Zarówno olej silnikowy, jak i płyn chłodniczy są niezbędne do prawidłowej pracy silników Diesela, ciecze te nie powinny nigdy mieć ze sobą kontaktu. Powszechnie wiadomo, że zmieszanie płynów obniża ich efektywność oraz podwyższa ryzyko zaistnienia awarii z zatarciem silnika włącznie. W trosce o bezpieczeństwo eksploatacyjne wskazana jest regularna kontrola stanu obu cieczy.
Artykuł ukazał się w numerze 03/2024 magazynu Raport Kolejowy, Tekst, oryginalnie dostępny w języku angielskim, został przygotowany przez diagnostów z laboratorium analiz olejowych firmy Ecol. Poniżej znajduje się jego tłumaczenie na język polski. Artykuł w oryginale znajduje się pod tym linkiem.
Użytkownicy lokomotyw znacznie częściej przysyłają do badania próbki olejów silnikowych niż płynów chłodniczych. Oczekiwania co do badań są wysokie – powinny być szybkie i racjonalne ekonomicznie, umożliwiające regularne badanie w sposób niezakłócający harmonogramu pracy lokomotyw.
W badaniach laboratoryjnych obserwowane są symptomy zanieczyszczenia oleju płynem chłodniczym takie jak:
Powyższe symptomy często występują bez wzajemnej korelacji, co wynika ze specyfiki mieszaniny płyn chłodniczy – olej. Ciecze nie mieszają się lub mieszają się w sposób znacznie ograniczony, tworząc emulsje o gęstości większej od gęstości oleju, w związku z czym zanieczyszczenie płynem nie jest równomierne w całej objętości eksploatowanego oleju.
Diagnostyka zanieczyszczenia oleju płynem chłodniczym często jest utrudniona w związku z obecnością innych zanieczyszczeń, produktów degradacji oleju czy pozostałości innych olejów sprzed wymiany. Szczególnie niekorzystna jest sadza generowana w trakcie eksploatacji silnika Diesela, która uniemożliwia dostrzeżenie zmętnienia i czyni widmo w podczerwieni nieczytelnym.
Płyny stosowane do chłodzenia silników wysokoprężnych są w rzeczywistości stanowione przez rozcieńczone wodą demineralizowaną koncentraty glikolu (etylenowego lub propylenowego), zawierające pakiety dodatków uszlachetniających, głównie inhibitorów korozji.
Na rynku dostępne są płyny zawierające inhibitory korozji bazujące na technologii kwasów organicznych, krzemianowej, fosforanowej, boranowej, molibdenianowej oraz związków azotu, jak azotany, azotyny, azole czy aminy. Płyny często zawierają w pakiecie dodatki więcej niż jednego rodzaju.
Poniżej przedstawiono eksperymenty przeprowadzone w Laboratorium Ecol, mające na celu poznanie istoty mieszaniny olej – płyn chłodniczy. Należy pamiętać, że warunki laboratoryjne, w których przeprowadzono eksperymenty, odbiegają od faktycznych warunków panujących w układach olejowych.
W laboratoryjnym homogenizatorze zblendowano dwie próbki. Użyto świeżego oleju o barwie bursztynowej oraz płynu chłodniczego w ilości 1% i 5% mas. Do doświadczenia wybrano popularny olej, stosowany bardzo powszechnie w lokomotywach spalinowych o dużej mocy (olej mineralny przeznaczony do średnioobrotowych silników wysokoprężnych wszystkich typów, z doładowaniem, pracujących przy maksymalnych obciążeniach w całym zakresie temperatur otoczenia, klasyfikacja CF wg API), oraz płyn zawierający 50% wody demineralizowanej i 50% koncentratu (bazującego na glikolu etylenowym z zastosowaniem dodatków w technologii kwasów karboksylowych i molibdenianów).
Tabela 1 przedstawia zawartości pierwiastków typowych dla płynów chłodniczych oznaczonych w analizie ICP-OES w próbkach z eksperymentu.
Oznaczone zawartości molibdenu są niższe niż typowa zawartość dodatków w niektórych olejach silnikowych, np. około 50 ppm Mo w popularnych olejach klasy CI wg API, co świadczy, że w tym przypadku zawartość molibdenu nie jest niezawodnym wskaźnikiem zanieczyszczenia oleju płynem chłodniczym.
Oznaczone zawartości sodu są nietypowe dla olejów silnikowych. Zawartość, jak w eksperymencie, w oleju z eksploatacji świadczy, że konieczne jest podjęcie działań naprawczych.
Widmo w podczerwieni przedstawia wyraziste, intensywne pasma absorpcyjne związane z obecnością płynu chłodniczego w próbce oleju. Charakterystyczne jest szerokie pasmo związane z grupą hydroksylową -OH w zakresie liczby falowej >3000 cm⁻¹ oraz dublet pików w zakresie liczby falowej 1000–1100 cm⁻¹, odnoszące się do grup funkcyjnych C-O i C-C-O.
W analogicznym eksperymencie, przy zastosowaniu płynu chłodniczego bazującego na glikolu etylenowym, jednak zawierającego dodatki antykorozyjne w innej technologii (krzemiany), zaobserwowano identyczne zmiany na widmie w podczerwieni. Wskazuje to, że technologia płynu w praktyce nie wpływa na analizowane widmo.
Często zadawane jest pytanie, jak bardzo stabilna jest emulsja olej – płyn chłodniczy. W celu poznania odpowiedzi zblendowano emulsję oleju (baza mineralna, klasyfikacja CB wg API) z płynem etylenowym (50/50). Czas potrzebny do całkowitego rozdziału wyniósł siedem miesięcy – aż olej wrócił do stanu klarownego, o bursztynowej barwie. Po tym czasie w fazie olejowej nie stwierdzono obecności płynu chłodniczego w badaniu pierwiastków ani analizie widma w podczerwieni.
Badanie olejów silnikowych pochodzących z lokomotyw spalinowych jest bardzo ważnym narzędziem w proaktywnej strategii konserwacji taboru kolejowego. Szacujemy, że wśród grupy próbek oleju z silników Diesela lokomotyw, które są w jakiś sposób problematyczne (wymagają podjęcia działań), oleje zanieczyszczone płynem chłodzącym stanowią około 20% grupy. Objawy zanieczyszczenia oleju płynem chłodzącym w wynikach analiz laboratoryjnych nie zawsze są oczywiste, nawet gdy stosujemy najnowocześniejsze techniki badań, ponieważ nie zawsze wykazują oczekiwaną korelację. Doświadczenie diagnosty jest więc niezbędne do prawidłowej interpretacji wyników.
skontaktuj się z naszą specjalistką lub zespołem diagnostycznym laboratorium:
Kancelaria Laboratorium – kontakt w sprawach próbek
32 450 31 11 laboratorium@ecol.euCertyfikowani diagności – kontakt w sprawie wyników badań
32 450 31 52 laboratorium@ecol.eu
Nie udało się nawiązać połączenia z siecią. Upewnij się, że masz dostęp do internetu, a następnie odśwież stronę, aby kontynuować korzystanie z serwisu.