Hogyan kezeljük a vizet a gépiparban?

Az, hogy egy gépzsír pontosan hogyan viselkedik víz jelenlétében, három tényezőtől függ: a víz mennyiségétől, a víz korróziós jellegétől (sós vagy lúgos), valamint attól, hogy statikus vagy dinamikus alkalmazásban használják-e majd.

Ha azonban a víz só tartalma eléri az öt százalékot, az csökkentheti a gépzsír tapadását és teherbíró képességét, ami fokozott kopáshoz vezet. Még a szárad környezetben működő berendezések is hajlamosak a gépzsírok vízzel való szennyezésére. A berendezés például a nap végén történő leállítása után lehűl, és a levegőből származó kondenzvíz a csapágyakba és más gépzsírral ellátott alkatrészekbe kerül.

Az, hogy egy gépzsír mennyi vizet vesz fel, az függ összetételétől (azaz, hogy miből készül), a gépzsír típusától és attól, hogy mekkora mechanikai hatás éri. A legtöbb olaj kevésbé áll ellen a víznek. Éppen ezért a sokkal nagyobb vízállósággal rendelkező zsírokat általában akkor alkalmazzák, ha az rendszeresen ki lesz téve víznek. Sajnos a zsírok hajlamosak elveszíteni tapadásukat - vagyis azt a képességüket, hogy „ragadjanak” ott, ahol alkalmazzák őket, ami gyakran az a tulajdonságuk, ami miatt választják őket. Ahogy a zsír egyre több vizet szív magába, úgy lágyul, veszít a tapadásából és lemosódik.

A legtöbb kenőolajba (ásványi, PAO, szilikon, PFAE) csak mechanikai úton lehet vizet juttatni, és víz/olaj emulziót képezni. Bizonyos „szomjas” olajok (hidrofil poliglikolok és egyes változatai) azonban mechanikai hatás nélkül is könnyen felveszik a vizet.

Milyen megoldások léteznek?

Annak érdekében, hogy a víz ne rontsa a kenőanyag teljesítményét sok gépkezelő a vízálló változatokat választja. A vízálló kenőzsírok jó választásnak bizonyulnak a víznek kitett alkalmazásokban, illetve ott, ahol a jelenleg használt kenőzsírokat lemossák. A vízálló zsírok közé tartoznak a lítiumkomplex, a kalciumkomplex és a báriumkomplex, valamint a poliamid- és agyagalapú változatok.

Bár a szennyezett vizet gyakran említik a csökkent teherbírású gépzsírok és elmosódások okaként, a fogaskerekek és csapágyak korróziója nagyobb, komolyabb probléma. Az egyik megoldás olyan gépzsír használata, amely könnyen felszívja a vizet. Ez ellentmondásosnak tűnhet, de az ilyen kenőzsírok megakadályozzák, hogy a szabad víz érintkezzen a csapágyakkal és a fogaskerekekkel, és így megelőzik a korróziót.

Az, hogy egy zsír mennyi vizet képes elnyelni, attól függ, hogy milyen sűrítőanyagot tartalmaz a készítmény. Egyes lítiumszappanos zsírok például súlyuk akár 100 százalékát is képesek elnyelni vízben, míg a báriummal és kalciummal sűrített zsírok akár negyven százalékot is elnyelnek. A polikarbamid zsírok pedig mindössze húsz százalékot szívnak fel. Az agyagzsírok pedig jó vízállósággal rendelkeznek, de a korrózióállóval szembeni ellenállásuk gyenge.

A zsírok - az olajokkal ellentétben-, képesek a vizet elnyelni vagy ellenállni neki, ami egyfajta kétélű karddá teszi őket. Ha egy kenőzsír nem szív fel elég vizet, a víz tovább korrodálja a fogaskerekeket és a csapágyakat. Ha azonban túl sok vizet szív fel, akkor lebomlik - esetleg kimosódik -, és már nem látja el fő funkcióját. A tervezőknek és a gépkezelőknek tehát egyensúlyt kell találniuk, amikor kiválasztják a megfelelő zsírt az alkalmazásukhoz. Olyan zsiradékra van szükségük, amely eleget szív fel ahhoz, hogy megakadályozza a korróziót, de nem eleget ahhoz, hogy túlzottan lebomoljon.

A gépzsírok közül a kalciumkomplex, a báriumkomplex és a polikarbamiddal megvastagított zsírok jó választásnak bizonyulnak az egyensúly megtalálásához. Hogy megbizonyosodjon arról, hogy ilyet használ, ellenőrizze a zsírtartály címkéjét. A kondenzációval kapcsolatos aggodalmak (és ez az egyetlen aggály) elfojtására a lítiumkomplex a legmegfelelőbb megoldás.

Fontos korrózióvédelem is

A csapágyak és a tömítések korrózió elleni védelmének legjobb módja a csapágyak és a sebességváltók alapos, precíz tömítése. Ezek ellenére még a legjobban érintkező tömítések esetén is bejuthat víz. A karbantartó szakembereknek ezért gyakran ellenőrizniük kell állapotukat, és ki kell cserélniük a zsírt, ha folyós, vagy az olajat, ha tejfehér.

Ha a vízszennyezés elkerülhetetlen, akkor sok vállalat a legjobb teljesítmény eléréséhez – és a korrózióvédelem érdekében - krómozott alkatrészek, valamint vízálló zsír használatához folyamodik. Mások kettős megközelítést alkalmaznak: vízálló gépzsírt tesznek a tömítésekre, hogy távol tartsák a vizet a csapágyaktól és a hajtóművektől, és vízfelszívó gépzsírt használnak a csapágyakon és a fogaskerekeken a korrózió megakadályozására – írja a Machine Design cikkében Richard Gianattasio műszaki mérnök.