Giải thích các thông số kĩ thuật về dầu, mỡ nhờn

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích các chỉ số thường thấy trong thông số kỹ thuật dầu mỡ bôi trơn để các nhà cung cấp dầu mỡ bôi trơn cũng như các nhà quản lý nhà máy, cán bộ kỹ thuật dễ hiểu và lựa chọn đúng sản phẩm dầu mỡ bôi trơn cho từng yêu cầu, ứng dụng cụ thể.

Bài viết này sẽ gồm 5 phần, giới thiệu về các thông số kỹ thuật cơ bản mà dân sales, kỹ thuật bảo trì nhà máy, thợ cơ khí, hoặc bất kỳ ai sử dụng dầu mỡ cần phải nắm rõ.

1. Chỉ số độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy

Đầu tiên chúng ta hãy tìm hiểu về các thành phần cấu tạo quan trọng của Mỡ bôi trơn:

Thành phần của mỡ bao gồm ít nhất 80% dầu gốc, khoảng 10% đến 15% chất làm đặc, còn lại là phụ gia. Tuy nhiên, tạo ra một loại dầu mỡ không chỉ đơn thuần là trộn nhiều thành phần lại với nhau. Công thức chế tạo mỡ là một quá trình phức tạp xem xét nhiều tương tác giữa dầu gốc, chất làm đặc, phụ gia cực áp (EP), phụ gia chống mài mòn, chất bôi trơn rắn, chất chống oxy hóa, chất bôi trơn và chất điều chỉnh ma sát.

Các đặc tính của sản phẩm cuối cùng không chỉ phụ thuộc vào công thức mà còn phụ thuộc vào quy trình sản xuất (bao gồm cả quá trình đồng nhất hóa) và điều kiện bảo quản chất béo.

• Dầu gốc có vai trò bôi trơn, làm mát, giảm ma sát… giữa các bề mặt chuyển động. Vai trò của chất làm đặc là giữ cho dầu gốc được bôi trơn cho đến khi cần bôi trơn.
• Chất làm đặc phản ứng với các lực bên ngoài như chuyển động, rung động hoặc nhiệt độ như một tác nhân kích hoạt để giải phóng dầu gốc bôi trơn.
• Phụ gia có vai trò bổ sung độ bôi trơn của dầu gốc, cải thiện các đặc tính như chống mài mòn, chống gỉ...
  

Chỉ số độ nhớt (Viscosity Index)

Chỉ số độ nhớt trong tiếng Anh là Viscosity Index viết tắt là VI, là một thước đo về sự bền nhiệt của dầu bôi trơn. VI càng cao thì sản phẩm có độ bền nhiệt càng cao và ngược lại. VI của dầu gốc có thể được cải thiện mạnh mẽ bằng cách pha trộn them phụ gia tăng chỉ số độ nhớt.

VISCOSITY là sự thay đổi độ nhớt của dầu nhờn trong khoản nhiệt độ cho trước. Dầu nhờn có độ nhớt biến đổi lớn theo nhiệt độ VI thấp. Dầu nhờn có độ nhớt biến đổi nhỏ theo nhiệt độ VI cao. Trong đồ thị ASTM: độ dốc của đường thẳng biểu thị độ nhớt so với nhiệt độ chỉ ra tính chất của VI:

Dốc nhiều (cao-màu đen): VI thấp

Dốc ít (thấp-màu đỏ): VI cao

Tham khảo: Chỉ số độ nhớt là gì? Cách tính VI (Viscosity Index)

* Làm thế nào để dầu nhờn có VI cao?

• Phải chọn dầu gốc có VI cao.
• Phải thêm chất phụ gia cải thiện độ nhớt (VII - Viscosity Index Improver)
• Hoặc phải phối hợp cả hai phương pháp nói trên

Điểm chớp cháy (Flash Point)

Điểm chớp cháy (Flash Point) của vật liệu là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi của vật liệu sẽ bốc cháy, khi được cung cấp nguồn đánh lửa. Điểm chớp cháy càng cao thì dầu nhớt sẽ càng khó cháy và ngược lại.

Điểm rót chảy

Điểm rót chảy là một chỉ số cần thiết khi lựa chọn sản phẩm dầu nhớt dùng để bôi trơn trong môi trường nhiệt độ âm.

Tham khảo: Điểm rót chảy là gì? và ý nghĩa của điểm rót chảy (pour point)

Phần 2: Trị số kiềm tổng (TBN) và trị số axit tổng (TAN)

TRỊ SỐ KIỀM TỔNG TBN (ASTM D 2896)

* Đồ thị tương quan giữa TBN và % S

Phương pháp thử theo tiêu chuẩn ASTM D 2895 rất phổ biến đối với dầu động cơ Diesel

Định nghĩa: Giá trị TBN là độ kiềm trong dầu mỡ bôi trơn, cho biết lượng Acid Percloric (HCLO4) tương đương với lượng KOH (tính bằng mg) cần thiết để trung hòa hết các hợp chất kiềm có trong 1 gam mẫu dầu mỡ bôi trơn.

Tại sao trong dầu nhờn động cơ diesel phải có TBN?

Trước hết ta hãy xem lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu dầu DO hoặc HFO tác động đến xy lanh và piston như thế nào?

Hầu hết tất cả các nhiên liệu đều có chứa lưu huỳnh (S)

• DO: S £ 0.5%
• HFO: 0.5% < S £ 5%

Lưu huỳnh tồn tại trong nhiên liệu dưới dạng hợp chất lưu huỳnh và các phân tử Hydro carbon.

Trong quá trình cháy nổ: S + O2 ® SO2 (nhiệt độ cao và dạng khí)

• SO2 không cháy nhưng ở nhiệt độ cao lại phản ứng với O2 cho ra SO3 và toả nhiệt
• 2 SO2 + O2 ® 2 SO3 + 62,200 Calors
• SO3 + H2O (khí nạp vào buồng đốt, sinh ra sự đốt cháy Hydro trong nhiên liệu) H2 SO4

Chính acid H2 SO4 sẽ gây ra sự ăn mòn hóa học và mài mòn của xy lanh và vòng bạc séc măng nhanh chóng.

Vậy để tránh xảy ra vấn đề trên thì:

• Giảm hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu (S = 0.04% - 0.05%) nhưng chi phí sản xuất cao (dùng cho các động cơ Diesel CAT, API CG-4)
• Hoặc đưa một lượng kiềm cần thiết vào trong dầu nhờn để trung hòa lượng Acid sinh ra trong quá trình cháy nổ của động cơ Diesel.

Đó là lý do có thông số TBN trong dầu động cơ Diesel.

Tuy nhiên, thường các nhà chế tạo động cơ Diesel đưa ra mức TBN trong dầu nhờn tương ứng với hàm lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu(%S)

Ví Dụ:

• WARTSILA: TBN = 7 + % S x 11 (S = 3% ® TBN = 7 + 3×11 = 40)
• NIIGATA: S <1% TBN = 15 – 20
• 1% < S < 2% TBN = 25 – 30
• 2% < S < 3.5% TBN = 30 – 40
• 3.5% < S < 5% TBN = 40 – 75

Tham khảo:Khi nào nên thay dầu nhớt động cơ 

TRỊ SỐ AXÍT TỔNG (TAN)

* Định nghĩa

• Đây là lượng kiềm KOH (tính bằng mg) cần thiết để trung hòa tất cả các hợp chất axit có trong 1 gam mẫu chất bôi trơn.
• Thường thấy trong dầu cách điện.
• Dầu máy nén lạnh.

* Tại sao phải giới hạn TAN trong dầu bôi trơn?

• Đối với hầu hết các loại dầu bôi trơn, số TAN ban đầu tương đối thấp và tăng dần khi sử dụng. Khi chỉ số TAN tăng lên, tính năng chống oxy hóa của dầu nhớt sẽ bị mất đi, khi đó dầu sẽ bị oxy hóa khiến chỉ số TAN trong dầu liên tục tăng và làm giảm tuổi thọ của dầu.
• TAN của dầu đã qua sử dụng (dầu thải) là thước đo mức độ hư hỏng của dầu do quá trình oxy hóa. Tuy nhiên, đây không phải là tiêu chí duy nhất để xác định sự xuống cấp của dầu do oxy hóa, mà các thông số khác như độ nhớt, tạp chất cơ học và cặn cũng phải được tính đến.

Ghi chú:

Đối với các loại dầu có phụ gia chống mài mòn kẽm Diankyl Dithiophosphate (Zn DDP) như dầu thủy lực, hàm lượng axit ban đầu cao nên giá trị TAN ban đầu không thể dự đoán chính xác chất lượng của dầu và trong giai đoạn đầu, làm mất tính chất chống oxi hóa của dầu.

Tham khảo: Cách đọc hiểu, giải thích các thông số kỹ thuật của dầu nhớt bôi trơn

* Vì sao phải giới hạn TAN trong dầu máy biến thế?

Các yếu tố quan trọng trong dầu máy biến áp:

- Cách điện.

- Độ sạch dầu (bẩn)

- Chống ẩm, chống oxi hóa.

Vì vậy, nếu TAN tăng quá giới hạn cho phép (0.03 max) dầu sẽ bị oxy hóa dẫn đến:

+ Tăng độ nhớt, tản nhiệt ít nguy hiểm

+ Tính ăn mòn và cặn bám cao, khả năng cách điện và chống oxi hóa kém.

Đối với dầu máy nén lạnh:

Điều quan trọng:

• Đặc tính ổn định hóa học và nhiệt (dầu chịu được nhiệt độ cao và thấp)
• Cách điện (đối với máy kính: cuộn dây nằm trong lốc máy)
• Độ nhớt: hình thành màng dầu tốt ở nhiệt độ cao và độ mịn để thu hồi dầu hoàn toàn ở nhiệt độ thấp.

Do đó, nếu TAN tăng vượt quá giới hạn (tối đa 0,05 và giá trị trung hòa TAN + TBN < 0,2), điều này dẫn đến:

• Tính oxi hóa tăng, độ nhớt tăng, nhiệt độ thấp độ bôi trơn kém, dễ phản ứng với môi chất lạnh làm hỏng máy nén.
• Ăn mòn các bộ phận và đặc tính bôi trơn không đạt yêu cầu ở nhiệt độ cao và thấp.
• Cách điện kém, cuộn dây và khối động cơ bị hư hỏng.

Đối với dầu tuabin (ASTM D 664: chuẩn độ điện thế)

Các yếu tố quan trọng:

• Chất khử bọt, nhũ tương
• Chống mài mòn, ăn mòn
•  Chống oxi hóa và cặn bã
  

Không nên tăng TAN vượt quá giới hạn (tối đa 0,2) vì:

+ Tạo bọt

+ Acid hữu cơ, dầu đặc (tăng độ nhớt)

+ Sự oxi hóa làm tăng sản phẩm oxi hóa không tan tạo thành keo

+ Giảm khả năng khử nhũ tương, khả năng thoát bọt khí kém gây hư hỏng thiết bị.

 Tham khảo: Hướng dẫn đọc, giải thích các thông số kỹ thuật của mỡ bôi trơn

Phần 3: Trị số trung hòa và ăn mòn lá đồng - lưu huỳnh

TRỊ SỐ TRUNG HÒA

* Khái niệm Trị số trung hòa

• Thực chất là số axit trong chất bôi trơn. Tuy nhiên, tùy theo loại và tính chất yêu cầu của dầu nhờn mà người ta cân nhắc TAN hay TBN. Nếu là dầu động cơ thì giá trị TBN quan trọng hơn axit perchlorhyric (HCLO4) trong việc xác định độ kiềm của mẫu dầu (TBN) từ lượng HCLO4 tiêu tốn để trung hòa lượng kiềm trong mẫu dầu ta có thể xác định được lượng độ kiềm trong mẫu. Nhưng vì để thống nhất đơn chức nên lượng HClO4 thoát ra tương đương với mg KOH.
• Mặt khác, đối với dầu máy biến áp, dầu tuốc bin, dầu máy nén lạnh, trị số TAN lớn dễ ảnh hưởng đến đặc tính và khả năng sử dụng của dầu. Vì vậy, để xác định hàm lượng TAN (đối với dầu mới và dầu cũ) có nằm trong khoảng cho phép hay không, người ta dùng kiềm KOH để trung hòa axit trong mẫu dầu, lượng KOH này tiêu tốn cho đến khi mẫu về trạng thái trung tính, điểm đến là lượng axit có trong dầu.

*Vì sao cần xác định hàm lượng nước trong dầu bôi trơn?

Bởi vì: Hàm lượng nước trong dầu bôi trơn là một đặc tính quan trọng đối với:

• Dầu thủy lực, dầu máy nén khí.
• Dầu bánh răng công nghiệp.
• Dầu động cơ Diesel.
• Dầu tuabin.
• Dầu xy lanh hơi nước.
• Điều này đặc biệt quan trọng đối với dầu máy biến thế.

Nước trong dầu bôi trơn không chỉ làm tăng tốc độ ăn mòn và oxy hóa mà còn gây ra hiện tượng nhũ hóa. Trong một số trường hợp còn gây ra hiện tượng thủy phân phụ gia tạo cặn.

Nếu hàm lượng nước trong dầu nhờn công nghiệp không phải ở mức vết/trace (0.1% wt) thì phải loại chúng bằng phương pháp ly tâm, cất chân không hoặc lọc.

Một số chỉ tiêu giới hạn trong dầu nhờn đối với hàm lượng nước:

• Dầu động cơ diesel: không có hoặc <0.1% wt (vết/trace) (ASTM D 95)
• Dầu biến thế: không có hoặc < 30 ppm (max)
• Dầu thủy lực: không có hoặc <0.1% wt trong quá trình sử dụng nếu > 0.2% wt thì phải thay vì sẽ ăn mòn hệ thống thủy lực và thủy phân các hợp chất phụ gia.
• Dầu hộp số: hàm lượng nước < 0.2 % wt. Trong quá trình sử dụng nếu > 0.5% wt thì phải thay.

+ Dầu turbin: không có hoặc < 0.1% wt

+ Dầu nén khí lạnh: < 50 ppm

+ Dầu nén khí: không có hoặc < 0.1 % wt

Lưu huỳnh ăn mòn (Sulphure Corrosive – Ăn mòn bởi surphure)

* Vì sao có tiêu chí này? 

Lưu huỳnh có sẵn trong dầu gốc hoặc phụ gia. Nó có thể hoạt động hoặc trơ khi kết hợp với các chất khác. Lưu huỳnh hoạt tính là loại tác dụng với đồng ở nhiệt độ cao, hậu quả không mong muốn của lưu huỳnh là ăn mòn đồng. Chính vì lý do này mà trong dầu máy biến áp cần yêu cầu loại dầu không bị ăn mòn do quá áp.

Bởi vì:

Các cuộn dây đồng trong máy biến áp bị ngâm trong dầu và để ngoài nếu không đảm bảo tính năng hoạt động sẽ gây nguy hiểm cho máy biến áp do các dây đồng bị ăn mòn, hỏng cách điện dây dẫn hoạt động hiệu quả hơn và tạo ra cặn dầu làm giảm tuổi thọ của dầu

Vì thế:

Đối với dầu máy biến áp, cần xác định ăn mòn tràn hoặc ăn mòn lá đồng đối với dầu mới. Một hậu quả không mong muốn của lưu huỳnh là ăn mòn, chẳng hạn như ăn mòn đồng. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của các chất phụ gia cực áp, việc tiết lưu liên tục sẽ bù đắp cho tác động ăn mòn này. Như vậy, trong nhiều trường hợp, S có mặt trong dầu nhờn ở dạng phụ gia thường đi kèm với các nguyên tố khác (clo, photpho) như phụ gia cực áp, hóa chất chống mài mòn, chống oxy hóa, chống oxy hóa-ăn mòn.

Tham khảo: 6 yếu tố cần quan tâm khi chọn mua dầu nhớt và mỡ bôi trơn

ĂN MÒN LÁ ĐỒNG (100 độ C trong 3 giờ)

* Ý tưởng

Dầu thô khi được chiết xuất có chứa các hợp chất lưu huỳnh, hầu hết chúng được loại bỏ khỏi dầu trong quá trình tinh chế. Tuy nhiên, các hợp chất lưu huỳnh còn sót lại sẽ ăn mòn nhiều kim loại khác nhau, nhưng sự ăn mòn này không phải lúc nào cũng phù hợp với mọi hàm lượng lưu huỳnh trong dầu. Sự ăn mòn phụ thuộc vào loại hợp chất lưu huỳnh hóa học có trong dầu (hoạt tính hoặc trơ).

Ăn mòn được định nghĩa là quá trình oxy hóa trên bề mặt kim loại làm mất kim loại hoặc tích tụ cặn. Đối với vòng bi hợp kim đồng, vòng trục bằng đồng và các bộ phận trục vít chuyển động phải được bôi trơn bằng dầu không ăn mòn. Cũng như các loại dầu khác như: dầu thủy lực, dầu hàng không, dầu cắt gọt kim loại, đặc biệt là dầu máy biến thế và dầu máy nén lạnh nên không gây ăn mòn đồng.

Vì thế:

Để xác định xem chất bôi trơn có phù hợp với kim loại ăn mòn hay không, phải tiến hành thử nghiệm ăn mòn với các tấm đồng.

Tham khảo tiếp bài: Giải thích các thông số kĩ thuật về dầu, mỡ nhờn

• TÁC HẠI KHI SỬ DỤNG DẦU MỠ BÔI TRƠN KHÔNG PHÙ HỢP

Địa chỉ bán dầu mỡ bôi trơn công nghiệp chất lượng, uy tín, giá tốt

Công ty United Oil Việt Nam là nhà phân phối dầu mỡ bôi trơn công nghiệp chất lượng cao hàng đầu tại Miền Nam. Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối dầu mỡ bôi trơn công nghiệp và hiện tại chúng tôi có kho hàng lớn nhất Miền Nam với hơn 2000m vuông nên khách hàng cứ yên tâm về sản phẩm của chúng tôi được đảm bảo hàng CHÍNH HÃNG và GIÁ TỐT NHẤT cho quý khách hàng.

Qúy khách đang quan tâm đến sản phẩm xin vui lòng liên hệ qua Hotline của chúng tôi để được hỗ trợ tư vấn mua mỡ bôi trơn và các loại dầu nhớt công nghiệp khác lượng tốt nhất, giá phù hợp.

Tham khảo các loại mỡ mà chúng tôi cung cấp tại đây:

• Mỡ bôi trơn chịu nước cho dây chuyền chế biến thực phẩm
• Mỡ chịu nước giá rẻ chất lượng tốt nhất cho vòng bi bạc đạn
• Bảng báo giá các sản phẩm mỡ bò chịu nước phổ biến trên thị trường
• Top các loại mỡ bôi trơn chịu nước tốt nhất trên thị trường hiện nay
• Dầu Food Grade an toàn thực phẩm chịu nhiệt độ cao

Kho bãi dầu nhớt của chúng tôi

Hotline: 

0977543294 

0878246555

Email: moboitronhq@gmail.com