PL218551B1 - Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna do stosowania w przemyśle, zwłaszcza w górnictwie.

Ciecze stosowane w układach hydraulicznych dzielą się na palne i niepalne (trudnopalne). W praktyce, do napędów hydraulicznych, stosowane są głównie oleje hydrauliczne. Są to oleje mineralne, syntetyczne, względnie roślinne. Ich właściwości mogą być modyfikowane przez inhibitory korozji, modyfikatory lepkości oraz dodatki antyutleniające i smarnościowe.

Oleje hydrauliczne nie mogą być użyte w tych aplikacjach, w których występuje zagrożenie pożarowe. Ich użycie stwarza niebezpieczeństwo pożaru i nie mogą być stosowane w miejscach, gdzie występuje otwarty płomień lub wysokie temperatury, np. w górnictwie, energetyce, hutnictwie. Dlatego też trwają prace nad opracowaniem nowych, trudnopalnych cieczy hydraulicznych na bazie wody i dodatków modyfikujących jej niekorzystne właściwości.

Rozróżnia się następujące, główne rodzaje trudnopalnych cieczy:

1) HFC. Należą do najwcześniej opracowanych cieczy hydraulicznych. Stanowią wodne dyspersje polimerów o stężeniu substancji aktywnych w granicach 35 - 50%, ponadto zawierają do 10% dodatków uszlachetniających. Ze względu na nienajlepsze właściwości smarne nie zaleca się stosowania tego typu cieczy w układach, gdzie występują duże obciążenia węzłów tarcia.

2) HFD. Głównym składnikiem tych cieczy są estry fosforanowe. Są one bezwodne, nietoksyczne, biologicznie obojętne. Podobnie jak oleje nie ulegają biodegradacji i stanowi to ich najpoważniejszą wadę. Charakteryzują się ponadto wysoką agresywnością w stosunku do uszczelnień gumowych. Zakres temperatury stosowania wynosi od -20°C do +70°C. Ich wadą jest higroskopijność i rozkład w wyniku hydrolizy. Przeszkodą w ich powszechnym stosowaniu jest ich wysoka cena.

3) HFB. Są emulsjami typu woda w oleju o maksymalnej zawartości części palnych na poziomie około 60%. Ze względu na wysokie stężenie oleju ciecze te posiadają wady podobne do typowych olejów mineralnych. Ponieważ ich stosowanie wymaga ściśle określonych, zawężonych warunków stosowania prace nad ich rozwojem zostały zahamowane i nie odgrywają one większej roli w przemyśle.

4) HFAE - są to emulsje typu olej w wodzie, zawierające ok. 95% (V/V) wody. Podstawową wadą tych emulsji jest brak stabilności oraz słaba biodegradowalność. Pod wpływem czynników zewnętrznych: zmian temperatury, ciśnienia, a także zanieczyszczeń występujących w wodzie, może nastąpić rozdział faz i zmiana właściwości fizykochemicznych i użytkowych. Proces destabilizacji emulsji może być zdecydowanie ograniczony przez wprowadzenie emulgatorów, które nie zawsze są obojętne względem środowiska. Poza tym emulgatory, szczególnie jonowe, mogą reagować z zanieczyszczeniami znajdującymi się w wodzie, tworząc trudnorozpuszczalne sole. Stają się one dodatkowym źródłem zanieczyszczeń obniżających właściwości cieczy hydraulicznych. Ubytek emulgatora może powodować także destabilizację emulsji. Dlatego też do jej sporządzania należy używać wody o zdefiniowanym składzie i odpowiednim pH. Zaletami tych cieczy są dobre właściwości przeciwzużyciowe oraz kompatybilność z materiałami konstrukcyjnymi układu oraz uszczelnieniami.

5) HFAM - stopień zdyspergowania fazy rozproszonej jest znacznie większy niż w przypadku cieczy HFAE. Ciecze te charakteryzują się lepszymi właściwościami przeciwzużyciowymi i antykorozyjnymi niż HFAE.

6) HFAS - to roztwory różnych związków chemicznych w wodzie, zawierające ok. 95% (V/V) wody. Są one biodegradowalne, mniej podatne niż emulsje na działanie mikroorganizmów oraz działają mniej agresywnie na metale i uszczelnienia. Roztwory rzeczywiste aktywnych powierzchniowo związków w wodzie cechuje stabilność. Brak większego wpływu temperatury i czynników zewnętrznych na trwałość roztworów.

Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna zawierająca surfaktant anionowy, inhibitory piany, biocydy i wodę według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera 0,10 - 5,00% wagowych zawierającej 15 atomów węgla pochodnej sarkozyny jako surfaktant anionowy, 0,01 - 0,40% wagowych emulsji silikonowej jako inhibitor piany, 0,01 - 0,60% wagowych roztworu metylochloroizotiazolinonu i metyloizotiazolmonu jako biocyd oraz 94,00 - 99,88% wagowych wody.

Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna według wynalazku jest roztworem rzeczywistym surfaktantów i dodatków modyfikujących właściwości korozyjne i pianotwórcze w wodzie. Ciecz zaliczono do grupy HFAS.

PL 218 551 B1

Ciecz spełnia wymagania normy PN-C-96047:1998, stawiane trudnopalnym cieczom hydraulicznym z przeznaczeniem dla górnictwa („Ciecze hydrauliczne. Trudnopalne ciecze hydrauliczne HFAE i HFAS dla górnictwa. Wymagania i badania) oraz 7. Raportu Luksemburskiego.

Ciecz według wynalazku charakteryzuje się znikomym pienieniem oraz doskonałymi właściwościami antykorozyjnymi w odniesieniu do stali, cynku i aluminium. Ponadto charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami smarnymi. Jest bezpieczna ekologicznie, nie generuje trujących odpadów, jest obojętna dermatologicznie oraz ulega biodegradacji.

Przedmiot wynalazku opisany jest poniżej w przykładzie trudnopalnej cieczy hydraulicznej według wynalazku.

Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna w przykładzie według wynalazku zawiera 1,5% wagowych zawierającej 15 atomów węgla pochodnej sarkozyny jako surfaktant anionowy, 0,2% wagowych emulsji silikonowej jako inhibitor piany, 0,3% wagowych roztworu metylochloroizotiazolinonu i metyloizotiazolmonu jako biocyd oraz 98% wagowych wody.

Claims (1)

1. Trudnopalna wodna ciecz hydrauliczna zawierająca surfaktant anionowy, inhibitory piany, biocydy i wodę, znamienna tym, że zawiera 0,10 - 5,00% wagowych zawierającej 15 atomów węgla pochodnej sarkozyny jako surfaktant anionowy, 0,01 - 0,40% wagowych emulsji silikonowej jako inhibitor piany, 0,01 - 0,60% wagowych roztworu metylochloroizotiazolinonu i metyloizotiazolmonu jako biocyd oraz 94,00 - 99,88% wagowych wody.