|
11.07.2012
Огнестойкие гидравлические жидкости
Огнестойкие жидкости разрабатывают для применения в гидравлических системах горнорудного оборудования, металлургических и нефтехимических предприятиях
и в авиации. Эти жидкости обладают значительно более высокими температурами воспламенения и поэтому обеспечивают более высокую огнестойкость по сравнению
с минеральными маслами. Применение этих жидкостей обязательно для некоторых подземных работ, особенно в угледобывающей промышленности.
Огнестойкие гидравлические жидкости классифицируют в соответствии с Люксембургским докладом,
ISO 6743/4, бюллетени
VDMA, СЕТОР RP91H , DIN 51 502 и
Factory Mutual (FM-USA). В этих документах содержатся оценки физических характеристик различных типов жидкостей, их огнестойкости и технических
спецификаций. Классификация различных типов жидкостей идентична в стандартах DIN 51 502, ISO 6743/4 и в Люксембургском Докладе.
• HFAE: эмульсии «масло в воде» (на основе минеральных масел);
• HFAS: синтетические растворы на водной основе (на основе сложных эфиров
и/или полигликолей);
• HFC: растворы мономеров и полимеров (на основе полигликолей);
• HFD: безводные жидкости (на основе сложных эфиров).
1. Жидкости типа HFA
Жидкости типа HFA редко применяются в промышленности из-за их плохих противоизносных характеристик и очень низкой вязкости. Присадки к жидкостям
HFA обычно улучшают антикоррозионные свойства по отношению к сталям и цветным металлам, гарантируют биологическую стабильность и совместимость с уплотнениями
(снижение износа уплотнений). Жидкости HFA содержат также присадки, снижающие трение, но обладают ограниченными противоизносными возможностями.
Их основное назначение — гидравлические системы шахт и некоторых неевропейских сталелитейных установок. На практике концентрация эмульсий
HFAE на минеральной основе или растворов синтетических HFAS составляет от 1 до 5 % в воде (в зависимости от качества воды). В Германии и в других странах
проводятся исследования, направленные на улучшение способности к биоразложению для жидкостей типа HFA, а также снижение загрязнения почвы и фунтовых вод этими
жидкостями из-за крупных утечек. Жидкости HFA находят широкое применение в качестве гидравлических жидкостей в аппаратах для гидроформинга и в промышленных роботах,
используемых в автомобильной промышленности (концентрация 5—7% в воде). Концентраты HFA рекомендованы также к применению в системах с плунжерными насосами
для защиты контуров от коррозии.
Для обеспечения требуемой стабильности жидкости HFA необходимо тщательно подбирать с учетом жесткости применяемой воды. Это особенно важно в горнодобывающей
промышленности. Жидкости HFA следует применять в рекомендованных концентрациях для обеспечения оптимальных технических характеристик и биологической
стабильности (например, щелевая коррозия).
2. Жидкости типа HFB
Жидкости HFB представляют собой эмульсии «вода в масле», содержащие (огнеопасное) минеральное масло в концентрации около 60 %масс.
Жидкости HFB применяют практически исключительно в угольной промышленности Великобритании и стран Британского содружества. Из-за высокого содержания минерального
масла они не выдерживают стандартных испытаний на воспламенение распыляемой жидкости в Германии и в других странах.
3. Жидкости типа HFC
Жидкости HFC обычно основаны на смеси 35—50% полностью деминерализованной воды с полигликолями (мономерами или полимерами) в качестве загустителей.
Для улучшения низкотемпературных характеристик используют низкомолекулярные этилены и/или пропиленгликоли. Тщательно подобранные системы присадок
обеспечивают необходимые трибологические характеристики — противоизносные свойства, защиту от коррозии и предотвращение вспенивания. Жидкости HFC, как
правило, имеют повышенную щелочность (рН > 9) и содержат ингибиторы коррозии в газовой фазе. HFC гидравлические жидкости могут применяться под давлением до
200—250 атм (новые насосы > 350—400 атм). Они применяются в широком диапазоне в сталелитейной промышленности, в литейных цехах, в ковочных производствах,
машинах для литья под давлением и в гидравлических прессах, а также там, где утечки гидравлической жидкости под давлением представляют пожароопасность.
Температурный диапазон применения HFC жидкостей находится в пределах от -20 (пуск) до +60 °С (рабочая температура), поскольку более высокие температуры
приводили бы к большим потерям жидкости вследствие испарения содержащейся в ней воды при высоких температурах (давление насыщенных паров).
4. Жидкости типа HFD
Жидкости типа HFD представляют собой безводные синтетические огнестойкие гидравлические жидкости. Обычно применяют жидкости типа HFDR на основе
сложных эфиров фосфорной кислоты или HFDU на основе сложных эфиров или полиэфиров карбоновых кислот. Вплоть до 1980-х гг. жидкости HFD преобладали на
рынке. Затем жидкости типа HFDS на основе хлорированных углеводородов исчезли с рынка в связи с проблемой полихлорбифенолов и были заменены на жидкости
HFC для горнорудного и HFDU для промышленного применения. В настоящее время жидкости HFDR, содержащие сложные эфиры фосфорной кислоты, применяют
в авиационных системах в качестве контрольных и регулирующих жидкостей в турбинах и в качестве гидравлических жидкостей. Жидкости HFDU на основе
карбоновых кислот и полиэфиров составляют самый большой сегмент среди общего количества жидкостей HFD. Они обычно применяются в гидродинамических муфтах сцепления
и в высоконагруженных гидравлических системах, работающих под давлением 250—350 атм и при температурах 70—100 °С (и выше). По своим трибологическим характеристикам
жидкости HFDU аналогичны минеральным маслам. Они обладают превосходными характеристиками в условиях граничной смазки и хорошей биоразлагаемостью.
Жидкости HFDU на основе сложныхэфиров по своей огнестойкости лишь приблизительно сопоставимы с жидкостями HFC, имеющимися в настоящее время на рынке.
Роман Маслов.
По материалам зарубежных изданий.
|
