Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13621:2023 (ISO 7745:2010) về Năng lượng chất lỏng thủy lực - Chất lỏng chống cháy (FR) - Các yêu cầu và hướng dẫn sử dụng
NĂNG LƯỢNG CHẤT LỎNG THỦY LỰC - CHẤT LỎNG CHỐNG CHÁY (FR) - CÁC YÊU CẦU VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
Hydraulic fluid power - Fire-resistant (FR) fluids - Requirements and guidelines for use
Lời nói đầu
TCVN 13621:2023 hoàn toàn tương đương với ISO 7745:2010.
TCVN 13621:2023 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28 Sản phẩm dầu mỏ và chất bôi trơn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Lời giới thiệu
Trong hệ thống năng lượng chất lỏng thủy lực, năng lượng được truyền và điều khiển thông qua chất lỏng dưới áp suất trong một mạch kín. Chất lỏng được sử dụng rộng rãi nhất cho hệ thống năng lượng thủy lực là dầu khoáng có các ưu điểm là khả năng bôi trơn rất tốt, có dải độ nhớt rộng và chi phí hợp lý.
Mặc dù không dễ bắt cháy hàng loạt, dầu khoáng vẫn dễ cháy và áp suất cao liên quan đến hệ thống thủy lực có thể dẫn đến giải phóng ra chất lỏng dễ bắt lửa. Trong những trường hợp có khả năng bắt lửa, chẳng hạn như trong nhà máy thép, hoặc ở nơi mà chất lỏng thoát ra không được phép có lan truyền lửa, chẳng hạn như trong mỏ than, thì phải sử dụng chất thay thế có tính chống cháy. Khả năng chống cháy và các đặc tính vật lý như độ nhớt và độ bôi trơn rất khác nhau giữa một số loại chất lỏng thủy lực. Vì vậy, điều quan trọng là phải chọn chất lỏng thủy lực chống cháy phù hợp với ứng dụng để xuất và nhận diện được các mối nguy khi sử dụng.
NĂNG LƯỢNG CHẤT LỎNG THỦY LỰC - CHẤT LỎNG CHỐNG CHÁY (FR) - CÁC YÊU CẦU VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
Hydraulic fluid power - Fire-resistant (FR) fluids - Requirements and guidelines for use
Tiêu chuẩn này quy định các đặc tính vận hành đối với các cấp khác nhau của chất lỏng chống cháy được quy định trong ISO 6743-4. Tiêu chuẩn này đưa ra chi tiết các yếu tố cần được xem xét khi lựa chọn chất lỏng chống cháy cho một ứng dụng được để xuất.
Tiêu chuẩn này xác định những khó khăn có thể phát sinh từ việc sử dụng các chất lỏng chống cháy và chỉ ra cách có thể giảm thiểu những khó khăn này. Các quy trình thích hợp được đưa ra để thay thế một chất lỏng thủy lực bằng chất lỏng thủy lực khác thuộc một cấp chất lượng khác. Tiêu chuẩn này cũng để cập đến các khía cạnh về sức khỏe và an toàn khi sử dụng, xử lý và thải bỏ chất lỏng chống cháy.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho chất lỏng chống cháy sử dụng trong các hệ thống thủy lực của máy bay thương mại hoặc quân sự. Các tiêu chuẩn hàng không thích hợp cũng thường được áp dụng khi chất lỏng thủy lực máy bay được nạp vào các hệ thống trên mặt đất.
Tiêu chuẩn này áp dụng thuật ngữ và định nghĩa sau.
2.1
Chất lỏng thủy lực chống cháy (fire-resistant hydraulic fluid)
Chất lỏng thủy lực khó bắt lửa và ít có xu hướng lan truyền ngọn lửa.
[ISO 5598:2008, định nghĩa 3.2.271]
3 Hệ thống thủy lực - Mối nguy hỏa hoạn
3.1 Tổng quát
Áp suất chất lỏng trong hệ thống năng lượng thủy lực lên đến 40000 kPa (400 bar) và cao hơn nữa. Do vậy bất kỳ sự cố nào trong một hệ thống thủy lực cũng có thể dẫn đến một vụ nổ hoặc thậm chí một vết rò rỉ nhỏ, trong nhiều trường hợp có thể phát sinh nguy cơ hỏa hoạn nghiêm trọng.
3.2 Các điều kiện sự cố
Sự cố hệ thống đường ống (đặc biệt là ở các khớp nối và các chỗ lắp ráp), các van hoặc các gioăng đệm và việc nứt vỡ ống mềm là nguyên nhân chính làm thoát chất lỏng ra khỏi hệ thống. Giai đoạn có nguy cơ cao nhất của loại hư hại này là trong quá trình chạy thử hoặc sau khi sửa chữa hệ thống thủy lực.
Các nguy cơ cháy sau đây liên quan trực tiếp đến việc sử dụng chất lỏng thủy lực trong các điều kiện sự cố. Trong mỗi trường hợp, để bắt đầu cháy cần có nguồn đánh lửa như mô tả trong 3.3:
a) sự bắt lửa của chất lỏng thủy lực bị phun ra từ các hệ thống thủy lực do tác dụng của áp suất dưới dạng tia, phun hoặc sương mù;
b) sự bắt lửa của hơi dễ cháy bị phun ra do áp suất chất lỏng thủy lực;
c) sự bắt lửa của chất lỏng thủy lực tràn ra trong quá trình vận chuyển, hoặc rò rỉ từ các hệ thống thủy lực vào vật liệu hấp thụ chẳng hạn như tấm chèn hoặc bụi, và sự lan truyền ngọn lửa sau đỏ cùng với vật liệu hấp thụ đã thấm ướt chất lỏng;
d) sự bắt lửa của một dòng chất lỏng hoặc một vũng chất lỏng;
e) sự bắt lửa của chất lỏng thủy lực khi khả năng chống cháy bị suy giảm do các thay đổi tính chất vật lý hoặc hóa học của chúng gây ra do vận hành.
VÍ DỤ 1: Sự suy giảm khả năng chống cháy do nước bay hơi của chất lỏng dựa vào nước để có được khả năng chống cháy
VÍ DỤ 2: Sự bắt lửa của chất lỏng chống cháy bị nhiễm các chất dễ cháy hơn như dầu khoáng.
3.3 Nguồn đánh lửa
Các nguồn gây cháy bao gồm như sau, nhưng không giới hạn chỉ có vậy:
a) phóng điện tĩnh;
b) dòng điện phân tán hoặc phóng điện từ thiết bị điện bị trục trặc dẫn đến nhiệt độ bề mặt cao hoặc tia lửa điện;
c) ma sát giữa các bề mặt chuyển động trong khi vận hành bình thường (ví dụ: phanh) hoặc trong các điều kiện sự cố dẫn đến nhiệt độ bề mặt cao;
d) nhiệt độ bề mặt cao do sự hiện diện của vật liệu nóng chảy hoặc vật liệu trải qua quá trình sản xuất ở nhiệt độ cao;
e) tia lửa và ngọn lửa bùng phát từ các hoạt động sản xuất, chẳng hạn như cắt, hàn và mài;
f) năng lượng âm thanh và điện từ, chẳng hạn như bức xạ siêu âm và vi sóng.
4 Hệ thống thủy lực - Các lưu ý chung
4.1. Công tác lắp ráp
Công việc lắp ráp phải được thực hiện và giám sát bởi nhân viên có năng lực thực hành tốt về thủy lực. Các nguy cơ rò rỉ cao nhất là trong quá trình vận hành hệ thống mới sau khi lắp ráp hoặc trong quá trình vận hành lại sau khi sửa chữa.
4.2 Đường ống và ống mềm
Đường ống và ống mềm phải được lắp và cố định sao cho giảm thiểu ảnh hưởng của rung động. Phải xem xét các thành phần định vị và các đường ống định tuyến và ống mềm để giảm thiểu khả năng xảy ra thiệt hại vật chất, đặc biệt là vết nứt của ống mềm. Không nên đặt đường ống liền kề với các dịch vụ khác, đặc biệt là nơi cấp điện cao thế.
4.3 Gioăng và miếng đệm
Chỉ những vật liệu tương thích với chất lỏng mới được sử dụng. Sự hư hỏng các vật liệu không tương thích có thể dẫn đến thất thoát nhanh chất lỏng dưới dạng phun tia hoặc phun sương, làm tăng đáng kể nguy cơ hỏa hoạn.
4.4 Nhiệt độ chất lỏng cao
Nhiệt độ vận hành của hệ thống thủy lực được thiết kế tốt thường không được vượt quá 50 °C ở đường vào của bơm. Nhiệt độ vận hành cao hơn phải được xem xét cẩn thận về các mối nguy và tốt nhất là với sự đồng ý bằng văn bản của nhà cung cấp chất lỏng, khi đó nên kèm theo việc theo dõi thường xuyên hơn tình trạng và đặc tính của chất lỏng.
Nhiệt độ vận hành cao thường làm giảm độ nhớt của chất lỏng, do đó có thể làm tăng đáng kể tốc độ rò rỉ và có thể làm cho hệ thống kém hiệu quả hơn. Hơn nữa, khi chất lỏng chống cháy gốc nước được sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cao, sự bay hơi của nước trong chất lỏng chống cháy có thể dẫn đến giảm khả năng chống cháy và gây ra các thay đổi khác về tính chất của chất lỏng.
Khuyến nghị rằng các thiết bị đóng ngắt (shut-down) nhiệt được lắp đặt kết hợp trong bể chứa thủy lực để hoạt động trong trường hợp xuất hiện nhiệt độ chất lỏng cao.
Nhiệt độ cao cũng làm tăng tốc độ phân hủy chất lỏng do thay đổi hóa học. Tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ quá cao có thể đẩy nhanh sự mất ổn định trong chất lỏng dạng nhũ tương, làm cho nhũ tương bị phân tách thành lớp nhũ tương chứa nhiều dầu (gọi là lớp kem) và lớp dầu tự do dễ cháy hơn khối chất lỏng còn lại. Tại các nơi hệ thống thiết bị yêu cầu phải có hệ thống gia nhiệt bình chứa dầu để khởi động khi trời lạnh thì định mức của bộ gia nhiệt cần được giới hạn để tránh sự suy giảm chất lượng chất lỏng do nhiệt.
5 Các yêu cầu đối với chất lỏng chống cháy
5.1 Yêu cầu chung về chất lỏng
5.1.1 Yêu cầu chung
Để hệ thống thủy lực hoạt động tốt, chất lỏng chống cháy phải có các tính chất và đặc tính phù hợp với yêu cầu của hệ thống thủy lực. Ngược lại, nếu thấy có nguy cơ cháy nổ xảy ra thì cần phải giới hạn phạm vi các loại chất lỏng có thể sử dụng, các bộ phận của hệ thống thủy lực phải được thiết kế để chạy được với loại chất lỏng chống cháy đã chọn.
5.1.2 Độ nhớt
Chất lỏng phải đủ nhớt ở mọi nhiệt độ làm việc để ngăn ngừa rò rỉ không mong muốn qua các khe hở làm việc ở những nơi có chênh lệch áp suất. Khi chất lỏng đã chọn có độ nhớt rất thấp, thì các bộ phận của hệ thống thủy lực phải được lựa chọn, được thiết kế thích hợp để sử dụng được với các chất lỏng như vậy.
Tuy nhiên, chất lỏng chức năng phải có độ nhớt đủ thấp ở mọi nhiệt độ làm việc để dễ dàng chảy qua hệ thống thủy lực và để thích ứng với các thay đổi nhanh chóng về vận tốc và áp suất.
5.1.3 Bôi trơn
Chất lỏng phải có đủ độ nhớt và có màng bôi trơn đủ bền để bôi trơn hiệu quả các bộ phận làm việc của hệ thống thủy lực trong dải nhiệt độ làm việc của hệ thống thủy lực đó ở cả hai điều kiện bôi trơn gồm bôi trơn thủy động lực và bôi trơn ranh giới (bôi trơn màng mỏng). Trong trường hợp chất lỏng được chọn có độ nhớt rất thấp và các đặc tính bôi trơn thích hợp của nó chưa được đảm bảo bởi các phụ gia thì các bộ phận của hệ thống thủy lực phải được lựa chọn sao cho đáp ứng vận hành với chất lỏng đó.
5.1.4 Khả năng tương thích
Chất lỏng phải tương thích với các vật liệu kết cấu được sử dụng trong hệ thống thủy lực và không bị ăn mòn. Nếu cần, phải liên hệ với nhà sản xuất hệ thống thủy lực hoặc nhà sản xuất các linh kiện liên quan để được hướng dẫn.
5.1.5 Tính ổn định hóa học và nhiệt
Độ ổn định nhiệt, ổn định oxy hóa và độ bền thủy phân của chất lỏng phải đạt để đảm bảo cho hệ thống thủy lực vận hành an toàn và đáng tin cậy. Tuổi thọ của chất lỏng liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ của nó trong bồn cấp cũng như liên quan đến tính hiệu quả của việc lưu trữ chất lỏng và liên quan đến việc kiểm soát thành công sự nhiễm bẩn trong chất lỏng.
5.1.6 Thoát khí và tạo bọt
Chất lỏng phải dễ dàng giải phóng không khí bị cuốn theo và không tạo ra bọt ổn định.
5.1.7 Tính ổn định cắt
Chất lỏng phải có độ bền chống cắt, nghĩa là độ nhớt của nó không được thể hiện sự thay đổi lâu dài đáng kể do chịu lực gây cắt trong hệ thống thủy lực.
5.2 Các đặc tính chất lỏng khác có thể ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống thủy lực
5.2.1 Yêu cầu chung
Các đặc tính chất lỏng sau đây phải được xem xét trong quá trình thiết kế hệ thống thủy lực và lựa chọn chất lỏng.
5.2.2 Khả năng lọc
Chất lỏng phải là loại lọc được qua cấp độ lọc của bộ lọc mịn nhất trong hệ thống thủy lực. cấp độ lọc (độ mịn) của hệ thống bộ lọc được xác định bởi một số yếu tố, bao gồm loại và tình trạng của chất lỏng, thiết kế thành phần, yêu cầu tuổi thọ và độ tin cậy của thành phần.
5.2.3 Khối lượng riêng
Khối lượng riêng của một số chất lỏng chống cháy lớn hơn khối lượng riêng của dầu khoáng, điều đó có thể dẫn đến sụt giảm áp suất đã tăng trong các phần của mạch thủy lực và có thể phải áp đặt các hạn chế đối với thiết kế đường hút của bơm.
5.2.4 Áp suất hơi
Áp suất hơi của một số chất lỏng chống cháy, đặc biệt là áp suất hơi của các chất lỏng có khả năng chống cháy do nước có trong thành phần tạo ra là cao hơn nhiều so với dầu khoáng và thay đổi theo nhiệt độ chất lỏng. Thiết kế của hệ thống thủy lực, đặc biệt là xung quanh ống hút của máy bơm cần phải sao cho giảm thiểu nguy cơ ăn mòn rỗ ở đầu vào máy bơm. Ngoài các bộ lọc thô, nên tránh các bộ lọc trong đường hút và lý tưởng nhất là áp suất tại đầu vào máy bơm phải lớn hơn 100 kPa (1 bar) giá trị tuyệt đối.
6 Đặc tính của chất lỏng thủy lực chống cháy và các yếu tố ảnh hưởng đến sự lựa chọn chất lỏng
6.1.1 Thành phần
Chất lỏng được sử dụng làm môi trường thủy lực chống cháy có được khả năng chống cháy khi có nước hoặc từ thành phần hóa học của chúng.
Nước luôn có sẵn và hoàn toàn không cháy. Tuy nhiên, ngoài sự hạn chế thấy rõ về nhiệt độ sử dụng thì nước còn có độ nhớt rất thấp và có tính bôi trơn kém nên việc sử dụng nước cũng làm phát sinh các vấn đề về xói mòn, xâm thực và ăn mòn. Tuy nhiên, công nghệ hiện có cho phép sử dụng nước tinh khiết hoặc nước có bổ sung chất ức chế ăn mòn làm chất lỏng thủy lực. Hầu hết các ứng dụng thủy lực tại các nơi yêu cầu phải có khả năng chống cháy sử dụng các chất lỏng có công thức có lợi thể về tính năng sử dụng so với nước tinh khiết
6.1.2 Phân loại chất lỏng chống cháy
Bảng 1 trong tiêu chuẩn này được điều chỉnh từ ISO 6743-4:1999. Bảng 1 và các bảng của ISO 12922:1999 đưa ra phân loại chất lỏng chống cháy sử dụng trong hệ thống thủy lực cùng với dải nhiệt độ vận hành của chúng. Có bốn loại cơ bản: HFA, HFB, HFC và HFD. Có một phân nhánh của HFA và HFD phân loại theo tính chất hóa học của chất lỏng.
Bảng 1 - Phân loại chất lỏng chống cháy
|
Thành phần và đặc tính |
Ký hiệu ISO-L |
Ghi chú |
|
Nhũ tương dầu trong nước |
HFAE |
Hàm lượng nước ≥ 95 % thể tích Dải nhiệt độ vận hành: +5 °C đến +50 °C |
|
Dung dịch hoá chất trong nước |
HFAS |
Hàm lượng nước ≥ 95 % thể tích Dải nhiệt độ vận hành: +5 °C đến +50 °C |
|
Nhũ tương nước trong dầu |
HFB |
Thường chứa ít nhất 40 % phần khối lượng nước Dải nhiệt độ vận hành: +5 °C đến +50 °C |
|
Dung dịch polyme trong nước |
HFC |
Thường chứa hơn 35 % phần khối lượng nước trong hỗn hợp glycol và polyglycols Dải nhiệt độ vận hành: -20 °C đến +50 °C |
|
Chất lỏng tổng hợp không chứa nước |
HFDR |
Chứa phosphat este Dải nhiệt độ vận hành: -20 °C đến +70 °C hoặc đến +150°C |
|
Chất lỏng tổng hợp không chứa nước |
HFDU |
Chứa các chất lỏng khác không phải phosphat este Dải nhiệt độ vận hành: -20 °C đến +70 °C hoặc đến +150 °C |
|
a Một số chất lỏng thuộc phẩm cấp này có độ nhớt lớn hơn đáng kể 1 cSt (1 mm2/s) và có thể chứa ≥ 75 % thể tích nước. b Nhiệt độ cao hơn cho biết giới hạn trên gần đúng đối với hoạt động ngắn hạn. Điều đó phụ thuộc vào việc ứng dụng là thủy tĩnh hoặc thủy động lực học và đối với các chất lỏng HFDU thì điều đó còn phụ thuộc vào thành phần của chất lỏng nữa. Khi có nghi ngờ, cần tìm hiểu rõ từ nhà sản xuất thiết bị hoặc nhà cung cấp chất lỏng. |
||
6.1.3 Trộn chất lỏng
Phải tránh trộn lẫn các chất lỏng chống cháy khác loại với nhau. Cũng không khuyến khích trộn các chất lỏng cùng chủng loại nhưng có nguồn gốc khác nhau trừ khi đã thiết lập rõ tính tương thích giữa chúng với nhau.
Thay đổi chất lỏng thủy lực trong hệ thống từ dầu khoáng sang chất lỏng chống cháy hoặc từ loại chất lỏng chống cháy này sang loại chất lỏng chống cháy khác, thì cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa đặc biệt và trong các trường hợp đỏ cần tham chiếu Điều 8.
6.2 Đặc tính của các chất lỏng trong các loại khác nhau
6.2.1 HFAE - Nhũ tương dầu trong nước (loại có làm đặc và không làm đặc)
6.2.1.1 Yêu cầu chung
Chất lỏng HFAE có khả năng chống cháy cực cao do có hàm lượng nước rất cao và có sẵn ở dạng dầu nhũ có làm đặc và không làm đặc (xem 6.2.1.2). Loại dầu nhũ không làm đặc thường được cung cấp dưới dạng đậm đặc. Người sử dụng pha nó với nước, thường theo tỷ lệ từ 2 % đến 5 % dầu nhũ đậm đặc với 98 % đến 95 % thể tích nước. Nồng độ tối ưu phải được quyết định sau khi thực hiện các phân tích thử nghiệm với chất lỏng đó và nước pha loãng và sau khi thảo luận với nhà cung cấp chất lỏng. Khi pha dầu nhũ theo cách thủ công, thông thường phải nạp từ từ dầu nhũ đậm đặc vào nước với lượng cần thiết, vừa nạp vừa khuấy liên tục. Để pha chế ở thể tích lớn thì có sẵn thiết bị trộn tự động để pha. Dầu nhũ đậm đặc thường gồm một loại dầu khoáng cùng với các thành phần khác thích hợp gồm các chất nhũ hóa, các phụ gia ức chế ăn mòn, chất đệm pH và chất liên kết. Trong dầu nhũ đậm đặc có thể bao gồm cả phụ gia chống mài mòn, phụ gia chống tạo bọt, chất diệt khuẩn và thuốc diệt nấm. Đối với các dầu nhũ có làm đặc, gói phụ gia và chất làm đặc lên đến 25 % tổng thể tích. Các chất lỏng có làm đặc này thường được cung cấp ở dạng pha sẵn thay vì ở dạng đậm đặc.
Nhũ tương có cỡ giọt dầu đặc biệt nhỏ và thường có hàm lượng dầu khoáng thấp hơn được biết đến dưới dạng vi nhũ. Tùy thuộc vào độ cứng của nước pha loãng, các vi nhũ này có thể ở dạng dung dịch trong mờ về mặt ngoại quan.
Chất lỏng thành phẩm thường có tính kiểm với độ pH thường nằm trong khoảng từ 9,0 đến 9,5.
6.2.1.2 Độ nhớt
Do hàm lượng nước rất cao trong chất lỏng thành phẩm loại không làm đặc nên chúng có độ nhớt thấp gần bằng với độ nhớt của nước tinh khiết (xấp xỉ 0,8 mm2/s ở 40 °C). Do vậy, các cơ cấu thủy lực có thiết kế đặc biệt sử dụng được với các chất lỏng có độ nhớt thấp thường hay được sử dụng trong các hệ thống thủy lực nạp bằng chất lỏng HFAE không làm đặc. Chất lỏng HFAE loại có làm đặc có độ nhớt tương đương với dầu khoáng (ví dụ: ISO VG 32 và ISO VG 46) cho phép sử dụng chúng trong các cơ cấu thủy lực thông thường. Tuy nhiên, các cơ cấu thủy lực đó vẫn phải đạt yêu cầu để hoạt động ở mức đáng tin cậy trong điều kiện tính chất bôi trơn suy giảm của các chất lỏng thủy lực loại có làm đặc này.
6.2.1.3 Tính chất bôi trơn
Tính bôi trơn của chất lỏng HFAE nói chung là kém. Dầu có trong chất lỏng thuộc phẩm cấp này giúp bảo vệ cơ bản cho các tiếp điểm được bôi trơn, nhưng để sử dụng được với các chất lỏng này thường yêu cầu các cơ cấu thủy lực phải được thiết kế thích hợp. Tuổi thọ của vòng bi trong các cơ cấu thủy lực đó có xu hướng không cao.
6.2.1.4 Bảo vệ chống ăn mòn
Để đảm bảo chống ăn mòn đầy đủ, quan trọng là phải luôn duy trì tỷ lệ khuyến nghị của dạng đậm đặc trong chất lỏng thành phẩm.
6.2.1.5 Khả năng tương thích
a) Với gioăng, miếng đệm, ống mềm, v.v.
Cao su acrylonitril-butadien với hàm lượng nitril cao (NBR) và cao su flo hóa (FKM) là vật liệu làm kín đàn hồi ưu tiên cho chất lỏng HFAE. Các chất đàn hồi khác có thể tương thích, nhưng sự tương thích cần được xác nhận bởi các nhà cung cấp chất lỏng và gioăng. Một số polyuretan (AU và EU) có thể bị hư hại do thủy phân. Cần tránh các vật liệu dễ bị thấm như da, giấy và gỗ xốp.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 1629 về danh pháp cao su.
b) Với sơn và lớp phủ
Chất lỏng HFAE thường không tương thích với các loại sơn thông thường. Mặt bên trong của bể chứa nên để nguyên không sơn hoặc sơn phủ bằng các lớp sơn epoxy loại có hai thành phần, ở nơi có vấn đề về ăn mòn trên các bề mặt không tiếp xúc với nước của bề chứa, có thể cân nhắc sử dụng vật liệu thép không gỉ để chế tạo bể chứa và nắp bể.
c) Với kim loại
Phần lớn các kim loại sử dụng trong thi công các hệ thống thủy lực thiết kế để sử dụng với dầu thủy lực gốc khoáng cũng tương thích với chất lỏng HFAE. Tuy nhiên không nên sử dụng hợp kim cadimi, chì và magie. Nhôm có thể phù hợp nếu các cơ cấu thủy lực mạ kẽm và mạ anot là tương thích với một số chất lỏng, miễn là các bề mặt được thụ động hóa. Khi có sự nghi ngờ thì cần phải tư vấn nhà cung cấp chất lỏng.
6.2.1.6 Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ bể chứa của hệ thống HFAE thường không được vượt quá 50 °C để tránh mất nước quá nhiều. Nhiệt độ làm việc thấp hơn được ưu tiên. Nhiệt độ làm việc tối thiểu là 5 °C để giảm thiểu nguy cơ đóng băng.
6.2.1.7 Bảo dưỡng chất lỏng
Thông thường phải pha loãng HFAE đậm đặc với nước sạch (nước máy) trừ khi độ cứng hóa học của nước sạch cao quá, trong trường hợp. như vậy thì nên sử dụng nước đã được làm mềm hoặc khử khoáng. Lý tưởng nhất là nhà cung cấp chất lỏng tiến hành đánh giá các tính chất của thành phẩm trên loại nước mà khách hàng sử dụng để pha loãng, để đảm bảo rằng chất lỏng đã pha loãng đáp ứng tất cả các yêu cầu kỹ thuật quy định.
Do việc mất nước khỏi hệ thống có thể xảy ra theo thời gian, chất lỏng phải được theo dõi thường xuyên để đảm bảo nồng độ vẫn trong giới hạn chấp nhận được. Nồng độ thường được đánh giá bằng cách đo chỉ số khúc xạ của chất lỏng. Tốt hơn là dùng nước khử khoáng bù cho lượng nước bị mất do bay hơi để tránh làm tăng nồng độ các muối trong chất lỏng.
Sau khi sử dụng kéo dài, một lớp kem, dầu tự do và cặn bùn được hình thành do sự tương tác giữa các muối cứng trong nước pha loãng và các chất phụ gia trong dầu nhũ đậm đặc có thể sẽ tách khỏi chất lồng HFAE. ở nơi mà sự tách lớp xảy ra và có thể quan sát thấy nước tự do thì ngay lập tức phải điều tra nguyên nhân và tim cách khắc phục.
Độ pH của chất lỏng phải được theo dõi thường xuyên và duy trì trong giới hạn khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng.
Chất lỏng cũng cần được thường xuyên theo dõi sự có mặt của các loại ô nhiễm vi sinh (Ví dụ: vi khuẩn, nấm men và nấm mốc). Nếu không được kiểm soát, số lượng vi khuẩn cao có thể rút ngắn tuổi thọ của chất lỏng (ví dụ: bằng cách làm mất ổn định chất lỏng và cạn kiệt chất phụ gia), gây ra mùi khó chịu và gây nguy hiểm cho sức khỏe đối với những người tiếp xúc với chất lỏng.
6.2.1.8 Lọc
Hầu hết các loại lọc có thể được sử dụng với chất lỏng HFAE, mặc dù cần phải kiểm tra tính tương thích của các vật liệu làm từ sợi xenlulo và vải. Việc đánh giá bộ lọc phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu hệ thống. Nên liên hệ trước với các nhà cung cấp bộ lọc nếu xem xét sử dụng bộ lọc tinh vì bộ lọc tinh có thể làm mất sự ổn định của chất lỏng HFAE.
6.2.1.9 Thải bỏ
Hàm lượng nước cao của các chất lỏng HFAE thường có nghĩa là việc xử lý tương đối dễ dàng. Tuy nhiên, việc cần thiết đầu tiên là phải phân tách nhũ tương ra thành hai thành phần chính của nó (“phá” nhũ). Kỹ thuật phá nhũ phổ biến hiện nay là kết hợp sử dụng nhiệt độ cao, điều chỉnh độ pH và bổ sung các hóa chất “phá nhũ”. Siêu lọc cũng là một kỹ thuật để tách nhũ thành các thành phần nước và dầu. Để biết thêm chi tiết, cần tham khảo các nhà cung cấp chất lỏng cũng như thiết bị và hóa chất.
Các dầu đặc tách ra sau xử lý có thể được đốt nếu không thể tái sử dụng chúng. Phần nước thu được thường có thể xả ra cống, pha loãng nếu cần thiết để đáp ứng các quy định hiện hành.
Cách khác là chất lỏng dạng nước có thể được lọc thêm nữa bằng lọc nano hoặc thẩm thấu ngược để tạo ra chất lỏng đáp ứng yêu cầu xả thải hoặc có chất lượng đủ cao để sử dụng lại.
Đối với hầu hết người sử dụng chất lỏng HFAE với số lượng nhỏ, việc thải bỏ chất lỏng thải đơn giản và tiết kiệm nhất là thông qua các công ty xử lý chất thải nguy hại đã được cấp phép xử lý các vật liệu này.
6.2.2 HFAS - Dung dịch hóa chất trong nước (loại có làm đặc và không làm đặc)
6.2.2.1 Yêu cầu chung
Chất lỏng HFAS có khả năng chống cháy cực cao do có hàm lượng nước rất cao và có sẵn ở dạng dầu nhũ có làm đặc và không làm đặc (xem 6.2.2.2). Loại dầu nhũ không làm đặc thường được cung cấp dưới dạng đậm đặc. Người sử dụng pha nó với nước, thường theo tỷ lệ từ 2 % đến 5 % dầu nhũ đậm đặc với 98 % đến 95 % thể tích nước. Nồng độ tối ưu cần phải quyết định sau khi thực hiện các phân tích thử nghiệm với chất lỏng đó và nước pha loãng và sau khi thảo luận với nhà cung cấp chất lỏng. Khi pha dầu nhũ theo cách thủ công, thông thường phải nạp từ từ dầu nhũ đậm đặc vào nước với lượng cần thiết, vừa nạp vừa khuấy liên tục. Để pha chế ở thể tích lớn thì có sẵn thiết bị trộn tự động. Dầu nhũ đậm đặc thường gồm một loại dầu khoáng cùng với các thành phần khác thích hợp gồm các chất ức chế ăn mòn tan được trong nước, đệm pH và phụ gia chống ăn mòn, chất chống tạo bọt, kháng khuẩn và diệt nấm cũng có thể được tích hợp. Đối với các dầu nhũ có làm đặc, gói phụ gia và chất làm đặc lên đến 25 % tổng thể tích. Các chất lỏng có làm đặc này thường được cung cấp ở dạng pha sẵn thay vì ở dạng đậm đặc.
Chất lỏng thành phẩm thường có tính kiểm, với độ pH thường nằm trong khoảng từ 9,0 đến 9,5.
6.2.2.2 Độ nhớt
Do hàm lượng nước rất cao trong chất lỏng thành phẩm loại không làm đặc nên chúng có độ nhớt thấp gần bằng với độ nhớt của nước tinh khiết (xấp xỉ 0,8 mm2/s ở 40 °C). Do vậy, các cơ cấu thủy lực có thiết kế đặc biệt sử dụng được với các chất lỏng có độ nhớt thấp thường hay được sử dụng trong các hệ thống thủy lực nạp bằng chất lỏng HFAS không làm đặc. Chất lỏng HFAS loại có làm đặc có độ nhớt tương đương với dầu khoáng (ví dụ: ISO VG 32 và ISO VG 46) cho phép sử dụng chúng trong các cơ cấu thủy lực thông thường. Tuy nhiên, các cơ cấu thủy lực đó vẫn phải đạt yêu cầu để hoạt động ở mức đáng tin cậy trong điều kiện đặc tính bôi trơn suy giảm của các chất lỏng thủy lực loại có làm đặc này.
6.2.2.3 Tính chất bôi trơn
Mặc dù tính bôi trơn của chất lỏng HFAS nói chung là kém, nhưng có thể kết hợp các chất phụ gia để nâng cao hiệu suất bôi trơn đến một cấp độ cao hơn mức mà chất lỏng HFAE thường đạt được. Để sử dụng với các chất lỏng HFAS này thường yêu cầu các cơ cấu thủy lực có thiết kế thích hợp. Tuổi thọ của vòng bi trong các cơ cấu thủy lực đó có xu hướng không cao.
6.2.2.4 Bảo vệ chống ăn mòn
Để đảm bảo chống ăn mòn đầy đủ, quan trọng là phải luôn duy trì tỷ lệ khuyến nghị của dạng đậm đặc trong chất lỏng thành phẩm.
6.2.2.5 Khả năng tương thích
a) Với gioăng, miếng đệm, ống mềm, v.v.
Cao su acrylonitril-butadien với hàm lượng nitril cao (NBR) và cao su flo hóa (FKM) là vật liệu làm kín đàn hồi ưu tiên cho chất lỏng HFAS. Do không có dầu trong công thức, các chất đàn hồi khác như etylen propylen dien terpolyme (EPDM) và cao su Silicon có thể phù hợp, nhưng khả năng tương thích cần được xác nhận bởi các nhà cung cấp chất lỏng và gioăng. Một số polyuretan (AU và EU) có thể bị hư hại do thủy phân. Nên tránh các vật liệu dễ thấm như da, giấy và gỗ xốp.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 1629 về danh pháp cao su.
b) Với sơn và lớp phủ
Chất lỏng HFAS thường không tương thích với các loại sơn thông thường. Mặt bên trong của bể chứa nên để nguyên không sơn hoặc sơn phù bằng các lớp sơn epoxy loại có hai thành phần, ở nơi có vấn đề về ăn mòn trên các bề mặt không tiếp xúc với nước của bề chứa, có thể cân nhắc sử dụng vật liệu thép không gỉ để chế tạo bễ chứa và nắp bể.
c) Với kim loại
Phần lớn kim loại được sử dụng trong việc xây dựng các hệ thống thủy lực được thiết kế để sử dụng với dầu thủy lực gốc khoáng cũng tương thích với chất lỏng HFAS. Tuy nhiên, không nên sử dụng hợp kim cadimi, chì và magie. Nhôm có thể phù hợp nếu các cơ cấu thủy lực mạ kẽm và mạ anot có chỉ định tương thích với một số chất lỏng dùng cho các bề mặt được thụ động hóa. Khi có sự nghi ngờ thì cần phải tư vấn nhà cung cấp chất lỏng.
6.2.2.6 Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ bề chứa của hệ thống HFAS thường không được vượt quá 50 °C để tránh mất nước quá mức. Nhiệt độ làm việc thấp hơn được ưu tiên. Nhiệt độ làm việc tối thiểu là 5 °C để tránh nguy cơ đóng băng.
6.2.2.7 Bảo dưỡng chất lỏng
Thông thường phải pha loãng HFAS đậm đặc với nước sạch (nước máy) trừ khi độ cứng hóa học của nước sạch cao quá, trong trường hợp như vậy thì nên sử dụng nước đã được làm mềm hoặc khử khoáng. Lý tưởng nhất là nhà cung cấp chất lỏng tiến hành đánh giá các tính chất của thành phẩm trên loại nước mà khách hàng sử dụng để pha loãng, để đảm bảo rằng chất lỏng đã pha loãng đáp ứng tất cả các yêu cầu kỹ thuật quy định.
Do việc mất nước từ hệ thống có thể xảy ra theo thời gian, chất lỏng phải được theo dõi thường xuyên để đảm bảo nồng độ vẫn trong giới hạn chấp nhận được. Nồng độ thường được đánh giá bằng cách đo chỉ số khúc xạ của chất lỏng, mặc dù đối với một số chất lỏng, có thể được đo bằng cách chuẩn độ hóa học của những phụ gia cụ thể có thể cho ra ước lượng chính xác hơn sự pha loãng.
Sau khi sử dụng kéo dài, một lớp crem, dầu tự do và cặn bùn sẽ hình thành do sự tương tác giữa các muối cứng trong nước pha loãng và các chất phụ gia trong dầu nhũ đậm đặc có thể sẽ tách khỏi chất lỏng HFAS. ở nơi mà sự tách lớp xảy ra và có thể quan sát thấy nước tự do thì ngay lập tức phải điều tra nguyên nhân và tìm cách khắc phục.
Độ pH của chất lỏng phải được theo dõi thường xuyên và duy trì trong giới hạn khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng.
Chất lỏng cũng cần được thường xuyên theo dõi sự có mặt của các loại ô nhiễm vi sinh (ví dụ: vi khuẩn, nấm men và nấm mốc). Nếu không được kiểm soát, số lượng vi khuẩn cao có thể rút ngắn tuổi thọ của chất lỏng (ví dụ: bằng cách làm mất ổn định chất lỏng và cạn kiệt chất phụ gia), gây ra mùi khó chịu và gây nguy hại cho sức khỏe đối với những người tiếp xúc với chất lỏng.
6.2.2.8 Lọc
Hầu hết các loại lọc có thể được sử dụng với chất lỏng HFAS, mặc dù cần phải kiểm tra tính tương thích của các vật liệu làm từ sợi xenlulo và vải. Việc đánh giá bộ lọc phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu hệ thống. Nên liên hệ trước với các nhà cung cấp bộ lọc nếu xem xét sử dụng bộ lọc tinh vì bộ lọc tinh có thể làm mất sự ổn định của chất lỏng HFAS.
6.2.2.9 Thải bỏ
Phương pháp đơn giản và kinh tế nhất để thải bỏ một lượng tương đối nhỏ chất lỏng HFAS là thuê công ty xử lý chất thải nguy hại đã được cấp phép để xử lý các vật liệu này.
Vì những chất lỏng này là dung dịch hóa học, nên khó có thể tách các thành phần phụ gia và tạo ra một dòng nước thải không có ô nhiễm cặn lắng để thải trực tiếp ra hệ thống thoát nước. Nhiều chất lỏng vốn có khả năng phân hủy sinh học, nhưng chất diệt khuẩn trong công thức có thể yêu cầu chúng được pha loãng với nước trước khi chúng có thể được xử lý qua các nhà máy xử lý nước thải bằng vi sinh thông thường.
6.2.3 HFB - Nhũ tương nước trong dầu (nhũ tương nghịch đảo)
6.2.3.1 Yêu cầu chung
Nhũ tương nước trong dầu là sự phân tán của các giọt nước nhỏ li ti trong một pha liên tục là dầu khoáng với các chất nhũ hóa, chất ổn định và các phụ gia ức chế thích hợp. Khả năng chống cháy của các HFB là do sự có mặt của nước trong thành phần của chúng nhưng các chất lỏng HFB chống cháy kém hơn các chất lỏng HFA vì chúng có hàm lượng dầu khoáng cao. Chất lỏng HFB được cung cấp ở dạng sử dụng được ngay không cần phải pha loãng và thường chứa một phần thể tích nước xấp xỉ bằng 40 %. Các thay đổi về hàm lượng nước có thể làm giảm độ ổn định của nhũ tương và khả năng chống cháy của HFB.
6.2.3.2 Độ nhớt
Chất lỏng thuộc loại HFB có thể được cung cấp để đáp ứng một loạt các cấp độ nhớt như được quy định trong TCVN 10507 (ISO 3448). Hầu hết các cấp độ nhớt thường có sẵn là ISO VG 68 và ISO VG 100. Các chất lỏng này thường thể hiện tính phi-Newton, tức là độ nhớt đo được thay đổi theo tốc độ trượt cắt. Điều đó làm ảnh hưởng đến việc bôi trơn và bình thường khi dùng HFB sẽ cần phải chọn chất lỏng có độ nhớt cao hơn so với độ nhớt lẽ ra được chọn cho ứng dụng tương đương vận hành với dầu khoáng.
6.2.3.3 Đặc tính bôi trơn
Các đặc tính bôi trơn của chất lỏng FIFB thường vượt trội hơn so với chất lỏng HFA do tỷ lệ dầu khoáng cao trong công thức của chúng, cho phép sử dụng được cho các cơ cấu thủy lực tiêu chuẩn hay dùng trong các hệ thống lắp đặt. Tuy nhiên, sự hiện diện của một lượng nước đáng kể trong các công thức của chất lỏng FIFB thường có nghĩa là cần phải giảm áp suất và tốc độ vận hành để tối đa hóa tuổi thọ của linh kiện, cần phải tham khảo các khuyến nghị của nhà cung cấp linh kiện và chất lỏng khi xem xét một ứng dụng dự kiến.
6.2.3.4 Bảo vệ chống ăn mòn
Chất lỏng HFB được pha chế với các chất phụ gia chống ăn mòn thích hợp giúp bảo vệ thỏa đáng cho cả kim loại đen và kim loại màu thường được sử dụng trong việc xây dựng các hệ thống thủy lực.
6.2.3.5 Khả năng tương thích
a) Với gioăng, miếng đệm, ống mềm, v.v.
Cao su acryionitril-butadien với hàm lượng nitril cao (NBR) và cao su flo hóa (FKM) là vật liệu làm kín đàn hồi ưu tiên cho chất lỏng HFB. Các chất đàn hồi khác có thể phù hợp, nhưng khả năng tương thích cần được xác nhận bởi các nhà cung cấp chất lỏng và gioăng. Một số polyuretan (AU và EU) có thể bị hư hại do thủy phân. Nên tránh các vật liệu dễ thấm như da, giấy và gỗ xốp.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 1629 về danh pháp cao su.
b) Với sơn và lớp phủ
Hầu hết các lớp phủ và sơn đều tương thích với dầu khoáng thì cũng thích hợp với chất lỏng HFB.
c) Với kim loại
Tính tương thích của chất lỏng HFB với các kim loại tương tự như tính tương thích của dầu khoáng. Tuy nhiên, không nên sử dụng cadimi.
6.2.3.6 Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ bể chứa của hệ thống hoạt động với chất lỏng HFB thường không được vượt quá 50 °C để tránh mất nước quá nhiều. Nhiệt độ làm việc tối thiểu là 5 °C để tránh nguy cơ đóng băng, trừ trường hợp khi chất lỏng HFB có chứa glycol trong thành phần và nhà cung cấp chất lỏng dự kiến vận hành được ở nhiệt độ thấp. Mặc dù một số nhà cung cấp công bố rằng các chất lỏng này có thể chịu được chu kỳ đông lạnh-rã đông, nhưng khuyến khích bảo quản trên 5 °C.
Trong trường hợp cần thiết phải sử dụng thiết bị gia nhiệt bình/bể chứa để duy trì nhiệt độ tối thiểu, mật độ năng lượng trên bề mặt của các phần tử gia nhiệt không được lớn hơn 3 W/cm2 để tránh nguy cơ tách nhũ tương do quá nhiệt cục bộ.
6.2.3.7 Bảo dưỡng chất lỏng
Do việc mất nước từ hệ thống có thể xảy ra theo thời gian, nên cần thường xuyên theo dõi chất lỏng để đảm bảo rằng nồng độ của nước vẫn trong giới hạn chấp nhận được. Hàm lượng nước có thể được đánh giá bằng cách tách nhũ tương và đo lượng nước trực tiếp. Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp chưng cất theo ISO 3733, mặc dù hàm lượng nước được ghi lại có thể lớn hơn hàm lượng nước thực tế nếu công thức chất lỏng có chứa các thành phần hòa tan trong nước như monoetylen glycol. Các phép đo độ nhớt cũng có thể được sử dụng để ước tính hàm lượng nước, mặc dù các tính chất phi Newton của chất lỏng HFB có nghĩa là các phép đo phải được thực hiện bằng kỹ thuật đo riêng biệt ở một nhiệt độ cụ thể. Phải tìm hiểu các khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng nếu hàm lượng nước được ước tính bằng cách sử dụng các thông số độ nhớt.
Khi xảy ra mất nước, nhà cung cấp chất lỏng cần phải tư vấn về các biện pháp xử lý cần thực hiện. Nên sử dụng nước khử khoáng hoặc nước cất để thay thế lượng nước đã mất, đồng thời duy trì sự ổn định của chất lỏng. Nên thêm nước với tốc độ chậm vào bề chứa của hệ thống trong khi vận hành để đảm bảo rằng các lớp nhũ tương giàu nước không bị lắng ở đáy bể chứa. Tác động cơ học dạng trượt cắt và chảy rối có được do chất lỏng tuần hoàn tiếp xúc trong hệ thống có thể không đủ để phân tán lượng nước nạp thêm thành các giọt có kích thước nhỏ mịn thiết yếu cho sự ổn định của nhũ tương. Nếu nước được thêm vào, các điều kiện bổ sung phải được xác định theo các khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng để đảm bảo nước phân tán ở mức đạt yêu cầu.
Chất lỏng HFB hay thể hiện sự phân tách pha trong khi sử dụng ở mức nhất định tùy thuộc vào ứng dụng của chúng, chu kỳ làm việc và sự xâm nhập của ô nhiễm. Tại nơi có lượng dầu và nước tự do vượt quá mức khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng thì phải ngừng vận hành hệ thống ngay lập tức do gia tăng nguy cơ hỏa hoạn và nguy cơ hư hỏng các cơ cấu thủy lực. Sau đó, cần phải xác định nguyên nhân và khắc phục.
6.2.3.8 Lọc
Hầu hết các loại lọc có thể được sử dụng với chất lỏng HFB, mặc dù nên kiểm tra tính tương thích của các vật liệu làm từ sợi xenlulo và vải. Việc đánh giá bộ lọc phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu hệ thống, Nên liên hệ trước với các nhà cung cấp bộ lọc nếu xem xét sử dụng bộ lọc tinh vì bộ lọc tinh có thể làm mát sự ổn định của chất lỏng HFB.
6.2.3.9 Thải bỏ
Mặc dù tuổi thọ sử dụng của chất lỏng HFB có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng, nhưng chúng rất bền khi bảo dưỡng đúng. Việc thải bỏ, khi cần thiết, thông thường sẽ thông qua thiêu hủy. Ngoài ra, nhũ tương có thể được tách bằng cách sử dụng các hóa chất thích hợp và phần dầu được thu hồi. Phần nước thường có thể được xả ra cống, pha loãng nếu cần thiết để đáp ứng các quy định hiện hành.
Phương pháp đơn giản và kinh tế nhất để thải bỏ chất lỏng HFB là thuê một công ty xử lý chất thải nguy hại đã được cấp phép.
6.2.4 HFC - Dung dịch polyme trong nước
6.2.4.1 Yêu cầu chung
Dung dịch polyme nước, thường được gọi là “chất lỏng nước - glycol” là dung dịch của glycol và glycol polyme hóa trong nước. Các chất lỏng này là các dung dịch thực và có được khả năng chống cháy nhờ tỷ lệ nước có trong thành phần của chúng thường từ 35 % đến 45 % theo thể tích. Mất nước do bay hơi làm cho chắt lỏng bị giảm khả năng chống cháy một cách đáng kể.
CHÚ THÍCH 1: Chất lỏng có công thức là hỗn hợp của nước và glycol nhưng có độ nhớt nhỏ hơn 15 cSt (15 mm2/s) ở 40 °C sẽ được bao gồm trong loại HFAS.
CHÚ THÍCH 2: Kể từ năm 2004, đã có một loại dung dịch glycol nước mới. Nó thường chứa 20 % phần thể tích nước và được cho là có tính bôi trơn được cải thiện và có khả năng chống cháy bị giảm đi ít nhiều.
6.2.4.2 Độ nhớt
Chất lỏng trong loại HFC có đặc tính nhiệt độ-độ nhớt rất tốt và có thể được sử dụng ở nhiệt độ xuống đến -20 °C. Chúng cũng có thể được cung cấp ở các cấp độ nhớt từ ISO VG 15 đến ISO VG 100, như được định nghĩa trong TCVN 10507 (ISO 3448).
6.2.4.3 Đặc tính bôi trơn
Các đặc tính bôi trơn của tổ hợp nước và glycol, thành phần chính của chất lỏng HFC, thường được tăng cường bằng các phụ gia thích hợp, nhờ đó chúng có đặc tính chống mài mòn đủ đạt yêu cầu. Tuy nhiên, tính năng bôi trơn của chúng tương đối kém đối với ổ lăn, nghĩa là áp suất và vận tốc bơm có thể cần giảm để tối đa tuổi thọ của cơ cấu thủy lực.
Có sẵn các thiết kế sử dụng ổ trượt, cần phải tham khảo các khuyến nghị của nhà cung cấp linh kiện và chất lỏng khi xem xét một ứng dụng dự kiến.
6.2.4.4 Bảo vệ chống ăn mòn
Chất lỏng HFC được pha chế với các chất phụ gia chống ăn mòn thích hợp để giúp bảo vệ thỏa đáng cho cả kim loại đen và kim loại màu thường sử dụng để lắp đặt các hệ thống thủy lực.
6.2.4.5 Khả năng tương thích
a) Với gioăng, miếng đệm, ống mềm, v.v.
Cao su acrylonitril-butadien với hàm lượng nitril cao (NBR) là vật liệu làm kín đàn hồi ưu tiên cho chất lỏng HFC. Do không có dầu trong công thức, các chất đàn hồi khác như etylen propylen dien terpolyme (EPDM) và isobuten isopren (IIR) có thể phù hợp. Các vật liệu tương thích khác, bao gồm cả cao su flo hóa (FKM) và chất đàn hồi polyuretan cần được xác nhận bởi các nhà cung cấp chất lỏng và gioăng. Một số polyuretan (AU và EU) có thể bị hư hại do thủy phân. Nên tránh các vật liệu dễ thấm như da, giấy và gỗ xốp.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 1629 về danh pháp cao su.
b) Với sơn và lớp phủ
Phần lớn các loại sơn và lớp phủ thông thường được sử dụng với dầu khoáng không tương thích với chất lỏng HFC. Trong trường hợp cần thiết để bảo vệ các bề mặt liên tục bị thấm ướt bởi chất lỏng, tốt nhất là sử dụng sơn epoxy hai thành phần hoặc phải sử dụng thép không gỉ.
c) Với kim loại
Chất lỏng HFC tương thích với hầu hết các kim loại được sử dụng trong kết cấu của hệ thống thủy lực được thiết kế với dầu khoáng. Tuy nhiên, không nên sử dụng các hợp kim cadimi, kẽm và magie. Các thành phần bằng nhôm nên được anot hóa.
6.2.4.6 Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ làm việc của hệ thống HFC thường không được vượt quá 50 °C để tránh việc mất nước quá mức. Sự hiện diện của glycol trong công thức có nghĩa là nhiệt độ hoạt động thấp hơn đáng kể có thể bằng không với điều kiện các yêu cầu về độ nhớt của hệ thống được đáp ứng.
6.2.4.7 Bảo dưỡng chất lỏng
Do việc mất nước từ hệ thống có thể xảy ra theo thời gian, nên cần thường xuyên theo dõi chất lỏng để đảm bảo rằng nồng độ của nước vẫn trong giới hạn chấp nhận được. Hầu hết các nhà cung cấp chất lỏng HFC đều cung cấp chi tiết về nồng độ của nước có thể được suy ra như thế nào từ phép đo độ nhớt. Các kỹ thuật khác bao gồm phép đo bằng phương pháp chuẩn độ Karl Fischer theo TCVN 2309 (ISO 760) và bằng cách đo thể tích của nước giải phóng trực tiếp sau khi tách chất lỏng bằng dung môi thích hợp. Kỹ thuật đo tối ưu phải theo khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng.
Khi xảy ra mất nước, nhà cung cấp chất lỏng cần phải tư vấn về các biện pháp xử lý cần thực hiện. Nên sử dụng nước khử khoáng hoặc nước cất để thay thế lượng nước đã mất, đồng thời duy trì sự ổn định của chất lỏng. Nên thêm nước với tốc độ chậm vào bể chứa của hệ thống trong khi vận hành để đảm bảo đảm bảo phân tán nhanh chóng và ngăn ngừa sự hình thành các lớp nhũ tương giàu nước ở đáy bể chứa
Độ pH của chất lỏng phải được theo dõi và duy trì thường xuyên trong giới hạn khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng.
6.2.4.8 Lọc
Hầu hết các phương tiện lọc thích hợp cho dầu khoáng cũng có thể được sử dụng với chắt lỏng HFC, mặc dù phải kiểm tra tính tương thích với các vật liệu làm từ sợi xenlulo và vải. Nên kiểm tra với nhà sản xuất rằng chất kết dính được sử dụng trong hộp lọc có tương thích với các chất lỏng này. Đánh giá bộ lọc phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu hệ thống.
6.2.4.9 Thải bỏ
Mặc dù tuổi thọ sử dụng của chất lỏng HFC có thể thay đổi nhiều tùy thuộc vào ứng dụng, nhưng chúng rất bền khi bảo dưỡng đúng. Việc thải bỏ, khi cần thiết, thông thường sẽ thông qua thiêu hủy. Các phương pháp thải bỏ thay thế phải đáp ứng các quy định hiện hành. Chất lỏng HFC sẽ không được xả vào các dòng nước.
Phương pháp đơn giản và kinh tế nhất để xử lý chất lỏng HFC là thuê công ty xử lý chất thải nguy hại đã được cấp phép.
6.2.5 HFDR - Chất lỏng tổng hợp là các este phosphat và không chứa nước
6.2.5.1 Yêu cầu chung
Các este phosphat có được khả năng chống cháy cao từ cấu trúc hóa học của chủng. Khối lượng riêng của chúng ở nhiệt độ môi trường xung quanh lớn hơn 900 kg/m3 đối với các dẫn xuất alkyl và lớn hơn 100 kg/m3 đối với aryl hoặc sản phẩm gốc phenolic.
6.2.5.2 Độ nhớt
Chất lỏng thuộc loại HFDR có thể đáp ứng một loạt các cấp độ nhớt như được quy định trong TCVN 10507 (ISO 3448). Cấp độ nhớt ISO VG 22 đến ISO VG 100 là loại phổ biến nhất có sẵn cho các ứng dụng công nghiệp nói chung. So với dầu khoáng, các đặc tính độ nhớt-nhiệt độ của các este phosphat thường là kém hơn. Vì thế ở nơi thường phải khởi động lạnh thì có thể cần lắp thiết bị gia nhiệt vào bể chứa. Khi có lắp thiết bị gia nhiệt thì mật độ năng lượng trên bề mặt của các bộ phận gia nhiệt phải không được vượt quá 0,7 W/cm2 để tránh nguy cơ làm hỏng chất lỏng. Nếu các bộ phận gia nhiệt này được lắp đặt trong mạch bơm, tại đó vận tốc của chất lỏng lớn hơn nhiều thì mật độ năng lượng của các phần tử gia nhiệt có thể tăng lên 2 W/cm2.
6.2.5.3 Đặc tính bôi trơn
Đặc tính bôi trơn của chất lỏng HFDR nói chung là tuyệt vời (các công nghệ phụ gia chứa phospho cùng họ với HFDR được sử dụng làm phụ gia chống mài mòn trong các loại dầu nhờn khác). Các thành phần thủy lực tiêu chuẩn được thiết kế để sử dụng với dầu khoáng gần như luôn thích hợp để sử dụng với các este phosphat với điều kiện là có trang bị gioăng đàn hồi. Khối lượng riêng của HFDR có tăng lên so với dầu khoáng có thể đòi hỏi cần các thay đổi nhỏ đối với thiết kế ổ trục thủy động lực học và bố trí đầu vào máy bơm.
6.2.5.4 Bảo vệ chống ăn mòn
Chất lỏng HFDR thường không chứa các chất phụ gia chống ăn mòn, vì tạp chất của sản phẩm và các sản phẩm thủy phân có thể đủ giúp bảo vệ một số kim loại đen.
6.2.5.5 Khả năng tương thích
a) Với gioăng, miếng đệm, ống mềm, v.v.
Cao su flo hóa (FKM) là vật liệu bịt kín đàn hồi ưa thích cho chất lỏng HFDR công nghiệp nhưng không thích hợp cho HFDR dùng cho các ứng dụng hàng không vũ trụ nơi sử dụng các este phosphat mạch thẳng. Cao su terpolyme etylen propylen dien (EPDM) và cao su butyl (IIR) cũng thích hợp. Nên tránh dùng các vật liệu dễ thấm như da, giấy và gỗ xốp.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 1629 về danh pháp cao su.
b) Với sơn và lớp phủ
Phần lớn các loại sơn và lớp phủ thông thường không tương thích với chất lỏng HFDR và thông thường khuyến nghị không nên sơn bề mặt bên trong. Trường hợp cần thiết phải bảo vệ các bề mặt không bị thấm ướt liên tục bởi chất lỏng, tốt nhất là sử dụng hệ sơn epoxy hai thành phần hoặc hệ sơn vinyl ester. Ngoài ra, có thể sử dụng thép không gỉ.
c) Với kim loại
Chất lỏng HFDR tương thích với hầu hết các kim loại được sử dụng trong cấu trúc của các hệ thống thủy lực. Nên anot hoá các thành phần là nhôm và nên xác nhận với nhà cung cấp về khả năng tương thích với các hợp kim đồng, đặc biệt là khi ứng dụng ở nhiệt độ cao. Nên tránh tiếp xúc chà xát các bề mặt hợp kim nhôm.
6.2.5.6 Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ bể chứa của hệ thống vận hành với chất lỏng HFDR thường không được vượt quá 70 °C. Nhiệt độ làm việc thấp hơn sẽ kéo dài tuổi thọ của chất lỏng. Trong một số ứng dụng nhất định, có thể cho phép nhiệt độ lên đến 150 °C, nhưng ở nhiệt độ như vậy chất lỏng có thể bị hư hỏng nhanh hơn và phải thường xuyên kiểm tra. ở nhiệt độ cao, phải lựa chọn các gioăng thích hợp và nên tham khảo ý kiến từ nhà sản xuất.
6.2.5.7 Bảo dưỡng chất lỏng
Các este phosphat dễ bị thủy phân và do đó phải giữ để hàm lượng nước có trong FIFDR thấp nhất có thể. Các kỹ thuật loại bỏ nước hoạt tính như khử nước bằng chân không thường là thích hợp để sử dụng. Sự phân hủy chất lỏng do thủy phân và do oxy hóa dẫn đến hình thành các axit, vì thế, rất cần thường xuyên theo dõi lượng nước [TCVN 2309 (ISO 760) hoặc ISO 12937] và trị số axit (ISO 6618 hoặc ISO 6619) của chất lỏng. Trong một số ứng dụng, chất lỏng được xử lý bằng vật liệu hấp thụ axit để duy trì độ axit thấp, cần liên hệ với các nhà cung cấp chất lỏng để biết thêm chi tiết.
CHÚ THÍCH 1: ISO 12937 thích hợp cho người sử dụng có thiết bị chuẩn độ điện lượng nhưng chỉ nên sử dụng phương phốp này cho aryl phosphat. Tuy nhiên, trong phương pháp này, kỹ thuật thêm chất hoạt động bề mặt anion vào các mẫu este phosphat vẩn đục nước chưa được kiểm chứng vì vậy nó có thể là không phù hợp để sử dụng.
CHÚ THÍCH 2: ISO 6618 không thích hợp cho các chất lỏng HFDR đã qua sử dụng có màu sẫm hoặc được nhuộm màu; ISO 6619 thích hợp cho tất cả các loại chất lỏng HFDR.
6.2.5.8 Lọc
Hầu hết các phương tiện lọc phù hợp với dầu khoáng đều có thể được sử dụng với chất lỏng HFDR. Nên kiểm tra với nhà sản xuất về tính tương thích của chất kết dính được sử dụng trong hộp lọc với các este phosphat. cấp lọc sử dụng phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu của hệ thống; Chất lỏng HFDR nên được lọc xuống cấp độ mịn nhất thường thấy trong các ứng dụng thủy lực.
6.2.5.9 Thải bỏ
Tuổi thọ của chất lỏng HFDR phụ thuộc vào ứng dụng và chiến lược bảo trì tại chỗ. Các nhà thầu chuyên nghiệp và một số nhà cung cấp chất lỏng cung cấp dịch vụ làm sạch để khôi phục chất lỏng bị xuống cấp và nhiễm bẩn tới mức sạch thích hợp để sử dụng tiếp. Đối với chất lỏng không thể tái chế, nên sử dụng công ty xử lý chất thải đã đăng ký để quản lý việc thải bỏ một cách an toàn, có thể là thông qua thiêu hủy.
6.2.6 HFDU - Chất lỏng tổng hợp có thành phần khác và không chứa nước
6.2.6.1 Yêu cầu chung
Đó là những chất lỏng có nhiều thành phần khác nhau với các mức độ chống cháy khác nhau. Mặc dù chúng thuộc loại tổng hợp hoàn toàn là do chúng được sản xuất bằng phản ứng hóa học, nhưng một số nguyên liệu thô dùng để sản xuất ra chúng có thể là sản phẩm tự nhiên. Các loại chất lỏng phổ biến nhất hiện có thuộc loại này là polyalkyleneglycol (còn được gọi là polyol ete) và polyol este.
6.2.6.2 Độ nhớt
Chất lỏng thuộc loại HFDU có thể đáp ứng một loạt các cấp độ nhớt như được quy định trong TCVN 10507 (ISO 3448). Hầu hết chất lỏng HFDU có chỉ số độ nhớt cao hơn dầu khoáng, tức là sự thay đổi độ nhớt của chúng theo nhiệt độ là nhỏ hơn.
6.2.6.3 Đặc tính bôi trơn
Đặc tính bôi trơn của hầu hết các chất lỏng HFDU là rất tốt, vì vậy cơ cấu thiết kế cho các ứng dụng dầu khoáng thường là phù hợp cho HFDU mà không cần sửa đổi.
6.2.6.4 Bảo vệ chống ăn mòn
Chất lỏng HFDU được pha chế với các chất phụ gia chống ăn mòn thích hợp để giúp bảo vệ thỏa đáng cho cả kim loại đen và kim loại màu thường được sử dụng trong chế tạo lắp đặt các hệ thống thủy lực.
6.2.6.5 Khả năng tương thích
a) Với gioăng, miếng đệm, ống mềm, v.v.
Cao su flo hóa (FKM) tương thích với cả hai loại phổ biến của chất lỏng HFDU. Sự tương thích của chất đàn hồi gốc cao su acrylonitrile-butadien (NBR), polyuretan (AU và EU) hoặc cao su butyl (IIR) cần được xác nhận bởi các nhà cung cấp chất lỏng và gioăng. Nên tránh các vật liệu dễ thấm như da, giấy và gỗ xốp.
CHÚ THÍCH: Xem ISO 1629 về danh pháp cao su.
b) Với sơn và lớp phủ
Khả năng tương thích với sơn và lớp phủ thay đổi theo tính chất hóa học của chất lỏng HFDU. Hầu hết đều tương thích với sơn epoxy hai thành phần, tuy nhiên nếu có bất kỳ nghi ngờ nào thì nên tham khảo các khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng.
c) Với kim loại
Chất lỏng HFDU thường tương thích với hầu hết các kim loại được sử dụng trong kết cấu của các hệ thống thủy lực. Trong trường hợp nghi ngờ, thì nên tham khảo các khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng.
6.2.6.6 Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ của khối chất lỏng trong bể chứa của hệ thống hoạt động với chất lỏng HFDU thường không được vượt quá 70 °C. Nhiệt độ làm việc thấp hơn giúp kéo dài tuổi thọ của chất lỏng. Các nhiệt độ vận hành cao hơn có thể dẫn đến tốc độ phân hủy cao không thể chấp nhận được và do đó, làm giảm tuổi thọ chất lỏng. Tại nhiệt độ thấp hơn, chất lỏng HFDU với chỉ số độ nhớt cao thường hoạt động đáng tin cậy hơn so với dầu khoáng có cấp độ nhớt ISO tương đương.
6.2.6.7 Bảo dưỡng chất lỏng
Một số chất lỏng HFDU dễ bị thủy phân và do đó hàm lượng nước của chất lỏng phải được giữ ở mức thấp nhất có thể. Đối với chất lỏng phẩm cấp này, có thể thích hợp sử dụng các kỹ thuật loại bỏ nước hoạt tính, ví dụ: khử nước bằng chân không. Như với tất cả các loại chất lỏng thủy lực, cần có chương trình theo dõi thường xuyên các đặc tính của chất lỏng HFDU để đảm bảo duy trì tuổi thọ cao nhất có thể cho chất lỏng và để đảm bảo thời gian hệ thống phải ngừng hoạt động là ngắn nhất.
6.2.6.8 Lọc
Hầu hết các phương tiện lọc phù hợp với dầu khoáng đều có thể được sử dụng với chất lỏng HFDU. Nên kiểm tra với nhà sản xuất về khả năng tương thích của chất kết dính được sử dụng trong kết cấu hộp lọc với chất lỏng đã chọn, cấp lọc sử dụng phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu hệ thống.
6.2.6.9 Thải bỏ
Tuổi thọ sử dụng của chất lỏng HFDU phụ thuộc vào ứng dụng và chiến lược bảo trì tại chỗ. Vì chất lỏng không thể tái chế, nên thuê công ty xử lý chất thải đã được cấp phép để quản lý việc xử lý an toàn, thường bằng cách thiêu hủy.
7 Lắp đặt hệ tuần hoàn thủy lực
Một bể chứa có kích thước đủ lớn để thoát khí tốt, phải trang bị bộ lọc/lỗ thông khí phù hợp. Bể chứa cần co nắp đậy chặt và kín khít giúp hạn chế sự bay hơi nước từ các chất lỏng thuộc phẩm cấp HFAE, HFAS, HFB và HFC và cũng giúp để giảm thiểu sự xâm nhập của ô nhiễm. Đường ống hồi lưu chất lỏng phải ở vị trí dưới mức tối thiểu cho phép của chất lỏng để tránh tạo bọt.
Để hỗ trợ khử khí của chất lỏng, đường hút chất lỏng phải được đặt càng xa đường ống hồi lưu càng tốt.
Trong thiết kế và đặc điểm kỹ thuật của đường ống và ống mềm, phải tính đến khối lượng riêng cao hơn của hầu hết các chất lỏng chống cháy, và cả độ nhớt tăng lên của chất lỏng HFDR ở nhiệt độ thấp.
Phải xem xét ở giai đoạn thiết kế đối với tổn thất áp suất chất lỏng trong các đoạn đường ống dài, đặc biệt là khi điều đó có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn một loại chất lỏng chống cháy cụ thể.
Vận tốc dòng chảy qua các đường hút không được vượt quá 1 m/s. Đối với các chất lỏng thuộc phẩm cấp HFAE, HFAS, HFB và HFC, cần phải tránh để áp suất đầu vào của bơm thấp hơn áp suất khí quyển. Điều kiện đầu vào bơm tăng cường là thuận lợi.
Đối với chất lỏng có khối lượng riêng cao hoặc hoặc có độ nhớt cao khi ở trạng thái lạnh, thiết bị lọc và bộ lọc phải có cỡ lọc phù hợp với các khuyến nghị của nhà cung cấp bộ lọc. Định cỡ cho bộ lọc chất lỏng HFAE và HFAS sẽ không chỉ dựa trên độ nhớt của chất lỏng. Nếu tính toán kích cỡ lọc cho chúng dựa trên độ nhớt và mức giảm áp suất tối đa đối với chất lỏng sạch theo khuyến nghị của nhả cung cấp bộ lọc thì dẫn đến việc các cụm bộ lọc sẽ có kích cỡ nhỏ hơn so với mức cần có. Điều đó dẫn đến kết quả là tuổi thọ hộp lọc bị ngắn đi tương đối và sẽ có nguy cơ xói mòn làm hỏng bộ lọc. Một bộ lọc định cỡ dựa trên độ nhớt chất lỏng bằng 30 cSt (30 mm2/s) thường là bộ lọc có kích cỡ lọc chấp nhận được.
Lọc tinh chỉ nên lắp trong các đường tuần hoàn có áp và/hoặc trên đường hồi lưu chất lỏng. Nếu bắt buộc phải lắp lưới lọc trong đường hút của máy bơm thì nó phải có kích cỡ và thông số thích hợp để giảm thiểu việc giảm áp suất ở cổng vào máy bơm.
Các bộ lọc thuộc loại dùng chất hấp phụ như đất hoạt hóa và chất trao đổi ion thường không thích hợp đối với các chất lỏng chống cháy. Tuy nhiên, chất lỏng thuộc phẩm cấp HFDR và một số chất lỏng thuộc phẩm cấp HFDU sẽ có lợi khi được kiểm soát các sản phẩm phân hủy axit bằng các lọc kiểu này, khi lắp đặt chúng cần tìm hiểu kỹ các khuyến nghị của nhà cung cấp chất lỏng/bộ lọc.
Trong khi tính năng bôi trơn của một số chất lỏng chống cháy được coi là ít ra cũng phải bằng nếu không tốt hơn so với chất lỏng thủy lực hoàn toàn từ dầu khoáng thì nhiều loại có hiệu suất kém hơn về mặt này. Trong các trường hợp có tính bôi trơn kém thì có thể cần phải hạ mức sử dụng hoặc điều chỉnh phù hợp cơ cấu của đường tuần hoàn thủy lực để đạt được tuổi thọ đạt yêu cầu.
Khuyến nghị là cần phải tổ chức một cuộc thảo luận chi tiết kết hợp giữa nhà sản xuất thiết bị và nhà cung cấp chất lỏng trong quá trình thiết kế thiết bị thủy lực mới có chỉ định vận hành với chất lỏng chống cháy có tính bôi trơn giảm và/hoặc độ nhớt rất thấp.
8 Thay đổi chất lỏng trong hệ thống thủy lực
Quy trình cơ bản để thay đổi chất lỏng trong hệ thống thủy lực rất giống nhau bất kể loại chất lỏng sử dụng trong hệ thống trước đó và loại chất lỏng sẽ được thay thế.
Đầu tiên, vòng tuần hoàn thủy lực phải được xả hết mức có thể. Nếu cần, gioăng, miếng đệm, v.v... phải thay thế bằng vật liệu tương thích với chất lỏng thay thế. Phải thay thế các bộ lọc nếu các hộp lọc hiện có không tương thích với chất lỏng thay thế. Có thể cần phải tháo dỡ các bộ phận của hệ thống để loại bỏ chất lỏng bị mắc kẹt trong đường ống.
Cũng có thể cần phải thay đổi kích thước của ống mềm và đường ống, đặc biệt là trên các đường hút của máy bơm nơi cần tránh áp suất thấp hơn áp suất môi trường xung quanh. Nếu chuyển đổi sử dụng từ chất lỏng có tính năng bôi trơn tốt và có độ nhớt thông thường sang chất lỏng có tính năng bôi trơn kém và/hoặc có độ nhớt rất thấp thì có thể cần phải thay thế nhiều cơ cấu của hệ thủy lực (máy bơm, van, v.v.) bằng các cơ cấu tương đương có thiết kế sử dụng được với chất lỏng thay thế.
Hệ thống phải được súc rửa bằng cách nạp một lượng tối thiểu chất lỏng thay thế hoặc chất lỏng súc rửa đặc biệt (xem 8.3.1). Sau đó tiến hành chạy hệ thống ở áp suất tối thiểu để súc rửa hệ thống và làm cho các bùn cặn lắng đọng của chất lỏng ban đầu đi vào chất lỏng vừa nạp ở dạng huyền phù. Ở nơi có điều kiện thì nên sử dụng dòng chảy nhiễu động để loại bỏ mọi loại cặn bẩn khỏi các bề mặt bên trong của đường ống. Sau đó, ngay lập tức tiến hành xả hết hoàn toàn chất lỏng vừa súc rửa và nạp chất lỏng thay thế mới vào hệ thống. Hệ thống phải được giám sát thường xuyên sau khi thay chất lỏng để đảm bảo rằng mức nhiễm bẩn do chất lỏng trước đỏ để lại nằm trong giới hạn chấp nhận được. Nếu mức độ nhiễm bẩn bắt đầu ảnh hưởng bất lợi đến các đặc tính kỹ thuật hoặc tính năng sử dụng của chất lỏng mới thì có thể cần phải xem xét việc xả bớt thêm và nạp lại.
8.2 Súc xả và làm sạch đường tuần hoàn
8.2.1 Quy trình súc xả sau đây là không bắt buộc, nhưng hầu hết các bước có thể là cần thiết ở một số giai đoạn súc xả đường tuần hoàn. Tuy nhiên, trước khi thực hiện quy trình này, cần phải tư vấn nhà sản xuất thiết bị trong trường hợp đã có hướng dẫn bằng văn bản.
8.2.2 Xả bể chứa tại điểm xả thấp nhất có thể. Đây có thể là van hoặc cổng xả nước thu gom hoặc đó có thể là điểm nối để định kỳ thay chất lỏng.
8.2.3 Xả hoàn toàn hệ thống từ điểm thấp nhất trong đường ống công nghệ. Xả bể chứa lại lần nữa và loại bỏ chất lỏng chứa cặn bẩn nhiều nhất có thể - tốt nhất là sử dụng một máy hút chân không chuyên dùng cho chất lỏng đó và tương thích với chất lỏng ban đầu. Nếu cặn bẩn vẫn còn trên thành của bể chứa, chúng phải được lau sạch bằng khăn lau dễ thấm, không xơ. Lưu ý rằng làm sạch thủ công trong không gian hạn chế của bề chứa là hoạt động tiềm ẩn nguy hại và chỉ được tiến hành bởi những người có năng lực.
8.2.4 Ngắt kết nối các đường ống và ống mềm ở các vị trí có thể và tiến hành thổi không khí nén với áp suất thấp qua đường ống. Không khí phải có điểm sương thấp hơn nhiệt độ môi trường xung quanh để tránh thổi các giọt nước vào đường thủy lực.
8.2.5 Xả bình ắc quy, xylanh thủy lực, máy bơm và động cơ, tháo dỡ và làm sạch nếu cần. Thay thế các cơ cấu trong hệ thống không phù hợp để sử dụng với chất lỏng thay thế..
8.2.6 Tháo dỡ và làm sạch tất cả các thiết bị lọc và bộ lọc, thay thế các bộ phận lọc, đảm bảo rằng hộp lọc là tương thích và có thông số kỹ thuật chính xác phù hợp với chất lỏng thay thế.
8.2.7 Loại bỏ các bộ phận nhạy với chất lỏng, ví dụ: van servo, và tháo rời để kiểm tra làm sạch chúng trong môi trường sạch. Không sử dụng dung môi loại halogel hóa cho mục đích này.
8.2.8 Rà soát một cách có hệ thống kỹ lưỡng toàn bộ hệ thống thủy lực, tiến hành thay thế tất cả các vật liệu và gioăng phớt không phù hợp.
Ở nơi có chất lỏng ban đầu là dầu khoáng thì thường sử dụng vật liệu là cao su acrylonitrile- butadiene (NBR) có hàm lượng nitrile cao, nó cũng thường thích hợp đối với chất lỏng thay thế. Tuy nhiên, lưu ý rằng vật liệu NBR không thích hợp cho chất lỏng HFDR và vật liệu cao su flo hóa (FKM) thường không thích hợp cho chất lỏng FIFC. Nếu có bất kỳ nghi ngờ nào về định danh vật liệu của các gioăng hoặc lớp bọc nguyên bản của cơ cấu thì nên thay thế chúng.
8.2.9 Lắp ráp lại hệ thống, đảm bảo rằng tất cả các bộ phận được lắp đặt đúng cách và tất cả các khớp nối đều được thực hiện một cách chính xác. Nếu có thể, lắp bộ phận xả thay thế cho các bộ phận nhạy như van servo.
8.3. Súc rửa và tháo xả đường tuần hoàn
8.3.1 Nạp chất lỏng thay thế vào đường tuần hoàn với lượng nhỏ nhất để vận hành hệ thống một cách an toàn và kiểm tra những chỗ rò rỉ lớn. Một số nhà sản xuất có thể khuyến nghị một loại chất lỏng súc rửa cụ thể, trong trường hợp đó, nên theo lời khuyên của họ. Chất lỏng phải được nạp qua lọc vào hệ thống tuần hoàn thông qua một bộ lọc nạp có định cỡ chặn cặn bẩn phù hợp với các bộ phận và nhu cầu của đường tuần hoàn và ít nhất là có định cỡ bằng các bộ lọc hệ thống.
8.3.2 Vận hành hệ thống với tải tối thiểu. Tốt nhất, ban đầu nên giảm áp lực, điều chỉnh van xả nếu thích hợp. Tất cả các chức năng của hệ thống phải được vận hành để tất cả đường ống công nghệ và đường dẫn chất lỏng phải được súc rửa. Nếu có thể, hãy giảm cài đặt trên van xả để đường xả từ các van này được súc rửa. Vận tốc chất lỏng trong đường ống công nghệ phải được tăng lên ở nơi có thể để đạt được các điều kiện dòng nhiễu động tạo thuận lợi cho việc loại bỏ cặn bám trên bề mặt bên trong của ống và phụ tùng.
Khi phần lớn cặn của chất lỏng cũ đã được phân tán vào chất lỏng súc rửa vừa nạp thì, hệ thống phải được đưa về áp suất thiết kế và hoạt động bình thường. Có thể cần phải dừng lại và khởi động lại hệ thống nhiều lần để xả các bộ phần như bình ắc quy. Nên chạy hệ thống liên tục trong một khoảng thời gian nhất định: 4 h thường là đủ cho một đường tuần hoàn rất đơn giản và có thể cần đến 24 h cho các đường tuần hoàn phức tạp hơn. Khi sử dụng cơ cấu xả khối thì cần định kỳ kiểm tra thay thế bộ phận của chúng sau một khoảng thời gian súc rửa thích hợp. Tham khảo ý kiến của các nhà sản xuất hệ thống khi cần thiết.
Theo dõi bộ lọc hệ thống và lắp các hộp lọc thay thế ngay lập tức nếu bị tắc để tránh tình trạng bỏ qua bộ lọc và mất khả năng bảo vệ khỏi bị hư hại do các chất ô nhiễm dạng hạt tái tuần hoàn.
8.3.3 Dừng hệ thống và xả hoàn toàn lập tức ngay sau khi dừng theo quy trình được mô tả trong 8.2. Không cần thay đổi các gioăng một lần nữa, nhưng có thể cần thay tất cả các hộp lọc bộ lọc của hệ thống một lần nữa.
Lưu ý rằng đường ống dài chạy giữa van và xylanh thủy lực có thể làm cho cả đường ống và xylanh đều không được súc rửa đầy đủ vì dòng chảy tổng thể nhỏ sẽ mang hỗn hợp của chất lỏng cần thay và chất lỏng thay thế quay trở lại bể chứa. Trong những trường hợp này, cần phải tháo dỡ đường ống và ngắt kết nối các xylanh để xả và làm sạch chúng một cách hiệu quả.
8.4 Nạp chất lỏng và vận hành đường tuần hoàn
8.4.1 Nạp chất lỏng thay thế vào đường tuần hoàn với một lượng bằng mức thể tích hoạt động bình thường của chất lỏng thay thế qua bộ lọc nạp chất lỏng. Bộ lọc này phải có định cỡ ngăn cặn bẩn tương đương hoặc tốt hơn định cỡ của các bộ lọc hệ thống.
8.4.2 Tốt nhất là, hệ thống nên được vận hành trong một khoảng thời gian ngắn theo chu kỳ làm việc tài thấp. Khi hệ thống đã được kiểm tra kỹ lưỡng thì cần cài đặt lại mọi van xả về áp suất hoạt động ban đầu hoặc về áp suất thích hợp với chất lỏng thay thế.
8.4.3 Định kỳ theo dõi các đặc tính kỹ thuật quan trọng của chất lỏng - ngay từ ban đầu, ít nhất là phải theo dõi hàng ngày - để kiểm tra hiệu ứng của chất bẩn với chất lỏng ban đầu. Chúng bao gồm ngoại quan, độ sạch, tạo bọt và thoát khí; sử dụng các phương pháp phân tích cụ thể để đo hàm lượng của chất lỏng trước đó (chất lỏng được thay thế), ở những nơi dầu khoáng là chất lỏng ban đầu, số lượng dầu còn lại có xu hướng nổi lên bề mặt của các chất lỏng HFA, HFC và cần phải hớt bỏ từ bể chứa khi hệ thống đã dừng. Dầu khoáng có nồng độ thấp có xu hướng được hấp thụ vào HFB và hầu hết các chất lỏng HFD. Tuy nhiên, nếu lượng dầu khoáng thừa thì độ ổn định của chất lỏng và/hoặc khả năng chống cháy có thể bị tổn hại.
Tại các nơi cần thay thế chất lỏng từ loại có chứa nước sang loại không chứa nước gồm cả dầu khoáng thì hàm lượng nước cần được theo dõi chặt chẽ. Có thể sử dụng hộp lọc hấp thụ nước, thiết bị hấp phụ hoặc thiết bị khử nước chân không để giảm hàm lượng nước xuống mức có thể chấp nhận được.
8.4.4 Theo dõi các bộ lọc hệ thống xem có bị tắc nghẽn sớm không. Một số chất lỏng chống cháy tạo điều kiện kéo chất gây ô nhiễm ra khỏi bề mặt bên trong của vòng tuần hoàn thủy lực và các chất này có thể làm giảm tạm thời tuổi thọ của bộ lọc.
8.4.5 Nếu chất lỏng bị nhiễm bẩn nghiêm trọng, có thể phải xả và đổ đầy lại một lần nữa.
8.5 Chất lỏng súc rửa thích hợp
Bảng 2 tóm tắt về chất lỏng súc rửa thích hợp, các thay đổi chính về đặc tính kỹ thuật của chúng và các lưu ý về khả năng tương thích khi thay đổi sử dụng từ chất lỏng thủy lực này sang loại chất lỏng thủy lực khác. Các đặc tính kỹ thuật chi tiết hơn của chất lỏng được đưa ra trong Điều 6 và các thông tin có sẵn khác về quy trình súc rửa thì nêu trong Điều 8.
Bảng 2 - Thay đổi chất lỏng trong hệ thống thủy lực
|
Thay đổi chất lỏng |
Chất lỏng dùng để súc rửa |
Thay đổi đáng kể |
Khả năng tương thích cần cân nhắc |
||||
|
Từ |
Đến |
Độ nhớt |
Bôi trơn |
Khối lượng riêng |
Gioăng, ống |
Sơn, bộ lọc, kim loại |
|
|
Dầu khoáng |
HFAE/ HFAS |
HFAE/ HFAS |
Giảm mạnh trừ chất lỏng đã làm đặc |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với ổ bi lăn |
Tăng |
AU và EU không phù hợp |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng và bộ lọc |
|
Dầu khoáng |
HFB |
HFB |
Thông thường giống nhau |
Thông thường kém hơn - xem 6.2.3.2 và 6.2.3 3 |
Tăng nhẹ |
AU và EU không phù hợp |
|
|
Dầu khoáng |
HFC |
HFC |
Thông thường giống nhau |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với ổ bi lăn |
Tăng |
FKM, AU và EU không phù hợp |
|
|
Dầu khoáng |
HFDR |
HFDR |
Thông thường giống nhau - chỉ số độ nhớt kém hơn |
‒ |
Tăng |
NBR không phù hợp |
‒ |
|
Dầu khoáng |
HFDU |
HFDU |
Thông thường giống nhau - chỉ số độ nhớt tốt |
‒ |
‒ |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng và bộ lọc |
|
HFB |
HFAE/HFAS |
HFAE/HFAS |
Giảm mạnh trừ chất lỏng đã làm đặc |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với ổ bi lăn |
Tăng nhẹ |
‒ |
|
|
HFB |
HFC |
HFC |
Thông thường giống nhau |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với ổ bi lăn |
Tăng nhẹ |
FKM không phù hợp |
|
|
HFB |
HFDR |
HFDR |
Thông thường giống nhau - chỉ số độ nhớt kém hơn |
Được cải thiện |
Tăng |
NBR không phù hợp |
|
|
HFB |
HFDU |
HFDU |
Thông thường giống nhau - chỉ số độ nhớt tốt |
Được cải thiện |
Không quan trọng |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng |
|
|
HFC |
HFAE/ HFAS |
HFAE/ HFAS |
Giảm mạnh trừ chất lỏng đã làm đặc |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng |
Không quan trọng |
‒ |
‒ |
|
HFC |
HFB |
HFB |
Thông thường giống nhau |
Thông thường được cải thiện |
Tăng nhẹ |
EFDM và cao su silicon không phù hợp |
‒ |
|
HFC |
HFDR |
HFDR |
Thông thường giống nhau |
Được cải thiện |
Tăng |
NBR không phù hợp |
‒ |
|
HFC |
HFDU |
HFDU |
Thông thường giống nhau |
Được cải thiện |
Không quan trọng và giảm nhẹ |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng |
|
|
HFDR |
HFAE/ HFAS |
HFAE/ HFAS |
Giảm mạnh trừ chất lỏng đã làm đặc |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với vòng bi lăn |
Giảm |
AU và EU không phù hợp |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng và bộ lọc |
|
HFDU |
HFAE/ HFAS |
HFAE/ HFAS |
Giảm mạnh trừ chất lỏng đã làm đặc |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với vòng bi lăn |
Tăng nhẹ |
AU và EU không phù hợp |
|
|
HFDR |
HFB |
HFB hoặc dầu khoáng sau đó HFB |
Thông thường giống nhau |
Thông thường kém hơn - xem 6.2.3.2 và 6.2.3.3 |
Giảm |
AU và EU không phù hợp |
‒ |
|
HFDU |
HFB |
HFB |
Thông thường giống nhau |
Thông thường kém hơn - xem 6.2.3.2 và 6.2.3.3 |
Không quan trọng |
AU và EU không phù hợp |
‒ |
|
HFDR |
HFC |
HFC |
Thông thường giống nhau |
Nói chung kém hơn, đặc biệt với vòng bi lăn |
Giảm |
FKM, AU và EU không phù hợp |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng và bộ lọc |
|
HFDU |
HFC |
HFC |
Thông thường giống nhau |
Thông thường kém hơn, đặc biệt với vòng bi lăn |
Tăng nhẹ |
FKM, AU và EU không phù hợp |
‒ |
|
HFDR |
HFDU |
HFDU |
Thông thường giống nhau |
‒ |
Giảm |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng |
‒ |
|
HFDU |
HFDR |
HFDR |
Thông thường giống nhau |
‒ |
Tăng |
NBR không phù hợp |
‒ |
|
HFAE/ HFAS |
HFB |
HFB |
Tăng mạnh trừ chất lỏng HFA đã làm đặc |
Thông thường được cải thiện |
Giảm nhẹ |
‒ |
‒ |
|
HFAE/ HFAS |
HFC |
HFC |
Tăng mạnh trừ chất lỏng HFA đã làm đặc |
‒ |
Không quan trọng |
FKM không phù hợp |
‒ |
|
HFAE/ HFAS |
HFDR |
HFDR |
Tăng mạnh trừ chất lỏng HFA đã làm đặc |
Cải thiện |
Tăng |
NBR không phù hợp |
‒ |
|
HFAE/ HFAS |
HFDU |
HFDU |
Tăng mạnh trừ chất lỏng HFA đã làm đặc |
Cải thiện |
Không quan trọng |
Kiểm tra với nhà cung cấp chất lỏng |
‒ |
9 Sử dụng, xử lý và vận chuyển
Hình thức và nội dung của thông tin an toàn được công bố được quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Theo đó, phiếu an toàn hóa chất (viết tắt tiếng Anh là MSDS hoặc SDS) phải có sẵn cho mỗi chất lỏng chống cháy. Các tài liệu này phải sẵn có cho tất cả nhân viên có thể tiếp xúc với chất lỏng trong quá trình vận chuyển, xử lý, gạn, trộn (nếu thích hợp), bảo trì hệ thống và lấy mẫu.
Phiếu an toàn hóa chất phải bao gồm các thông tin liên quan đến:
- nhận dạng sản phẩm và nhà sản xuất;
- chi tiết về địa chỉ liên hệ của nhà sản xuất;
- thành phần và thông tin về các thành phần;
- các biện pháp sơ cứu;
- các biện pháp chữa cháy;
- các biện pháp ứng phó sự cố;
- xử lý và bảo quản;
- kiểm soát phơi nhiễm và bảo vệ cá nhân.
Khi thông tin bắt buộc không được liệt kê, cần liên hệ với nhà cung cấp chất lỏng.
MSDS nên được tham khảo trước khi làm việc với chất lỏng thủy lực chống cháy và luôn được sử dụng mọi lúc khi thực hành công xưởng một cách chuẩn chỉ.
Nên chọn đúng phương tiện bảo vệ cá nhân phù hợp với lời khuyên chi tiết trong các phần liên quan của MSDS. Điều cần thiết là đảm bảo rằng tất cả các phương tiện bảo vệ cá nhân ở trong tình trạng có thể sử dụng được và các thông số kỹ thuật chính xác. cần tránh để chất lỏng tiếp xúc lâu dài và lặp đi lặp lại với da và luôn duy trì các tiêu chuẩn cao về vệ sinh cá nhân và vệ sinh công nghiệp.
Chất lỏng chưa sử dụng, dù được bảo quản ở dạng rời hay trong thùng phuy, phải được bảo vệ khỏi nhiệt độ quá cao, đặc biệt là phải bảo vệ khỏi nguy cơ đóng băng. Lý tưởng nhất là các thùng phuy nên được bảo quản theo chiều ngang trong các giá đỡ phù hợp; nơi mà không thể bảo quản được như trên, thì nên bảo quản các thùng pliuy theo hướng thẳng đứng có nắp đậy, để tránh đọng nước trong các vành. Các nắp thùng phải được đóng chặt khi không được sử dụng. Tất cả các vật chứa được sử dụng cho chất lỏng chống cháy phải được ghi nhãn chính xác gồm nội dung quy định và ngày giao hàng. Không nên để tồn chứa các vật chứa không đầy.
Loại chất lỏng HFA và HFB có thể có thời hạn sử dụng hạn chế, và thường nên được sử dụng trong vòng 6 tháng kể từ mua. Các chất lỏng được tồn chứa trong thời gian dài hơn cần được kiểm tra xem có khả năng bị phân hủy hay không trước khi sử dụng. Chất lỏng thuộc phẩm cấp HFC và HFD có xu hướng có thời gian tồn chứa lâu hơn và thường nên được sử dụng trong hai năm mua hàng. Khi có bất kỳ nghi ngờ nào về tính phù hợp của chất lỏng tồn chứa để sử dụng, phải tham vấn các nhà cung cấp.
Chất lỏng đã qua sử dụng đang chờ xử lý phải được bảo quản trong các thùng chứa được ghi nhãn chính xác, tốt nhất là để ở một địa điểm riêng biệt cách các chất lỏng chưa sử dụng. Các vật chứa phải được đánh dấu rõ ràng rằng chất lỏng là để thải bỏ.
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] TCVN 2309 (ISO 760), Xác định nước - Phương pháp Karl Fischer (Phương pháp chung)
[2] ISO 1629, Rubber and latices - Nomenclature (Cao su và latex - Danh pháp)
[3] TCVM 10507 (ISO 3448), Chất bôi trơn công nghiệp dạng lỏng - Phân loại độ nhớt ISO
[4] ISO 3733, Petroleum products and bituminous materials - Determination of water - Distillation method (Sản phẩm dầu mỏ và vật liệu bitum -Xác định nước - Phương pháp chưng cất)
[5] ISO 5598:2008, Fluid power systems and components - Vocabulary (Hệ thống năng lượng thủy lực và các thành phần - Từ vựng)
[6] ISO 6618, Petroleum products and lubricants - Determination of acid or base number - Colourindicator titration method (Sản phẩm dầu mỏ và chất bôi trơn -Xác định số axit hoặc bazơ - Phương pháp chuẩn độ chỉ thị màu)
[7] ISO 6619, Petroleum products and lubricants - Neutralization number - Potentiometric titration method (Sản phẩm dầu mỏ và chất bôi trơn - Trị số trung hòa - Phương pháp chuẩn độ điện thế)
[8] ISO 6743-4:1999, Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Classification - Part 4: Family H (Hydraulic systems) [Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) - Phân loại - Phần 4: Họ H (Hệ thống thủy lực))
[9] ISO 10050, Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Family T (Turbines) - Specifications of triaryl phosphate ester turbine control fluids (category ISO-L-TCD) [Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) - Họ T (Tuốc bin) - Quy định kỹ thuật của chất lỏng điều khiển tuabin triaryl phosphat este (danh mục ISO-L-TCD)]
[10] ISO 12922:1999, Lubricants, industrial oils and related products (class L) - Family H (Hydraulic systems) - Specifications for categories HFAE, HFAS, HFB, HFC, HFDR and HFDU. See also ISO 12922:1999/Cor.1:2001 [Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) - Họ H (Hệ thống thủy lực) - Quy định kỹ thuật cho các loại HFAE, HFAS, HFB, HFC, HFDR và HFDU. Xem thêm ISO 12922: 1999 / Cor. 1: 2001]
[11] ISO 12937, Petroleum products - Determination of water - Coulometric Karl Fischer titration method (Sản phẩm dầu mỏ -Xác định nước - Phương pháp chuẩn độ điện lượng Karl Fischer)
[12] CEN/TR 14489, Fire-resistant hydraulic fluids - Classification and specification - Guidelines on selection for the protection of safety, health and the environment (Chất lỏng thủy lực chống cháy - Phân loại và quy định kỹ thuật - Hướng dẫn lựa chọn để bảo vệ an toàn, sức khỏe và mới trường)
Ý kiến bạn đọc
