DIN 51558-2 Badanie olejów mineralnych – Oznaczanie liczby zobojętnienia – Część 2: Miareczkowanie z użyciem wskaźnika barwnego, oleje izolacyjne

Norma „DIN 51558-2 Badanie olejów mineralnych - Oznaczanie liczby zobojętnienia - Część 2: Miareczkowanie z użyciem wskaźnika barwnego, oleje izolacyjne”, opublikowana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę badania służącą do oznaczania liczby zobojętnienia olejów izolacyjnych, czyli olejów mineralnych stosowanych głównie jako płyny izolacyjne w transformatorach, kondensatorach, kablach i podobnych urządzeniach.

Liczba neutralizacji określa zawartość składników kwaśnych w oleju. Jest ona ważnym parametrem jakości i stanu oleju.

• Nowe oleje izolacyjne charakteryzują się zazwyczaj bardzo niskim poziomem kwasowości (bliskim zeru lub lekko kwaśnym).
• W trakcie eksploatacji utlenianie, naprężenie cieplne lub zanieczyszczenia mogą zwiększyć liczbę neutralizacji, powodując powstawanie kwaśnych produktów rozkładu.
• Metoda ta pozwala ocenić starzenie się oleju, stabilność oksydacyjną oraz potrzebę konserwacji lub wymiany poprzez wykrywanie względnych zmian stanu oleju na przestrzeni czasu.

Parametr ten jest krytyczny w przemyśle elektrycznym, ponieważ pozwala kontrolować stan oleju transformatorowego, gdyż nadmierna kwasowość może przyspieszyć degradację izolacji, korozję lub tworzenie się osadów.

Metoda badawcza polega na miareczkowaniu wskaźnikiem barwnym:

• Próbkę oleju izolacyjnego rozpuszcza się w odpowiedniej mieszaninie rozpuszczalników (zwykle toluen + etanol lub izopropanol).
• Do roztworu dodaje się wskaźnik barwy (zazwyczaj p-naftolobenzen lub podobny barwnik wrażliwy na pH), który w obecności kwasów nadaje charakterystyczną barwę.
• Roztwór miareczkuje się standardowym roztworem wodorotlenku potasu (np. 0,1 mol/l lub 0,01 mol/l, w zależności od pożądanej kwasowości).
• Punkt końcowy zostaje osiągnięty, gdy wskaźnik zmieni kolor (z pomarańczowego/czerwonego na zielony/niebieski, w zależności od użytego wskaźnika).
• Liczbę neutralizacji oblicza się i wyraża w mg KOH/g tłuszczu (ilość wodorotlenku potasu potrzebna do zneutralizowania składników kwaśnych w 1 gramie próbki).

Metoda ta jest potencjometryczną lub wizualną techniką pomiaru punktu końcowego, zoptymalizowaną pod kątem bardzo niskich poziomów kwasowości, jakie występują zwykle w olejach izolacyjnych.

Podczas gdy norma DIN 51558-1 obejmuje ogólną metodę miareczkowania z oznaczeniem barwnym dla innych olejów mineralnych (zwłaszcza olejów innych niż izolacyjne), norma DIN 51558-2 jest dostosowana do specyficznych wymagań i niskiego zakresu kwasowości olejów transformatorowych/izolacyjnych. Metoda ta jest często stosowana w połączeniu z innymi badaniami, takimi jak zawartość wody (metoda Karla Fischera), napięcie przebicia dielektryka lub stabilność oksydacyjna.

Metoda ta pozostaje klasyczną procedurą analityczną, powszechnie akceptowaną w laboratoriach zajmujących się badaniem izolacji naftowych i elektrycznych na całym świecie.

Krótko mówiąc, norma DIN 51558-2 zawiera metodę badawczą służącą do oceny korozyjnego wpływu środków smarnych i pokrewnych płynów na miedź. Metoda ta jest stosowana głównie do określania, czy oleje mineralne, oleje przekładniowe, płyny hydrauliczne lub inne produkty na bazie ropy naftowej zawierają żrące związki siarki lub inne agresywne substancje, które mogłyby uszkodzić miedź lub stopy miedzi.

Badanie to jest szczególnie ważne w przypadku środków smarnych stosowanych w układach zawierających następujące komponenty:

• Brązowe znaki zodiaku
• Składniki ryżu
• Złoża miedzi
• Cewki i złącza elektryczne

Główne cele normy DIN 51558-2 są następujące:

• Ocena kompatybilności chemicznej środków smarnych i miedzi.
• Wykrywanie obecności aktywnych związków siarki.
• Aby zapobiec przedwczesnej korozji elementów nieżelaznych.
• Aby zapewnić długoterminową niezawodność systemów mechanicznych.

Korozja miedzi może prowadzić do następujących skutków:

• Wżery powierzchniowe
• Zwiększone tarcie
• Zanieczyszczenie systemów olejowych
• Skrócona żywotność sprzętu

Ta metoda badawcza opiera się na zasadzie wystawienia polerowanego paska miedzianego na działanie środka smarującego w kontrolowanych warunkach temperatury i czasu. Proces badawczy zasadniczo przebiega według następujących kroków:

• Pasek miedziany jest polerowany do uzyskania standardowej powierzchni.
• Pasek zanurza się w oleju testowym.
• Próbka jest podgrzewana do określonej temperatury (zwykle około 100 stopni).
• Po upływie określonego czasu ekspozycji (np. 3 godzin) pasek jest usuwany.
• Stopień przebarwienia lub korozji ocenia się wizualnie, stosując standardową skalę ocen.

Po przeprowadzeniu testów pasek miedziany jest oceniany przy użyciu systemu klasyfikacji, który zazwyczaj mieści się w następującym zakresie:

• Klasa 1: Nieznaczne zmatowienie (dopuszczalne)
• Klasa 2-3: Umiarkowana zmiana koloru.
• Klasa 4 Silna korozja (niedopuszczalna w wielu zastosowaniach)

Im ciemniejsze i bardziej nieregularne przebarwienia na powierzchni, tym bardziej agresywny jest środek smarny.

Norma DIN 51558-2 jest powszechnie stosowana w następujących obszarach:

• Oleje przekładniowe
• Oleje silnikowe
• Płyny hydrauliczne
• Oleje turbinowe
• Płyny przekładniowe

Sektory, które opierają się na tym teście to:

• Produkcja samochodów
• Maszyny przemysłowe
• Produkcja energii
• inżynieria morska

Norma DIN 51558-2 jest technicznie porównywalna z następującą normą:

• ASTM D130 Korozja taśm miedzianych pod wpływem produktów ropopochodnych.
• ISO 2160 Oznaczanie korozyjności miedzi.

Normy te opierają się na podobnych zasadach, ale konkretne warunki testowe (temperatura, czas, ocena) mogą się różnić.

Test ten jest krytyczny w kontroli jakości, ponieważ:

• Nawet niewielkie ilości aktywnej siarki mogą powodować uszkodzenia.
• Produkty korozji mogą przyspieszyć pogarszanie się jakości oleju.
• Producenci muszą sprawdzić kompatybilność środka smarnego z metalami żółtymi.
• Wiele specyfikacji producentów oryginalnego sprzętu wymaga, aby miedź przeszła testy korozyjne.

W takich gałęziach przemysłu, jak motoryzacja czy przemysł ciężki, środki smarne niespełniające normy DIN 51558-2 nie są na ogół dopuszczane do stosowania w układach zawierających stopy miedzi.

Podsumowując, norma DIN 51558-2 odgrywa kluczową rolę w ocenie stabilności chemicznej środków smarnych i ich kompatybilności z materiałami miedzianymi. Dzięki wczesnemu wykrywaniu tendencji do ścierania, producenci i użytkownicy mogą:

• Może zapobiec uszkodzeniu sprzętu.
• Można wydłużyć okresy międzyobsługowe.
• Może zapewnić zgodność ze specyfikacjami technicznymi.
• Może zwiększyć bezpieczeństwo operacyjne i niezawodność.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą DIN 51558-2.