Analiza możliwości wykorzystania aparatu PetroOxy do oznaczania stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych metodą RSSOT (Rapid Small-Scale Oxidation Test)

W warunkach eksploatacji smar podlega działaniu szeregu czynników, które powodują jego destrukcję. Smar spełniający swoje podstawowe funkcje w układzie smarowania narażony jest przede wszystkim na działanie wysokiej temperatury, a dominującym procesem starzenia, bezpośrednio wpływającym na okres użytkowania smaru, jest utlenianie. Stabilność termooksydacyjna ma decydujący wpływ na jakość i długość czasu pracy smarów w węzłach tarcia i układach smarowania. W 2018 r. ukazała się nowa procedura badawcza określająca stabilność oksydacyjną smarów plastycznych według normy ASTM D8206 (Standardowa metoda badania stabilności oksydacyjnej smarów – szybki test utleniania w małej skali RSSOT). Metoda badania polega na umieszczeniu badanej próbki smaru plastycznego w ilości 4,00 g (±0,01 g) w szklanym naczynku. Powierzchnia smaru znajdującego się w naczyniu reakcyjnym musi być dobrze wyrównana. Proces ten należy przeprowadzić w temperaturze otoczenia. Szklane naczynie ze smarem plastycznym wkłada się do komory reakcyjnej aparatu badawczego i napełnia komorę tlenem do ciśnienia 700 kPa (±5 kPa). Komora reakcyjna jest ogrzewana do zadanej temperatury (140°C lub 160°C). Ciśnienie w naczyniu jest rejestrowane w odstępach 1 s. Badanie prowadzi się do osiągnięcia punktu końcowego, czyli spadku ciśnienia o 10% od wartości maksymalnej. Test trwa od kilku minut do maksymalnie kilku godzin – w zależności od właściwości badanego obiektu. Artykuł omawia różnice w ocenie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych oznaczanej wg metody ASTM D8206 z wykorzystaniem dwóch różnych aparatów: PetroOxy i RapidOxy 100. Budowa i sposób działania obu aparatów są zbliżone i zgodne z wymaganiami wyżej wymienionej normy, jednak wyniki uzyskane przy ich wykorzystaniu nie mieszczą się w odtwarzalności metody. W artykule została przedstawiona próba wyjaśnienia przyczyn tego zjawiska.

Under operating conditions, the grease is subject to factors that cause its destruction. The grease fulfilling its basic functions in the lubrication system is primarily exposed to high temperatures. The predominant aging process which directly affects the service life of the grease is oxidation. Thermal oxidation stability has a decisive influence on the quality and duration of lubricating greases service life in friction nodes and lubrication systems. In 2018, a new test procedure to determine the oxidation stability of plastic greases according to ASTM D8206 (Standard Test Method for Oxidation Stability of Lubricating Greases – Rapid Small-Scale Oxidation Test RSSOT) was published. The test method relies on placing a lubricant sample (4.00 ±0.01 g) in a glass vessel at ambient temperature. A glass vessel with grease is placed in the reaction chamber of the test apparatus and the chamber is filled with oxygen to a pressure of 700 ±5 kPa. The reaction chamber is heated to a preset temperature (140 or 160°C). The pressure in the vessel is recorded at intervals of 1 s. The test is carried out until the end point is reached, which is a pressure drop of 10% from the maximum value. The test lasts from a few minutes to a maximum of several hours depending on the properties of the tested object. This paper discusses the differences in the evaluation of the thermo-oxidative stability of plastic greases determined according to the ASTM D8206 method, using two different apparatuses: PetroOxy and RapdOxy 100. The construction and operation of both instruments is similar and conforms to the requirements of the above-mentioned standard, however, the obtained results of tests performed with these instruments are not consistent with the reproducibility of the method. The article attempts to explain the causes of this phenomenon.