В данной статье рассматриваются: процесс разложения масла, упреждающие способы продления срока эксплуатации смазочного материала и методы надлежащей утилизации отходов после того, как производится замена масла.

Когда человека просят описать смазочный материал, он обычно называет брэнд или название продукта. Точнее говоря, смазочный материал, в виде масла или смазки, представляет собой совокупность эксплуатационных характеристик, таких как: скорость окисления, устойчивость к термической или гидролитической деструкции, параметры износоустойчивости или устойчивости к истиранию и способность сепарировать влагу и воздух. Необходимые рабочие параметры различаются в зависимости от применения (табл. 1). Если вырабатывается компромисс между эксплуатационными характеристиками, снижается способность смазывающего материала сводить к минимуму трение, износ и коррозию, управлять теплом и загрязнением и передавать усилие и движение в гидравлических системах. Чтобы обеспечить надежность работы устройства необходимо, чтобы были должным образом спроектированы и проведены работы по техническому обслуживанию смазочных материалов, являющихся причиной неполадок в работе.

Таблица 1. Требования к эксплуатационным характеристикам

Свойство жидкости	Техническое трансмиссионное масло	Гидравлическая жидкость	Турбинное масло	Моторное масло	Компрессорное масло	Автомобильное трансмиссионное масло
Сброс воздуха	1	1	1	2	1	1
Стабильность пены	1	1	1	2	1	1
Деэмульгируемость	1	1	1		1	1
Устойчивость к окислению	1	1	1	1	1	1
Термостойкость	1	1	1	1	1	1
Сверхвысокое давление	1					1
Смазочная способность	1	1		1	1	1
Защита от ржавчины	1	1	1	1		2
Диэлектрическая прочность	1	2	2
Способность к разложению биологическим путем		3			3
Объемный модуль упругости		1			1
Фильтруемость	2	1	1	2	2
Сопротивление сдвигу				1	1	2
Гидролитическая устойчивость		1		1	1	1
Диспергируемость				1

1 – очень важно;
2 – в некоторой степени важно;
3 – важно в зависимости от применения.

Замена масла
Вопреки распространенному мнению, масло не может использоваться вечно. Масло в устройстве следует заменять или хотя бы обслуживать; иначе оно перестанет обладать эксплуатационными свойствами, необходимыми для удовлетворения потребностей устройства, его применения и эксплуатационной среды. Иногда масло следует заменить, потому что базовое масло смазочного материала разложилось и более не пригодно к употреблению. Окислительная, термическая и гидролитическая деструкция меняют химические и физические свойства базового масла, что, в свою очередь, меняет эксплуатационные характеристики смазочного вещества. В других случаях, истощается композиция присадок смазочного материала. К сожалению, смазочный материал может также загрязняться посторонними веществами, которые нелегко удалить.

Деструкция базового масла
Окисление. Одним из наиболее распространенных видов деструкции базового масла является окисление. Оно происходит, когда кислород вступает в реакцию с базовым маслом смазочного материала, которое, как правило, является углеводородом. Когда масло окисляется, некоторые молекулы углеводородов преобразуются в кислоты и шлам, что отрицательно влияет на эксплуатационные свойства масла. Одни молекулы обладают лучшей способностью противостоять окислению, чем другие. Поэтому некоторые базовые масла более устойчивы к окислению. Кислород является необходимым компонентом для процесса окисления; соответственно, степень насыщения смазочного материала кислородом влияет и на степень окисления. На степень окисления также влияет присутствие воды и химически активных металлов, таких как железо и медь. Антиокислительные компенсируют действие кислорода, чтобы защитить базовые масла от окисления.

Термическая деструкция. В отличие от окисления, для термической деструкции не нужен кислород. Термический отказ происходит, когда масло вступает в контакт с горячими поверхностями внутри устройства, такими как зона цилиндра внутреннего сгорания или зона выхлопа или же при контакте со сжатыми пузырями, такими как пузыри, имеющиеся в гидравлических системах. Результатом термической деструкции является потеря водорода, после чего остаются насыщенные углеродом частицы в виде отложений и шлама. При термическом отказе не образуется кислоты, тем не менее, образуются отложения, которые влияют на эксплуатационные характеристики масла. В некоторых случаях, углеродная цепь углеводорода расщепляется на более мелкие цепи вещества, снижая среднюю молекулярную массу и вязкость получающихся в результате молекул.

Гидролиз. Гидролиз является прямой реакцией смешивания базового масла с водой, которая постоянно изменяет молекулярную структуру базового масла. Смазочные масла на эфирной основе, включая эфиры двухосновных кислот, эфиры высокомолекулярных спиртов и фосфатные эфиры, более всего подвержены гидролизу. Этерификация спиртов и кислот, процесс, в результате которого образуются сложноэфирные базовые масла, дает в качестве побочных продуктов воду и эфир. При воздействии воды эфиры легко подвергаются гидролизу, вновь превращаясь в спирт и кислоту. Гидролиз влияет на эксплуатационные характеристики базовых масел, в которых используются сложные эфиры. Во многих смазочных материалах и гидравлических жидкостях используются сложные эфиры в качестве основного компонента базового масла или в качестве одного ои основных компонентов для улучшения растворимости и параметров герметизации минеральных и синтетических масел высокой степени очистки.

Истощение присадки
Присадки вводятся в состав смазочного материала для улучшения эксплуатационных характеристик, таких как отделяемость от воды и воздуха, и подавления нежелательных свойств, таких как тенденция к образованию парафина при низких эксплуатационных температурах. Присадки также включают для того, чтобы сообщить смазочному материалу новые свойства, такие как уменьшение износа в условиях соприкосновения границ материалов. С течением времени, присадки истощаются и необходимо техническое обслуживание для восстановления рабочих параметров смазочного вещества. Это можно сделать, заменив масло, или очистие его за счет частичного слива и наполнения новым (разбавление), а можно восстановить смазочный материал. Скорость истощения присадок зависит от вида присадочного материала, а также от условий окружающей среды, в особенности, температуры и наличия воды. Некоторые присадки конденсируются и выделяются из базового масла при низкой температуре; поэтому скорость истощения присадок возрастает по мере того, как повышается температура. Многие присадки подвержены гидролизу, и присутствие воды, как правило, наносит ущерб системе присадок. Многочисленные механизмы истощения присадок в различной степени влияют на присадки.

Управление сроком эксплуатации смазочного материала за счет выбора высококачественного базового масла
Одним из способов продления срока эксплуатации смазочного материала является выбор высококачественных продуктов, в рецептуру которых включены высококачественные базовые масла, высококачественные системы присадок или и то и другое вместе. Американский нефтяной институт (API) создал стандартную классификацию базовых масел в виде объединения в группы для того, чтобы соединить их по качеству. Категории, предложенные API, включают масла групп I, II, III, IV и V. Масла групп I, II и III это минеральные базовые масла с различной степенью очистки. Масла группы IV это специальным образом синтезированные углеводородные базовые масла, такие как полиальфаолефин (PAO), наиболее распространенное синтетическое базовое масло. В классификации API также указывается коэффициент вязкости (VI), требования по процентному содержанию насыщенных углеводородов и серы для групп I, II и III. К числу масел группы V относят все масла, не входящие в группы I, II, III или IV, такие как эфиры двухосновных кислот, эфиры высокомолекулярных спиртов, полигликоли, фосфатные эфиры, и множество других базовых масел, обладающих особыми свойствами. Из-за широты диапазона базовых масел группы V, для данной группы специальные требования не разработаны.

Коэффициент вязкости
Коэффициент вязкости представляет собой показатель относительного изменения вязкости базовых масел для заданного изменения температуры. Высокий коэффициент вязкости обычно считается положительной характеристикой, поскольку смазочные материалы могут эксплуатироваться в более широком диапазоне температур. По сравнению с базовым маслом с более низким коэффициентом вязкости, базовое масло с высоким коэффициентом вязкости имеет относительно низкую вязкость при холодном запуске. В связи с этим параметры текучести у него выше, и оно сохраняет более высокую вязкость при всех температурах эксплуатации, обеспечивая, тем самым, более толстую пленку масла для его защиты. Масла группы I имеют самые низкие требования к коэффициенту вязкости, а масла группы IV самые высокие требования, установленные API, масла групп II и III располагаются между ними. Базовые масла группы IV (PAO) имеют, в целом, более высокий коэффициент вязкости, чем масла групп I, II или III. Коэффициент вязкости масел группы V варьируется в зависимости от типа масла.

Ненасыщенные углеводороды
Процентное содержание в масле ненасыщенных углеводородов показывает способность масла быть устойчивым к окислению и термическому отказу. Базовое масло высокой степени очистки, произведенной для того, чтобы снизить содержание ненасыщенных молекул или полностью их удалить, значительно более устойчиво к окислению и термическому отказу, чем базовое масло со сравнительно высоким процентным содержанием ненасыщенных углеводородных молекул. Базовые масла I группы обладают высоким процентным содержанием ненасыщенных молекул, по сравнению с маслами групп II или III, что обычно означает, что срок эксплуатации базовых масел группы III с точки зрения устойчивости к окислению и термостойкости превышает срок эксплуатации масел группы II, срок эксплуатации которых превышает срок эксплуатации масел группы I. Тем не менее, повышение устойчивости к окислительному и термическому отказу путем очистки базового масла для снижения содержания или устранения ненасыщенных углеводородов может иметь и отрицательные последствия. Базовые масла с низким процентным содержанием ненасыщенных молекул с трудом растворяют присадки, и могут стать причиной усодки эластомера. Для того чтобы не допустить этого, рецептура многих базовых масел групп II, III и IV составляется с включением в основу масел, таких как диэфиры высокомолекулярных спиртов, для повышения растворимости присадок и нейтрализации склонности к снижению герметизации.

Сера
В большинстве минеральных базовых масел наличие серы заложено от природы. API определил максимально допустимые уровни содержания серы для базовых масел групп I, II и III, причем в маслах группы I допустимо более высокое содержание серы, чем в маслах групп II или III. В РАО группы IV, которые являются синтезированными углеводородами, сера отсутствует. Как ни удивительно, сера повышает смазочную способность базового масла (т. е. способность масла смазывать в условиях непосредственного контакта двух металлических поверхностей) и природную устойчивость к окислению. Более того, сера является составным компонентом многих рецептур присадок, включая антиоксиданты, противоизносные присадки и противозадирные присадки или присадки сверхвысокого давления. Отчего же в таком случае меньшее содержание серы ассоциируется с марками более высококачественного базового масла? Разработчики рецептур современных смазывающих веществ предпочитают вводить химические соединения серы в готовый смазочный материал. Поэтому они предпочитают начинать с базового масла с низким содержанием серы природного происхождения так, чтобы ее можно было вновь добавить в концентрацию и химическую форму, которая считается подходящей для того или иного применения.

Синтетическое базовое масло
Конечные потребители часто полагают, что выбрав синтетическое базовое масло, они по определению выбрали высококачественный смазочный материал. В некоторых случаях использование синтетического базового масла целесообразно, но далеко не всегда. В зависимости от типа синтетическое базовое масло дает несколько возможных преимуществ (табл. 2). Тем не менее, не все синтетические базовые масла имеют эти свойства и, более того, эти свойства могут и не понадобиться. Например, базовое масло с высоким коэффициентом вязкости не требуется для устройства, которое эксплуатируется 24 часа в сутки 7 дней в неделю при постоянной температуре. Таким же образом следует рассмотреть и вредные воздействия, которые связаны с использованием синтетических базовых масел. Если Вы не можете сами принять решение, посоветуйтесь со специалистом.

Таблица 2. Преимущества и недостатки при выборе синтетических базовых масел*

	Свойства	Что они дают
Возможные преимущества	Более высокая температура вспышки	Повышенная огнеупорность и термостойкость
	Более низкая температура предела текучести	Повышенная прокачиваемость/смазочная способность при низких температурах
	Огнестойкость	Хорошо для применения в гидравлике с высокой степенью риска
	Устойчивость к окислению	Увеличение интервалов между заменами масла, устойчивость к тяжелым условиям эксплуатации
	Термостойкость	Масло не разлагается и не загустевает при высоких температурах
	Высокий коэффициент вязкости	Эксплуатируется как универсальное масло
	Меньшее трение	Снижение затрат на потребляемую энергию
	Природные моющие свойства	Позволяет содержать поверхности свободными от отложений
	Высокий предел прочности при сдвиге	В отличие от универсального минерального масла нет разбавления вязкости
Возможные недостатки	Высокая стоимость	Синтетическое масло может стоить в 4 – 15 раз больше, чем минеральное
	Токсичность	Фосфатные эфиры могут представлять собой риск с точки зрения токсичности
	Утилизация, связанная с риском	Утилизация фосфатных эфиров более затратна
	Совместимость с уплотнителями	При использовании синтетических масел некоторые герметизирующие средства могут увеличиваться или уменьшаться в объеме, таким образом нарущается герметичность
	Гидролитическая устойчивость	В присутствии воды синтетические масла на основе эфира могут разлагаться
	Смешиваемость	Некоторые не смешиваются с другими жидкостями (несовместимость)

*Для некоторых синтетических базовых масел данная информация может быть неприменима.

Выбор присадок
При выборе высококачественного смазочного материала, выбор базового масла не является единственным решением, которое должен принять конечный пользователь. Небольшое число поставщиков снабжает присадками разработчиков рецептур смазочных материалов и участников рынка, которые затем применяют технологию введения присадок в свои продукты для получения необходимых эксплуатационных характеристик для намеченного применения. Как нетрудно понять, не все присадки создаются одинаковыми. Некоторые технологии введения присадок лучше и прогрессивнее, чем остальные, и могут быть более затратными. Присадки могут также поставляться в виде готовых систем, которые необходимо только смешать с базовым маслом для получения стандартного готового продукта для специального применения. Тем не менее, многие поставщики смазочных материалов приобретают присадочные компоненты и создают рецептуры специальных смазочных материалов, которые обладают особыми эксплуатационными характеристиками. Такие, сделанные по заказу для конкретного применения, продукты, стоят дороже, чем стандартные продукты, это вызвано использованием дорогих присадочных компонентов и инжиниринга, которые необходимы для создания рецептур. Их часто смешивают небольшими партиями из-за того, что спрос невелик, и требуются особые усилия для их реализации, а также использование инженерных услуг, что еще более увеличивает затраты.

Вопреки распространенному мнению, в смазочных материалах, созданных для особых применений, не всегда используется синтетическое базовое масло или минеральные масла высокой степени очистки. Выбор базового масла влияет на эксплуатационные характеристики готового смазочного материала; тем не менее, эксплуатационные характеристики смазочного материала зависят от выбора базового масла, присадки и разработки рецептуры. Разработчик может предпочесть использовать базовое масло групп I или II для создания специальной композиции или продукта с высокими рабочими параметрами. Важно понимать, каковы необходимые эксплуатационные характеристики для данного применения, и спланировать соответствие эксплуатационных характеристик готового смазочного материала.

Управление состоянием масла
Независимо от того, какой смазочный материал выбран, конечный потребитель очень существенно влияет на фактический срок эксплуатации смазочного материала за счет управления загрязнением системы и обновления присадок. Контроль загрязненности представляет собой самый простой и широко распространенней метод продления срока эксплуатации смазочного материала. К загрязнениям относятся все посторонние и нежелательные формы материи и энергии, включая частицы, влажность, тепло, воздух, химические вещества и радиационное излучение.

Тепло
Тепло - это злейший враг смазочного материала. В плане окисления срок эксплуатации смазывающего материала в зависимости от температуры, как правило, выражается в соответствии с законом Аррениуса, согласно которому скорость химической реакции возрастает экспоненциально с ростом абсолютной температуры. Основное практическое правило гласит, что окислительный срок эксплуатации становится вдвое меньше с каждым повышением температуры на 10ºC. Так, например, если окислительный срок смазочного материала составляет 1000 часов при температуре масла в емкости 100ºC, можно прогнозировать срок эксплуатации в 500 часов при 110ºC, 250 часов при 120ºC и так далее. Управление температурой это самое главное при управлении сроком эксплуатации смазывающего вещества. Если нет возможности поддерживать низкую температуру, может понадобиться высококачественный смазочный материал. Температура масла в емкости (например, температура в баке или маслосборнике) влияет на степень окисления. Тем не менее, переходный контакт с горячими поверхностями может, как уже отмечалось ранее, привести к термической деструкции.

Воздух
Воздух является еще одним фактором, влияющим на скорости окисления и термической деструкции. Это основной источник кислорода, который необходим для реализации процесса окисления, и во всех смазочных материалах содержится некоторое количество растворенного и/или вовлеченного воздуха. Увеличение содержания растворенного или вовлеченного воздуха повышает скорость окисления. Соотношение здесь примерно один к одному, поэтому двойное повышение концентрации воздуха примерно в два раза повышает скорость окисления. Горячие сжатые пузыри также являются основной причиной термического отказа, особенно в гидравлических устройствах с высоким давлением. Управление загрязнением воздухом должно быть важным компонентом любого плана по продлению срока эксплуатации смазывающего материала. Натяжение на границе раздела фаз между маслом и пузырьками воздуха, на которую оказывают влияние, как базовое масло, так и система присадок, определяет, как воздух может быть вовлечен в смазочный материал. Там, где натяжение на границе высокое, пузыри воздуха легко растворяются и отделяются. Там, где натяжение на границе раздела фаз низкое, воздух вовлекается значительно легче. Уровень загрязнения воздухом также зависит от конструкции и объема емкости, механизма доставки смазочного материала и множества других факторов.

Влажность
Влажность является врагом большинства смазочных компонентов. Она является причиной деэтерификации эфирных компонентов базовых масел, превращает присадки в кислоту и/или шлам и способствует окислению базового масла, особенно, в присутствии каталитических металлов, таких как железо или медь. Вода проникает в устройство там, где оно соприкасается с окружающей средой, включая источники некондиционной добываемой нефти, воздушные клапана резервуаров и впускные отверстия, уплотнения вала и т. д. Наибольший риск существует при повышенной влажности окружающей среды, когда устройства эксплуатируются с перерывами, и когда устройства подвергаются орошению водой. Наилучшим способом управления водяным загрязнением является использование высококачественных средств герметизации, влагопоглотителей и других воздушных, предотвращающих водоприток. Для удаления избытка воды могут также использоваться методы дегидратации.

Частицы
Воздействие, которое частицы оказывают на ухудшение свойств смазочного материала, зависит от типа частицы. Взвешенные частицы могут повышать вовлеченность воздуха, что опосредованно повышает скорость окисления. А некоторые частицы сами могут быть катализаторами окисления. Каталитическое воздействие зависит от свойств металла и присутствия воды. Кремний, который является первичным элементом, содержащимся в земной коре, не является высококаталитичным для смазочных материалов. С другой стороны, железо и медь, первичные элементы, используемые в машиностроительной металлургии, являются мощными катализаторами окисления смазочных материалов. Степень воздействия частиц железа и меди на скорость окисления зависит от присутствия воды. Вода вступает в реакцию с металлом, образуя пероксиды и свободные радикалы, которые вызывают окисление. К счастью, загрязнение частицами обычно можно предотвратить тем же самым способом, что и загрязнение водой, поскольку они проникают через те же точки, где устройство соприкасается с другим устройством. Частицы следует удалять так же, как и воду. К сожалению, поскольку устройство вырабатывает свои собственные частицы, необходимо удаление частиц для поддержания баланса материалов. В промышленности сейчас используется множество устройств для удаления частиц, в основном, это фильтры. Для каждого конкретного применения необходимо подбирать технологию удаления частиц и специально выбирать качество фильтра.

Регенерация смазочных веществ
Регенерацию смазочных веществ можно разделить на три основные категории действий: удаление загрязняющих веществ, обновление и восстановление системы присадок. Для удаления загрязняющих веществ (таких как твердые частицы, влага и т. д.), которые система поглотила или выработала, используются фильтры и прочие технологии разделения. Частицы и влага являются наиболее распространенными загрязнителями, которые проще всего удалить. Труднее удалить кислоту, гликоль, топливо и прочие химические загрязнители.

Использование технологий удаления загрязняющих веществ часто сводится к использованию больших циркуляционных систем смазки в таких устройствах, как турбины, бумагоделательные машины, гидравлические машины, и т. д. Тем не менее, здесь можно также использовать и более мелкие системы со смазкой разбрызгиванием или с погружением в ванну. Рассмотрим пример с коробкой передач со смазкой разбрызгиванием. Для обслуживания смазочного вещества обычной практикой является ежегодная замена масла, или замена раз в полгода. Основной целью замены масла, разумеется, является удаление загрязняющих веществ, поскольку само смазочное вещество, по большей части, пригодно к дальнейшей эксплуатации с физической и химической точек зрения. Кроме того, замена масла не является эффективным средством удаления загрязняющих веществ из большинства коробок передач с разбрызгиванием смазки. В целом ряде случаев, двигатель уже не работал какое-то время до процедуры смены масла, что позволило загрязнителям осесть в нижней части поддона картера. Когда механик сливает масло, обычно остается небольшой его остаток (поскольку выпускная задвижка расположена несколько выше нижней части поддона), а большая часть загрязняющих веществ сконцентрирована именно в этом остатке. После наполнения картера новым маслом и пуска двигателя, осевшие на дно загрязняющие вещества снова становятся взвешенными в масле, и двигатель остается примерно в том же состоянии, в котором он был до замены масла, несмотря на все затраты труда и материалов, которые были необходимы для осуществления замены масла! Более эффективной стратегией, которая широко применяется к небольшим двигателям со смазкой разбрызгиванием или погружением в ванну, является установка быстроразъемного соединения на смазываемые компоненты так, чтобы можно было подсоединять переносное устройство для удаления загрязнения (фильтрующий патрон) для очистки масла при работающем двигателе (рис. 1).

Рис. 1. Переносное устройство для эффективного периодического удаления загрязняющих веществ из установок. Зависимость процентного содержания оставшихся загрязнений от числа циклов очистки при разной эффективности процесса.

Хотя для того, чтобы правильно выполнить эту процедуру, надо действовать с большой осторожностью, с помощью данного метода можно активно и эффективно очистить двигатель (а это основная задача). Принимая во внимание тот факт, что масло и физически, и химически пригодно для продолжения эксплуатации (что может быть подтверждено с помощью проведения анализа масла), можно исключить необходимость производить замену масла. Точно так же, за счет этой процедуры работа, которая в обычных условиях должна выполняться во время остановки, преобразуется в работу, которая выполняется во время рабочего цикла, что соответствует нынешней тенденции применения программ материально-технического обслуживания, поддерживающих надежность и экономичное производство.

Обновление
Обновление системы присадок обычно реализуется за счет использования частичного слива и долива масла в ходе рабочего цикла. Система присадок всего лишь обновляется, когда определенная процентная доля старого масла выводится и заменяется свежим маслом. Если исходить из того, что базовое масло не подверглось окислительному, термическому и/или гидролитическому разложению, и что масло не было загрязнено веществами, которые нельзя удалить, можно увеличить продолжительность цикла замены масла. Тем не менее, если базовое масло было повреждено, этот метод подобен помещению здорового человека в комнату, полную больных людей с надеждой, что его здоровье улучшит здоровье людей, которые окружают вновь прибывшего. При воздействии деградировавшего базового масла присадки в свежем масле, как правило, истощаются за очень короткое время, а смазочное вещество остается, в целом, без изменений.

Восстановление
Воссоздание системы присадок смазочного вещества иногда называют восстановлением. Это значительно более сложный процесс, нежели просто удаление загрязняющих веществ или очистка системы присадок с частичной заменой отработанного масла на свежее. Восстановление системы присадок предполагает, по сути, повторное создание смеси смазочного вещества и системы присадок. Смешивание присадок для последующего встраивания в химическую структуру базового масла обычно требует использования сочетания теплового воздействия и механического усилия. Точно так же система присадок должна эффективно дополнять масло в том состоянии использования, в котором оно находится на данный момент. Для того чтобы правильно реализовать данный процесс, необходимо сначала определить, является ли масло кандидатом на восстановление присадок. Такое масло не должно иметь существенного повреждения базового масла и не должно содержать загрязняющих веществ, которые не поддаются удалению. Необходимо разобраться с текущим состоянием системы присадок, а это дело не простое. Затем, прежде чем начинать непростую процедуру смешивания прямо на месте, должна быть соответствующим образом составлена формула для восстановления системы присадок. В качестве дополнительных этапов может быть осуществлено моделирование процесса восстановления в лабораторных условиях, а успешность его реализации должна подтверждаться соответствующими испытаниями рабочих характеристик до применения процесса к восстановлению эксплуатируемого масла. Также испытание эксплуатационных характеристик должно осуществляться на находящемся в эксплуатации масле после проведения восстановления присадок. Эти меры необходимы для того, чтобы обеспечить эффективность процесса, но они значительно увеличивают затраты.

Интервал между заменами масла
Распространенной проблемой при является определение интервала между заменами масла. Во-первых, необходимо решить, следует ли менять масло в соответствии с определенными интервалами времени, пробегом или определенными циклами, или же в зависимости от формирования определенных условий, используя анализ масла в качестве инструмента для принятия решения о замене. Такое решение зависит от нескольких факторов, включая данные об истории критичности и отказов данной машины, размере бака, доступности для технического обслуживания, потребности в дополнительной информации, предоставляемой анализом масла, включая информацию об уровнях загрязнения и продуктах износа и т. д.

Если принимается решение о замене масла в соответствии с временным интервалом, необходимо рассмотреть задачи замены масла, включая восстановление рабочих параметров смазочного вещества и удаление загрязняющих веществ. Слишком большое увеличение интервала может привести к созданию риска износа и отказа машины из-за недостаточно эффективной эксплуатации смазочного вещества и/или формирования слишком высоких уровней загрязнения. На это решение оказывают влияние такие факторы, как: температура эксплуатации, наличие загрязнения водой, уровни аэрирования (содержания воздуха), скорость попадания загрязняющих веществ внутрь и скорость износа в сочетании с предрасположенностью к риску и планированием периодов для проведения.

В случаях использования анализа масла необходимо учесть все факторы, обусловливающие суждение: о непригодности и деградации эксплуатационных характеристик смазочного вещества; об осторожности и ограничениях отбраковки для выбранных видов испытаний; об интервале забора образцов и проведения анализа; о методе забора образцов и системе, включая модификации оборудования машины, обучение и сертификацию персонала; а также о системе управления информацией, полученной в результате анализа масла. Так же, как и замена масла, производимая в соответствии с определенным временным интервалом, многие решения по программам анализа масла принимаются в зависимости от истории критичности и отказов машины, предрасположенности к риску, ограничений планирования и разработки графиков, и т. д.

Управление протечками
Машины, у которых имеются протечки, могут стать причиной несчастных случаев, пожаров, ненадлежащей/замедленной эксплуатации, несоответствий качества и оказания вредного воздействия на окружающую среду, не говоря уже о высоких материальных затратах и трудозатратах. В машинах могут быть протечки из-за недостатков конструкции, ненадлежащих эксплуатации или материально-технического обслуживания. В идеале протечками необходимо управлять с помощью определения источника и причины с последующим применением корректирующих действий для устранения протечки.

Управление протечками должно начинаться с оценки существующих протечек, в первую очередь, необходимо установить места протечек. Процедура начинается со специальной обработки для очистки внешних поверхностей оборудования и визуальной проверки. Легко можно обнаружить протечки с помощью специальных флуоресцентных красителей и ультрафиолетовых лучей. После того, как краситель запущен для циркуляции в масло, и ультрафиолетовое излучение применено, можно увидеть те места где существуют протечки. После определения мест протечек, все они заносятся в ведомость с присвоением номера, каждая протечка помечается так, чтобы ее можно было потом отыскать; осуществляется оценка значительности протечки на основе объема протечки и связанного с ее возникновением риска (например, несчастного случая, нанесения ущерба окружающей среде и т. д.), затем оценивается причина возникновения протечки и формулируется стратегия корректирующих действий для каждой протечки. После того, как вся информация задокументирована, принимается решение о том, какие из протечек будут ликвидироваться, а какие игнорироваться, в зависимости от существенности протечек и трудности их устранения.

Устранение протечек не всегда является экономически обоснованным, и, в этой связи, их управлением следует заниматься эффективно для того, чтобы уменьшить наносимый ими ущерб. Оболочки и системы желобов для протечек масла могут быть дороги и для установки, и для эксплуатации, а также они могут быть лишь частично эффективны. Там, где это возможно, устранение протечек предпочтительно.

Ликвидация отходов смазочных веществ
Независимо от того, насколько хорошо обслуживается смазочное вещество, оно рано или поздно деградирует до такой степени, что уже больше не может считаться пригодным, и его необходимо будет удалить из машины и ликвидировать. По соображениям, связанным с охраной окружающей среды, ликвидация отходов смазочных материалов жестко контролируется Агентством по охране окружающей среды (EPA). Сводом федеральных нормативных документов (CFR) EPA, который устанавливает нормы управления отработанными маслами, является 40 CFR 279.

Прочие Своды, которые также могут иметь отношение к этим вопросам, следующие:
40 CFR 260 – система управления вредными отходами;
40 CFR 261 – идентификация и создание перечня вредных отходов;
40 CFR 262 – стандарты, применимые к производителям вредных отходов;
40 CFR 263 – стандарты, применимые к транспортировщикам вредных отходов;
40 CFR 264 – стандарты для владельцев и операторов установок переработки, хранения и ликвидации вредных отходов;
40 CFR 265 – стандарты временного статуса для владельцев и операторов установок переработки, хранения и ликвидации вредных отходов;
40 CFR 266 – стандарты для управления специальными вредными отходами и специальными видами установок для управления вредными отходами;
40 CFR 268 - ограничения на захоронение отходов;
40 CFR 280 – стандарты для подземных резервуаров-хранилищ.

Данные документы доступны в сети на www.gpoaccess.gov/ecfr. Как видно из названий некоторых из них, на методы ликвидации отходов смазочных веществ влияет то, будет ли масло признано вредными отходами. Понятие вредных отходов подробно определено в документе 40 CFR 261.3. В целом, вредные отходы определяются следующими признаками:
- температура воспламенения ниже 60°С;
- способность корродировать металлические емкости;
- нестабильность и способность вступать в реакции при нормальных условиях;
- токсичность.

Большинство неорганических и синтетических отработанных масел не считается вредными отходами, тем не менее, они считаются вредными отходами, если смешаны с вредными маслами.

Закон о сохранении и восстановлении природных ресурсов (RCRA) определяет производителя отработанного масла, как человека, который делает масло подпадающим под действие нормативных актов. Объекты, которым необходимо ликвидировать свое отработанное масло, должны знать требования, предъявляемые к хранению в емкостях и ликвидации их отработанного масла. Ниже приведены некоторые руководства, но сюда включены не все нормативные акты, используемые в связи с отработанным маслом.

Заключение использованного масла в емкости до утилизации
Независимо от того, идет ли речь о вредном или о не вредном масле, производители отработанного масла должны действовать в соответствии со всеми требованиями, относящимися к Контролю и Мерам Предупреждения Разливов (40 CFR 279.112) и Подземному Резервуару-Хранилищу (40 CFR 280) в дополнение к следующим требованиям2:
- баки и резервуары для хранения должны соответствовать предписаниям под номерами 40 CFR 264 и 40 CFR 265;
- емкости и надземные резервуары, используемые для хранения отработанного масла, должны быть в хорошем состоянии (никакого серьезного появления ржавчины) и не протекать;
- емкости и надземные резервуары, используемые для хранения отработанного масла на объекте производителя отработанного масла, должны быть снабжены ярлыками или четкими надписями со словами «Отработанное масло». Также шланги и трубы, которые используются для транспортировки отработанного масла в подземные резервуары-хранилища на объектах производителей отработанного масла, должны быть снабжены ярлыками или четкими надписями со словами «Отработанное масло»;
- если будут обнаружены протечка или слив в окружающую среду, которые не подпадают под стандарты подземного хранения, производитель обязан произвести следующие действия по устранению загрязнения: 1) прекратить выпуск масла; 2) собрать в емкость выпущенное отработанное масло; 3) очистить место загрязнения и управлять надлежащим образом выпущенным отработанным маслом и прочими материалами; 4) при необходимости, отремонтировать или заменить любой протекающий контейнер или бак для отработанного масла до возобновления их использования.

Требования к ликвидации
До тех пор, пока масло не рассматривается как отработанное, у производителя отходов есть два пути:
- утилизация отработанного масла на площадке с помощью установок, которые были спроектированы в соответствии с постановлениями правительства в области безопасности и борьбы с загрязнением;
- заключение контракта с компанией, занимающейся ликвидацией, для того, чтобы она забирала отработанное масло предпочтительно для утилизации или же для захоронения.

Сжигание на площадке
Высокий энергетический потенциал отработанного масла делает его хорошим топливом, используемым либо отдельно, либо в сочетании с другими видами топлива: один литр отработанного масла, переработанного на топливо, содержит около 3900 кДж энергии. Объекты, на которых свое собственное отработанное масло сжигается прямо на площадке, должны следовать предписаниям, указанным в документе 40 CFR 279.

Ликвидация третьей стороной
Для объектов, которые не занимаются ликвидацией большого количества отработанного масла, наиболее простым выходом является заключение контракта с лицензированным предприятием-перевозчиком для надлежащей ликвидации отходов. Во многих регионах компании, специализирующиеся на ликвидации отходов, предоставляют услуги промышленным установкам для различных типов масел. Такие компании продают отработанное масло перерабатывающим компаниям, которые восстанавливают масло, разливаемое в емкости. Являющиеся третьей стороной подрядчики должны иметь действующие идентификационные номера EPA или разрешение от местных властей или властей штата на транспортировку отработанного масла вне площадки, а также соответствовать требованиям RCRA для транспортных средств, перевозящих отработанное масло.

В некоторых случаях допускается самостоятельная транспортировка отработанного масла без идентификационного номера EPA. В целом, производители отработанного масла могут транспортировать его со своей площадки в центр сбора при условии, что:
- производитель транспортирует отработанное масло на транспортном средстве, принадлежащем производителю или служащему производителя;
- производитель транспортирует не более 208 л отработанного масла за один раз;
- производитель транспортирует отработанное масло в центр сбора, который зарегистрирован, имеет лицензию и разрешение, или же признан муниципальными властями или властями штата имеющим право управлять отработанными отходами.

Также можно транспортировать отработанное масло без идентификационного номера EPA, если отработанное масло восстанавливается по контрактному соглашению, в соответствии с которым оно должно быть возвращено перерабатывающей компанией производителю для использования в качестве смазочного материала, смазочно-охлаждающей жидкости или теплоносителя.

Эффективное управление сроком эксплуатации смазочных материалов начинается с принятия выверенного решения по выбору смазочного вещества, обладающего рабочими характеристиками, необходимыми для данного применения, эксплуатационного контекста и окружающей среды. За счет управления температурой, влажностью, частицами и прочими загрязняющими веществами можно заранее продлить срок эксплуатации смазочного вещества, а анализ масла может дать информацию, необходимую для принятия решения о замене масла в зависимости от имеющихся условий. Независимо от того, насколько усердно вы управляете сроком эксплуатации смазочного материала, все смазочные вещества в какой-то момент требуют замены.

Д. Д. Тройер и С. Жебарен, Noria Corporation,
по материалам www.newchemistry.ru,
www.machinerylubrication.com