Водно-гликолевые огнестойкие гидравлические жидкости
К огнестойким жидкостям относятся синтетические материалы, такие как сложные эфиры фосфорной кислоты или смеси сложных эфиров и минералов, а также составы на водной основе, такие как водно-масляные эмульсии или водно-гликолевые смеси.
Водно-гликолевые жидкости зарекомендовали себя как отличные огнестойкие гидравлические жидкости. Огнестойкость этих жидкостей зависит от испарения воды и удушающего действия пара.
Водно-гликолевые жидкости - вязкость, качество смазки, диапазон рабочих температур, коррозионная стойкость
Другими важными эксплуатационными характеристиками этих жидкостей являются вязкость, качество смазки, диапазон рабочих температур, коррозионная стойкость, совместимость с системой и техническое обслуживание жидкости.
Превосходная огнестойкость в сочетании с хорошей стоимостью и эффективностью делает водно-гликолевые жидкости правильным выбором для многих промышленных применений. С годами во всем мире увеличилось количество применений промышленных гидравлических систем.
Требования к эксплуатационным характеристикам гидравлической жидкости возросли в плане рабочего давления, безопасности и надежности. По мере увеличения рабочего давления также возрастает риск возгорания из-за разрыва трубопроводов. Необходимо сбалансировать нормативные и страховые интересы руководства с требованиями к оборудованию для эффективной смазки, защиты от износа и коррозии.
Водно-гликолевые жидкости - состав и функции
Водно-гликолевые жидкости состоят из раствора воды, этилен- или диэтиленгликоля, высокомолекулярного полигликоля и пакета присадок. Смесь воды и гликоля обычно содержит от 38 до 45 процентов воды. Эти жидкости обычно содержат красную или розовую краску, чтобы облегчить их идентификацию.
При наличии воды в составе жидкостей испарение продолжается, и необходимо учитывать верхние пределы рабочей температуры. Необходимо периодически проверять содержание воды. Типичные рабочие температуры жидкостей должны поддерживаться ниже 150°F.
Полигликоль
Полигликоль представляет собой водорастворимый полимерный загуститель, состав которого может охватывать широкий диапазон вязкости. Полученные вязкостно-температурные свойства являются ньютоновскими и обеспечивают водным гликолям хорошую защиту от износа насоса при низкотемпературном холодном пуске, а также сводят к минимуму кавитацию.
Водно-гликолевые жидкости - пакет присадок
Пакет присадок обеспечивает коррозионную стойкость, пассивацию металла, совместимость с уплотнениями и шлангами, стойкость к окислению, антимикробные свойства и противоизносные свойства. При плотности около 1,0 примеси минерального масла могут плавать на поверхности жидкости и сниматься. Наконец, водно-гликолевые жидкости обладают лучшими свойствами теплопередачи по сравнению с другими огнестойкими жидкостями.
Приложения - Водно-гликолевые жидкости
Водно-гликолевые жидкости обычно имеют рабочий диапазон до 2000 фунтов на квадратный дюйм при температуре менее 150°F. Их смазывающие свойства очень хороши при умеренных нагрузках и при использовании только гидродинамической смазки. При высоких нагрузках на подшипники и экстремальных условиях граничной смазки следует ожидать более высоких скоростей износа. Типичные приложения включают в себя:
- Машины для литья под давлением
- Механизмы открывания дверей коксовых печей
- Механизмы наклона ковша
- Загрузчики и разрядники печей
- Базовая гидравлика кислородной печи
- Вилочные подъемники
- Портальные грузовики
- Электросварщики
- Стержневые, трубные и полосовые станы
- Ножницы для горячего металла
- Катапульты авианосца
- Воздушные мосты аэропорта
- МНЛЗ непрерывного действия
Существуют некоторые ограничения по применению из-за совместимости при использовании водно-гликолевых жидкостей. Что касается металлов, жидкость вызывает коррозию цинка, кадмия и неанодированного алюминия, а реакция с этими металлами вызывает быстрое ухудшение качества жидкости.
Уплотнение и прокладка из синтетического каучука хорошо совместимы, однако следует избегать материалов из полиуретана, кожи или пробки. Типичные краски размягчаются в присутствии водных гликолей; поэтому окрашенные поверхности должны быть окрашены красками на основе эпоксидной смолы.
Таблица 1. Классификация AISE № 171
Тестирование водно-гликолевой жидкости
Сначала следует провести испытания, чтобы измерить способность водно-гликолевой жидкости соответствовать техническим требованиям. При заправке в систему и во время использования водный гликоль следует периодически проверять в рамках программы технического обслуживания и контроля состояния.
Учитывая, что результаты рабочих характеристик жидкости могут значительно различаться, как показано в Таблице 2, характеристики жидкости, основанные на стандартизированных испытаниях (ASTM), должны иметь большое влияние на выбор продукта. Сталелитейный завод Среднего Запада недавно запросил пять основных имеющихся в продаже водно-гликолевых жидкостей для оценки смазочных характеристик. Таблица 2 показывает, что возможны значительные вариации. Пятая жидкость непригодна для использования.
Таблица 2. Сравнение производительности набора коммерчески доступных водно-гликолевых жидкостей
Обратите внимание на очевидное отсутствие корреляции в таблице 2 между испытанием лопастного насоса (комбинированная граничная и гидродинамическая смазка) и измерением граничной смазки в испытании на износ с четырьмя шариками. На рис. 1 показан образец для испытаний лопастного насоса ASTM D2882 на жидкостях A (слева) и E (справа). Жидкость E четко показывает чрезмерное истирание и износ металла.
Обслуживание водно-гликолевой жидкости
Наиболее распространенными неисправностями жидкости, отмеченными в образцах, протестированных пользователями водного гликоля, являются загрязнение частицами, загрязнение другими жидкостями и потеря или накопление воды, изменяющие вязкость.
-
Загрязнение частицами и грязью является проблемой для водных гликолей в большей степени, чем для минеральных масел, из-за способности полимеров удерживать мелкие частицы во взвешенном состоянии. Необходимы надлежащие методы технического обслуживания и управления фильтрами.
-
Загрязнение минеральными маслами легко заметить по внешнему виду (образец розово-молочной эмульсии) или с помощью FTIR.
-
Молочный вид и слой минерального масла на поверхности пробы жидкости указывают на состояние эмульсии масло/вода.
-
Загрязнение часто происходит из-за широкого использования минеральных масел вблизи или на оборудовании, использующем водные гликоли, или в результате прямого загрязнения в результате неправильной практики пополнения резервуара.
-
Потеря воды из-за испарения или накопления из-за проникновения свободной воды, такой как охлаждающая вода, может быть точно измерена титрованием по Карлу Фишеру или рефрактометром.
-
Подпиточная вода должна быть дистиллированной или деионизированной (DI), например, из конденсата питательной воды котла.
-
Концентрация воды должна поддерживаться в соответствии с рекомендациями OEM. Это может означать добавление либо концентрата гликоля, либо деионизированной воды в системы в течение жизненного цикла продукта. Это делается для сохранения надлежащих вязкостных и огнестойких свойств.
Водные гликоли нельзя смешивать с гидравлическими жидкостями не на водной основе и, желательно, с водными гликолями других марок.
Пакеты присадок разных марок могут конфликтовать, что приводит к потере рабочих характеристик жидкости. Добавка для резерва щелочности истощается при испарении. Производитель может помочь пользователям управлять щелочностью жидкости, поставив дополнительную добавку.