Zvláštní případy kontaminace maziv a provozních kapalin

První případ – neobvyklé úsady v olejovém systému naftového motoru
Naftový motor kolového nakladače byl pravidelně sledován pomocí analýz motorového oleje. Vzorky byly odebírány vždy po ca 500 motohodinách těsně před výměnou oleje. Byl použit olej výkonnostní klasifikace API CH-4 a viskozitní klasifikace 10W-30 (viz tab. 1).
Tabulka 1: Typické hodnoty vybraných parametrů nového oleje
Parametr  Kin. viskozita při 100 °C (mm²/s)   Viskozitní index  TBN (mg KOH/g) Obsah síry (% hmot.) Obsah fosforu (% hmot.) Obsah zinku (% hmot.)
Hodnota  11,9   145  10,6    0,3  0,1   0,109
Výsledky provedených rozborů byly v pořádku až na poslední vzorek, ve kterém byla detekována voda a zvýšený obsah některých kovů. Ten byl ale odebrán až po havárii motoru.
Po havárii motoru bylo zjištěno, že došlo ke zhroucení olejového filtru. Filtr byl ucpán černou úsadou mazlavého charakteru, jak je vidět na obr. 2. Úsada byla i na vnitřních částech motoru (viz obr. 3).
Pro analýzu byly dodány vzorky úsady posledního vzorku použitého oleje z motoru a nového nepoužitého oleje. Vzorek úsady byl analyzován infračervenou spektrometrií FTIR-ATR technikou a rentgenovou fluorescenční spektrometrií (XRF). Výsledky XRF ukázaly, že v úsadě jsou v desítkách procent přítomny zinek, fosfor, síra a železo. V infračerveném spektru úsady jsou zjevné pásy odpovídající kapalině Ad Blue (32% roztok močoviny ve vodě): 3400, 3300, 1660 a 1600 cm-1 (viz obr. 4).
Porovnáním FTIR spekter použitého a nového oleje bylo zjištěno, že ve spektru použitého oleje jsou stejné pásy (viz obr. 5). Prvky zjištěné v úsadě odpovídají přísadě motorového oleje typu dialkyldithiofosfát zinku a zvýšenému opotřebení motoru. Problém vzniku podobných úsad je ostatně znám z provozu chladicích kompresorů, ve kterých byl jako chladivo použit amoniak. Někdy se nedopatřením stalo, že při doplňování oleje byl použit motorový olej, což velmi rychle vedlo k zanesení kompresorů podobnými úsadami. Úsady vznikají reakcí amoniaku nebo jeho derivátů s přísadami typu dialkyldithiofosfát zinku. Zjevně byla do motorového oleje doplněna kapalina Ad Blue.

Druhý případ – Kontaminace emulze  
Jiným případem je kontaminace emulze nečistotami (viz obr. 6). V obráběcí kapalině se objevily shluky nečistot, které chtěl zákazník identifikovat, aby mohl provést nápravné opatření. Protože bylo podezření, že by se do kapaliny mohlo dostávat plastické mazivo s lithným zpevňovadlem, byla k identifikaci vybrána metoda FTIR (infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací). Před samotným měřením bylo nutné nečistoty z emulze separovat, promýt vodou pro odstranění emulze a vysušit, aby z nečistot byla separována voda, která by mohla vadit při identifikaci maziva.
Po naměření FTIR spektra (obr. 7) byl v oblasti 1580 a 1540 cm-1 nalezen dvojpás, který indikoval přítomnost kovových mýdel (zpevňovadel) ve vzorku nečistot.
Porovnáním se spektrem plastického maziva s lithným zpevňovadlem vyšlo najevo, že si zpevňovadla neodpovídají a bylo nutné zjistit, o jaké plastické mazivo by se mohlo jednat. Na obrázku 8 je ukázáno spektrum vzorku plastického maziva v porovnání s mazivem s lithným zpevňovadlem a se spektrem plastického maziva, které bylo vyhledáno s pomocí knihovny spekter. Zatímco lithné zpevňovadlo má charakteristické pásy v oblasti 1560 a 1580 cm-1, u vzorku nečistot byly nalezeny pásy v oblasti 1540 a 1575 cm-1. Tyto pásy jsou charakteristické pro zpevňovadlo na bázi vápníku.

Závěr
Speciální analýzy, jako jsou infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR) a rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF), pomáhají vyřešit nestandardní vzorky z oboru tribotechniky. Jejich výhodou je rychlost provedení, nevýhodou nutnost zkušeného analytika/diagnostika pro vyhodnocení výsledků.

Ing. Tomáš Turan, Ing. Vladimír Nováček, ALS Czech Republic
Foto: ALS Czech Republic

Publikováno: 14. 12. 2021 | Počet zobrazení: 491 116