Onder bepaalde omstandigheden kunnen smeermiddelen elektrostatisch geladen worden. Dit kan leiden tot zware ontladingen, die onderdelen kunnen beschadigen en meer olie afzettingen kunnen veroorzaken. Door het geleidingsvermogen van uw smeermiddel te meten, kunt u schade aan machines en aantasting van de olie vermijden.
De elektrische geleidbaarheid is een maat voor de elektrische geleiding van een bepaalde substantie. Het wordt meestal uitgedrukt in pS/m (picosiemens/meter). Smeermiddelen zijn normaal beperkt geleidend. Maar in sommige gevallen kan olie een elektrische stroom geleiden. De geleidbaarheid van smeermiddelen hangt af van verschillende aspecten:
- Basisolie
- Additieven
- Temperatuur
- Vervuilende stoffen in het smeermiddel door slijtagemetaaldeeltjes, oxidatie, water, enz.
De invloed van het basisolietype op de elektrische geleidbaarheid van een smeermiddel
Hoe minder geraffineerd, hoe polairder een smeermiddel is en des te meer geleidingsvermogen het heeft. Het kan variëren van minder dan 10 pS/m tot meer dan 2000 pS/m. Additieve technologie en olievervuiling hebben echter een grotere invloed op het geleidingsvermogen van oliën.
De invloed van additieven op de geleidbaarheid van een smeermiddel
Additieven hebben een grote invloed op de geleidbaarheid van oliën en smeermiddelen. Hoe groter het aantal metaalorganische additieven, hoe groter de geleidbaarheid van het smeermiddel. Metaalorganische additieven zoals zinkdithiofosfaten (ZnDTP) verhogen het geleidingsvermogen.
De invloed van temperatuur op de geleidbaarheid van een smeermiddel
De temperatuur van het smeermiddel beïnvloedt zijn geleidbaarheid: hoe hoger de temperatuur, hoe groter de geleidbaarheid Er bestaat echter geen lineair verband tussen temperatuur en elektrische geleiding. De verhouding tussen deze twee parameters varieert naargelang het smeermiddel.
Het ontstaan van elektrostatische lading in oliën
Oliecirculatiesystemen zijn onderhevig aan elektrostatische ladingen door de wrijving van de oliestroom tegen de oppervlakken van het systeem. De kracht van de statische lading hangt af van de geleidbaarheid van het smeermiddel en van het oliedebiet. Hoe lager de elektrische geleiding en hoe groter het debiet, hoe groter het risico op elektrostatische ladingen.
De kans op elektrostatische ladingen wordt groter wanneer de olie samengesteld is op basis van olie uit groep II of III, ze geen polariserende additieven bevat, door nauwe leidingen stroomt of veel luchtbellen bevat. Andere factoren die elektrostatische ladingen stimuleren, zijn snelle stromingen, niet-geaarde leidingen en slangen, een laag olieniveau en wrijving door olie die door slecht ontworpen filterelementen stroomt.
Hoe ontladingen ontstaan en schade veroorzaken
Als de elektrische lading in een oliecirculatiesysteem blijft stijgen en uiteindelijk te groot wordt, vindt er een elektrische ontlading plaats. Daardoor ontstaan er microvonken (vonken) en vaak hoort men een krakend geluid in de buurt van de filter of in de tank. Bij zeer grote elektrische ladingen gebeurt de ontlading verschillende keren na elkaar. De kans op microvonken is groter in gebieden met combinaties van verschillende materialen. De vonken leiden tot temperaturen van 1.000 °C en vormen een risico op ontploffing bij ontvlambare vloeistoffen. In de meeste gevallen ontstaan de vonken in circulatiesystemen met turbine- of hydraulische oliën. Die worden snel uitgedoofd, waardoor het grootste risico verdwijnt. Maar deze microvonken kunnen gaten in de motoronderdelen branden en de oliekwaliteit doen afnemen.
Elektrostatische ontladingen in turbine- en hydraulische oliën
De afgelopen jaren zagen we een toenemend aantal elektrostatische ontladingen in systemen met turbine- en hydraulische oliën. Dit komt door de volgende ontwikkelingen:
- Lagere geleidbaarheid van smeermiddelen: Er is een trend om basisoliën uit Groep I te vervangen door die uit Groep II en Groep III. Deze oliën zijn duidelijk minder geleidend.
- Compact systeemdesign: Bij tanks met een kleinere capaciteit is het verplaatste volume in verhouding groter.
- Hoger filtertempo: Moderne systemen vergen een hoog filtertempo, waardoor de kans op elektrostatische ladingen verhoogt.
Voorkom schade: meet de elektrische geleidbaarheid
De geleidbaarheid kan gemeten worden volgens ASTM-D2624. Het was aanvankelijk bedoeld voor de analyse van vliegtuigkerosine om elektrostatische ladingen in de brandstof te vermijden. Als de elektrische geleiding groter is dan 400 pS/m bij 20 °C is de kans op schade door elektrostatische lading en ontlading zeer klein. Als de geleidbaarheid kleiner is, verhoogt de kans op microvonken aanzienlijk.
Om elektrostatische ontlading te voorkomen, kunt u:
- Het hele systeem aarden.
- Stat-free® filters installeren, die de lading kunnen ontladen of het laden kunnen voorkomen.
- Gebruik een olie met een andere samenstelling en een hoger geleidingsvermogen.
- Optimaliseer de stroomdiameter en tankinhoud.
- Wijzig de combinatie van materialen in het systeem.
