Ciekawe przykłady chemii technicznej
Korzystanie z preparatów chemii technicznej jest powszechną praktyką umożliwiającą sprawne działanie maszyn i urządzeń. Dzięki odpowiednim środkom można znacznie obniżyć koszty eksploatacji, zredukować wydatki związane z awariami, a także podnieść żywotność samych maszyn. Stosowanie dobrej jakości chemii technicznej dopasowanej do potrzeb konkretnego urządzenia to gwarancja prawidłowego smarowania, chłodzenia i ochrony antykorozyjnej.
Dlaczego preparaty chemii technicznej są niezbędne?
Prawidłowa eksploatacja maszyn i urządzeń nie byłaby możliwa bez używania odpowiednich preparatów chemicznych, które pozwalają na czyszczenie, konserwację, ochroną przed wpływem potencjalnie niebezpiecznych czynników takich jak choćby korozja czy wysoka temperatura lub zwiększone tarcie. Służby utrzymania ruchu w zakładach przemysłowych czy mechanicy i serwisanci obsługujący sprzęt o różnym przeznaczeniu od statycznych konstrukcji nośnych, przez maszyny wykorzystywane na liniach produkcyjnych aż po pojazdy i ich osprzęt powszechnie stosują rozmaite produkty chemii technicznej. Prawidłowy dobór środków chemicznych służących chłodzeniu, smarowaniu czy tworzących powłokę ochronną może nie tylko znacznie zmniejszyć awaryjność, a tym samym ograniczyć wydatki na zakup części i koszty związane z przestojami, ale również wydłużyć żywotność używanych urządzeń – zauważa przedstawiciel firmy BAMART, specjalizującej się w sprzedaży łożysk tocznych i chemii technicznej.
Jednym z największych problemów, z jakimi borykają się osoby odpowiedzialne za utrzymanie maszyn w dobrym stanie technicznym, jest tarcie. Występuje ono wszędzie tam, gdzie w grę wchodzi przemieszczanie się jednych elementów względem innych. Z tarciem mamy do czy czynienia przy obracających się wałkach, ramionach, przesuwających się cylindrach czy stykających się ze sobą powierzchniach, na które oddziaływają większe siły. Zwykle zjawisko tarcia z największym nasileniem pojawia się przy ruchu obrotowym, z uwagi na wysokie osiągane prędkości, dotyczy jednak również ruchu posuwistego, jeśli odbywa się on z większą szybkością lub kiedy masa przemieszczającego się elementu jest większa. Skutkami tarcia jest przyspieszone zużycie powierzchni poszczególnych części związane z ich ścieraniem się. Powstają wówczas również duże obciążenia termiczne, które mogą powodować trwałe odkształcanie się elementów, obniżenie ich wytrzymałości lub trwałą zmianę innych właściwości.
Podczas pracy większości urządzeń mechanicznych pojawia się też znaczna ilość ciepła. Może ono pochodzić z efektów tarcia, jednak często ma związek z działaniem silników spalinowych, gdzie powstaje zarówno wysoka temperatura związana z samym spalaniem, jak i układem odprowadzania spalin. Duże ilości ciepła mogą być wynikiem funkcjonowania urządzeń elektrycznych oraz podzespołów wytwarzających ciepło dla celów wykonywanych procesów technologicznych – np. w piecach lub suszarniach. Efekty przegrzewania się są bardzo podobne jak przy tarciu – zniekształcenia elementów, obniżenie parametrów pracy i efektywności działania, przyspieszone zużycie, a także topienie się materiału oraz wzrost ryzyka pożaru.
Ponieważ większość elementów maszyn i urządzeń jest wykonana z metalu, jednym z największych wyzwań jest zabezpieczenie ich przed korozją. Choć do produkcji różnych elementów często używa się stali nierdzewnych oraz kwasoodpornych o podwyższonej zawartości chromu i niklu, zmniejszających albo wręcz eliminujących ryzyko rdzewienia, to nie zawsze ich zastosowanie będzie możliwe i celowe. Może tak być m.in. z uwagi na niewystarczającą wytrzymałość takich gatunków stali na obciążenia czy wysoki koszt ich używania. Konstrukcje stalowe i poszczególne podzespoły często są dodatkowo zabezpieczane antykorozyjnie, np. za sprawą cynkowania ogniowego lub galwanicznego, używania powłok bitumicznych, malarskich lub wykonanych z tworzyw sztucznych. Niestety mimo tego korozja może się pojawić, zwłaszcza tam, gdzie podzespoły są obciążane mechanicznie.
Chemia techniczna do właściwego smarowania elementów maszyn i urządzeń
Rozwiązaniem stosowanym w celu wyeliminowania nadmiernego tarcia jest wykorzystywanie preparatów chemii technicznej, które pozwalają na znaczne ograniczenie działających na element sił. Stosowane środki smarne pozwalają na zmniejszenie chropowatości powierzchni ruchomych, a tym samym powodują, że poszczególne części mogą się poruszać płynniej, co znacznie ogranicza wytwarzanie ciepła i ścieranie się ich powierzchni. Jest to możliwe, ponieważ substancja smarna wypełnia większość mikroskopijnych nierówności, tworząc trwały film olejowy, który utrzymuje się na nich, o ile jego specyfika została dobrze dobrana do danego zastosowania.
Istnieje wiele środków smarnych, które mogą być używane w rozmaitych zastosowaniach i warunkach. Różnią się one swoim pochodzeniem – mogą to być zarówno substancje mineralne, będące pochodną przetworzonej ropy naftowej, jak i materiały syntetyczne, wytworzone sztucznie. Najczęściej używanymi postaciami środków smarnych są smary w postaci półpłynnych, elastycznych past oraz oleje. Kluczowymi parametrami środków smarnych jest ich lepkość określająca stopień przylegania do smarowanych powierzchni, siły kohezji występującej między cząsteczkami preparatu, zakres temperaturowy, w jakim mogą być wykorzystywane, w tym ich punkt krzepnięcia i wrzenia oraz stabilność temperaturowa. Ważnym kryterium odpowiedniego stosowania środków smarnych jest nie tylko ich charakterystyka, ale również podawanie ich odpowiedniej ilości.
Istnieje szeroka gama środków smarnych, które mogą być stosowane w konkretnych aplikacjach. Inną specyfikę mają smary do części, które pozostają w bezruchu lub są przemieszczane bardzo rzadko, jeszcze inną te, które pracują z dużą szybkością i sporymi obciążeniami. Dostępne są specjalne rodzaje smaru do poszczególnych urządzeń – m.in. przekładni, sprężarek lub silników. Ważny jest również podział ze względu na używane substancje. Można spotkać smary silikonowe, przydatne w wyższych temperaturach czy przeznaczone do zabezpieczania materiałów, które nie powinny mieć kontaktu z produktami ropopochodnymi, jak naturalna guma. Dostępne są również smary teflonowe, które są uniwersalne, ponieważ dobrze znoszą kontakt z wszystkimi typami substancji chemicznych, a przy tym zapobiegają osadzaniu się zanieczyszczeń na smarowanych powierzchniach. Popularne są również smary miedziane, które poza dobrymi właściwościami smarnymi wyróżniają się znakomitym działaniem antykorozyjnym.
Preparaty chemii technicznej do chłodzenia i przeciwdziałania korozji
Chłodziwa przemysłowe są stosowane tam, gdzie niezbędne jest obniżanie temperatury poszczególnych elementów. Podstawowym zadaniem wykorzystywanych preparatów jest utrzymanie założonego przedziału temperatur podczas pracy urządzenia. Jest to realizowane przez sprawne odbieranie ciepła podczas kontaktu z przegrzewającym się elementem, używane chłodziwa muszą więc mieć wysokie przewodnictwo cieplne i szybko przyjmować nadmiar energii cieplnej. Substancje tego rodzaju są stosowane zarówno w układach chłodzenia, jak i bezpośrednio, np. w czasie prowadzenia obróbki mechanicznej metalu. Do najczęściej używanych chłodziw należą emulsje wodno-olejowe oraz oleje, jednak w tej roli używa się również past czy gazów. Podczas korzystania z chłodziw ważne jest utrzymywanie ich w dobrym stanie, ponieważ wszelkie zmiany składu czy przedostające się do preparatu zanieczyszczenia obniżają efektywność jego działania i negatywnie wpływają na trwałość systemu chłodzenia. Zwykle kontrola jakości obejmuje sprawdzanie pH, a spadek jego wartości powinien skłaniać do wymiany używanego płynu.
Użytkowanie maszyn i urządzeń wymaga stosowania preparatów zapobiegających korozji. Wzmożone utlenianie metalu powoduje poważne straty, prowadząc do uszkodzeń instalacji, zanieczyszczania produktów i przestojów powodowanych awariami. Do najpoważniejszych zagrożeń należy korozja atmosferyczna i elektrochemiczna, wiele problemów sprawia korozja wżerowa i zmęczeniowa. Najlepszą i najbardziej efektywną metodą walki z korozją jest zapobieganie jej powstawaniu. Poza działaniami zabezpieczającymi polegającymi na nanoszeniu rozmaitych powłok stosuje się również preparaty będące inhibitorami korozji, które mając działanie hydrofobowe, wypierają wodę, a na powierzchni pozostawiają powłokę będącą barierą odcinającą dopływ tlenu i ograniczającą kontakt z czynnikami, które mogą przyspieszać pojawianie się rdzy, np. silnymi kwasami lub zasadami i niektórymi jonami.
Warto pamiętać, że wiele preparatów zaliczanych do tzw. chemii technicznej wykazuje działanie łączące w sobie zdolności do smarowania, ograniczania korozji i skutecznego odprowadzania ciepła. W zależności od podstawowego przeznaczenia preparatu proporcje będą tu różne, jednak dobre chłodziwo będzie jednocześnie zapobiegało korozji, a środek smarny będzie na ogół miał działanie wypierające wodę, a przy tym odprowadzające nadmiar ciepła ze smarowanego elementu.
Dziękujemy za ocenę artykułu
Błąd - akcja została wstrzymana