ما هو سائل الهيدروليك المضاد للتآكل؟ شرح إضافات مقاومة التآكل

سائل الهيدروليك المقاوم للتآكل هو زيت هيدروليكي يحتوي على إضافات ترتبط كيميائيًا بالأسطح المعدنية، مُشكّلةً طبقة رقيقة واقية عند النقاط التي يصبح فيها غشاء الزيت رقيقًا جدًا بحيث لا يستطيع فصل الأجزاء. تتآكل هذه الإضافات بدلًا من المضخة. في نظام التصنيف الدولي، يُعرف هذا السائل باسم جلالة الملكة عائلة تحت ISO 6743-4; في سوق أمريكا الشمالية، يُطلق على المنتج نفسه عادةً اسم AW, ، متبوعًا بـ ISO 3448 درجة اللزوجة: AW 32، AW 46، AW 68.

النتيجة العملية: يُعدّ سائل AW الخيار الأمثل لمعظم الأنظمة الهيدروليكية التي تعمل بالمضخات، ولا يُمكن استبداله بزيت غير مُضاف إليه مواد مُضافة بنفس اللزوجة. لا يُشير مصطلح AW إلى مستوى جودة أو قدرة تحمل مُحددة. فالأحمال الأثقل والأبطأ والأكثر تركيزًا تتطلب تركيبات كيميائية مُخصصة للضغط العالي، وتقع معظم أخطاء المواصفات عند الحد الفاصل بين هذين النوعين.

لماذا يحتاج النظام الهيدروليكي إلى هذه المادة المضافة أصلاً؟

صُممت المضخة الهيدروليكية للعمل بطبقة زيت كاملة، حيث تفصل السوائل المضغوطة بين الأسطح المتحركة دون أن تتلامس. ويستمر هذا الشرط طالما بقيت السرعة والحمل واللزوجة ضمن النطاق التصميمي. ويتوقف هذا الشرط عند بدء التشغيل قبل تراكم الضغط، وعند انعكاسات الاتجاه حيث تمر السرعة النسبية بالصفر، وتحت تأثير الأحمال الصدمية، وفي أي مكان تتجاوز فيه الخلوصات التصميمية.

في تلك اللحظات، ينهار الغشاء إلى أقل من ارتفاع خشونة السطح، وتتلامس النتوءات على السطحين. ويؤدي التلامس المعدني تحت الضغط إلى إزالة المادة.

يُعدّ استخدام مُضافات مقاومة للتآكل حلاً لهذه المشكلة تحديداً. فبفعل الحرارة والضغط المتولدين عند نقاط التلامس، تتفاعل هذه المُضافات مع سطح المعدن، مُخلّفةً طبقةً مُركّبةً لينةً تنفصل عن المعدن الأصلي. وتستمر هذه الطبقة في التآكل والتجدد طالما بقيت المُضافات في الزيت.

تُفسر هذه الآلية خاصيتين غالباً ما تُثيران استغراب المشترين. أولاً، ينضب المُضاف بمرور الوقت، لذا قد يكون الزيت الذي يُظهر نتائج جيدة في اختبار اللزوجة قريباً من نهاية عمره الافتراضي. ثانياً، لا يعمل المُضاف إلا في موضع التلامس، لذا فإن النظام الذي يعمل بكفاءة عالية وبطبقة زيت كاملة لا يستهلك منه إلا القليل جداً.

AW و EP ليسا الشيء نفسه

توجد كلتا المجموعتين من المواد المضافة للتعامل مع التلامس، وكثيراً ما يتم الخلط بينهما، لأن كليهما يظهر في جداول البيانات كحماية من التآكل.

يكمن الفرق في الحمل. صُممت إضافات مقاومة التآكل للتلامس الأخف وزنًا والموزع الموجود في المضخات الهيدروليكية، والبطانات، ومجموعات الريش. أما إضافات الضغط الشديد، فقد صُممت للتلامس الانزلاقي المركز وعالي الحمل في علب التروس. في ظل ظروف الضغط الشديد، يصبح أداء إضافات مقاومة التآكل غير كافٍ، وتصبح إضافات الضغط الشديد المُخصصة ضرورية، وفقًا لـ تصنيف إضافات مقاومة التآكل.

تتداخل العائلتان. تعمل العديد من إضافات مقاومة التآكل كإضافات للضغط الشديد، وتظهر مركبات الفوسفات العضوية والكبريت في كلتيهما. والفرق المهم في طلب الشراء هو الغرض الذي صُمم السائل لأجله، وليس العائلة الكيميائية التي تنتمي إليها الإضافة.

إن استخدام الزيت الخاطئ له عواقب وخيمة. فوضع سائل هيدروليكي مضاد للتآكل في نظام تروس مُحمّل بحمل ثقيل يُعرّض أسنان التروس لخطر التآكل. كما أن وضع زيت تروس عالي الضغط في نظام يحتوي على مكونات من النحاس الأصفر أو البرونز يُعرّضها لخطر التآكل، وهو نفس نمط العطل المذكور في زيت تروس GL-4 مقابل زيت تروس GL-5.

الزنك، الخالي من الرماد، ولماذا تحدد بعض الأنظمة استخدام واحد

أكثر المواد المضافة المضادة للتآكل استخدامًا هي ثنائي ألكيل ثنائي فوسفات الزنك, ، وعادة ما يكتب ZDDP. وهو المكون الافتراضي في زيوت المحركات المصنعة وزيوت الهيدروليك القياسية المضادة للتآكل، ويؤدي ثلاث وظائف بدلاً من وظيفة واحدة: الحماية من التآكل، ومنع التآكل، ومقاومة الأكسدة.

بعض الأنظمة التي تحدد خالٍ من الزنك أو بدون رماد استخدم زيتًا مضادًا للتآكل بدلاً من ذلك. الأسباب محددة، وليس من بينها أن الزيوت الخالية من الرماد توفر حماية أفضل بشكل عام.

• إمكانية التصفية. يمكن أن تتفاعل مركبات الزنك مع الماء الموجود في النظام وتُشكّل رواسب تسدّ المرشحات الدقيقة. تُفضّل الأنظمة ذات الترشيح الدقيق والتي تُعاني من خطر الرطوبة استخدام مواد كيميائية خالية من الرماد، ولهذا السبب الماء في الزيت الهيدروليكي من المهم التحكم في ذلك بغض النظر عن المادة المضافة المستخدمة.
• التوافق مع المعادن الصفراء. تحتوي بعض المضخات والصمامات على مكونات من البرونز أو النحاس الأصفر التي تتفاعل مع بعض المواد الكيميائية المحتوية على الزنك بمرور الوقت.
• قواعد البيئة والتخلص من النفايات. تفرض بعض المواقع قيوداً على محتوى المعادن الثقيلة في زيوت النفايات.
• خطر تلوث المحفز أو العملية. يُعدّ انتقال الزنك غير مقبول في بعض بيئات العمليات.

يتوفر كلا النوعين بنفس درجات اللزوجة. تنتج شركة تشونغتيان معيارًا قياسيًا زيت هيدروليكي مضاد للتآكل وهناك نوع منفصل خالٍ من الرماد، وكلاهما بمواصفات ISO VG 32 و46 و68 و100. ويتم اتخاذ القرار بينهما بناءً على متطلبات الشركة المصنعة للمعدات وظروف الموقع، وليس بناءً على أيهما يبدو أكثر تطوراً.

توجد مواد كيميائية أخرى مضادة للتآكل تُستخدم في الظروف التي لا يُناسبها مركب ZDDP. يُستخدم فوسفات ثلاثي الكريسيل في درجات حرارة التشغيل المرتفعة، بما في ذلك زيوت تشحيم محركات التوربينات وبعض السوائل الهيدروليكية. يلتصق حمض الستياريك من خلال امتزاز عكسي عند درجات حرارة أقل من 150 درجة مئوية، مما يحد من استخدامه في ظروف التلامس المعتدلة.

ما لا تخبرك به كلمة "AW"

يجيب ملصق AW على سؤال واحد: هل يحتوي هذا الزيت على إضافات مضادة للتآكل؟ لكنه لا يجيب على أربعة أسئلة، جميعها مذكورة في ورقة البيانات الفنية:

1. سلوك اللزوجة بعيدًا عن 40 درجة مئوية. يُقاس رقم الدرجة عند درجة حرارة واحدة. ويُحدد مؤشر اللزوجة ونقطة الانصباب سلوك بدء التشغيل البارد والتشغيل الساخن، وقد يختلف زيتان يحملان نفس درجة AW اختلافًا كبيرًا في كليهما. وتُجرى المقارنة في مقارنة بين AW32 و AW46 و AW68.
2. كمية المادة المضافة، ونوعها. “عبارة "يحتوي على إضافات مضادة للتآكل" لا تُعدّ جرعة. الموافقات التي تُجرى على أجهزة اختبار المضخات هي أقرب ما يكون إلى إجابة مستقلة.
3. النظافة وقابلية الترشيح. يتم تحديد درجة النظافة العالية من خلال فئة النظافة، وليس من خلال رمز AW.
4. عمر الأكسدة. يعتمد طول مدة بقاء المادة المضافة في الخدمة على الزيت الأساسي ودرجة حرارة التشغيل، ولهذا السبب يستهلك النظام الذي يعمل بدرجة حرارة عالية مجموعة المواد المضافة بشكل أسرع.

كيفية التحقق من ادعاء مقاومة التآكل

بإمكان أي مورد طباعة AW على أسطوانة. هذه هي الشيكات ذات الأهمية، مرتبة حسب مدى إثباتها:

1. موافقة الشركة المصنعة للمضخة. تُعدّ سلسلة Parker-Denison HF الأكثر شهرةً، وتتطلب اجتياز السائل لبرنامج اختبار على جهاز الضخ بدلاً من مجرد إقرار ورقي. استفسر عن مستوى HF الذي يحمله المنتج واطلب وثيقة الموافقة؛ زيت Zhongtian المضاد للتآكل عالي النظافة يحمل مستوى HF-0.
2. مواصفات أداء محددة. تُعدّ سلسلة DIN 51524 المرجع الأوروبي الشائع لزيوت الهيدروليك، ويغطي الجزء الثاني منها فئة HLP المضادة للتآكل، وغالبًا ما يُحدد مصنّعو المعدات متطلباتهم الخاصة. في كلتا الحالتين، اسأل عن الوثيقة التي يستند إليها الادعاء.
3. ورقة البيانات الفنية للدرجة المحددة, ، حيث يتم عرض اللزوجة المقاسة، ومؤشر اللزوجة، ونقطة الانسكاب، ونقطة الوميض بدلاً من وصف الفئة.
4. تقرير اختبار من مختبر معتمد. شركة الاختبارات التابعة لمجموعة تشونغتيان معتمدة بموجب نظامي هيئة المنافسة والأسواق الصينية (CMA) وهيئة الاعتماد الوطنية الصينية (CNAS)، وهيئة الاعتماد الوطنية الصينية (CNAS) هي إحدى الجهات الموقعة على... اتفاقية الاعتراف المتبادل ILAC, وهذا ما يجعل تقاريرها قابلة للاستخدام خارج الصين.

إذا لم يتمكن المورد من إنتاج المنتجين الثاني والثالث من تلك المنتجات بالدرجة المذكورة، فإن مطالبة AW تعتمد على الملصق فقط. ويمكن الاطلاع على فحص المورد الأوسع في قسمنا. دليل مصادر مواد التشحيم.

التعليمات

هل سائل الهيدروليك المضاد للتآكل هو نفسه زيت الهيدروليك AW؟ نعم. AW هو اختصار السوق لمصطلح "مضاد للتآكل". ويُطلق على نفس فئة المنتجات اسم HM بموجب معيار ISO 6743-4.

هل يمكنني استخدام سائل هيدروليكي مضاد للتآكل في علبة التروس؟ لا يُستخدم كبديل لزيت التروس. صُممت إضافات مقاومة التآكل لتقليل الاحتكاك في المكونات الهيدروليكية؛ بينما تحتاج محركات التروس عمومًا إلى إضافات تتحمل الضغط الشديد، وغالبًا ما تحتاج إلى درجة لزوجة أعلى.

ماذا يعني زيت الهيدروليك المضاد للتآكل الخالي من الرماد؟ هذا يعني أن المادة المضافة المضادة للتآكل لا تحتوي على الزنك، وبالتالي لا تترك أي رواسب رماد معدني. وقد تم تحديدها لأسباب تتعلق بسهولة الترشيح، أو التوافق مع المعادن الصفراء، أو التخلص منها، وليس لأنها توفر حماية أفضل.

هل تنتهي صلاحية زيت الهيدروليك من شركة AW؟ تتناقص كمية المواد المضافة أثناء الاستخدام ويتأكسد الزيت الأساسي، لذا فإن عمر الزيت الافتراضي لا يعتمد على قراءة لزوجته. قد يظل الزيت ضمن فئته ولكنه يفقد قدرته على توفير الحماية.

هل AW 46 معيار ISO؟ لا، يحدد معيار ISO 3448 درجة اللزوجة 46. أما AW فهو تصنيف تسويقي وليس فئة من فئات ISO. وتُقابله فئة خدمات ISO HM بموجب معيار ISO 6743-4.

هل أحتاج إلى سائل مضاد للتآكل إذا كان ضغط النظام منخفضًا؟ نعم في الغالب. حتى الأنظمة ذات الضغط المنخفض تمر بمرحلة التلامس الحدودي عند بدء التشغيل وعكس اتجاه الدوران. دليل المعدات هو المرجع المعتمد؛ فإذا نصّ على استخدام زيت HM أو AW، فإن الزيت المعدني العادي ذو اللزوجة نفسها لا يفي بالغرض.

مصادر

• ISO 6743-4 — تصنيف السوائل الهيدروليكية حسب عائلة الخدمة، وتحديد عائلة HM.
• ISO 3448 — مواد التشحيم السائلة الصناعية، تصنيف اللزوجة وفقًا لمعيار ISO.
• مادة مضافة مضادة للتآكل — الكيمياء المضافة وحدود حمل AW/EP، نقلاً عن رودنيك،, إضافات التشحيم: الكيمياء والتطبيقات (دار نشر CRC) و ASTM دليل الوقود ومواد التشحيم.

تقوم شركة Zhongtian Petrochemical بتصنيع الزيوت الهيدروليكية منذ عام 1998. أنظمة إدارة الجودة والبيئة والصحة المهنية لدينا معتمدة وفقًا لمعايير ISO 9001:2015 وISO 14001:2015 وISO 45001:2018 تحت أرقام التسجيل 62825Q9372R0S و62825E9373R0S و62825S9374R0S، وهي صالحة حتى أبريل 2028 ويمكن التحقق منها من خلال الجهة المصدرة.

إذا كنت تحدد سائلًا مضادًا للتآكل لمضخة معينة، فأرسل لنا اسم الشركة المصنعة للمعدات، ومواصفات السائل المذكورة في الدليل، ونطاق درجة حرارة الموقع، وسيقوم فريقنا الفني بتحديد السائل المناسب بناءً على هذه المعلومات. اتصل بشركة تشونغتيان للبتروكيماويات.