ผลของการปนเปื้อนด้วยน้ำในระบบน้ำมัน
ผลของการปนเปื้อนด้วยน้ำในระบบน้ำมัน
น้ำที่ปะปนอยู่ในน้ำมันหล่อลื่นมักจะเป็นตัวสร้างปัญหาให้กับเครื่องจักรทุกอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่มีความชื้นสูง เช่น ในโรงงานกระดาษ เครื่องจักรนอกอาคาร เช่น เครื่องจักรกลก่อสร้าง เครื่องจักรงานเหมือง รวมไปถึงหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งน้ำจะส่งผลเสียต่อทั้งน้ำมันและอุปกรณ์เครื่องจักร เพราะจะทำให้เกิดปฏิกริยาอ๊อกซิเดชั่นและทำให้สารเพิ่มคุณภาพบางตัวเสียหาย ต่อมาน้ำจะแยกตัวออกจากน้ำมันไปตกที่ก้นถัง บางครั้งทำให้เกิดสารที่กัดกร่อนเกิดขึ้น น้ำมันหล่อลื่นที่มีน้ำเป็นส่วนผสมจะไม่สามารถให้การหล่อลื่นได้ดี จึงเป็นต้นเหตุให้เกิดการสึกหรอและเสียหายเร็วกว่ากำหนด น้ำยังส่งผลต่อเครื่องจักรได้โดยตรงตามบทสรุปด้านล่างนี้
- สนิมและการกัดกร่อนน้ำมีผลต่อผิวเหล็กและโลหะในการสร้างออกไซด์ของเหล็ก น้ำและกรดในน้ำมันเพิ่มความสามารถในการทำลายเหล็กและวัตถุที่ไม่ใช่เหล็ก สนิมและการกัดกร่อนทำให้ผิวโลหะเสียหายอย่างรวดเร็ว
- โพรงไอน้ำ (Vaporous Cavitation) ถ้าความดันไอของน้ำ ไปถึงจุดที่เครื่องจักรมีความดันต่ำ เช่นท่อดูดของปั๊ม ฟองอากาศ จะขยายตัว เมื่อผ่านเข้าไปยังจุดที่มีความดันสูงเช่น ในปั๊ม และจุดที่รับภาระของลูกปืน ฟองอากาศจะหดตัวอย่างรวดเร็ว และกลายเป็นของเหลวอีกครั้ง หยดน้ำขนาดเล็กนี้จะกระแทกพื้นที่เล็ก ๆ ของผิวเครื่องจักรด้วยความแรง คล้าย ๆ กับหัวฉีดขนาดเล็ก ซึ่งจะทำให้เกิดความล้าบนผิวโลหะเป็นจุดเล็ก ๆ การมีน้ำปนในน้ำมันยังทำให้น้ำมันสามารถปนกับอากาศได้ดีขึ้น จึงทำให้มีผลของคาวิเตชั่นจากก๊าซได้ด้วย
- ความแข็งแรงของฟิลม์น้ำมันน้อยลง ฟิล์มน้ำมันในจุดที่รับภาระเช่น จุดสัมผัสของลูกปืนกับรางวิ่ง และจุดบนผิวฟันเฟืองที่ขบกันบนแนวเส้นพิต จะแข็งแรงมากเนื่องจากมีแรงกดทับ หรือความดันสูงมาก ความหนืดของน้ำมันบริเวณนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันสูงขึ้น แต่น้ำไม่ได้มีคุณสมบัติเช่นนี้ ความหนืดของน้ำจะคงเดิม หรือตกลงเล็กน้อยเมื่อความดันสูงขึ้น ดังนั้นหากมีน้ำเข้าไปปนกับน้ำมันจะทำให้ผิวสัมผัสมีโอกาสล้า และเสียหายได้เนื่องจากผิวโลหะจำสัมผัสกันโดยตรง
TYPICAL WATER SATURATION LEVELS FOR MINERAL OILS
- Dissolved water คือน้ำส่วนที่ละลายเข้าไปปนกับน้ำมัน โมเลกุลของน้ำแตกตัวกระจายอยู่ในน้ำมัน เปรียบเสมือนความชื้นในอากาศ เรารู้ว่ามีน้ำในอากาศแต่เนื่องจากโมเลกุลได้แตกตัวออกไปทำให้เรามองไม่เห็น น้ำที่ละลายในน้ำมันก็มองไม่เห็นเช่นเดียวกันน้ำมันหล่อลื่นอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ เช่น น้ำมันไฮดรอลิค น้ำมันเทอร์ไบน์ มักจะมีน้ำละลายอยู่ได้ 200 – 600 ส่วนในล้านส่วน (0.02-0.06%) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและอายุของน้ำมัน น้ำมันเก่าจะสามารถรับน้ำในสภาพสารละลายได้มากกว่าน้ำมันใหม่ 3-4 เท่า
- Emulsified เมื่อมีน้ำปนในน้ำมันจนเกินจุดอิ่มตัวที่น้ำจะละลายเข้าไปในน้ำมันได้ น้ำจะกลายเป็นสารแขวนลอยขนาดเล็กปนในน้ำมัน เรียกว่า Emulsion คล้าย ๆ กับการเกิดหมอก เนื่องจากความชื้นในอากาศมากกว่าจุดอิ่มตัวแล้ว ทำให้เกิดละอองน้ำขนาดเล็กหรือหมอกสำหรับน้ำมันหล่อลื่น น้ำส่วนนี้จะทำให้น้ำมันเป็นฝ้ามัว ไม่ใสเหมือนน้ำมันใหม่
- Free water หากมีน้ำมากกว่านั้นอีกน้ำจะแยกตัวออกจากน้ำมันเป็นชั้นของน้ำ และชั้นของส่วนที่เป็น Emulsion เหมือนกับฝนที่ตกลงมาเมื่อมีความชื้นในอากาศมากเกินไป สำหรับน้ำมันหล่อลื่นที่ผลิตจากน้ำมันแร่และน้ำมันสังเคราะห์ที่มีความถ่วงจำเพาะต่ำกว่า 1 แล้ว น้ำส่วนนี้จะตกอยู่ที่ก้นถัง
ข้อมูลอ้างอิง : www.pneumax.co.th