Monitoring tečnosti za obradu metala u toku eksploatacije
Primena i održavanje čistih reznih ulja
Kod primene čistih reznih ulja obično nema većih problema. Zato se mogu primenjivati u dužim vremenskim periodima uz uslov da se oslobađaju mehaničkih nečistoća. Pravila kojih se treba pridržavati:
- Pratiti nivo ulja u rezervoaru i dolivati uvek ulje istog proizvođača i istog kvalitetnog nivoa
- U sistem ugraditi uređaje za prečišćavanje (filteri, centrifuge, taložnici). Mehaničke nečistoće mogu izazvati začepljenje pumpi, oštećenje alata, a imaju i negativan uticaj na kvalitet obrađene površine,
- Ako dođe do povećanja viskoziteta ulja, kod velikih sistema se može dodati ulje nižeg viskoziteta, a kod malih pojedinačnih punjenja je najbolje zameniti ulje,
- Kod pojave prekomernog penjenja treba prvo otkloniti uzroke koji dovode do toga. Tek nakon toga dodavati sredstva protiv penjenja, pri čemu sredstvo treba dodavati lagano - dokapavanjem i ne sme se predozirati. Antipenušavac ne sme biti na osnovi silikona. Najčešće se primenjuje na osnovi siloxana i parafina.
- Prilikom zamene ulja, sistem treba očistiti mehanički i hemijski – bakteriološko i tek onda napuniti svežim uljem.
Mogući problemi u primeni čistih reznih ulja
Problemi |
Mogući uzroci |
Intervencija |
Pojava preteranog penjenja |
Može doći zbog usisavanja vazduha na pumpama ili nepravilnog toka cirkulacije ulja |
Treba prvo ukloniti uzroke, a tek posle toga dodati antipenušavac. Ne sme se predozirati. |
Pojava uljne magle |
Velike brzine strujanja ulja na alatu i radnom komadu |
Smanjiti brzine strujanja ulja |
Velike brzine obrtaja alata ili radnog komada |
Koristiti ulje višeg viskoziteta |
|
Svojstvo ulja ka stvaranju sitnih kapi |
Dodati sredstvo protiv stvaranja uljne magle |
|
Pojava mehaničkih nečistoća (taloga) |
Oksidacija i degradacija ulja. Zagađenje ulja. Mogu izazvati začepljenje pumpi, negativno utiču na alat i kvalitet obrađene površine |
Proveriti osobine ulja u funkciji vrste materijala koji se obrađuje. U sistem ugraditi uređaje za prečišćavanje (taložnici, filteri, centrifuge i sl.) |
Pojava dima |
Ulje je niže viskoznosti i slabih EP osobina |
Treba koristiti ulje više viskoznosti i boljih EP osobina |
Fleke na površini metala (obojenih) |
Primenjeno ulje ne odgovara materijalu obrade |
Treba koristiti ulje bez aktivnog sumpora |
Povećanje viskoziteta reznog ulja |
Uzrok može biti sklonost oksidaciji masnih kiselina, životinjskog i biljnog porekla |
Korigovati viskozitet dodatkom ulja nižeg viskoziteta. Ulja moraju biti kompatibilna. Kod manjih postrojenja zameniti ulje |
Formiranje lakova |
Uzrok može biti oksidacija i degradacija ulja |
Treba poboljšati filtraciju, proveriti najvišu temperaturu ulja u sistemu i primeniti ulje sa boljim EP osobinama |
Povećano habanje alata |
Istrošenost ulja ili slabe EP-osobine |
Promeniti ulje u sistemu. Proveriti istrošenost ulja ili koristiti ulje viših EP osobina |
Problem zaptivki |
Zaptivke nisu kompatibilne sa primenjenim uljem |
Proveriti kompatibilnost ulja sa postojećim zaptivkama |
Degradacija ulja koje agresivno deluje na zaptivke |
Laboratorijska analiza ulja.Proveriti kiselinski broj |
|
Nagli porast neutralizacionog broja |
Oksidacija ulja |
Poboljšati filtraciju i kao preventivu dodati antioksidans |
Alergijska i kožna oboljenja radnika |
Pojava uljne magle |
Primeniti aditive koji smanjuju stvaranje uljne magle ili ugraditi uređaj za njeno usisavanje |
Ne pridržavanje mera higijensko–tehničke zaštite na radu |
Pojačati i sprovoditi mere higijensko- tehničke zaštite na radu |
Primena i održavanje tečnosti za obradu metala
Zajednička negativna karakteristika svih emulzija je ograničen vek korišćenja zbog bakteriološke razgradnje. U emulziji se razvijaju aerobne (prisustvo kiseonika) i anaerobne (bez prisustva kiseonika) bakterije. Jedno od rešenja ovog problema je dodavanje baktericida odgovarajućeg tipa. Vrste mikroorganizama koje žive u emulzijama u toku njihove upotrebe, određene su pH-vrednošću. Za zaštitu od korozije potrebno je da vrednost pH bude između 8,5 i 9,5. Efikasna zaštita emulzije od dejstva mikroorganizama može se ostvariti upotrebom zaštitnih agenasa (koji mogu biti sastavni deo koncentrata ili se dodaju naknadno). Dejstvo zaštitnih agenasa može biti biocidno (baktericidi i fungicidi koji uništavaju bakterije i gljivice) i biostatično (bakteristatik koji ne ubija bakterije već sprečava njihovo razmnožavanje i održava rast mikroorganizama u dozvoljenim granicama).
Kod pravilnog održavanja emulzija i rastvora treba kontrolisati sledeće karakteristike:
- Kontrolu koncentracije treba vršiti svakodnevno. Iznošenje fluida strugotinama može izazvati smanjenje koncentracije pri čemu se mora izvršiti korekcija dodavanjem koncentrata uz intenzivno mešanje ili prethodno pripremiti emulziju veće koncentracije. U drugom slučaju, zbog isparavanja vode može doći do povećanja koncentracije što može izazvati lepljenje na kliznim delovima mašine. U ovom slučaju korekcija se vrši dodavanjem vode, i to najbolje destilovane vode, zbog porasta ukupne tvrdoće.
- Kontrola pH-vrednosti se može vršiti ili pomoću indikator papira ili pH-metrom. Nagli pad pH-vrednosti ukazuje da se radi o promeni koncentracije ili o biološkoj reakciji izazvanoj delovanjem mikroorganizama, pri čemu dolazi do korozije. Korekcije pH-vrednosti zavise od uzroka koji je izazvao promenu. Ako je u pitanju smanjenje koncentracije korekcija se vrši dodatkom koncentrata, dok ako je u pitanju biološka reakcija, potrebno je dodati sredstva za zaštitu emulzije od mikroorganizama (baktericidi, fungicidi, biostatici).
- Pojava izdvojenog ulja na površini može značiti prodor nekog stranog ulja (mašinsko, hidraulično), ali može biti izazvana i razgradnjom emulgatora dejstvom mikroorganizama. Ako se radi o stranom ulju, treba naći uzrok i pokupiti ulje sa površine. Strano ulje na površini emulzije omogućuje razvoj anaerobnih bakterija (za razvoj im nije potreban vazduh). Ako je razlog prisutnost velikog broja mikroorganizama treba najpre pokupiti izdvojeno ulje, dodati sredstvo za konzerviranje i korigovati koncentraciju.
- Ispitivanje mikrobiološkog zagadjenja treba sprovoditi makar jednom sedmično. Brzina razmnožavanja bakterija i gljivica zavisi od mogućnosti biološke razgradnje emulgatora i ostalih sastojaka koncentrata, koji služe kao hrana mikroorganizmima. Nemoguće je u potpunosti izbeći mikrobiološko zagadjenje, jer se bakterije unose vodom za razredjivanje, preko ruku radnika, preko atmosfere, nečistoćom na predmetima obrade itd. Kad dođe do pojave neprijatnog mirisa, pada pH-vrednosti, pojave korozije, promene boje emulzije i izdvajanja ulja onda je broj bakterija sigurno već reda veličina 106 – 107 / ml. U tom slučaju treba dodati sredstvo za konzerviranje pri čemu se mora voditi računa o količini sredstva. Premala količina sredstva slabo utiče na uništenje bakterija, a dešava se da se neke vrste bakterija navikavaju na sredstvo i time postaju otporne na određene baktericide. Prevelika količina sredstva, nema većeg efekta od optimalne koncentracije baktericida, a mogu štetno delovati na kožu radnika, izazvati probleme u prečistačima, a osim toga iz ekoloških razloga. Optimalne količine koncentracije baktericida kreću se najčešće od 0,05 – 0,15 %. Smatra se da treba intervenisati kad broj bakterija po mililitru pređe 105, a već za nekoliko sati bi trebalo doći do pada broja bakterija. Većom higijenom u pogonima, pranja ruku radnika pre početka rada i čišćenjem i dezinfekcijom emulzionog sistema prilikom izmene emulzije, vek trajanja emulzije se može produžiti. U najvećem broju slučaja, nakon ispuštanja emulzije, dovoljno je sistem isprati vodom. Međutim, kod većih zagađenja sistem se mora očistiti i dezinfikovati sredstvom za dezinfekciju.
- Korozivnost emulzije treba povremeno kontrolisati, proverom pH vrednosti, proverom koncentracije, ili na uzorcima metala sa strugotinama dobijenim u pogonu. Korekcija se vrši dodatkom konzervansa, povećanjem koncentracije, podizanjem pH vrednosti ili dodavanjem aditiva sa antikorozivnim dejstvom.
- Pojavu penjenja može uzrokovati prodor vazduha u sistem ili premala tvrdoća vode. U tom slučaju tvrdoća vode se može povećati dodavanjem mineralnih soli. Ako se pena ne može ukloniti pregledom sistema i dodavanjem mineralnih soli onda treba laganim ukapavanjem dodati antipenušavac u tačno određenoj koncentraciji.
zatvori
Mogući problemi u pripremi vodorastvornih i emulzionih tečnosti za obradu metala
Problemi |
Mogući uzroci |
Intervencija |
Pojava korozije |
Pad pH vrednosti zbog pada koncentracije ili nagli razvoj bakterija |
Ako je pad koncentracije treba dodati koncentrat. Ako je povećan broj bakterija (veći od 105) dodati odgovarajući baktericid i nakon toga korigovati koncentraciju i pH. Dodati antikorozioni aditiv |
Pojava hidrauličnih ili nekih “stranih” ulja |
Curenje hidrauličnog ulja iz mašine |
Ispitati stabilnost emulzije. Ako se radi samo o “stranom” ulju treba naći uzrok i pokupiti ga sa površine |
Razgradnja emulgatora delovanjem bakterija pospešuje razdvajanje ulja iz emulzija |
Ako je povećani broj bakterija treba prvo dodati sredstvo za konzerviranje, ukloniti izdvojeno ulje i nakon toga korigovati koncentraciju |
|
Pojava neprijatnog mirisa |
Nagli porast mikroorganizama |
Obavezna mikrobiološka kontrola. Koriguje se dodatkom baktericida, intezivnim mešanjem i aeracijom sistema. Pojačati higijenske mere. |
Pojava mulja i taloga |
Talog i mulj nastaju biološkom razgradnjom emulzije (pojava gljivica i plesni) ili reakcijom soli koje daju tvrdoću vode i emulgatora |
Proveriti da li je došlo do degradacije emulzije Ispitati prisustvo gljivica i plesni. Dodati odgovarajuće fungicide, osvežiti emulziju koncentratom. Ako to ne pomogne, emulzija se mora zameniti, pri čemu se mora očistiti i dezinfikovati emulzioni sistem. |
Pojava penušanja |
Nizak nivo rashladne tečnosti u rezervoaru, vrlo jake pumpe, neadekvatni protok tečnosti. |
Proveriti nivo emulzije u rezervoaru i emulzioni sistem |
Istrošenost antipenušavca |
Dodati antipenušavac dokapavanjem u tačno određenoj koncentraciji |
|
Premala tvrdoća korišćene vode |
Može se dodatkom mineralnih soli povećati tvrdoća vode |
|
Jako zaprljana emulzija / rastvor |
Filtracija u sistemu je loša |
Pojačati filtraciju i aeraciju emulzije ili rastvora |
Lepljivost emulzije |
Emulzija je suviše visoke koncentracije ili nije odgovarajući tip emulzije |
Potrebno je koristiti emulzije sa manje EP – aditiva, a radna koncentracija mora biti niža i stalno je održavati |
Lepljivost sintetičkog rastvora |
Rastvor je suviše visoke koncentracije zbog otparavanja vode. Ređi slučaj je da rastvor ima suviše EP – aditiva ili je pogrešno primenjeno sredstvo |
Često kontrolisati koncentraciju i po potrebi dolivati vodu do propisane koncentracije |
Blokiranje mašina alatki |
Mešanje rashladnih fluida sa hidrauličnim uljima |
Sprečiti mešanje ulja, ili ispitati mogućnost korišćenja višenamenskih ulja za rezanje (RHP– N) koja mogu da se koriste i kao hidraulična ulja |
Blokiranje mernih instrumenata i kliznih staza |
Osnovni uzrok je u osmoljavanju. Može doći usled prejake koncentracija ili pogrešnog izbora SHP |
Doliti vodu i smanjiti koncentraciju. Proveriti da li se rashladno sredstvo meša sa hidrauličnim uljem |
Pojava krečnih taloga i zapušavanje cevovoda |
Primenjeno sredstvo je osetljivo na dejstvo vode i gradi krečne sapune |
Za pravljenje rastvora koristiti omekšanu vodu i povećati protok rashladne tečnosti |
Pojava skidanja lakova i farbe sa mašina |
Verovatno se radi o starijoj mašini ofarbanoj nitrolakovima na koje sintetička sredstva agresivno deluju |
Mašine za obradu metala treba ofarbati dvokomponentnim lakovima koji su vrlo stabilni |
Alergijska i kožna oboljenja radnika |
Ne pridržavanje mera higijensko – tehničke zaštite na radu |
Pojačati i sprovoditi mere higijensko-tehničke zaštite na radu. Ako se dokaže posebna osetljivost nekog radnika na SHP (alergija) preporučuje se da zameni radno mesto |
Pojava dermatoza (suva, hrapava koža koja puca, pocrveni, natiče) |
Veoma povećana pH - vrednost |
Izvršiti korekciju pH - vrednosti |
Primena i održavanje ulja za termičku obradu metala
Preporučuje se povremena kontrola viskoznosti, tačke paljenja i neutralizacionog broja ulja za termičku obradu.
Pad viskoznosti i tačke paljenja redovno prati i porast neutralizacionog broja. Pad viskoznosti u odnosu na početnu vrednost može se tolerisati do 25 %, a tačka paljenja ne ispod 1900C. Do toga dolazi u slučajevima termičkog razlaganja ugljovodonika kojom prilikom postaju lakši sa nižim tačkama paljenja i nižom viskoznosti.
Porast viskoznosti može se dogoditi ako ispare lake frakcije ili ako dođe do stvaranja smolastih oksidacionih proizvoda i njihovih mešanja sa ugljenikom. Ti talozi mogu da prekriju delove površina predmeta koji se kale i da ta mesta ostanu neokaljena (meka). Zbog toga se u kupatila ugrađuju filteri koji se moraju redovno kontrolisati i čistiti.
Sadržaj vode takođe se mora kontrolisati jer je ona najopasniji kontaminant koji može izazvati i eksploziju. Prisustvo vode u ulju ne sme prelaziti 0,2 %.
Bele pare koje se oslobađaju prilikom kaljenja, normalna su pojava. Međutim, sive i crne, već ukazuju na termičko razlaganje ulja, a to znači da treba uraditi detaljnu analizu radi donošenja odluke o eventualnoj zameni.
Unešene čvrste materije kao što su: prljavština, rđa ili sitne ljuspe zajedno sa muljem, talože se na komadima za kaljenje, ometaju prenos toplote i dovode do tačkastog kaljenja.
Upotrebom, ulje za kaljenje menja svoje osobine. Brzina kaljenja može da se poveća ili smanji, na obrađivanim komadima mogu da se uoče mesta neujednačenih tvrdoća, pojava naprslina i zaprljanosti komada. Na ove pojave utiču ili termičke reakcije (krekovanje, oksidacija) ili zagađivanje preko okoline. Stanje ulja treba redovno kontrolisati:
- U ulju se tokom rada povećava koncentracija okaline (oksid gvožđa koji se odljuskuje od kaljenih komada), koje se sudaraju sa gasnim filmom i na tim mestima povećavaju brzinu hlađenja što ometa ujednačeno kaljenje.
- Usijani metal zaronjen u ulju izaziva termičko krekovanje nekih komponenata ulja u lakše isparljive ugljovodonike, koji mogu da ispare ili da se rastvore u ulju kao nepostojani tečni sastojci koji lako oksidišu. Oksidacijom i polimerizacijom ulje postaje viskoznije, a osim toga povećava mu se sadržina mulja i tačka stinjavanja.
zatvori
Mogući problemi u primeni ulja za termičku obradu metala
Problemi |
Uzrok problema |
Moguća intervencija |
Nedovoljna tvrdoća na spoljnim slojevima |
Površinsko razugljeničenje u prethodnim operacijama (kovanje, valjanje) |
Žarenje. Skinuti razugljenični sloj i ponoviti termički postupak |
Komad nema potrebnu tvrdoću |
Nedovoljna brzina kaljenja u fluidu ili njeno smanjenje u toku izvođenja operacije |
Korigovati i kontrolisati brzinu kaljenja |
Povećana viskoznost ulja |
Popraviti ga dodatkom ulja nižeg viskoziteta |
|
Prodor vode u ulju ili zagađivanje uljem višeg viskoziteta |
Prečistiti ulje filtriranjem ili centrifugiranjem. Zameniti ulje ako je došlo do njegove degradacije. |
|
Otpuštanje na veoma visokoj temperaturi |
Korigovati postupak otpuštanja. |
|
Nedovoljna tvrdoća komada, osim na ivicama i kod malih preseka |
Veoma niska temperatura kaljenja |
Žariti i ponoviti termički postupak |
Povećana potrošnja ulja |
Povećana gustina ulja, koje previše prianja za komad |
Popraviti ulje dodatkom ulja nižeg viskoziteta. U slučaju degradacije ulje se mora zameniti |
Neujednačena tvrdoća. Deformacija i prskotine na prelazima preseka |
Kaljenje isuviše brzo i nepravilno |
Žarenje. Ponavljanje korigovane termičke obrade (ako se radi o neujednačenoj tvrdoći) |
Neblagovremeno otpuštanje posle kaljenja |
Otpuštanje treba uraditi odmah nakon kaljenja |
|
Neravnomerno potapanje komada i nedovoljna ili nepostojeća cirkulacija |
Ispravno potopiti komad |
|
Površinsko razugljeničenje ili oksidacija |
Skinuti razugljenični sloj i ponoviti termički postupak |
|
Zapaljivost |
Smanjenje tačke paljenja ulja |
Zameniti ulje u kadi |
Isuviše sporo potapanje komada |
Ubrzati operaciju |
|
Nedovoljna količina ulja u kadi |
Povećati količinu ulja i kontrolisati temperaturu zagrevanja |
|
Formiranje vodene pare ili gasa |
Zagađivanje vodom |
Ulje se mora filtrirati i centrifugirati. Ako je došlo do degradacije - mora se zameniti |
Formiranje vodene pare ili gasa |
Krekovanje ulja |
Povećati količinu ulja. Kontrolisati temperaturu. U slučaju degradacije, ulje se mora zameniti |
Prljavi komadi |
Degradacija ulja zbog duge upotrebe |
Zameniti ulje |
Krekovanje ulja |
Laboratorijski ispitati ulje, popraviti ga ili potpuno zameniti |
zatvori