Требования горной техники к смазочным материалам

Требования к смазочным материалам ведущих производителей горной техники и новые возможности для добывающих компаний подготовили специалисты ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»: Д.А. Соболь, к.т.н., руководитель технического отдела; Р.К. Корчагин и Д.С. Колесниченко, технические специалисты.

Добычу полезных ископаемых сегодня ведут крупные и сложные механизмы, некоторые из которых достигли по-настоящему гигантских размеров. Производители горной техники постоянно совершенствуют свои машины, повышая надёжность, производительность, экономичность и экологичность, — а это напрямую ужесточает требования к смазочным материалам для горной техники.

Общие требования производителей горной техники

На протяжении многих лет компании Caterpillar и Komatsu сохраняют лидерство в производстве машин для горной и строительной промышленности: их совокупная доля рынка составляет около 30%. Важнейшее преимущество этой техники — высокая надёжность, которая во многом зависит от качества смазки узлов и агрегатов. Поэтому обе компании уделяют повышенное внимание требованиям к смазочным материалам и предоставляют клиентам подробные инструкции по смазке: например, инструкция Caterpillar насчитывает более 100 страниц.

Непрерывное совершенствование машин предъявляет к смазочным материалам всё более строгие требования. Компания TOTAL разрабатывает в собственных научно-исследовательских центрах продукты, отвечающие наиболее жёстким требованиям производителей техники, обеспечивающие надёжную защиту узлов и агрегатов и способствующие достижению высоких экономических показателей работы предприятия.

Вязкость моторных масел: SAE для спецтехники

Caterpillar и Komatsu допускают применение моторных масел различных классов вязкости SAE: 15W-40, 5W-40, 10W-30, SAE 30 и др. В России наиболее широко применяются моторные масла для спецтехники класса SAE 15W-40. Но с учётом климатических особенностей большинства регионов РФ оптимальным по температурному диапазону оказывается класс SAE 10W-30.

Масла SAE 10W-30 превосходят SAE 15W-40 по низкотемпературным характеристикам (до –20 °C) и аналогично применяются летом (до +40 °C). Для экстремальных (арктических) условий производители рекомендуют классы SAE 0W-40 (Caterpillar) и SAE 0W-30 (Komatsu).

Komatsu рекомендует SAE 10W-30 и в других узлах — например, в гидравлических системах в широком диапазоне от –20 до +50 °C. Caterpillar придерживается аналогичной позиции, допуская SAE 10W-30 в гидростатических трансмиссиях в диапазоне от –20 до +40 °C. Крупнейший производитель моторов для тяжёлой техники Cummins также не возражает против применения масел SAE 10W-30.

Предубеждение против маловязких масел SAE 10W-30 сохраняется на многих отечественных предприятиях: опасения связаны со способностью масла обеспечить защиту деталей двигателя летом. Однако производители техники такие масла допускают и гарантируют надёжную работу. При сравнении SAE 10W-30 и 15W-40 ключевой показатель — индекс вязкости: чем он выше, тем меньше меняется вязкость при понижении или повышении температуры. Масла SAE 10W-30 могут иметь в полтора раза более высокий индекс вязкости, чем SAE 15W-40, образуя толстую масляную плёнку при высоких рабочих температурах и оставаясь более текучими при низких, что облегчает холодный запуск. Сравнить работоспособность масел несложно — достаточно регулярно анализировать пробы и следить за концентрацией элементов износа.

Рекомендации по интервалам замены масла

В России отчётливо проявляется тенденция к повышению качества топлива, в частности к снижению содержания серы (в отдельных случаях до 50 ppm). Чем выше содержание серы, тем больше агрессивных сернистых продуктов сгорания попадает в масло при работе ДВС. С этими соединениями борются детергентно-диспергирующие (моющие) присадки, а способность масла нейтрализовать продукты сгорания топлива и окисления (все они кислотного типа) характеризуется щелочным числом.

Вступив в реакцию с кислотой, щёлочь расходуется безвозвратно. В определённый момент запас щелочного числа снижается настолько, что присадок уже не хватает для нейтрализации кислот, — и масло необходимо менять, даже если по другим показателям оно кажется пригодным. Высокое содержание серы ускоряет снижение щелочного числа и сокращает интервал замены.

Нужно учитывать и условия эксплуатации: горная техника работает в условиях высокой запылённости, из-за чего масло часто стараются менять чаще. Степень загрязнения во многом зависит от эффективности систем фильтрации воздуха, и современные фильтрующие элементы способны решать эту проблему. При использовании топлива с низким содержанием серы щелочные присадки в меньшей степени расходуются на нейтрализацию продуктов сгорания и в большей — на защиту масла от окисления. Это значит, что интервал замены моторного масла можно увеличить.

Caterpillar рекомендует регулярно анализировать пробы масла, чтобы определять интервал замены индивидуально, так как на работоспособность существенно влияют условия эксплуатации. Выбор смазочного материала определяется содержанием серы в топливе, а решение о продлении срока службы сверх 250 часов принимается только по результатам мониторинга — при его соблюдении интервал может быть увеличен до 500 часов и более. У Komatsu интервал замены определяется уровнем свойств масла и качеством топлива: при работе на топливе с низким содержанием серы и масле высокого уровня свойств (в частности, JASO DH-1) допускается увеличение интервала до 500 м/ч.

Если содержание серы превышает 0,5%, Caterpillar и Komatsu настаивают на обязательном анализе работавшего масла. Другие производители придерживаются той же логики: по инструкции к экскаватору Liebherr срок службы масла продлевается, пока его свойства удовлетворяют требованиям эксплуатации, а интервал устанавливается по результатам лабораторного анализа. Позиция Cummins аналогична позиции Komatsu и Caterpillar — интервал определяется уровнем свойств масла и содержанием серы, с возможностью увеличения до 500 м/ч при условии анализов. КАМАЗ устанавливает поправочный коэффициент к интервалу замены в зависимости от качества масла и содержания серы в топливе. Таким образом, у горнодобывающих компаний открываются новые возможности по оптимизации издержек за счёт расширения интервалов замены.

Увеличение интервалов замены: условия и риски

В структуре затрат на эксплуатацию парка горной техники основные статьи — топливо, техническое обслуживание (включая запчасти) и оплата труда. Применение современных, качественных, пусть и более дорогих смазочных материалов лишь немного увеличивает расходы в общем объёме. При этом увеличение интервала замены не должно сказываться на долговечности моторов — иначе экономический эффект станет резко отрицательным.

Увеличение интервала (например, с 250 до 500 м/ч) существенно сокращает потребление самого масла, снижает трудозатраты на обслуживание и время на замену. Продление интервалов замены масла и фильтров имеет и ряд скрытых преимуществ:

• повышение производительности и снижение потерь продукции;
• сокращение трудозатрат на бумажную работу — планирование, ведение документации;
• сокращение трудозатрат на саму замену масла и надзор за операцией;
• снижение издержек на хранение большого объёма смазочных материалов и входной контроль;
• меньший риск залить неправильный материал и занести загрязнения при каждой замене.

Чтобы продлить интервалы без ущерба для моторов, должны выполняться три условия: качественный смазочный материал (API CI-4, JASO DH-1 и т. п.), отвечающий требованиям эксплуатации; надлежащая работа систем фильтрации воздуха и масла; качественное топливо с содержанием серы 500 ppm и ниже. Для обоснованного продления интервалов необходима регулярная программа мониторинга состояния масел, узлов и агрегатов техники.

Анализ работающих смазочных материалов — один из наиболее эффективных современных способов диагностики состояния узлов и степени их износа. Метод не требует остановки техники, разборки агрегатов и высоких затрат, при этом информативен и точен. Анализировать масла можно как в специализированной лаборатории (наиболее точное оборудование), так и непосредственно на месторождении (более оперативно). Компания TOTAL предоставляет всё необходимое для программы увеличения интервалов замены: смазочные материалы последнего поколения, анализ масел в специализированной лаборатории ANAC или организацию лаборатории на месторождении, а также техническую поддержку и помощь в составлении программы анализов.

Линейка TOTAL для горной промышленности

Компания TOTAL разрабатывает и производит широкий набор смазочных материалов, отвечающих современным требованиям производителей самой разнообразной техники:

• Моторные масла RUBIA WORKS 1000 15W-40, TP MAX 10W-40 и TP STAR MAX FE 10W-30 — классификация API CI-4, официальная лицензия JASO DH-1 (допуск для техники Komatsu и Hitachi), одобрения Cummins и Volvo, соответствие требованиям Caterpillar и Liebherr.
• Трансмиссионно-гидравлические масла Dynatrans AC 10W, 30 и 50 — соответствие спецификациям Cat® TO-4, Komatsu KES 07-868-1, Komatsu Micro-Clutch, одобрения ZF и Allison.
• Минеральные и синтетические редукторные масла CARTER.
• Гидравлические жидкости: летняя AZOLLA ZS, всесезонная EQUIVIS ZS, арктическая EQUIVIS XLT.
• Специальные пластичные смазки Multis Complex и CERAN, в том числе арктические и с молибденом.

Смазочные материалы TOTAL успешно применяются на ряде горнодобывающих предприятий РФ: ОАО «Южный Кузбасс», Коршуновский ГОК, ОАО ХК «Якутуголь» и др. На предприятии ОАО «Сибирский Антрацит» на парке БЕЛАЗов с моторами Cummins KTA50-C применяется моторное масло Total RUBIA TIR 7400 15W-40 с интервалом замены 500 м/ч.

Универсальное масло Total TP STAR MAX FE 10W-30 может применяться одновременно в системах смазки двигателя, силовой трансмиссии и гидравлических системах. Этот энергосберегающий продукт сокращает расход топлива на 2–5% по сравнению со стандартными маслами SAE 10W-40 (и тем более 15W-40), а топливо составляет основную статью эксплуатационных расходов. Например, TP STAR MAX FE 10W-30 применяется в технике компании «Салитар» (Komatsu PC 240LC и PC 350LC) на четырёх песчаных карьерах в Ленинградской области: масло решило проблему преждевременного выхода из строя гидроагрегатов при использовании гидравлического масла ISO VG 46 HVLP, теряющего вязкость, и обеспечивает постоянство вязкости в течение всего срока эксплуатации.

Источник: сайт представительства Total в России.