Giải thích các thông số kĩ thuật về dầu, mỡ nhờn - Phần 2

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 nhờn cần phải nắm rõ. 

Phần 1: Chỉ số độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy

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

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

Phần 4: Tính ổn định ô-xy hóa và dầu thắng

Phần 5: Chỉ số Alkalinity và Phân loại NLGI 

TRỊ SỐ KIỀM TỔNG TBN (ASTM D 2896) 

* ĐỒ THỊ TƯƠNG QUAN GIỮA TBN VÀ % S

Phương pháp thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D 2895 rất thông dụng đối với dầu động cơ Diesel

Định nghĩa:

Trị số TBN là độ kiềm trong dầu bôi trơn cho biết lượng Acid Percloric (HCLO4) được quy đổi tương đương lượng KOH (tính bằng mg) cần thiết để trung hòa hết các hợp chất mang tính kiềm có trong 1 gram mẫu dầu nhờn.

* TẠI SAO TRONG DẦU NHỜN ĐỘNG CƠ DIESEL PHẢI CÓ TBN?

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

Hầu hết 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 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 nhờn 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 

TRỊ SỐ AXÍT TỔNG (TAN)

* ĐỊNH NGHĨA

Là lượng kiềm KOH (tính bằng mg) cần thiết để trung hòa hết tất cả các hợp chất mang tính axit có trong 1g mẫu dầu nhờn.

Thường thấy ở dầu cách điện.

Dầu máy nén khí lạnh.

* TẠI SAO PHẢI GIỚI HẠN TAN TRONG DẦU NHỜN?

Đối với hầu hết các loại dầu bôi trơn đều có chỉ số TAN ban đầu tương đối nhỏ và tăng dần trong quá trính sử dụng. Khi TAN tăng lên sẽ đánh mất tính năng chống oxy hóa của dầu nhờn và lúc đó dầu lại bị oxy hóa làm cho TAN trong dầu lại tiếp tục tăng lên và sẽ làm giảm tuổi thọ của dầu.

Chỉ số TAN của dầu đã sử dụng (dầu thải) là một đại lượng đánh giá mức độ biến chất của dầu do quá trình oxy hóa. Tuy nhiên đó không phải là tiêu chuẩn duy nhất để xác định sự biến chất của dầu do quá trình oxy hóa mà phải còn phải xem xét đến thông số khác như: độ nhớt, hàm lượng tạp chất cơ học và cặn.

Lưu ý:

Đối với dầu có phụ gia chống mài mòn kẽm Diankyl Dithiophotphat (Zn DDP) như dầu thủy lực thì có chứa hàm lượng axit ban đầu cao nên giá trị TAN ban đầu không thể tiên đoán chính xác chất lượng của dầu và trong giai đoạn đầu sử dụng TAN thay đổi đáng kể và đánh mất đi tính năng chống oxy hóa của dầu.

* TẠI SAO PHẢI GIỚI HẠN TAN TRONG DẦU BIẾN THẾ?

Những yếu tố quan trọng trong dầu biến thế:

   - Khả năng cách điện.

   - Độ sạch của dầu (cặn bẩn)

   - Độ ẩm, khả năng chống oxy hóa.

Do đó nếu TAN tăng quá giới hạn (0.03 max) thì dầu bị oxy hoá dẫn đến:

+ Tăng độ nhớt, giải nhiệt kém nguy hiểm

+ Ăn mòn mạnh và gây cặn bẩn tính cách điện kém và tính chống oxy hóa giảm.

Đối với dầu máy nén khí lạnh:

Những yếu tố quan trọng:

- Tính chất ổn định hoá học và nhiệt (dầu vừa chịu nhiệt độ cao và thấp)

- Tính cách điện (đối với máy kính: cuộn dây nằm trong lốc máy)

Độ nhớt: tạo màng dầu tốt ở nhiệt độ cao và loãng để hồi dầu hoàn toàn khi nhiệt độ thấp.

Do đó nếu TAN tăng quá giới hạn (0.05 max và trị số trung hòa TAN + TBN < 0.2) thì dẫn đến:

Tính oxy hóa tăng, độ nhớt tăng, khả năng bôi trơn ở nhiệt độ kém và dễ bị tác dụng với môi chất lạnh làm hư máy nén.

Ăn mòn các chi tiết và không đáp ứng được tính bôi trơn ở nhiệt độ cao cũng như nhiệt độ thấp.

Khả năng cách điện kém, hư cuộn dây và lốc máy.

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

Các yếu tố quan trọng:

   + Chống tạo bọt, nhũ

   + Chống mài mòn, ăn mòn

   + Chống oxy hóa và cặn

TAN không được tăng quá giới hạn (0.2 max) vì:

+ Tạo cặn

+ Acid hữu cơ, dầu bị đặc lại (tăng độ nhớt)

+ Sự oxy hoá tăng sản phẩm oxy hoá không tan tạo thành keo

+ Giảm tính khử nhũ, khả năng giải phóng bọt khí kém gây hư hỏng thiết bị.

Dầu nhớt hãng nào có trị số TBN, TAN thích hợp nhất cho từng ngành công nghiệp?

Dầu công nghiệp Caltex của Tập đoàn Chevron hiện nay có chất lượng dầu gốc hàng đầu thế giới với công nghệ pha chế ISOSYN cùng đội ngũ chuyên gia bậc nhất và nhà máy sản xuất phụ gia tân tiến. 

Chevron khai thác dầu khí, sản xuất, tiếp thị và phân phối cho hơn 180 quốc gia trên Thế giới, Caltex là thương hiệu nhận diện của Chevron tại thị trường khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, Châu Phi và khu vực Trung Đông, có mặt ở hơn 80 quốc gia. 

Xem danh sách các sản phẩm dầu nhờn công nghiệp của Caltex: http://daunhonapd.com/product-catalog/product-catalog-cid-0-0.html