Dầu bôi trơn cho các thiết bị công nghiệp thường có nhiều chức năng khác nhau, bao gồm bảo vệ chống ăn mòn và mài mòn, đưa các chất cặn bẩn đến bộ lọc hoặc tản nhiệt từ các vùng nóng. Hầu hết các chất bôi trơn đều có các điều kiện cụ thể mà tại đó chúng rất dễ bắt cháy, chẳng hạn như khi có sự có mặt của ngọn lửa, tia lửa hoặc bề mặt nóng.

Điều này chủ yếu bắt nguồn từ đặc tính dầu gốc của chất bôi trơn. Vì lý do này, chúng ta cần phải hiểu đúng và kiểm soát được những đặc tính của dầu nhớt cũng như điều kiện vận hành của thiết bị. Quan trọng hơn, chất bôi trơn cần được lựa chọn phù hợp với các đặc tính cần thiết để giảm thiểu rủi ro có thể xảy ra. Đây là nơi phải sử dụng dầu thuỷ lực chống cháy (hoặc các loại chất bôi trơn chống cháy khác).

Môi trường yêu cầu sử dụng Dầu thuỷ lực chống cháy

Cháy nổ luôn phải được xem xét khi hệ thống hoạt động với các thiết bị được bôi trơn. Tuy nhiên, nguy cơ hỏa hoạn có thể cao nhất khi chất bôi trơn đang sử dụng có điểm chớp cháy thấp và nguồn đánh lửa hoặc các bề mặt nóng ở gần đó.

Khi chất bôi trơn được gia áp, chẳng hạn như trong các ống thủy lực, luôn tồn tại nguy cơ rò rỉ nhỏ và phun chất bôi trơn dạng sương vào không khí. Những rò rỉ này có thể là kết quả của lỗi linh kiện tại các điểm như khớp nối, ống mềm và vòng đệm bị mòn, đặc biệt nếu hệ thống mới được bảo dưỡng hoặc đã hoạt động trong một thời gian dài.

Khi xảy ra rò rỉ, hệ thống sẽ dễ gặp các rủi ro liên quan đến hỏa hoạn hơn. Nếu các hệ thống có áp suất này hoạt động trong khu vực có ngọn lửa trần hoặc gần thiết bị chạy ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong nhà máy thép, máy sấy hoặc lò nướng có thể dẫn đến hỏa hoạn thảm khốc.

Khả năng cháy ban đầu có thể bắt nguồn từ chất lỏng hoặc hơi do chất lỏng tạo ra. Trong những môi trường có nguy cơ cao này, chất lỏng bôi trơn phải được thiết kế và chỉ định để đáp ứng các tiêu chuẩn chống cháy.

Ví dụ về các ngành và thiết bị được khuyến nghị sử dụng các chất lỏng chống cháy này bao gồm đúc khuôn (máy ép, lò nung và máy đúc khuôn); xưởng đúc (điều khiển lò, máy đúc và luyện kim); gia công kim loại (điều khiển lò, máy cán, máy hàn và thiết bị thủy lực); hoạt động rèn/đùn (máy ép và thiết bị di động); khai thác (băng tải, thiết bị ô tô và thiết bị khai thác liên tục); và các nhà máy điện (hệ thống điều khiển điện thủy lực và tua bin hơi/khí).

Các loại Dầu thuỷ lực

Các loại dầu thủy lực này được phân loại và định nghĩa theo tiêu chuẩn ISO 6743-4:2015. Những chất có đặc tính chống cháy, thường được gọi là chất lỏng thủy lực chống cháy (FRHF: Fire Resistant Hydraulic Fluids), theo đó, chúng được chia thành 6 loại: HFAE, HFAS, HFB, HFC, HFDR và ​​HFDU. Các chất lỏng thủy lực chống cháy này, cùng với các loại HFDS và HFDT, chi tiết được hiển thị trong bảng bên dưới.

Nhũ tương dầu trong nước

Các nhũ tương này được tạo ra để duy trì các giọt dầu nhỏ phân tán trong nước với thành phần là 95% nước và 5% dầu. Với thành phần chính là nước, có những khác biệt nhất định so với dầu thủy lực thông thường.

Hàm lượng nước này có thể cung cấp khả năng chống cháy và giải nhiệt tuyệt vời, nhưng điều này dẫn đến tính chất bôi trơn kém và mất khả năng chống ăn mòn tự nhiên.

Để đảm bảo khả năng chống ăn mòn, dầu thuỷ lực dạng nhũ tương dầu trong nước thường được thêm vào phụ gia thích hợp. Do độ nhớt thấp và khả năng chống mài mòn hạn chế, chúng có xu hướng chỉ được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt có yêu cầu về độ bôi trơn thấp.

Nhũ tương nước trong dầu

Chúng được gọi là nhũ tương nghịch đảo trong đó dầu chiếm phần lớn. Các giọt nước nhỏ được phân tán trong dầu với thành phần là 40% nước và 60% dầu.

Công thức này cung cấp một giải pháp cân bằng hơn với khả năng chống cháy tốt và khả năng truyền nhiệt tuyệt vời.

Mặc dù các loại nhũ tương này có khả năng bôi trơn và bảo vệ chống ăn mòn tốt hơn so với nhũ tương dầu trong nước, nhưng vẫn cần có các chất phụ gia để đáp ứng các yêu cầu bôi trơn tối thiểu cho hầu hết các ứng dụng.

Dầu thuỷ lực dạng này thường có màu trắng đục và được sản xuất với độ nhớt từ 100-120 centistokes và trọng lượng riêng là 0,92. Giống như các loại dầu thủy lực chống cháy, gốc nước khác, khả năng chống cháy chủ yếu là nhờ có nước. Khi gặp nhiệt độ cao, nước biến thành hơi nước, làm giảm khả năng bắt cháy của dầu.

Dung dịch nước-glycol

Thường được gọi là dung dịch polyme nước, chúng được pha chế với 60% glycol và 35% nước. Chất bôi trơn gốc glycol trong các dung dịch này mang lại một số lợi ích, chẳng hạn như điểm đóng băng thấp hơn, trong khi khả năng chống cháy và khả năng truyền nhiệt được cung cấp bởi nước.

Chúng cũng yêu cầu các chất phụ gia để cung cấp đủ độ bôi trơn và bảo vệ khỏi bị ăn mòn và mài mòn. Glycol có thể mang lại chỉ số độ nhớt và tẩy rửa tự nhiên cao hơn hầu hết các loại dầu gốc khác. Tuy nhiên, khả năng tương thích với các chất lỏng, sơn và chất phủ khác không cao.

Este photphat

Dầu gốc tổng hợp photphate-ester là một trong những công thức bôi trơn chống cháy tốt nhất. Khả năng chống cháy vốn có đến từ các đặc tính của cấu trúc phân tử của chúng. Các este photphat không ăn mòn, có tính ổn định oxy hóa và chống mài mòn tuyệt vời, và cung cấp khả năng hoạt động lên đến 150 độ C.

Chúng cũng có độ bôi trơn tốt, đặc biệt là trong các điều kiện biên, và thường được tạo ra với độ nhớt từ 22 đến 100 ISO VG. Trọng lượng riêng của chúng cao hơn nước. Tuy nhiên, các este photphat có chỉ số độ nhớt rất thấp (nhỏ hơn 60) và dễ bị thủy phân. Chúng thường được sử dụng cho các máy đúc nhôm, lò nung chảy và các ứng dụng của nhà máy luyện thép. 51% các chuyên gia bôi trơn sử dụng chất lỏng thủy lực chống cháy trong các hệ thống tại nhà máy của họ, dựa trên một cuộc thăm dò gần đây tại MachineryLubrication.com

Các loại dầu thủy lực chống cháy dựa chất tổng hợp khác

Các chất tổng hợp khác, chẳng hạn như polyolester và polyether glycol, có các khả năng chống cháy khác nhau. Đối với mục đích chống cháy, những chất này có thể không phổ biến như các dạng dầu thuỷ lực chính thống khác, mặc dù chúng có thể mang lại những ưu điểm độc đáo, chẳng hạn như chỉ số độ nhớt cao hơn và khả năng bôi trơn tuyệt vời.

Một số lựa chọn thay thế được pha chế với các este tự nhiên để tăng cường khả năng phân hủy sinh học, đặc tính độc tính thấp và điểm chớp cháy cao hơn các chất lỏng chịu lửa không chứa nước khác.

Điều này chủ yếu bắt nguồn từ đặc tính dầu gốc của chất bôi trơn. Vì lý do này, chúng ta cần phải hiểu đúng và kiểm soát được những đặc tính của dầu nhớt cũng như điều kiện vận hành của thiết bị. Quan trọng hơn, chất bôi trơn cần được lựa chọn phù hợp với các đặc tính cần thiết để giảm thiểu rủi ro có thể xảy ra. Đây là nơi phải sử dụng dầu thuỷ lực chống cháy (hoặc các loại chất bôi trơn chống cháy khác).

Theo Machinerylubrication.com

Dịch và biên soạn bởi GB OIL