Το πετρελαιοβάσεις λάδι είναι ένα εξαιρετικό λιπαντικό, γεγονός που σημαίνει ότι τα συστήματα που το χρησιμοποιούν ως μέσο μετάδοσης ενέργειας μπορούν να αναμένουν μεγάλη διάρκεια ζωής και αξιόπιστη λειτουργία. Ωστόσο, σε πολλά συστήματα και εφαρμογές, το πετρελαιοβάσεις λάδι παρουσιάζει ένα σημαντικό μειονέκτημα: υπό πίεση, το λάδι μπορεί να εκτοξεύεται μέσω διαρροών και να δημιουργεί μια ατμόσφαιρα (ψεκασμός λαδιού). Αυτή η ατμόσφαιρα έχει αποτελέσει την αιτία πολλών βιομηχανικών πυρκαγιών.

Κατά τη συνηθισμένη χρήση πετρελαιοβάσεις λαδιού, ο κίνδυνος πυρκαγιάς δεν είναι ιδιαίτερα υψηλός — διότι το ορυκτό λάδι δεν αναφλέγεται εύκολα σε θερμοκρασία δωματίου και διαθέτει ικανότητα σβησίματος φλόγας παρόμοια με αυτήν ενός ξύλινου σπιρτός. Ωστόσο, όταν οι γραμμές υψηλής πίεσης παρουσιάζουν μικρές διαρροές, το λάδι εκτοξεύεται ως λεπτή ατμόσφαιρα. Η ατμόσφαιρα αποτελεί μίγμα εξαιρετικά εύφλεκτο, το οποίο μπορεί να αναφλεγεί πολύ εύκολα — αυτού του είδους η διαρροή μπορεί να θεωρηθεί ως εγχυτήρας καυσίμου.

Σε βιομηχανικά περιβάλλοντα με κίνδυνο πυρκαγιάς, η πρώτη ανησυχία είναι η ασφάλεια των εργαζομένων και η δυνατότητα διατήρησης της παραγωγής χωρίς ακούσιες πυρκαγιές. Εάν το περιβάλλον μπορεί να παράγει ακούσιες πηγές ανάφλεξης, απαιτούνται υδραυλικά υγρά ανθεκτικά στη φλόγα. Η χρήση τέτοιων υγρών αυξάνει το κόστος λειτουργίας (τα υγρά ανθεκτικά στη φλόγα είναι ακριβότερα από το μεταλλικό λάδι) και μειώνει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.

Σκοπός αυτού του κεφαλαίου είναι ο εντοπισμός των υδραυλικών υγρών ανθεκτικών στη φλόγα που χρησιμοποιούνται συνήθως στα υδραυλικά συστήματα, η συζήτηση ορισμένων προβλημάτων που σχετίζονται με τη χρήση τους και η παροχή κατευθυντήριων γραμμών για τη συντήρηση.

Προσδιορισμός της Ανθεκτικότητας στη Φλόγα

Τα υγρά ανθεκτικά στη φλόγα δεν είναι αναφλέξιμα — όπως υποδηλώνει και το όνομά τους, είναι απλώς δύσκολο να αναφλεγούν. Εάν ένα υγρό ανθεκτικό στη φλόγα θερμανθεί σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία, θα αναφλεγεί τελικά.

Η αντοχή στη φωτιά ενός συγκεκριμένου υγρού καθορίζεται με τρεις τεχνικές μετρήσεις: σημείο ανάφλεξης, σημείο φλόγας και θερμοκρασία αυτοανάφλεξης. Το αναφοράς υγρό στις παρακάτω τρεις περιγραφές δοκιμών είναι υδραυλικό λάδι βασισμένο σε πετρέλαιο.

Σημείο Φωτιάς

Το σημείο ανάφλεξης ενός υγρού είναι η θερμοκρασία στην οποία πρέπει να θερμανθεί προκειμένου να εκλύσει από την επιφάνειά του αρκετούς ατμούς ώστε να αναφλεγούν εάν εφαρμοστεί φλόγα. Για το υδραυλικό λάδι βασισμένο σε πετρέλαιο, εάν θερμανθεί σε θερμοκρασία 350–450°F (176,6–232,2°C), εκλύονται αρκετοί ατμοί για να αναφλεγούν όταν εφαρμοστεί φλόγα. Ωστόσο, μόλις αφαιρεθεί η φλόγα, η καύση σταματά.

Σημείο φλόγας

Το σημείο φλόγας είναι η θερμοκρασία στην οποία πρέπει να θερμανθεί το λάδι ώστε να συνεχίσει να καίει μετά την αφαίρεση της δοκιμαστικής φλόγας. Πάνω από αυτήν τη θερμοκρασία, εκλύονται από την επιφάνεια του λαδιού αρκετοί ατμοί, ώστε, μόλις αναφλεγούν, το λάδι να συνεχίσει να καίει αυτόνομα ακόμη και μετά την αφαίρεση της πηγής της φλόγας.

Ο αυτοσυγκόμβωσης θερμοκρασία

Η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης (AIT) είναι η θερμοκρασία στην οποία το λάδι αναφλέγεται από μόνο του χωρίς εξωτερική φλόγα ή σπίθα. Για πετρελαιοειδές υδραυλικό λάδι, αν θερμανθεί σε 500–700°F (260–371°C), αναφλέγεται αυθόρμητα.

Τα υγρά που κατατάσσονται ως ανθεκτικά στη φωτιά έχουν υψηλότερα σημεία ανάφλεξης, σημεία φλόγισης και θερμοκρασίες αυτοανάφλεξης από τα πετρελαιοειδή λάδια.

Τύποι ανθεκτικών στη φωτιά υδραυλικών υγρών

Τα ανθεκτικά στη φωτιά υγρά μπορούν να διαιρεθούν σε δύο κύριες κατηγορίες: βασισμένα σε νερό και συνθετικά.

Υδραυλικά υγρά βασισμένα σε νερό

Το πρώτο υδραυλικό εργαζόμενο μέσο ήταν το νερό. Το νερό έχει ορισμένα μειονεκτήματα (ιδιαίτερα όσον αφορά τη λίπανση), αλλά είναι μη εύφλεκτο, γι’ αυτό το αρχικό μέτρο όταν απαιτούνταν ανθεκτικότητα στη φωτιά ήταν απλώς η επιστροφή στο νερό. Ωστόσο, επειδή απαιτείται κάποια λίπανση, το λάδι και το νερό εναποθηκεύτηκαν μαζί σε εμουλσιοποιημένη μορφή.

Εμουλσιόν Νερού σε Λάδι (W/O Εμουλσιόν)

Αυτό είναι ένα ανθεκτικό στη φωτιά υγρό με βάση το νερό, που αποτελείται από νερό και λάδι. Δεν είναι διάλυμα — το λάδι και το νερό δεν διαλύονται μεταξύ τους. Σε αυτό το υγρό, το λάδι διασπείρεται σε εξαιρετικά λεπτές σταγόνες με τη βοήθεια ενός χημικού εμουλσιοποιητή και κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το νερό, που αποτελεί το φέρον μέσο, βελτιώνοντας έτσι την ικανότητά του για λίπανση. Όταν αυτό το υγρό έρθει σε επαφή με φλόγα, το νερό μετατρέπεται σε ατμό και σβήνει τη φωτιά.

Αυτό το διφασικό υγρό νερού/λαδιού ονομάζεται εμουλσιόν. Κατά την περίοδο κατά την οποία χρησιμοποιούνταν ευρέως αυτός ο τύπος υγρού, ο τυπικός λόγος ήταν 60% νερό προς 40% λάδι, με το νερό να αποτελεί την κύρια φάση και το λάδι τις διασπειρόμενες σταγόνες.

Υγρό Υψηλής Περιεκτικότητας σε Νερό (HFA)

Αυτό είναι ένα ανθεκτικό στη φωτιά υγρό, του οποίου το κύριο συστατικό είναι το νερό. Σήμερα, εκτός από συστήματα όπου μεγάλες ποσότητες λειτουργικού υγρού χάνονται λόγω διαρροών, αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται σπάνια σε υδραυλικά συστήματα — τα συστήματα που το χρησιμοποιούν θυσιάζουν τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων τους για να επιτύχουν ορισμένα οικονομικά πλεονεκτήματα, καθώς είναι σχετικά φθηνό (το νερό αποτελεί τουλάχιστον το 90% της σύνθεσής του).

Μία εμαλσία με περιεκτικότητα σε λάδι 1–10% ονομάζεται υγρό με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό (διάλυμα λαδιού σε νερό). Εάν κάποιος αναφέρει ότι το σύστημά του χρησιμοποιεί «διάλυμα 5% λαδιού», αυτό σημαίνει 95% νερό και 5% λάδι, ή χημική σύνθεση 95:5.

Εμαλσία λαδιού σε νερό (HFB)

Οι σύγχρονες εμαλσίες νερού/λαδιού που χρησιμοποιούνται σε υδραυλικά συστήματα είναι γαλακτώδη λευκά υγρά, που αποτελούνται από 60% λάδι και 40% νερό — ο λόγος αυτός είναι αντίστροφος σε σχέση με τον προηγούμενο τύπο HFA (60% νερό προς 40% λάδι). Δεδομένου ότι το κύριο συστατικό αυτού του υγρού είναι το λάδι, ενώ το νερό αποτελεί τη διασπερμένη φάση, η εμαλσία HFB παρέχει καλύτερη λίπανση από την HFA, αλλά η ανθεκτικότητά της στη φωτιά είναι ελαφρώς μειωμένη.

ιξώδες εμουλσιών νερού/λαδιού

Όπως και το πετρέλαιο, το ιξώδες αποτελεί σημαντική ιδιότητα των εμουλσιών νερού/λαδιού. Δεδομένου ότι το υγρό HFA περιέχει νερό σε ποσοστό τουλάχιστον 90%, το ιξώδες του είναι κατά ουσία αυτό του νερού — γεγονός που το καθιστά σχετικά ανεπαρκή λιπαντικό.

Από την άλλη πλευρά, παρόλο που η εμουλσιόν HFB αποτελείται κατά προσέγγιση από 60% λάδι, αυτό δεν σημαίνει ότι το ιξώδες της ισούται με το ιξώδες του βασικού λαδιού. Λόγω του φαινομένου διάτμησης μεταξύ των δύο φάσεων, η εμουλσιόν HFB παρουσιάζει χαμηλότερο ιξώδες από το αναμενόμενο. Για να διασφαλιστεί η επαρκής λίπανση των συστατικών του συστήματος, η χρησιμοποιούμενη εμουλσιόν HFB πρέπει να έχει υψηλότερο ιξώδες από το πετρέλαιο που συνήθως χρησιμοποιείται στο σύστημα. Για παράδειγμα, εάν ένα σύστημα χρησιμοποιεί πετρέλαιο 150 SUS (32 cSt) στους 100°F (37,7°C), η εμουλσιόν HFB πρέπει να έχει ιξώδες 375 SUS (80,9 cSt) στους 100°F (37,7°C).

Όταν το υγρό λειτουργίας διέρχεται από την υδραυλική αντλία και το σύστημα, η διατμητική δράση μεταξύ των δύο φάσεων προκαλεί μείωση της ιξώδους της εμαλσίας HFB. Για να διασφαλιστεί ότι τα εξαρτήματα λιπαίνονται επαρκώς, η ιξώδης της εμαλσίας HFB πρέπει να είναι υψηλότερη από την ιξώδη του συνηθισμένου πετρελαιού για αυτό το σύστημα.

Προβλήματα με τις εμαλσίες ελαίου σε νερό

Η αποθήκευση υδατοβάσεις ανθεκτικών στη φλόγα υγρών σε δεξαμενή μπορεί να προκαλέσει προβλήματα. Για την εμαλσία HFB, τα δύο κύρια προβλήματα είναι η διαχωρισμός φάσεων και η βακτηριακή ανάπτυξη.

Διάλυση φάσης

Οι εμουλσίες HFB δεν προορίζονται για λειτουργία σε χαμηλές θερμοκρασίες. Στους 32°F (0°C) αρχίζει η δημιουργία πάγου· στους περίπου -10°F (-23,3°C) η εμουλσία παγώνει πλήρως. Οι κύκλοι παγώματος-απόψυξης προκαλούν τον διαχωρισμό των δύο φάσεων: στο σημείο πήξης του νερού (32°F / 0°C), ορισμένες από τις σταγόνες νερού στην εμουλσία στερεοποιούνται σε κρυστάλλους πάγου. Καθώς το σύστημα θερμαίνεται και ο πάγος λιώνει, η εμουλσία δεν ανασχηματίζεται αναγκαστικά — σε αυτό το στάδιο, το υγρό καθιστά τα εξαρτήματα πιο ευάλωτα στην οξείδωση και δεν αποτελεί πλέον καλό λιπαντικό.

Επαναλαμβανόμενοι κύκλοι παγώματος-απόψυξης προκαλούν μόνιμο διαχωρισμό των φάσεων νερού και λαδιού. Μόλις επιτευχθεί ο διαχωρισμός, είναι πολύ δύσκολο, αν όχι αδύνατο, να επαναφερθούν οι δύο φάσεις σε εμουλσιοποιημένη κατάσταση, ενώ η αντοχή στην πυρκαγιά αποτελεί σοβαρό ζήτημα.

Έλεγχος για διαχωρισμό φάσεων

Η οπτική εξέταση χρησιμοποιείται για να ελέγξει κατά πόσον η εμουλσιόν έχει υποστεί διαχωρισμό φάσεων. Είναι δύσκολο να διαπιστωθεί στον δεξαμενό αν οι δύο φάσεις έχουν διαχωριστεί — πάρτε ένα δείγμα του λαδιού, ρίξτε το σε μια φιάλη με ευρύ στόμιο και αφήστε το να ηρεμήσει για λίγο. Θα δείτε οποιοδήποτε ελεύθερο νερό να καταβαίνει στον πάτο της φιάλης.

Εάν υποψιάζεστε ότι ο διαχωρισμός φάσεων είναι σοβαρός, επικοινωνήστε με τον προμηθευτή του υγρού σας — ενδέχεται να σας συνιστά να αντικαταστήσετε το υγρό.

Ανάπτυξη βακτηρίων

Σε κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας, τα βακτήρια μπορούν να αναπτυχθούν στην εμουλσιόν HFB. Μεγάλος αριθμός βακτηρίων μπορεί να προκαλέσει φραξίματα στις οπές βαλβίδων ελέγχου ροής και στα στοιχεία φίλτρων — όλα αυτά τα φαινόμενα καθιστούν το σύστημα αναξιόπιστο και οδηγούν σε δυσλειτουργία του.

Πολλές εμουλσιόνες HFB περιέχουν βακτηριοστατικά πρόσθετα για να αποτρέψουν αυτό το φαινόμενο.

Έλεγχος για ανάπτυξη βακτηρίων

Η ανάπτυξη βακτηρίων στην εμουλσιόν HFB μπορεί να εντοπιστεί οπτικά και με την οσμή. Εάν έχουν αναπτυχθεί βακτήρια στο υγρό, το φίλτρο εισόδου φαίνεται να είναι επικαλυμμένο με μια ιξώδη βλέννα και το υγρό εκπέμπει μια απαίσια οσμή.

Εάν υπάρχει βακτηριακή ανάπτυξη στο εμαλσέμα, πιθανότατα θα χρειαστεί να αντικατασταθεί το υγρό.

Νερό-Γλυκόλη (HFC)

Το νερό-γλυκόλη είναι ένας άλλος τύπος πυροανθεκτικού υγρού με βάση το νερό. Αποτελείται από νερό και γλυκόλη (αιθυλενογλυκόλη) και η χημική του δομή είναι πολύ παρόμοια με αυτή του αντιπαγετικού υγρού για αυτοκίνητα.

Το νερό-γλυκόλη είναι συνήθως κόκκινο ή ροζ. Περιέχει συνήθως 60% γλυκόλη και 40% νερό, με χημικούς παχυντικούς παράγοντες που προστίθενται για να αυξηθεί η ιξώδες. Δεδομένου ότι η γλυκόλη διαλύεται πραγματικά στο νερό, αυτό το υγρό είναι μονοφασικό — σε αντίθεση με τα εμαλσέματα, δεν περιέχει ξεχωριστές σταγόνες νερού και γλυκόλης όταν παρατηρείται με το μικροσκόπιο. Το νερό-γλυκόλη λειτουργεί καλά σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Σύγκριση εμαλσέματος HFB και νερού-γλυκόλης

Συγκρίνοντας το εμάλσεμα HFB και το νερό-γλυκόλη, διαπιστώνουμε:

1. Η σταθερότητα του εμαλσέματος HFB είναι χειρότερη από αυτή του διαλύματος νερού-γλυκόλης.
2. Ένα σταθερό εμάλσεμα HFB προσφέρει καλύτερη λίπανση.
3. Το εμάλσεμα HFB είναι φθηνότερο.
4. Το νερό-γλυκόλη προσφέρει καλύτερη πυραντίσταση.
5. Το νερό-γλυκόλη λειτουργεί καλύτερα σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Προβλήματα με υδραυλικά υγρά βασισμένα σε νερό

Η χρήση πυροανθεκτικού υδραυλικού υγρού βασισμένου σε νερό σε υδραυλική δεξαμενή δημιουργεί ορισμένα προβλήματα. Δύο κύρια ζητήματα για την εμουλσιονοποιημένη σύνθεση HFB είναι η μειωμένη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων και η εξάτμιση του νερού.

Λίπανση με υδραυλικό υγρό βασισμένο σε νερό

Επειδή τα πυροανθεκτικά υδραυλικά υγρά βασισμένα σε νερό περιέχουν μεγάλη αναλογία νερού για να επιτύχουν πυραντίσταση, η λίπανσή τους είναι πολύ χαμηλότερη από αυτήν του πετρελαϊκού λαδιού — αυτό αποτελεί μια εγγενή αδυναμία.

Παρόλο που περιλαμβάνονται πρόσθετα λίπανσης και πρόσθετα ολισθηρότητας, συνεχίζουν να μειώνουν τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων κατά τη χρήση. Λόγω αυτής της αρνητικής επίδρασης, τα πυροανθεκτικά υδραυλικά υγρά βασισμένα σε νερό δεν χρησιμοποιούνται γενικά σε συστήματα που λειτουργούν σε πίεση υψηλότερη των 1.800 psi (124 bar).

Μεταξύ του υγρού HFA, της εμουλσιονοποιημένης σύνθεσης HFB και του νερού-γλυκόλης, η σταθερή εμουλσιονοποιημένη σύνθεση HFB παρέχει την καλύτερη λίπανση· ακολουθεί το νερό-γλυκόλη και στη συνέχεια το HFA.

Πίνακας 4-1: Σχετικοί συντελεστές μείωσης της λίπανσης για πυροσβεστικά υγρά βασισμένα σε νερό σε σύγκριση με πετρελαιοειδές λάδι. Ένας υψηλότερος συντελεστής σημαίνει μεγαλύτερη φθορά των εξαρτημάτων.

Αποψύχωση νερού

Πολλοί κατασκευαστές υγρών συνιστούν ως μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας για υδραυλικά υγρά βασισμένα σε νερό τους 140°F (60°C) και, ιδανικά, να διατηρούνται κάτω των 120°F (49°C). Πάνω από 140°F (60°C), μπορεί να προκύψει υπερβολική εξάτμιση νερού.

Όταν το νερό εξατμίζεται από το υγρό βασισμένο σε νερό, συμβαίνουν αρκετά ανεπιθύμητα φαινόμενα. Οι ατμοί νερού που εκφεύγουν από το υγρό συμπυκνώνονται σε μη προστατευμένες επιφάνειες σιδηρούς εξαρτημάτων και προκαλούν σκουριά. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η σκουριά αποκολλάται και καθίσταται πηγή ρύπανσης σε ολόκληρο το σύστημα.

Τα υγρά βασισμένα σε νερό περιέχουν γενικά αντισκουριακά πρόσθετα, ωστόσο οποιαδήποτε μη βυθισμένη στο υγρό μεταλλική επιφάνεια θα επηρεαστεί από τους ατμούς που προκύπτουν από την εξάτμιση.

Η αντοχή στη φωτιά των υδατοβασικών υγρών εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε νερό, οπότε η εξάτμιση του νερού μειώνει την αντοχή στη φωτιά. Η εξάτμιση επηρεάζει επίσης την ιξώδες — στα υγρά νερού-γλυκόλης, η απώλεια νερού αυξάνει την ιξώδες· στα εμυλσιματικά υγρά HFB, η απώλεια νερού μειώνει την ιξώδες και μπορεί να καθιστά την εμυλσία ασταθή. Για να διατηρηθεί η βέλτιστη αντοχή στη φωτιά και μια κατάλληλη ιξώδες, η περιεκτικότητα σε νερό των υδατοβασικών ανθεκτικών στη φωτιά υγρών πρέπει να ελέγχεται τακτικά και να διατηρείται εντός ενός στενού εύρους συγκεντρώσεων.

Σχήμα 4-11: Εξάτμιση νερού από υδατοβασικά υγρά. Η εξάτμιση μειώνει την αντοχή στη φωτιά, μεταβάλλει την ιξώδες και επιτρέπει τη συμπύκνωση ατμού σε μεταλλικές επιφάνειες, προκαλώντας σκουριά.

Συνθετικό Ανθεκτικό στη Φωτιά Υδραυλικό Υγρό (HFDR)

Το συνθετικό ανθεκτικό στη φωτιά υδραυλικό υγρό είναι ένα τεχνητό λάδι που διακρίνεται για την υψηλή του αντοχή στη φωτιά, ενώ η λιπαντική του ικανότητα προσεγγίζει αυτήν του πετρελαϊκού λαδιού. Το πιο διαδεδομένο συνθετικό ανθεκτικό στη φωτιά υγρό είναι το εστέρας φωσφορικού.

Σημείωση: Το συνθετικό αντιπυρικό υγρό δεν πρέπει να αναμιχθεί με σιλικόνης ρητίνες, σιλικονικά εστέρα, εστέρες διβασικών οξέων, εστερικές ενώσεις πολυολών, πολυαιθέρες ή άλλα συνθετικά υγρά. Αυτές οι συνθετικές ενώσεις μπορεί να έχουν συγκεκριμένες ιδιότητες που απαιτούνται για ορισμένες εφαρμογές, αλλά γενικά δεν θεωρούνται αντιπυρικές.

Το υγρό φωσφορικού εστέρα λειτουργεί καλά υπό υψηλή πίεση και παρουσιάζει εξαιρετική αντίσταση στην πυρκαγιά, αλλά είναι ακριβό. Σε υψηλής πίεσης συστήματα με απαιτήσεις αντιπυρικής προστασίας, λόγω του υψηλού κόστους του φωσφορικού εστέρα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μίγμα φωσφορικού εστέρα και πετρελαϊκού λαδιού. Αυτό το μείγμα παρέχει την απαιτούμενη λίπανση για το σύστημα, αλλά η αντίστασή του στην πυρκαγιά δεν είναι τόσο καλή όσο αυτή του καθαρού φωσφορικού εστέρα.

Σύγκριση υδατοβάσειων και συνθετικών αντιπυρικών υγρών

Κατά τη σύγκριση υδατοβάσειων και συνθετικών αντιπυρικών υγρών:

6. Τα συνθετικά υγρά παρέχουν καλύτερη λίπανση και μπορούν να λειτουργούν υπό υψηλότερη πίεση.
7. Τα συνθετικά υγρά είναι πιο ακριβά.
8. Τα συνθετικά υγρά παρουσιάζουν καλύτερη αντίσταση στην πυρκαγιά.
9. Το υγρό εστέρα φωσφορικού οξέος έχει σημείο ανάφλεξης περίπου 455°F (235°C), σημείο φλόγισης περίπου 665°F (352°C) και θερμοκρασία αυτοανάφλεξης περίπου 1.150°F (621°C).

Τα υδατοβάσεις υγρά δεν εκφράζουν την ανθεκτικότητά τους στη φωτιά μέσω του σημείου ανάφλεξης και του σημείου φλόγισης — επειδή αυτά τα υγρά περιέχουν νερό. Η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης του υδρογλυκολικού υγρού είναι περίπου 1.100°F (593°C), ενώ για το εμουλσιοειδές HFB η θερμοκρασία αυτοανάφλεξης είναι περίπου 825°F (440,6°C).

Σχήμα 4-14: Τέσσερις τύποι πυρανθεκτικών υγρών και οι δεξαμενές αποθήκευσής τους. Από αριστερά προς τα δεξιά: συνθετικό (εστέρας φωσφορικού οξέος), μείγμα εστέρα φωσφορικού οξέος και λαδιού, εμουλσιοειδές HFB και υδρογλυκολικό υγρό.

Προβλήματα με τα πυρανθεκτικά υδραυλικά υγρά

Η χρήση πυρανθεκτικών υγρών σε υδραυλικά συστήματα δημιουργεί ορισμένα προβλήματα, όπως: συμβατότητα με σφραγίδες και προστατευτικά επιχαλκώματα, αφρός και παραμονή αέρα, καθώς και ίζημα.

Συμβατότητα των πυρανθεκτικών υγρών

Το πιο συνηθισμένο υλικό για δυναμικά σφραγίσματα σε συστήματα πετρελαϊκού λαδιού είναι το νιτρίλιο καουτσούκ (Buna-N). Αυτό το υλικό είναι επίσης συμβατό με εμουλσίες HFB και υδρογλυκολικά υγρά. Όταν ένα σύστημα μεταβαίνει από πετρελαϊκό λάδι σε εμουλσία HFB ή υδρογλυκολικό υγρό, εάν τα υφιστάμενα σφραγίσματα είναι από νιτρίλιο καουτσούκ, δεν απαιτείται η αντικατάστασή τους. Ωστόσο, εάν γίνει μετάβαση σε συνθετικό υγρό, όπως εστέρας φωσφορικού, απαιτείται η αντικατάσταση των σφραγισμάτων.

Κατά τη μετάβαση από πετρελαϊκό λάδι σε υδραυλικό υγρό βασισμένο σε νερό, ενδέχεται να προκύψουν προβλήματα με τα προστατευτικά επιχαλκώματα. Εάν η εσωτερική επιφάνεια της δεξαμενής προστατεύεται με επίστρωση ή βερνίκι συμβατό με πετρελαϊκό λάδι, το υδροβασισμένο υγρό ενδέχεται να διαλύσει αυτές τις επιστρώσεις.

Τα διαλύματα νερού-γλυκόλης και ορισμένα χημικά συγκεντρώματα είναι ασύμβατα με ορισμένα μέταλλα. Μπορούν να προκαλέσουν διάβρωση του ψευδαργύρου, του καδμίου, του μαγνησίου και ορισμένων κραμάτων αλουμινίου, παράγοντας κολλώδες σκωρία που εμποδίζει τις οπές των βαλβίδων και τα φίλτρα και μπορεί να προκαλέσει κόλλημα του εμβόλου της βαλβίδας. Συνεπώς, συνιστάται να μην χρησιμοποιούνται με διαλύματα νερού-γλυκόλης εξαρτήματα που περιέχουν αυτά τα μέταλλα ή είναι επιμεταλλωμένα με αυτά τα μέταλλα. Τέτοια εξαρτήματα μπορεί να περιλαμβάνουν σωλήνες με ηλεκτροπλάκωση, φίλτρα με επίστρωση ψευδαργύρου ή καδμίου, συνδετήρες σωλήνων και αξεσουάρ δεξαμενών.

Το συνηθισμένο υλικό σφραγίδων από νιτρίλιο καουτσούκ που χρησιμοποιείται για κινητές σφραγίδες σε συστήματα πετρελαίου δεν είναι συμβατό με τα εστέρα φωσφόρου ή τα μείγματά τους· αυτά τα υγρά απαιτούν φθοροελαστομερή (Viton), καουτσούκ βασισμένο σε εποξείδιο ή άλλα συμβατά υλικά σφραγίδων.

Τα συνθετικά αντιφλεγμονώδη υγρά μπορούν να διαλύσουν βερνίκια και βαφές που είναι συμβατά με το πετρέλαιο, αλλά δεν προκαλούν διάβρωση των συνηθισμένων μετάλλων σε ένα υδραυλικό σύστημα.

Αφρός και παραμονή αέρα σε αντιφλεγμονώδη υγρά

Σε σύγκριση με το πετρέλαιο, τα υδατοβάσεις και τα συνθετικά αντιφλεγμονώδη υγρά είναι πιο ευαίσθητα στην κατακράτηση αέρα και τον αφρισμό. Μετά την επιστροφή του εργαζόμενου υγρού στη δεξαμενή, το αντιφλεγμονώδες υγρό χρειάζεται μεγαλύτερο χρόνο παραμονής στη δεξαμενή για να απελευθερώσει όλες τις συσσωρευμένες φυσαλίδες αέρα.

Κατά συνέπεια, τα συστήματα που χρησιμοποιούν αντιφλεγμονώδη υγρά θα πρέπει να διαθέτουν μεγαλύτερη δεξαμενή σε σύγκριση με τα συστήματα που χρησιμοποιούν πετρέλαιο.

ιζηματοποίηση σε αντιφλεγμονώδη υγρά

Όταν το αντιφλεγμονώδες υγρό επιστρέφει στη δεξαμενή, σε σύγκριση με το πετρέλαιο κατακρατεί ευκολότερα πλεύσιμους ρύπους. Το υγρό θα πρέπει να επιτρέπει σε κάθε κατάλληλου μεγέθους ρύπο να ιζηματωθεί στον πυθμένα της δεξαμενής, ωστόσο, στα αντιφλεγμονώδη υγρά οι ρύποι δεν ιζηματώνονται τόσο εύκολα.

Κατά συνέπεια, όταν ένα σύστημα χρησιμοποιεί αντιφλεγμονώδες υδραυλικό υγρό, το πρώτο πράγμα που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η εφαρμογή αποτελεσματικών μέτρων φιλτραρίσματος του υγρού, ενώ δεν πρέπει να παραβλεφθούν οι μαγνητικοί φίλτροι.

Οδηγοί Επισκευής

Αποθήκευσης

Η αποθήκευση αντιφλεγματικού υδραυλικού υγρού είναι ουσιαστικά η ίδια με εκείνη του πετρελαϊκού λαδιού — οι κάδοι πρέπει να αποθηκεύονται οριζόντια, ώστε να μην συσσωρεύεται νερό στο πάνω μέρος και να μην εισχωρεί μέσα.

Για την εμουλσιονοποιημένη σύνθεση HFB υπάρχει μια επιπλέον απαιτούμενη συνθήκη αποθήκευσης: επειδή οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι πήξης-απόψυξης επηρεάζουν τη σταθερότητά της, πρέπει να προστατεύεται προσεκτικά από την πήξη κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης.

Μεταφορά υγρού από κάδο στο δοχείο αποθήκευσης

Η μεταφορά υγρού από τους κάδους αποθήκευσης στο δοχείο αποθήκευσης είναι ένα ακόμη σημαντικό βήμα. Πριν αφαιρέσετε το πώμα του κάδου, καθαρίστε το καπάκι του κάδου και προετοιμάστε όλον τον εξοπλισμό και τα εργαλεία που απαιτούνται για τη διαδικασία μεταφοράς: εύκαμπτο σωλήνα, αντλία μεταφοράς, χωνί, φίλτρο γεμίσματος για το δοχείο αποθήκευσης και τα χέρια του χειριστή. Ελέγξτε ότι το εμπορικό σήμα και η ιξώδες του υγρού στον κάδο είναι σωστά.

Εάν χρησιμοποιηθεί αντλία μεταφοράς για τη μετακίνηση του αντιφλεγματικού υγρού, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει υπόλοιπο υγρό διαφορετικού τύπου στην αντλία και ότι τα υλικά και τα εξαρτήματα της αντλίας είναι συμβατά με το υγρό.

Μετά την πλήρωση του δοχείου αποθήκευσης με ανθεκτικό σε φλόγα υγρό, πρέπει να διενεργείται συντήρηση και παρακολούθηση σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα. Η συντήρηση του λαδιού περιλαμβάνει: συμπλήρωση μέχρι το ελάχιστο επίπεδο, αντιμετώπιση διαρροών και αντικατάσταση των στοιχείων φίλτρου.

Το υδραυλικό υγρό βασισμένο σε νερό πρέπει να ελέγχεται τακτικά όσον αφορά την περιεκτικότητά του σε νερό — η συγκέντρωση πρέπει να διατηρείται εντός ενός πολύ στενού εύρους· διαφορετικά θα επηρεαστούν η ιξώδες και η ανθεκτικότητα σε φλόγα.

Γενικά δεν συνιστάται η προσθήκη νερού σε εμουλσιονούμενο υγρό HFB, καθώς αυτό απαιτεί διαδικασία επανεμουλσιοποίησης. Η προσθήκη νερού σε διάλυμα νερού-γλυκόλης είναι συνήθης, αλλά δεν πρέπει να γίνεται απλώς με την εισαγωγή ενός κήπου στο δοχείο αποθήκευσης. Το νερό συμπλήρωσης δεν πρέπει να περιέχει μεταλλικές αποθέσεις που θα μολύνουν το σύστημα. Το αποσταγμένο ή απιονισμένο νερό είναι κατάλληλο για διαλύματα νερού-γλυκόλης· η ποσότητα που πρέπει να προστεθεί καθορίζεται με βάση την εργαστηριακή ανάλυση δείγματος λαδιού.

* Το HFA χρησιμοποιείται σπάνια σε συστήματα υψηλής πίεσης λόγω της πολύ κακής λίπανσης· το όριο πίεσης είναι περισσότερο πρακτικό παρά τεχνικό.