Ventil 1 / 2025 • Letnik 31 40 Učinkovitost hidravlične tekočine, vključno s težko vnetljivimi tekočinami na osnovi voda-glikol, je od- visna od kemične sestave tekočine in njene čistosti. V prispevku se bomo osredotočili na vzdrževan- je tovrstnih tekočin, da bi zagotovili njihovo dol- goročno učinkovitost. Ustrezno vzdrževanje lahko omogoči podaljšanje uporabne dobe in učinkovito- sti hidravlične črpalke. Vpliv sestave tekočin HFC na obrabo in korozijo Številni primeri uporabe v industriji, kot so izdela- va jekla, tlačno litje itd., zahtevajo uporabo hidrav- ličnih tekočin, ki nudijo večjo požarno varnost, kot jo je mogoče doseči z mineralnim oljem. Ena najpo- gostejših alternativ mineralnemu olju za omenjene uporabe je hidravlična tekočina na osnovi zmesi vo- da-glikol (tekočina HFC). Čeprav obstajajo številna priporočila, ki opisujejo postopke analize mineralnega hidravličnega olja, so podobna priporočila, ki opisujejo analizo tekočin HFC, relativno redka [3]. Formulacije hidravličnih tekočin HFC običajno vse- bujejo vodo (za protipožarno zaščito), glikol (za zaščito pred zmrzovanjem), polialkilen glikol (PAG) kot zgoščevalec, paket aditivov za zagotavljanje zaščite pred korozijo in obrabo, aditiv proti penjen- ju, včasih pa tudi barvilo za lažje odkrivanje mest netesnosti. Učinkovitost hidravlične tekočine je odvisna od posameznega aditiva in njegove koncentracije, up- orabljene v formulaciji. Snovi, ki kažejo izrazit vpliv na obrabo hidravlične črpalke, so v skladu s testom ASTM D2882 voda, amini in aditivi proti obrabi. Test ASTM D2882 se izvaja pri 2000 psi (13,8 MPa) 100 ur pri pretoku 30,6 L/min z Vickersovo krilno črpalko V-104C. Vsebnost vode predstavlja enega najpomembnejših vplivov na stopnjo obrabe hidra- vlične črpalke. Slika 1 prikazuje, da se stopnje obra- be povečujejo z naraščajočo vsebnostjo vode. Zato je ključnega pomena nadzorovati vsebnost vode v hidravličnih tekočinah HFC, če želimo ohraniti od- pornost proti ognju in obrabi. Primarna naloga amina je zagotovitev zaščite pred korozijo. Stopnje obrabe naraščajo z zmanjševan- jem koncentracije amina, vendar se zdi, da obsta- ja tudi optimalna koncentracija amina, nad katero začne stopnja obrabe naraščati. Velikost in kritična koncentracija se razlikujeta glede na uporabljeni amin. Koncentracije aminov, ki so 100 odstotkov nad optimalno ravnjo, bodo dejansko poslabšale korozijo barvnih kovin v tekoči fazi, koncentracije 75 odstotkov pod optimalno ravnjo pa bodo po- slabšale korozijo železa v parni fazi. Zato je bist- veno spremljati koncentracijo inhibitorja korozije in po potrebi izvajati redne popravke [3]. Dr. Milan Kambič, univ. dipl. inž., Olma, d. o. o., Ljubljana © Avtorji 2025. CC-BY 4.0 v zdrževanje težko vnetljivih hidravli Čnih teko Čin vrste hfc Milan Kambič Težko vnetljive hidravlične tekočine smo že obravnavali [1], prav tako pa so bile tudi že omenjene v drugih revijah [2]. V tokratnem prispevku se bomo osredotočili predvsem na tekočine na osnovi zmesi voda-glikol, ki so poznane tudi kot tekočine vrste HFC. Najpogosteje jih uporabljamo v livarnah (stroji za tlačno litje) in jeklarnah (peči). Slika 1 : Vpliv vsebnosti vode na stopnjo obrabe teko- čin HFC (vir: [3]) HIDRAVLIČNE TEKOČINE Ventil 1 / 2025 • Letnik 31 41 HIDRAVLIČNE TEKOČINE Izbira vrste in količine protiobrabnega aditiva ima velik vpliv na obrabo hidravličnih črpalk. Na srečo je, kot je prikazano na sliki 2, mogoče formulirati hi- dravlično tekočino HFC tako, da bo vpliv na obrabo ob neizogibni izgubi aditiva s časom minimalen. Ne glede na to pa pride do dramatičnega povečanja stopnje obrabe pri kritičnem zmanjšanju koncen- tracije protiobrabnega aditiva. Prehod na težko vnetljivo tekočino vrste HFC in njeno vzdrževanje Edinstvene značilnosti težko vnetljivih tekočin zahtevajo natančno preučitev potrebnih sprememb pred vgradnjo težko vnetljive tekočine ali pri pre- hodu z ene vrste težko vnetljive tekočine na drugo. Vse te tekočine imajo večjo specifično težo kot mineralno hidravlično olje. Posledično bomo morda morali povečati sesalni cevovod črpalke, da bomo preprečili kavitacijo. Izogibati se je treba dolgim sesalnim cevem, sita ali filtri na sesalni strani črpal- ke pa ne smejo biti preveč fini. Morda bomo morali namestiti dodatne filtrske el- emente na povratnih vodih, ker tovrstne tekočine veliko lažje zadržijo kontaminante kot pa mineralna hidravlična olja. Pred vgradnjo težko vnetljive tekočine je treba ce- loten sistem temeljito sprati, da odstranimo more- bitne ostanke kontaminacije. Pri tem postopku čiščenja lahko uporabimo mobilne filtrirne naprave, opremljene z izjemno finimi vpojnimi globinski- mi filtri, tako da je mogoče tekočino za izpiranje ponovno uporabiti, če je treba pred vgradnjo težko vnetljive tekočine očistiti več strojev. Prepričati se moramo, da so materiali črpalke, tesnila in cevi združljivi s tekočino HFC in se ne bodo predčasno kvarili po opravljeni zamenjavi medija. Upoštevati moramo, da tekočina HFC ni združljiva s komponentami iz aluminija, cinka ali magnezija. Po končanem prehodu na tekočino HFC je treba vse filtre redno kontrolirati in servisirati, po možnosti enkrat na teden. Na ohišje filtra je treba namestiti manometre, ki prikazujejo padec tlaka filtra. Ko se ta poveča, to pomeni, da je filter zamašen s kon- taminanti. Če se v ta namen uporabljajo merilniki pretoka, pomeni zmanjšan pretok na izstopu iz fil- tra podobno. Filtrski element moramo zamenjati, preden se pretok preveč zmanjša [4]. Mazanje hidravlične črpalke ni odvisno le od kemične sestave tekočine, ampak tudi od kontaminacije s te- kočimi in trdnimi snovmi. V tekočinah HFC so najpo- gostejši tekoči kontaminanti običajno mineralna olja, ki lahko pridejo v hidravlični sistem iz številnih virov. Ker so mineralna olja netopna v tekočinah HFC, jih je mogoče preprosto posneti iz rezervoarja za tekoči- no. V praksi pa z odstranjevanjem pogosto odlaša- mo tako dolgo, da se nekateri aditivi adsorbirajo v mineralno olje in odstranijo iz delovne tekočine, ko to olje posnamemo s površine rezervoarja. Postopki spremljanja stanja in analize tekočin HFC Spremljanje stanja tekočine HFC in pravočasno ukrepanje, kadar je to potrebno, zelo vpliva na up- orabno dobo tekočine in komponent hidravličnega sistema, posebno črpalk. Priporočljivi postopki so:  Začetno opazovanje tekočine Prvi korak vsake analize je preprosto opazova- nje vzorca. Oglejte si vzorec v prozorni poso- di, kot je prozorna steklenica za vzorec. Vzorec mora biti čist, brez oljnih plasti ali trdnih ostan- kov. Če opazite trdne ostanke, morate uporabiti magnet, da ugotovite, ali so magnetni. Magne- tne trdne snovi so lahko posledica obrabe ali korozije. Nemagnetni ostanki so lahko posledi- ca erozije tesnila ali zunanje kontaminacije.  V sebnos t v ode Voda v tekočini HFC med normalnim delova- njem delno izhlapi. Izguba vode poveča visko- znost tekočine. Zato je treba dodati vodo, da ohranimo požarno odpornost in zagotovimo pravilno viskoznost in delovanje sistema. Najpogostejše metode za določanje vsebnosti vode v W/G hidravlični tekočini so lomni ko- ličnik, viskoznost in analiza vsebnosti vode po Karlu Fischerju. Lomni količnik je najpogosteje uporabljen in ga zlahka določimo s prenosnim refraktometrom s temperaturno kompenzacijo, ki zagotavlja odčitke v stopinjah Brix. Glavna omejitev določanja vode z lomnim količnikom Slika 2 : Vpliv koncentracije aditiva proti obrabi na stopnjo obrabe tekočin HFC (vir: [3]) Ventil 1 / 2025 • Letnik 31 je, da na lomni količnik vpliva vsak material, vključno s kontaminanti, ki so lahko v hidravlični tekočini. Zato je priporočljivo to metodo dolo- čanja vsebnosti vode primerjati z vsaj eno dru- go analitično metodo. Glede na določeno vsebnost vode je treba vodo po potrebi dodati. V hidravlični sistem dodaja- mo samo destilirano ali deionizirano vodo. Vsebnost vode v hidravlični tekočini lahko do- ločimo tudi z merjenjem viskoznosti. Pogosta metoda merjenja viskoznosti je po postopku ASTM D445 za kinematično viskoznost. Nosil- nost filma tekočine je odvisna od viskoznosti tekočine. Procesi oksidacije in toplotne razgra- dnje bodo povzročili zmanjšanje viskoznosti tekočine. Tako je rutinsko merjenje viskoznosti ena najboljših metod za spremljanje stabilnosti tekočine. Vendar je treba take primerjalne me- ritve opraviti pri enaki skupni vsebnosti vode. Tretja in najbolj nedvoumna metoda določanja vode je titracija po metodi Karl Fischer (ASTM D1744). Prednost analize po tej metodi je, da je neposredno merilo vsebnosti vode, medtem ko sta viskoznost in lomni količnik posredni meri- tvi, na kateri močno vpliva bodisi onesnaženje (lomni količnik) bodisi razgradnja tekočine (vi- skoznost).  Alkalna rezerva (zaviranje korozije) Koncentracija amina v hidravlični tekočini HFC je označena kot alkalna rezerva in se običajno podaja kot prostornina v mililitrih 0,1 N klorovo- dikove kisline (HCl), ki je potrebna za titracijo 100 ml tekočine HFC na pH 5,5. Spremembe v koncentraciji inhibitorja korozije je mogoče spre- mljati tudi z vrednostjo pH. Priporočljivo je, da je vrednost pH tekočine HFC večja od 8,0 [3].  Degr adacija t ek očine Tekočine HFC lahko oksidirajo, če so izposta- vljene visokim delovnim temperaturam, kot so na primer tiste, do katerih pride pri okvari iz- menjevalnika toplote. Če sta temperatura in čas zadostna, se lahko proizvedejo kisline z nizko molekulsko maso, kot je mravljinčna kisli- na. Prisotnost mravljinčne kisline je še posebej škodljiva, saj lahko koncentracije, višje od 0,15 odstotka, povzročijo čezmerno obrabo. Ionska kromatografija je prednostna metoda za odkri- vanje kislin v tekočini [3].  F er ogr afija Kakovost in delovanje hidravlične tekočine sta odvisna od čistosti tekočine in kemičnih spre- memb. Poleg opisanih kemičnih in fizikalnih analiz je pogosto koristno analizirati morebitne znake obrabe. Ferografija je ena od glavnih me- tod analize obrabnih delcev. Uporablja se lahko za določanje koncentracije in porazdelitve ob- rabnih delcev v hidravlični tekočini. Zaključek Zmogljivost težko vnetljive hidravlične tekočine HFC tako kot vseh drugih hidravličnih tekočin je odvisna od čistosti tekočine in kemijske sestave tekočine. Pri spremljanju stanja in vzdrževanju teh tekočin je treba spremljati koncentracijo vode, adi- tiva proti obrabi in zaviralca korozije, da zagotovi- mo optimalno učinkovitost tekočine in zaščito pro- ti obrabi. Priporočene analitske metode zajemajo vizualno opazovanje, določanje vsebnosti vode, alkalne rezerve, ionsko kromatografijo (vsebnost mravljinčne kisline) in ferografijo. Medtem ko sta analizi z ionsko kromatografijo in ferografijo specializirana postopka in se lahko izva- jata le po potrebi, pa so določanje vsebnosti vode, alkalne rezerve, viskoznosti in vizualno opazovanje kritični in jih je treba redno izvajati (običajno s po- močjo dobavitelja tekočine). Če je hidravlični sistem pravilno vzdrževan in stanje tekočine redno spremljamo, je mogoče doseči od- lične hidravlične in mazalne lastnosti z dolgo upo- rabno dobo tekočin HFC. Viri [1] M. Kambič, „Težko vnetljive hidravlične te- kočine,“ IRT3000, pp. 83–84, 2018. [2] B. Kus in M. Kambič, „Uporaba in vzdrževan- je težko vnetljivih hidravličnih tekočin vrste HFC,“ Ventil, Izv. 12, št. 1, 2006. [3] R. J. Bishop in E. G. Totten, „Water-Glycol hydraulic fluid maintenance and analysis,“ [Elektronski]. Available: https:/ /www.machin- erylubrication.com/Read/442/water-gly- col-hydraulic-fluids. [Poskus dostopa 20. 5. 2024]. [4] „Converting to fire-resistant fluids,“ Noria Corporation, 24. 5. 2024. [Elektronski]. Avail- able: https:/ /www.machinerylubrication.com/ Articles/Print/28971. 42 HIDRAVLIČNE TEKOČINE Ali ste vedeli?  Tekočine HFC so ena od vrst težko vnetljivih hidravličnih tekočin.  Osnova tekočin HFC je zmes vode in glikola.  Način vzdrževanja in spremljanja stanja tekočin HFC je različen kot pri mineralnih hidravličnih oljih.  Določanje vsebnosti vode, alkalne rezer- ve, viskoznosti in vizualno opazovanje so izjemno pomembni.