Zaliczenie do reki, Akademia Morska -materiały mechaniczne, szkoła, Mega Szkoła, SEMESTR III, Chemia, Paliw, Laborki

1. Penetracja, Ten wskaźnik smarów plastycznych jest miarą konsystencji i charakteryzuje smar pod względem wytrzymywania dużych nacisków oraz odporności na wyciskanie spomiędzy powierzchni trących. Penetracja jest określona liczba podającą głębokość wyrażoną w dziesiątych częściach milimetra na jaką pogrąży się w smarze ciało o określonym kształcie i ciężarze w oznaczonym czasie w oznaczonej temperaturze (stożek, m.=150g t=5s). Ze wzrostem temperatury penetracja smarów rośnie. Smary plastyczne stanowią układy koloidalne w których fazą rozpraszającą jest olej najczęściej pochodzenia mineralnego natomiast fazą rozproszoną zagęszczacz którym mogą być mydła, stałe węglowodory. Smary wapniowe. Smary tego typu znane pod nazwą towotów i charakteryzują się konsystencją masowatą. Ze względu na nie rozpuszczalność mydeł wapniowych użytych jako zagęszczacz są one niewrażliwe na wodę dzięki czemu stanowią doskonałe smary uszczelniające. Zawierają one niewielką do kilku procent ilość wody, która spełnia rolę stabilizatora układu koloidalnego. Ponieważ temperatura kroplenia tych smarów wynosi około 90^oC, smary tego typu stosowane są dla zakresu temperatur od -35 do +50^oC. Po stopieniu i ochłodzeniu zazwyczas nie zachowują swej struktury i ulegają rozwarstwieniu. Smary sodowe i potasowe. Smary te mają najczęściej wyrażoną strukturę włóknistą lub gąbczastą i znane są pod nazwą kalipsoli. W odróżnieniu od smarów wapniowych są mało odporne na działanie wilgoci co spowodowane jest łatwą rozpuszczalnością w wodzie mydeł sodowych i potasowych. W połączeniu z wodą ulegają zemulgowaniu tracąc swą konsystencję. Zwiększenie odporności tych smarów na działanie wody uzyskuje się przez wprowadzenie dodatkowo jako zagęszczacza pewnych ilości mydeł wapniowych. Dzięki wysokiej temperaturze kroplenia wynoszącej średnio 170^oC mogą być one stosowane w zakresie temperatur od -30 do 120^oC. Smary tego typu po roztopieniu i ochłodzeniu zachowują swoja strukturę koloidalną.

2. Smary litowe. Smary te charakteryzują się przejrzystością i dużą jednorodnością (gładkością). Dzięki wysokiej temperaturze kroplenia wynoszącej średnio 190^oC mogą być stosowane w szerokim zakresie temperatur od -40 do 140^oC. Dodatkową zaletą tych smarów jest mała wrażliwość na wilgoć i mała zawartość popiołu. Po stopieniu i ochłodzeniu nie zmieniają swej struktury. Obecnie stosowane smary tego typu zawierają dodatki zarówno polepszające ich własności antykorozyjne jak i zapewniające prawidłowe smarowanie przy zwiększonych naciskach powierzchniowych. Smary glinowe (aluminiowe). Smary glinowe mają konsystencję lepkiej przeźroczystej galarety i wykazują bardzo dobrą przyczepność do powierzchni smarowanych. Są one odporne na działalność wody i tylko w nieznacznym stopniu ulegają hydrolizie tj. rozpadowi w wyniku działania wody. Zakres temperatur stosowania tych smarów wynosi od -35do 100^oC. Ze względu na bardzo dobre właściwości antykorozyjne smary tego typu stosowane są jako smary ochronne. Temperatura kroplenia smaru plastycznego jest to temperatura w stopniach Celsjusza w której wydziela się pierwsza kropla smaru stopniowo ogrzewanego w znormalizowanym przyrządzie (aparat Ubbelohde`a). Maksymalna temperatura stosowania rozpatrywanego smaru plastycznego jest niższa od temperatury kroplenia średnio o 80^oC dla smarów sodowych i litowych a o 40^oC dla smarów wapniowych. Na podstawie temperatury kroplenia można wnioskować o rodzaju mydła użytego jako zagęszczacz smaru plastycznego.

3. Woda: Obecność wody w oleju smarowym jest czynnikiem znacznie pogarszającym jego właściwości użytkowe. Jednym z najbardziej niekorzystnych czynników jest silne oddziaływanie korozyjne zawodnionego oleju, który nie tylko nie zabezpiecza przed korozją ale sam może ją powodować. Podczas transportu, przechowywania i eksploatacji okrętowych olejów silnikowych może przedostawać się do nich woda zarówno słodka, jak i morska. Główne przyczyny przedostawania się jej do oleju na statku to: kondensacja wilgoci z powietrza, awarie chłodnic i rurociągów pary grzewczej, przecieki przy wadliwym chłodzeniu tłoków, nieprawidłowa eksploatacja wirówek i wiele innych. Woda może znajdować się również w świeżo bunkrowanych paliwach i olejach. Woda dodatkowo powoduje wymywanie dodatków uszlachetniających z oleju, powstawanie trwałych emulsji, zmianę lepkości i smarności oleju, zmniejszenie jego odporności na starzenie oraz zakłócenia w pracy systemu olejowego. Należy jednak zauważyć, że stwierdzenie obecności wody w oleju nie dyskwalifikuje jego przydatności do dalszej eksploatacji. Istnieją bowiem w systemach olejowych na statkach urządzenia do jej usuwania, jak np.: zbiorniki osadowe bądź wirówki. Tylko trwała zawartość wody w oleju w postaci emulsji, której nie można usunąć za pomocą urządzeń zainstalowanych na statku lub obecność wody morskiej, decyduje o nieprzydatności oleju do dalszej eksploatacji. Stwierdzenie obecności wody w oleju nie dyskwalifikuje jego przydatności do dalszej eksploatacji. Wodę z oleju można usuwać za pomocą zbiorników osadowych lub wirówek. Tylko trwała zawartość wody w oleju w postaci emulsji, której nie można usunąć za pomocą urządzeń zainstalowanych na statku lub obecność wody morskiej, decyduje o nieprzydatności oleju do dalszej eksploatacji. Obecność oleju w wodzie nie świadczy o jego złej jakości, ale o wadliwej pracy systemu przygotowywania i oczyszczania oleju. Dlatego należy ustalić przyczyny przedostawania się wody do oleju, usunąć je, sprawdzić parametry pracy urządzeń oczyszczających i odpowiednio je skorygować.

4.Tbn. Produkty spalania o wysokiej kwasowości, powstające ze spalania paliw ciężkich, powodują szybkie korozyjne zużycie elementów silnika. Miarą zawartości dodatków alkalicznych w oleju silnikowym (mogących zobojętnić kwaśne produkty spalania), wyrażaną w mgKOH/g, jest całkowita liczba zasadowa (TBN- Total Base Number). Powszechnie uznaje się, że wszystkie oleje silnikowe do smarowania okrętowych silników z zapłonem samoczynnym powinny zawierać uszlachetniające dodatki alkaliczne ze względu na dużą zawartość siarki w stosowanych obecnie paliwach (4,5-5%). Dodatki alkaliczne stosowane są w kompozycji z innymi, również o charakterze zasadowym(np. dyspergująco-myjącymi), stanowią pakiet dodatków uszlachetniających, a więc całkowita liczba zasadowa jest traktowana jako ogólny miernik zawartości wszystkich dodatków i w szerszym znaczeniu jakości oleju. Nadmierna ich ilość powodująca zasadowość oleju może być szkodliwa dla silnika ze względu na niebezpieczeństwo powstawania osadów i nadmierną ilość popiołów powstających po spaleniu oleju. Powoduje to znaczne zużycie cierne tulei cylindrowych. Producenci silników okrętowych zalecają stosowanie olejów smarowych o odpowiedniej liczbie zasadowej, która zależy od typu silnika i rodzaju stosowanego paliwa. Silniki wodzikowe pracujące na paliwie ciężkim (oleje cylindrowe)- TBN 50÷80 (max 100) [mgKOH/g],Silniki wodzikowe (oleje obiegowe) TBN- 5÷10 [mgKOH/g], Silniki bezwodzikowe (oleje obiegowe) - 8÷40[mgKOH/g]

5.Ogólna liczba zasadowa TBN wyrażana w mg KOH/g jest to ilość miligramów wodorotlenku potasu, oznaczona jako równoważna pod względem zdolności neutralizacji kwasów dodatkom alkalicznym znajdującym się w 1 g ulepszonego oleju smarowego. Liczba zasadowa służy zatem do oceny zawartości czynnych dodatków alkalicznych w ulepszonych olejach smarowych. Tego rodzaju oleje smarowe stosowane są głównie w silnikach spalinowych wysokoprężnych w celu neutralizowania korozyjnie działających kwasów powstających przy spalaniu siarki zawartej w paliwie. Zdolności neutralizacyjne tych olejów muszą być tym wyższe, im wyższa jest zawartość siarki w paliwie. Na przykład, jeżeli zawartość siarki w spalanym oleju napędowym wynosi 0,5-1,5%, stosowany olej smarowy powinien wykazywać ogólną liczbę zasadową TBN równą 2-6 mg KOH/g. Dla paliw ciężkich o zawartości siarki do 5%, wartość ogólnej liczby zasadowej powinna zawierać się w granicach 30-80 mg KOH/g, zależnie od rodzaju stosowanych dodatków alkaicznych.Używane oleje ulepszane wykazują niższą wartość ogólnej liczby zasadowej niż oleje świeże, ponieważ część zawartych w nich dodatków alkaicznych została zużyta na neutralizację kwasów. Olej ulepszany powinien zostać wymieniony z punktu widzenia wyczerpania zawartych w nich dodatków alkaicznych, jeżeli jego ogólna liczba zasadowa jest równa lub mniejsza od zawartości siarki w paliwie wyrażonej w procentach ciężarowych plus 0,1. Przykładowo przy spalaniu paliwa o zawartości siarki wynoszącej 0.5% olej powinien zostać wymieniony, jeżeli jego TBN spadnie do wartości równej lub mniejszej od 0.6 mg KOH/g. Liczbę zasadową wyznacza się podobnie jak liczbę kwasową dwiema metodami: kolorymetryczną lub elektrometryczną, z tą jednak różnicą, że miareczkowanie przeprowadza się roztworem kwasu solnego.

6.Liczba kwasowa jest to ilość wodorotlenku potasu potrzebna do zneutralizowania kwasów znajdujących się w 1 g oleju smarowego i wyraża się ją w mg KOH/g. Kwasy spotykane w olejach smarowych można podzielić na dwie zasadnicze grupy, a mianowicie na tzw. kwasy „słabe”, które nie powodują korozji części smarowanych, oraz na tzw. kwasy „silne”, których obecność w oleju smarowym powoduje lub może spowodować pojawienie się korozji. Do grupy kwasów „słabych” pozbawionych działania korodującego należą nierozpuszczalne w wodzie wysokodrobinowe kwasy organiczne, powstające głównie w wyniku utleniania składników oleju. Liczba kwasowa charakteryzująca zawartość tych kwasów oznaczana jest często symbolem WAN. Do grupy kwasów „silnych” o właściwościach korozyjnych należą przede wszystkim kwasy nieorganiczne pochodzące z kwasowych produktów spalania paliw oraz niskodrobinowe kwasy organiczne powstałe w wyniku utleniania oleju. Oba rodzaje kwasów są rozpuszczalne w wodzie. Liczba kwasowa określająca zawartość tych kwasów oznaczona jest symbolem SAN. Stwierdzenie w używanym oleju liczby kwasowej SAN > 0.2 mg KOH/g oznacza taką zawartość kwasów w oleju, która powoduje intensywną korozję części silnika stykających się z olejem. Zawartość wszystkich kwasów w oleju smarowym określa całkowita lub ogólna liczba kwasowa TAN, która jest sumą liczb kwasowych WAN i SAN. Liczby kwasowe wyznacza się według ujętych normami przepisów, miareczkując próbki oleju roztworem wodorotlenku potasu, przy czym stosowane są dwie metody kolorymetryczna i elektrometryczna. Prawidłowe wnioski na podstawie liczby kwasowej dają się wyciągnąć jedynie w odniesieniu do olejów mineralnych zwykłego typu, nie zawierających specjalnych dodatków. Dla scharakteryzowania jakości olejów ulepszonych wyznacza się ogólną liczbę zasadową.

7.Temp zap Temperatura zapłonu oleju smarowego charakteryzuje jego zdolność do odparowania. Za temperaturę zapłonu przyjmuje się najniższą temperaturę, w której olej ogrzany w określony sposób i w określonych warunkach (ciśnienie 1013,25 hPa) wydziela pary, które z otaczającym powietrzem tworzą mieszaninę zapalającą się przy zbliżeniu płomienia. Temperatury zapłonu świeżych olejów silnikowych wahają się w granicach 190÷220°C. Temperatura zapłonu używanych olejów jest pośrednią miarą obecności w nich paliwa, co ma bardzo ważne znaczenie eksploatacyjne. Powszechnie przyjmuje się, ze obniżenie jej w stosunku do oleju świeżego o około 40°C (co odpowiada zawartości około 5% paliwa w oleju) decyduje o nieprzydatności używanego oleju. Obecność paliwa w pogarsza jego właściwości lepkościowo-smarnościowe, przeciwkorozyjne, odporność na utlenianie oraz stanowi zagrożenie bezpieczeństwa załogi statku (zagrożenie pożarowe oraz wybuch par paliwa w karterze silnika). Temperaturę zapłonu oznacza się wieloma metodami, które dają różne wyniki. Najczęściej stosowana jest metoda Marcussona w tyglu otwartym, służąca do pomiaru temperatury zapłonu olejów świeżych oraz metoda Martensa-Lensky'ego w tyglu zamkniętym-do pomiaru temperatury zapłonu wszystkich produktów naftowych a szczególnie olejów używanych. Wyniki uzyskane przy pomiarze w tyglu zamkniętym są zwykle o 20-40°C niższe od wyników uzyskanych w tyglu otwartym i z tego też względu należy zawsze zdawać sobie sprawę, według jakiej metody wykonano pomiar.

8. Lepkość jest jedną z najważniejszych właściwości użytkowych charakteryzujących oleje smarowe. Pod pojęciem lepkości należy rozumieć opór występujący przy względnym ruchu dwóch sąsiednich warstw cieczy. Lepkość oleju wpływa zasadniczo na wyniki eksploatacyjne silnika, w tym na jednostkowe zużycie paliwa oraz współpracujących części. Jeśli jest zbyt mała, może nastąpić zatarcie. Przy zbyt dużych lepkościach oleju jego dopływ do odległych miejsc smarowania może być przerwany, co może spowodować zatarcie oraz wzrost strat mocy silnika wskutek zwiększonych oporów tarcia wewnętrznego, gdyż współczynnik tarcia wewnętrznego oleju jest wprost proporcjonalny do jego lepkości zgodnie z hydrodynamiczną teorią smarowania. Za krytyczną minimalną lepkość oleju uważa się lepkość równą 3 cSt. Trudniej jest określić górną granicę lepkości, gdyż wartość ta jest różna dla różnych silników. Podczas eksploatacji oleju jego lepkość ulega zmianie: może maleć lub wzrastać. Spadek lepkości następuje w skutek przedostawania się do skrzyni korbowej resztek paliwa lekkiego, zgarnianych wraz z olejem z gładzi cylindrowej. Wzrost lepkości oleju spowodowany jest wzrastającą ilością zanieczyszczeń, gromadzących się w nim w miarę upływu czasu. Od lepkości oleju smarowego zależy również jakość jego oczyszczania oraz wydajność pompowania. Lepkość oleju rośnie w miarę wzrostu ciśnienia, oraz zależy również od temperatury. W praktyce okrętowej często występuje konieczność przeliczania lepkości przy różnych temperaturach. Należy wówczas posługiwać się odpowiednimi tabelami lub nomogramami, które zazwyczaj znajdują się na statku. Wskaźnik lepkości. Pojęcie wskaźnika lepkości wprowadzono ze względu na dużą różnicę zależności lepkości od temperatury dla olejów smarowych. Przyczyną tego są różne typy węglowodorów obecnych w olejach, różnice w ich strukturze oraz zawartość innego typu związków chemicznych. Istota polega na tym, że zawsze przy wzroście temp następuje spadek lepkości oleju, ale przebieg tej zależności jest każdorazowo inny i ma charakter indywidualny.

9.Oznacza to w praktyce, że dwa różne oleje o tej samej lepkości w danej temperaturze, wykazują w innej temperaturze już różną lepkość. Wskaźnik lepkości (oznaczany w skrócie WL) ma charakter empiryczny, ponieważ określa zależność lepkości od temperatury w stosunku do dwóch grup olejów wzorcowych, a mianowicie olejów serii H otrzymywanych z ropy pensylwańskiej, którym przyporządkowana jest wartość wskaźnika lepkości równa 100 oraz olejów serii L pochodzących z ropy kalifornijskiej, dla których wskaźnik lepkości przyjęto równy 0. Im wyższa jego wartość, tym lepsze ma on właściwości eksploatacyjne (mniejszą zależność lepkości od zmian temperatury). Wartości WL olejów stosowanych do silników okrętowych nie powinny być mniejsze niż 90. Lepkość dynamiczna: η_t=K_t(ρ_K-ρ_C) [mP٠s], K_K- stała kulki [mP*cm²/g];ρ_K- gęstość kulki [g/cm³];ρ_C- gęstość badanego produktu w temperaturze pomiaru [g/cm³];τ- czas opadania kulki [s];Lepkość kinematyczna. υ=η_t/ρ_C υ- lepkość kinematyczna [cm²/s];η_t- lepkość dynamiczna [mPa*s];ρ_C- gęstość badanego produktu [g/cm³]. Gęstość jest właściwością charakteryzującą produkty naftowe ze względu na ich skład węglowodorowy. W praktyce najczęściej można się spotkać z pojęciem gęstości bezwzględnej oraz względnej. Gęstość bezwzględna oleju w danej temperaturze wyrażana w kg/m³ jest to stosunek masy danej objętości oleju do objętośvi w określonej temperaturze pomiaru. Gęstość względna wyrażana liczbą niemianowaną jest to stosunek gęstości badanego oleju w temperaturze t₂ do gęstości wody w temperaturze t_1.W praktyce najczęściej operuje się gęstościami d15/4 d20/4. Ponieważ gęstość wody w temperaturze 4^oC równa się jedności to wartość liczbowa gęstości względnej pokrywa się z wartością liczbową gęstości bezwzględnej. Własnością charakteryzującą wielkość oporu występującą przy przesunięciu względem siebie dwóch sąsiednich warstw cieczy jest lepkość zwana również wiskozą. Ta własność ciekłych przetworów naftowych określana nieraz mylnie mianem gęstości ma istotne znaczenie w eksploatacji.