Vattenförorening: Hur snabbt blir det ett problem?

De flesta som arbetar med maskiner har sett det någon gång.

• Ett siktglas som plötsligt ser grumligt ut.
• Olja som blir mjölkig utan någon tydlig anledning.
• Rost där den inte borde finnas.
• Eller ett lager som havererar långt tidigare än förväntat.

I många fall är orsaken densamma: vatten i oljan.

Vattenförorening är ett av de vanligaste smörj tekniska problemen i industriella miljöer. Det leder sällan till ett dramatiskt haveri över en natt. I stället förkortar det i tysthet komponenternas livslängd, försämrar smörjmedlets egenskaper och ökar underhållskostnaderna - ofta utan att någon märker vad som faktiskt händer.

Det mest frustrerande? Skadorna börjar ofta långt innan vattnet ens syns.

Var kommer vattnet egentligen ifrån?

När man tänker på vattenförorening föreställer man sig ofta ett större fel eller ett tydligt misstag. I verkligheten kommer dock det mesta av vattnet in i system på betydligt mer vardagliga sätt.

Maskiner värms upp under drift och kyls ned när de stängs av. Dessa temperaturväxlingar gör att fukt i luften kondenserar inne i tankar, växellådor och hydraulaggregat. Med tiden byggs dessa små mängder kondens upp.

System ”andas” också. När oljenivåer varierar dras luft in och pressas ut. Innehåller luften fukt, vilket den nästan alltid gör, tar oljan långsamt upp vatten.

Tvätt och rengöring, läckande kylare samt bristfällig lagring av smörjmedel bidrar också i hög grad.

Vattnets tre tillstånd i olja

Vatten uppträder inte alltid på samma sätt i olja. Beroende på mängd vatten och driftsförhållanden kan det förekomma i olika former, och alla är inte lätta att upptäcka.

Löst (dissolverat) vatten är det mest förrädiska. Det är helt upplöst i oljan, som fortfarande ser klar och ”frisk” ut. Trots detta börjar vatten redan i detta stadium bryta ned tillsatser och förkorta oljans livslängd.

Fritt vatten är det de flesta känner igen. Det separerar från oljan och samlas i botten av tankar eller siktglas. När fritt vatten blir synligt har systemet oftast varit förorenat under en längre tid.

Emulgerat vatten ligger någonstans däremellan. Oljan blir grumlig eller mjölkig eftersom vattnet är finfördelat i hela volymen. Detta tillstånd är särskilt skadligt eftersom smörjfilmens bärförmåga försämras kraftigt, även om maskinen fortsätter att gå.

Hur vatten skadar komponenter

Oljans huvuduppgift är att separera metallytor. Vatten stör denna funktion nästan omedelbart.

När vatten finns närvarande försvagas den skyddande oljefilmen. Metallytor kommer i kontakt med varandra oftare, särskilt vid belastning. Resultatet blir utmattning, micropitting och korrosion, framför allt i lager och kugghjul.

När korrosion väl startar bildas metallpartiklar. Dessa cirkulerar i systemet och ökar slitaget överallt. Hydrauliska system är särskilt känsliga, eftersom små toleranser och precisionskomponenter inte tolererar föroreningar väl.

Det som börjar som fukt i oljan kan därför snabbt utvecklas till en kedjereaktion av slitage.

Hur vatten bryter ned själva smörjmedlet

Vatten skadar inte bara komponenter - det förkortar även smörjmedlets livslängd.

När vatten finns i oljan accelererar oxidationen. Tillsatser förbrukas snabbare och oljan tappar sin förmåga att skydda ytor som avsett. Med tiden kan viskositeten förändras och avlagringar som slam eller varnish bildas.

Resultatet blir tätare oljebyten, ökade smörjmedels kostnader, mer underhåll och mer stillestånd – ofta utan att något tydligt haveri inträffar.

Hur snabbt blir vatten ett problem?

Svaret är: det beror på.

Vatten orsakar inte samma skador i alla system eller under alla förhållanden. Vissa maskiner tål små mängder vatten, medan andra kan ta allvarlig skada redan vid mycket låga nivåer.

Det viktiga att förstå är att när vatten väl finns i systemet, är det driftsförhållanden som avgör hur snabbt det blir ett problem.

I system som går varma, arbetar under hög belastning eller är beroende av mycket tunna smörjfilmer, såsom lager, hydraulik och höghastighets-växellådor, blir vattenförorening snabbt kritisk.

I långsammare eller lättare belastade system går skadorna ofta långsammare. Maskinen kan fungera ”normalt” under lång tid. Men under ytan pågår fortfarande korrosion, tillsatser bryts ned snabbare och oljans livslängd förkortas.

Vatten leder alltså inte alltid till ett omedelbart haveri, men det för alltid systemet i fel riktning.

Ett bra sätt att se det är att vatten sätter skadeprocessen i rörelse direkt. Hur snabbt den blir synlig beror på maskinen, driftsförhållanden och smörjmedlet.

Hur mäter man vatten i olja?

När vatten syns i oljan är det redan ett problem. Därför är mätning avgörande, särskilt om man vill upptäcka förorening tidigt - innan skador uppstår.

Det finns flera metoder för att mäta vatten i olja, med olika noggrannhet och användningsområden.

Karl Fischer-titrering är den mest exakta laboratoriemetoden. Den mäter den exakta vattenhalten, vanligtvis i ppm (parts per million), och används ofta i oljeanalys program för att upptäcka mycket små mängder vatten.

FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) är en annan vanlig metod. Den är inte lika exakt som Karl Fischer, men mycket användbar för trendanalys. FTIR visar om vattenhalten ökar över tid och ingår ofta i rutinmässiga oljeanalyser.

Fukt- eller vattensensorer används ibland i kritiska eller kontinuerligt drivna system. Dessa mäter inte ppm direkt, utan visar hur nära oljan är att bli vattenmättad. Det gör dem mycket effektiva för realtidsövervakning och tidig varning.

Visuella kontroller och enkla fälttester har fortfarande sin plats, men de upptäcker vatten först när problemet redan är tydligt.

Hur kontrollerar och förebygger man vattenförorening?

Att förhindra att vatten tar sig in i systemet är både enklare och billigare än att hantera skadorna i efterhand.

Det börjar oftast med grundläggande åtgärder, såsom:

• Att hålla fukt ute med rätt avluftare och tätningar
• Korrekt lagring av smörjmedel och minimerad exponering vid underhåll
• Att avlägsna vatten som ändå tar sig in, genom avtappning, filtrering eller dehydrering

Regelbunden oljeanalys knyter ihop allt genom att visa om de förebyggande åtgärderna faktiskt fungerar.