Att välja det perfekta smörjmedlet för fartyget

Att välja de bästa smörjmedlen för ett fartyg är självklart viktigt. Om ditt val av smörjmedel är helt baserat på lägsta pris, behöver du nog inte läsa mer. Om du läser det här för teknisk information och hur man köper "bästa valuta för pengarna", var god läs vidare.

Petroleumbaserade (mineraliska) oljor finns sedan över hundra år och alla känner till deras prestanda (och begränsningar). Även om de tidigare användes för "speciella" användningsområden var de syntetiska smörjmedlen, när de började masstillverkas på 1960-talet, dyrare men "marknadsfördes" som smörjmedel med högre effekt och längre livslängd än mineraloljor. När miljökrav började införas för smörjmedel (smörjmedel som inte var avsedda för motorer) för att undvika föroreningar genom fartyg blev urvalet ännu svårare och förvirrande.

Basoljorna i smörjmedel som i allmänhet räknas som miljövänliga är så kallade EAL:er – Environmentally Acceptable Lubricants:

• Triglycerider, oftast kallade vegetabiliska oljor
• Polyakylenglykoler, kort polyglykoler
• Polyalfaolefiner eller syntetiska kolväten (syntetiska mineraloljor)
• Syntetiska estrar – två klasser: helmättade och omättade estrar

Eftersom kritiska delar av fartygets system för drivning, styrning och stabilitet är beroende av välfungerande EAL:er för att kunna segla till amerikanska vatten och i framtiden till de farligare polarregionerna är rätt val av smörjmedel avgörande. Det finns ett nästan oöverskådligt utbud av EAL:er som hävdar att just de är mer miljövänliga, håller längre och är billigare – men vad får man egentligen för sina pengar? Hur avgör man vilken basolja man ska välja? Och vilken leverantör av denna typ av basolja ska man välja om det finns flera leverantörer?

För det första: om vi tar de olika EAL:ernas miljöegenskaper som "givna" och bortser från dem i ekvationen, så blir beslutsprocessen enklare. Den biologiska nedbrytningstiden skiljer sig åt mellan de olika smörjmedlen (minimigränsen ligger på 60 % biologisk nedbrytning på 28 dagar, men vissa är mer miljövänliga och bryts ned med mer än 70 % på denna tid) och vissa EAL:er är tyngre än söt- och saltvatten och sjunker därför, vilket inte är särskilt miljövänligt. De smörjmedel som klarar den föreskrivna tiden för biologisk nedbrytning, som är minimalt toxiska för det marina livet, och som inte ansamlas i havslevande djurs organ och tas upp i näringskedjan, kan övergå till nästa runda i urvalsprocessen. För det andra – och detta är svårare att beräkna – har vi smörjmedlets prestanda. Vad behöver man tänka på när man väljer smörjmedel? Om vi använder oss av en Formel 1-bil som exempel... Hur väl den här bilen presterar beror i första hand på chassit, motorn/växellådan, och hur väl den klarar sig igenom loppet – och självklart på föraren.

Hur är en olja, och hur är en Formel 1-bil?

Grundoljan är chassit, med en inneboende stabilitet. Egenskaperna hos oljans chassi är bland andra: viskositetsstabilitet (i normalfallet oljans viktigaste egenskap), åldersstabilitet, lågtemperaturflöde, korrosionsskydd, kompatibilitet med material som kommer i kontakt med oljan, effekt av eventuell vatteninträngning (hydrolys och demulgeringsförmåga), densitet (vissa syntetiska oljor kan väga upp till 25 % mer än mineraloljor, vilket innebär att den extra vikten måste kompenseras genom kraftigare tankar/rörstöd) – och sist men inte minst, avdunstningsförlust, vilket betyder att en del av oljan som ni har betalat för avdunstar till luften (potentiellt upp till 18 % viktförlust med vissa mineraloljor) så att påfyllningen inte direkt blir "billig"! Syntetiska smörjmedel har en låg avdunstningsförlust vilket leder till att de högre kostnaderna kompenseras för till viss del.

Motorn/växellådan är oljans konstruerade effekt – valet av tillsatser för att komplettera basoljan: för att öka viskositeten eller sänka flytpunkten ytterligare för drift vid låga temperaturer, för att ge skjuvningsstabilitet (ett smörjmedels skjuvningsstabilitet är dess beständighet mot viskositetsändringar vid mekanisk (skjuvnings-)belastning); slitageskydds- och högtryckstillsatser; för att ändra friktionsegenskaperna för lägre friktion eller tillhandahålla kontrollerad friktion för våta kopplingar. Basoljan måste dessutom kunna lösa upp tillsatsen väl så att tillsatserna inte separeras.

Tillförlitlighet och lång livslängd uppnås genom kombinationen av högpresterande chassi och motor/växellåda och är summan av:

• basoljans viskositets- och skjuvningsstabilitet – utan något behov av viskositetsförbättrare som kan
• brytas ned åldersbeständigheten – oxidation och termisk belastning – inget bildande av beläggning eller gummering
• att tillsatsernas dispersion är stabil och inte separeras eller filtreras ut
• kompatibiliteten med tätningar, metaller och ytbehandlingar, för att inte orsaka komponentnedbrytning, -defekter eller -korrosion
• beständighet mot kontaminering – andra oljor och vatten – för att inte orsaka emulsioner som inte kan separera vattnet utan vidare och som kan leda till bakterietillväxt, dålig lukt och korrosion

Det tredje och enklaste valet handlar om KOSTNADERNA för inköp av smörjmedlet – om man, som vi redan har nämnt, baserar valet på det lägsta priset kan man välja mer prisvärda (med lägre effekt) basolje-"blandningar". Men om man ser på lite längre sikt är det just här som en olja som fungerar tillförlitligt under hela sin livslängd kan löna sig.
Originaltillverkare (OEM) av marina drivsystem, operatörer och varv har under de senaste åren samlat information om prestandaproblem i samband med användning av EAL:er. Många originaltillverkare uppger att EAL:er är tekniskt olämpliga, i syfte att möjliggöra vidare användning av mineraloljor medan de samlar in mer information. Vissa har dock kommit så långt att de har kunnat fatta beslut om vilka basoljor som till sin natur lämpar sig för användning i utrustning i marina miljöer. Problem som...

• Högre oljeviskositet – till följd av dålig termisk stabilitet
• Lägre oljeviskositet – till följd av skjuvningsinstabilitet
• Slem och dålig lukt – till följd av vattenkontaminering och oxidation
• Beläggning på och gummering av systemet – till följd av termisk sönderdelning
• Korrosion på invändiga delar – till följd av smörjmedlets hygroskopiska beskaffenhet
• Överhettning av drivsystem – ifrågasättande av oljefilmens tjocklek och friktionsegenskaper
• Dålig filtrerbarhet
• Svårigheter att ställa om från mineraloljor

...har uppträtt när det gäller vissa typer av EAL:er. Alla dessa problem leder till mer frekvent övervakning av systemet/smörjmedlet, påfyllning av smörjmedel, underhåll, tömning av systemet, nypåfyllning och transport/avfallshantering av den gamla oljan. Det här är de uppenbara direkta kostnaderna för användning av oljor av lägre kvalitet – för att inte tala om de dolda administrativa kostnaderna för att hantera alla dessa processer för övervakning/inspektion/provning/tester/efterbeställning och logistik, och för uteblivna intäkter till följd av maskinstillestånd/störningar.
Idag ligger helmättade syntetiska estrar i "topp" och leder vägen inom tillverkning av högpresterande smörjmedel för fartygsbyggnad, med den ytterligare fördelen att de är miljövänliga och minskar era kolspår (nästan – OK, de minimalt toxiska prestandatillsatserna är dyrare än de som används i toxiska mineraloljor). Dokumenterad övervakning av användningen av mättade syntetiska estrar i praktiken, visar att man inom alla användningsområden för vätskor/smörjmedel – framför allt när det gäller hydraulik och växellådor – kan uppnå en 10 gånger längre livslängd än mineraloljor.

Smörjmedelstillverkarnas uppgift är att informera er om de viktigaste prestandaindikatorerna i deras smörjmedel – fråga dem. PANOLIN, Schweiz, tillverkar helmättade syntetiska ester-smörjmedel (HEES) som samtliga uppfyller US EPA VGP och som lämpar sig för alla de behov som finns när det gäller smörjning av fartyg, och är dessutom tillgängliga världen över.

Bild 1: Viskositet utom kontroll – högre viskositet i smörjmedel med dålig temperatur- och oxidationsstabilitet

Bild 2: PATRIOT, oceangående följefartyg och brandbogserbåt i USA, använder smörjmedel från PANOLIN i sina kraftfulla bogser- och räddningsvinschar som kräver en hög och jämn effekt. Med tillstånd av Marine Towing of Tampa

Källa: Marine and Offshore Technology aug 2016
Skapad av: Phil Cumberlidge, chef för affärsområdet PANOLIN GREENMARINE
Översättning: Translingua

• Marine & Offshore Technology
• Link (engelska) marineoffshoretechnology.net

• Photo