OEM

 

Stosowanie preparatu VARTECH Industrial System Cleaner w układach wymiany ciepła może być korzystne, jednak testy oraz instrukcje dotyczące stosowania nie zostały jeszcze ukończone. VARTECH Industrial System Cleaner nie jest idealnym ani zalecanym preparatem do silników na gaz ziemny, ponieważ laki pojawiają się w nich często na trzonkach i prowadnicach zaworu, mających mały przepływ oleju, a przy tym mniejsza lepkość (55 cSt) preparatu VARTECH Industrial System Cleaner może zmniejszać lepkość oleju (zazwyczaj 150 cSt) poniżej wartości zalecanej przez OEM.

 

Marka Texaco nie ukończyła jeszcze testów VARTECH Industrial System Cleaner w układach hydraulicznych

Paul Sly
Paul Sly is a Technical Advisor for Chevron with a BS in Mechanical Engineering and CLS and OMA-1 certifications in the lubricants field. His career includes 13 years at Caterpillar Engine Division and 18 years at Chevron, including managing the ISOCLEAN® contamination control program for the past decade and as Chevron’s top field specialist in the power generation industry for both turbine and reciprocating engine applications. This field experience has built his reputation as a subject matter expert in turbine oil, including varnish issues, hydraulics, gas engines, compressors and gear boxes supporting Chevron and customer operations around the globe.

Other articles you may be interested in.