Micro-dieseling in turbines en compressoren: een sluipend gevaar voor smeermiddelen
In industriële installaties waarin turbines en compressoren een cruciale rol spelen, zijn betrouwbare smeermiddelen essentieel. Toch kunnen zelfs de beste oliën worden aangetast door een fenomeen dat vaak onopgemerkt blijft: micro-dieseling. Dit proces leidt tot versnelde olieafbraak, varnishvorming en zelfs schade aan componenten. In dit artikel duiken we dieper in op de oorzaken, gevolgen en preventiemaatregelen voor micro-dieseling in turbines en compressoren.
Wat is micro-dieseling?
Micro-dieseling is een chemisch degradatieproces van smeermiddelen dat ontstaat wanneer kleine luchtbellen in olie onder hoge druk worden samengedrukt. Door de drukverhoging stijgt de temperatuur in de luchtbellen exponentieel, wat kan leiden tot thermische ontbranding van koolwaterstoffen in de olie. Dit resulteert in de vorming van oxidatieproducten, zuren en varnish, die de prestaties van het smeermiddel drastisch verminderen.
Dit proces doet zich vooral voor in systemen met:
✔ Hoge druk en temperatuur (zoals turbines en compressoren)
✔ Luchtinsluiting in olie (bijvoorbeeld door lekkages, schuimvorming of inadequate luchtontsnappingscapaciteit)
✔ Snelle drukveranderingen (zoals in pompen, lagers en compressoren)
Micro dieseling per toepassing
Micro-dieseling in turbines
Turbines – zowel stoom-, gas- als windturbines – zijn sterk afhankelijk van hoogwaardige smeermiddelen die bestand zijn tegen zware bedrijfsomstandigheden. In deze systemen kunnen luchtbellen ontstaan door:
- Turbulentie in de oliecirculatie
- Mechanische schokken en trillingen
- Luchtlekkages in het smeersysteem
Wanneer deze luchtbellen niet tijdig worden afgevoerd en onder hoge druk terechtkomen, kan micro-dieseling optreden. Dit versnelt de oxidatie van de olie en leidt tot varnishvorming op lagers en kleppen, wat op termijn zelfs tot systeemuitval kan leiden.
Micro-dieseling in compressoren
Bij compressoren is het risico op micro-dieseling eveneens aanwezig, vooral in:
- Olie-geïnjecteerde schroefcompressoren, waarbij lucht direct in contact komt met de olie.
- Hogedrukcompressoren, waar snelle drukveranderingen de temperatuur van luchtbellen kunnen verhogen.
- Zuigercompressoren, waar oxidatie door temperatuurpieken kan optreden.
Een slechte luchtafscheiding en onvoldoende filtratie verhogen het risico op olieafbraak. Geoxideerde olie in compressoren leidt niet alleen tot varnishvorming, maar kan ook de efficiëntie verminderen en onderhoudskosten verhogen.
De rol en degradatie van silica-additieven in turbineoliën
Silica-additieven, vaak in de vorm van gemodificeerde siliconen, spelen een cruciale rol in turbineoliën door hun vermogen om schuimvorming te beheersen en de luchtafscheiding te verbeteren. Dit helpt om luchtinsluiting en oxidatieprocessen te verminderen, waardoor de olie langer meegaat en het systeem efficiënter blijft werken.
Echter, bij extreme temperatuurpieken en micro-dieseling kunnen deze additieven degraderen. Dit leidt tot de vorming van fragmenten zoals polymeren, esters, aldehyden, organische zuren en sporen van silicates. Hoewel de concentratie van silicates of siliciumoxiden extreem laag blijft, kunnen deze degradatieproducten bijdragen aan varnishvorming en de algehele chemische instabiliteit van de olie.
Het grote probleem is dat siliciumconcentraties vaak niet detecteerbaar zijn met standaard spectroscopische analyses, waardoor traditionele meetmethoden zoals atomic emission spectroscopy (AES) geen betrouwbare indicator zijn voor micro-dieseling. Hierdoor is een diepgaandere Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analyse noodzakelijk om de degradatie van silica-additieven en de bijbehorende oxidatieve schade nauwkeurig te identificeren.
In plaats van te zoeken naar luchtlekkages als oorzaak van micro-dieseling, is het daarom belangrijk om de hotspots in het systeem te lokaliseren waar extreme temperaturen optreden. Dit zijn de echte veroorzakers van de afbraak van silica-additieven en de daaruit voortvloeiende slijtage en vervuiling van de olie. Het correct interpreteren van deze chemische degradatieprocessen helpt om preventief in te grijpen en de levensduur van zowel de olie als de machinecomponenten te maximaliseren.
Het belang van geavanceerde olie-analyse bij micro-dieseling
Aangezien traditionele olieanalyses vaak pas in een laat stadium micro-dieseling kunnen detecteren, is het essentieel om te vertrouwen op geavanceerde analysetechnieken zoals Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Deze methode kan niet alleen de aanwezigheid van het gemodificeerde siliconenadditief vaststellen, maar ook de afbraakproducten identificeren die een indicatie zijn van micro-dieseling. Omdat slechts enkele gespecialiseerde laboratoria wereldwijd deze analyse correct kunnen uitvoeren, is het cruciaal om een betrouwbare smeermiddelanalysepartner te kiezen. Door vroegtijdig inzicht te krijgen in de chemische degradatie van de olie, kunnen operators en onderhoudsprofessionals preventieve maatregelen nemen om stilstand en kostbare schade aan turbines en compressoren te voorkomen.
Hoe micro-dieseling voorkomen?
Gelukkig zijn er verschillende maatregelen om micro-dieseling in turbines en compressoren te beperken:
✅ Gebruik van smeermiddelen met goede luchtafscheidende eigenschappen
- Oliën met een lage luchtretentie zorgen ervoor dat luchtbellen sneller uit de olie verdwijnen.
✅ Regelmatig olie-analyse uitvoeren
- Periodieke controles op oxidatie, viscositeitsveranderingen en varnishvorming helpen om problemen vroegtijdig te detecteren.
✅ Efficiënte luchtbeheersing in het systeem
- Zorg voor afdichtingen en filters die luchtinsluiting minimaliseren.
- Vermijd overmatige schuimvorming door de juiste olie te gebruiken.
✅ Toepassing van anti-oxidanten en additieven
- Sommige hoogwaardige smeermiddelen bevatten additieven die oxidatie en varnishvorming tegengaan.
✅ Temperatuur- en drukschommelingen beperken
- Een stabiele werking van turbines en compressoren vermindert het risico op thermische degradatie van de olie.
Conclusie
Micro-dieseling is een verborgen vijand in turbines en compressoren, maar met de juiste voorzorgsmaatregelen kan de impact sterk worden beperkt. Het kiezen van een hoogwaardig smeermiddel met goede luchtafscheidende en oxidatiewerende eigenschappen is cruciaal. Daarnaast zijn regelmatige monitoring en een doordachte onderhoudsstrategie essentieel om stilstand en kostbare reparaties te voorkomen.
