Aanbeveling bij het gebruik van milieuvriendelijkere smeermiddelen

Transcriptie

1 Aanbeveling bij het gebruik van milieuvriendelijkere smeermiddelen Geschreven door P.M. Steenaard Directeur Van Meeuwen Smeertechniek B.V. Weesp, maart 2003

2 INHOUDSOPGAVE 1. Inleiding Introductie Waarom deze aanbeveling? Scope Definities Richtlijn en aanbevelingen voor het gebruik Soorten smeermiddelen Diverse typen...4 Natuurlijke esters...4 Synthetische esters...4 Polyglycolen Installaties geschikt maken Risico s De risico s Ontvangst van de milieuvriendelijkere smeermiddelen Machine of procedure fouten Onjuist onderhoud Acties en activiteiten om risico s te verkleinen tot een acceptabel niveau Leverancierscontract Keuze van afdichtingmateriaal Niet geschikte materialen voor componenten Aanbeveling voor het percentage conventionele olie bij omschakelen Filter materialen Toegestane percentage water Het stolpunt van de olie Technische eisen aan hydraulische milieuvriendelijkere oliën Vervangen van conventionele door milieuvriendelijkere smeermiddelen...12

3 1. Inleiding 1.1 Introductie Teneinde vervuiling van de omgeving door smeermiddelen te beperken wordt door het ministerie van VROM het gebruik van milieuvriendelijkere smeermiddelen aanbevolen. Het voorkomen dat smeermiddelen in het milieu terecht kunnen komen heeft echter de eerste prioriteit. Immers ook milieuvriendelijkere smeermiddelen zijn nog steeds milieubelastend; zij het in mindere mate. Zeker waar een verhoogd (niet af te dekken) risico aanwezig is dat smeermiddelen op enig moment onvoorzien in het milieu terecht komen dienen milieuvriendelijkere smeermiddelen toegepast te worden. 1.2 Waarom deze aanbeveling? In vele toepassingen waar smeermiddelen worden gebruikt zal door verlies van deze smeermiddelen het milieu worden belast. De wet bodembescherming 1987 zegt dat voorkomen moet worden dat smeermiddelen in het milieu terechtkomen. Indien dit toch gebeurd moeten de smeermiddelen opgeruimd worden en de vervuiling moet worden gemeld. Een aantal voorbeelden is: Hydraulische installaties Centrale vetsmeersystemen van vrachtauto s Tweetaktmotoren Kettingzagen Railsmering Aandrijfkettingen Staalkabels Open tandwielen Schroefassen van schepen Onderwater gesmeerde lagers Om milieuvriendelijkere smeermiddelen goed te kunnen gebruiken moeten installaties hiervoor geschikt gemaakt worden. Deze aanbeveling is bedoeld om constructeurs, eindgebruikers en onderhoudsmonteurs de benodigde informatie te geven. De keuze van het type minder milieu belastend smeermiddel is ook sterk afhankelijk van de gebruiksintensiteit, en de gebruiksomstandigheden. 2. Scope Deze aanbeveling omschrijft de algemene maatregelen die nodig zijn om milieuvriendelijkere smeermiddelen te gebruiken in ongebruikte en bestaande installaties. Ook wordt gewezen op problemen die met de installaties kunnen ontstaan en hoe de risico s tot een acceptabel niveau kunnen worden verkleind of voorkomen kunnen worden. De meest voorkomende types milieuvriendelijkere smeermiddelen zullen worden behandeld. De keuze van het type minder milieu belastend smeermiddel is afhankelijk van de gebruiksintensiteit en de gebruiksomstandigheden. 3. Definities Door VROM is bepaald aan welke eisen milieuvriendelijkere smeermiddelen tenminste moeten voldoen. Dit houdt in dat de biologische afbreekbaarheid van het eindproduct volgens de testen

4 OECD 301D en 301B minimaal 60% moet zijn in 28 dagen. Het restproduct moet afgebroken worden voor meer dan 90% in 28 dagen. Dit moet in een test naar keuze worden aangetoond. Om de toxiciteit van smeermiddelen die in het milieu komen te beperken is een resultaat gewenst EC/LC 50 niet lager dan 1 mg per liter. 4. Richtlijn en aanbevelingen voor het gebruik 4.1 Soorten smeermiddelen Daar door VROM het begrip milieuvriendelijker is gerelateerd aan de mate van biologische afbreekbaarheid en het ontbreken van giftigheid kan het smeermiddel van elke grondstof zijn vervaardigd. 4.2 Diverse typen Natuurlijke esters Natuurlijke esters zijn omkeerbare producten en worden ook wel tri-glyceride genoemd. Ze worden gemaakt van zaden uit diverse planten te winnen door deze uit te persen en de olie te raffineren. De belangrijkste groep zijn de raapzaadoliën uit koolzaadplanten. Ze zijn uitstekend biologisch afbreekbaar en bezitten goede smeereigenschappen. Raapzaadoliën zijn laag toxisch. De mengbaarheid met minerale hydraulische oliën is goed. Nadelen van raapzaadoliën zijn het beperkte temperatuurbereik tot 60 C en de relatief korte levensduur. Als de olie verouderd kan ze snel indikken. Esters kunnen niet goed tegen vocht. Synthetische esters Synthetische esters worden gemaakt uit natuurlijke esters of door reactie van alcoholen en vetzuren. Ze zijn snel biologisch afbreekbaar. Door de hoge viscositeitindex zullen esters bij lage temperaturen en hoge temperaturen gebruikt kunnen worden. Ze zijn laag toxisch en smeren uitstekend. Synthetische esters hebben een lange levensduur en zijn daardoor duurzaam in het gebruik. De mengbaarheid met minerale olie is goed. Nadelen van synthetische esters zijn de gevoeligheid voor vocht en de aantasting van sommige afdichtingmaterialen en verfsoorten. Polyglycolen Polyalkyleen glycolen zijn co-polymeren van oxiden van ethyleen en propyleen. Deze smeervloeistof kenmerkt zich door een volledige oplosbaarheid in water. Ze zijn minder goed biologisch afbreekbaar dan esters maar voldoen aan de eisen van VROM. De toxiciteit is laag. In koud water oplosbare polyalkyleenglycolen zijn zeer goede smeermiddelen. De viscositeitindex is van naturen erg hoog zodat de smeervloeistof bij lage temperaturen en hoge temperaturen gebruikt kunnen worden. Op wateroppervlakken zal het geen olielaag vormen. Hierdoor ontstaat geen oever vervuiling en worden flora en fauna niet aangetast. De olie is hierdoor wel moeilijker te bestrijden. Milieutechnisch gezien is het vaak beter om het olieverlies te bestrijden, dan om het te laten afbreken omdat dit een hogere milieubelasting geeft. Polyalkyleen glycolen zijn niet mengbaar met minerale olie. Asfalt zal door polyglycol niet worden aangetast. Bij lekkage op asfalt is dit een voordeel. Nadelen van polyalkyleen glycolen zijn de agressiviteit op verfsoorten die drogen aan de lucht. Verf die droogt door twee componenten is meestal wel geschikt. Aanbevolen wordt

5 epoxyverf en epoxyprimer te gebruiken. Omdat polyalkyleenglycol een alcohol is kan het de huid ontvetten. Hierdoor ontstaat snel irritatie van de huid. Dit is te voorkomen door regelmatig te wassen met koud water en zeep en de huid te verzorgen met een vochtinbrengende crème. Sommige afdichtingmaterialen zijn niet geschikt. Omdat polyalkyleen glycolen vocht opnemen moeten materialen die niet tegen vocht kunnen zoals papier en kurk vermeden worden. Tank voorzien van epoxyverf en primer 4.3 Installaties geschikt maken Alvorens milieuvriendelijkere smeermiddelen te gaan gebruiken moeten de installaties hiervoor geschikt gemaakt worden. Voor elk type smeermiddel gelden ander aanbevelingen. Door het nemen van de juiste maatregelen kunnen milieuvriendelijkere smeermiddelen in geschikt gemaakte gesloten systemen vaak veel langer mee dan conventionele smeermiddelen. Hierdoor zijn ze behalve een voordeel voor het milieu ook economisch aan te bevelen. De levensduur is sterk afhankelijk van het gebruik: Hoge gebruiksintensiteit, hoge drukken en hoge temperaturen (levensduur : maanden) Lage gebruiksintensiteit, lage drukken, lage temperaturen (levensduur : tientallen jaren) 5. Risico s Indien bestaande installaties niet goed gereinigd worden en aangepast voor het gebruik van milieuvriendelijkere smeermiddelen kan aantasting van verf, afdichtingen, filters en componenten ontstaan. Mengen van verschillende soorten kan leiden tot een chemische reactie waarmee de installaties vervuilen. Een te hoog percentage vocht in het smeermiddel kan problemen veroorzaken. Een aantal risico s is gegroepeerd. 5.1 De risico s Ontvangst van de milieuvriendelijkere smeermiddelen a. Verkeerde keuze van het type smeermiddel b. Verkeerde aanduiding en labels op de verpakking c. Verpakkingen zijn niet goed gesloten en beschadigd tijdens het vervoer d. Milieuvriendelijkere smeermiddelen voldoen niet aan de specificatie

6 5.1.2 Machine of procedure fouten a. Geen geschikte verf in tanks en andere componenten b. Verkeerde afdichtingmaterialen c. Installatie niet goed gespoeld waardoor te veel conventionele olie is achtergebleven d. Filtermateriaal niet geschikt e. Componenten niet geschikt f. Peilglazen niet geschikt g. Geen rekening houden met het soortelijk gewicht van de olie bij de berekening van hydraulische pompcapaciteit en diameter van leidingen h. Geen maatregelen om vocht te weren Onjuist onderhoud a. Te lange standtijd van het smeermiddel b. Onjuiste vulgraad, meestal overvullen van reservoirs en lagers c. Mengen van diverse typen d. Gebruiken van het verkeerde product of viscositeit e. Niet merken van smeerpunten f. De juiste procedures niet volgen g. Onvoldoende informatie of opleiding van onderhoudspersoneel 5.2 Acties en activiteiten om risico s te verkleinen tot een acceptabel niveau In dit hoofdstuk zullen de oplossingen voor de voorkomende risico s omschreven worden. Cilinders klaar voor montage, afgedopt Leidingen gespoeld en afgedopt Gespoelde en voorgemonteerde zuigerstangen. Tankdop met overdruk 0,3 bar voorkomt vocht

7 Vulinrichting gescheiden voor bio olie Voorgemonteerde olietank met speciaal peilglas-filter vulopening en manometer Manifold block, geschikt voor bio olie Droger, gemonteerd op de tank voor ester basis oliën Droger voor olie op ester basis

8 5.2.1 Leverancierscontract Voorafgaand aan de ontvangst van milieuvriendelijkere smeermiddelen wordt aanbevolen om met de leverancier een contract te sluiten waarin tenminste de volgende zaken geregeld zijn: De leverancier van milieuvriendelijkere smeermiddelen garandeert dat de smeermiddelen tenminste aan de volgende eisen voldoen: Alle milieuvriendelijkere smeermiddelen moeten voldoen aan de eisen vastgelegd door VROM. Hydraulische olie moet op de VAMIL lijst (VROM) voorkomen. De samenstelling en/of specificatie van het smeermiddel zal niet worden veranderd zonder evaluatie. Indien het smeermiddel voorkomt op de VAMIL lijst moet dit opnieuw worden geregistreerd Alle leveringen zullen in nieuwe en goed gesloten verpakkingen worden geleverd, geschikt voor het transport en beschermd tegen aantasting van de kwaliteit. Verpakkingen moeten correct gelabeld worden. Geleverde smeermiddelen die niet correct zijn verpakt zullen worden geweigerd. In het geval de geleverde milieuvriendelijkere smeermiddelen niet worden goedgekeurd zullen ze op kosten van de leverancier worden teruggestuurd Naam en adres leverancier Contact persoon dagelijks en buiten kantoortijd Handtekening voor akkoord, Overdag Buiten kantoortijd Naam: Naam: Telefoon: Telefoon: Fax: Fax: Datum: Functie: Naam: Handtekening: Keuze van afdichtingmateriaal De juiste keuze van afdichtingmaterialen is afhankelijk van de typen milieuvriendelijkere smeermiddelen, van de bedrijfstemperatuur en van de bedrijfsomstandigheden. De verandering in hardheid, gemeten in Shore-A, wordt gedurende 1000 uur getest bij 80 C en 100 C (DIN ) Aanbevolen testresultaat is ongeveer 10. De verandering van het volume (DIN ) wordt in % gemeten. Aanbevolen wordt een verandering van 3 tot +10. Als smeermiddelen worden gebruikt op basis van natuurlijke esters kan tot een temperatuur van 60C de elastomeren AU-NBR en HNBR worden gebruikt. FPM is ook een goede keus maar wordt meestal niet ingezet omdat FPM vooral toepassing vind bij hogere temperaturen en daar zijn natuurlijke esters niet geschikt voor.

9 Smeermiddelen op basis van een synthetische ester kunnen het beste worden afgedicht met AU-NBR-HNBR en bij hogere temperaturen dan 60 C met HNBR of FPM Bij toepassing van polyalkyleenglycolen is tot 60 C AU-NBR-HNBR een goede keuze. Bij hogere temperaturen HNBR en FPM. Afdichtingelastomeer op basis van PUR wordt niet aanbevolen omdat PUR niet goed bestendig is tegen water. Polyglycolen trekken water aan. Indien toch afdichting met PUR gewenst is kan het beste aan de leverancier worden gevraagd of dit bestendig is tegen polyglycol. Sterk vernette PUR is namelijk wel goed bestendig. Type smeermiddel Bedrijfstemperatuur Afdichtmateriaal Raapzaadolie (natuurlijke ester) Tot 60 C AU-NBR-HNBR Synthetische ester Tot 60 C AU-NBR-HNBR > 60 C HNBR-FPM Polyalkyleenglycol Tot 60 C AU-NBR-HNBR > 60 C HNBR-FPM AU = Polyurethaan NBR = Acrylnitril-Butadien-Rubber HNBR = Gehydreerde Acrylnitril-Butadien-Rubber (S type) FPM = Fluor Rubber PUR = Polyurethaan Afdichtingen bestendig tegen milieuvriendelijkere olie Ventiel voorzien van afdichtingen voor bio olie

10 5.2.3 Niet geschikte materialen voor componenten Niet alle materialen zijn geschikt in combinatie met milieuvriendelijkere smeermiddelen. Als een natuurlijke ester wordt gebruikt moeten geen componenten van koper, zink of tin worden toegepast. Ook legeringen van deze materialen kunnen problemen veroorzaken. Bij gebruik van synthetische esters moeten ook componenten van koper, zink en tin worden vermeden. Polyalkyleenglycolen moeten niet in combinatie met koper, zink, tin en aluminium worden gebruikt. Type milieuvriendelijker smeermiddel Raapzaadolie (natuurlijke ester) Synthetische ester Polyalkyleenglycol Materialen die niet kunnen worden gebruikt Koper, zink, tin Koper, zink, tin Koper, zink, tin, aluminium Aanbeveling voor het percentage conventionele olie bij omschakelen. Een installatie die op conventionele minerale olie werkt en moet worden omgeschakeld op milieuvriendelijkere olie moet worden gespoeld. Raapzaadolie en synthetische esters zijn oplosbaar in minerale olie. Polyglycol daar aan tegen is niet oplosbaar in minerale olie en zal, indien hiermee gemengd, in twee lagen afscheiden. De minerale olie gaat vanwege een lager soortelijk gewicht op de polyglycol drijven. Na de spoelprocedure kan een te hoog percentage conventionele olie afgeroomd worden na stilstand van de olie gedurende 24 uur. Omdat additieven chemisch kunnen reageren is een goede spoelprocedure aan te bevelen. Het aanbevolen percentage achtergebleven conventionele olie in een installatie die is omgeschakeld op raapzaadolie of synthetische ester is maximaal 2%. Het aanbevolen percentage achtergebleven conventionele olie in een installatie die is omgeschakeld op polyalkyleenglycol is maximaal 1%. Type milieuvriendelijker smeermiddel Maximum percentage achtergebleven conventionele olie na de spoelprocedure Raapzaadolie (natuurlijke ester) 2% Synthetische ester 2% Polyalkyleenglycol 1% Filter materialen Verzinkte filtermaterialen moeten niet worden gebruikt bij alle typen milieuvriendelijkere smeermiddelen. Aanbevolen wordt metaalgaas filters toe te passen en geen papier. Zeker polyglycolen zijn ongeschikt voor papierfilters omdat ze vocht aantrekken waardoor papierfilters dicht slaan. Ook kurk als afdichtingmateriaal is voor polyglycolen om die reden niet geschikt.

11 Retourfilter, geschikt voor bio-olie, met glasfiberelement 3µ Toegestane percentage water Indien milieuvriendelijkere smeermiddelen worden toegepast in reservoirs en oliecirculatiesystemen zoals hydrauliek, moet voorkomen worden dat water de olie contamineert. Natuurlijke esters en synthetische esters zullen hydroliseren zodra water de olie vervuilt. Hydroliseren is het scheiden van de beide basis componenten vetzuren en alcoholen. Hydrolyse kan voorkomen worden als een silicagell droger in de tank wordt gemonteerd. Polyglycolen zijn vloeistoffen die water kunnen oplossen. Daarom neigen ze ernaar water aan te trekken. Indien de polyglycol voldoende beschermt is tegen corrosie door toepassen van de geschikte additieven is dit geen probleem. Indien polyglycol wordt gebruikt is het installeren van een silicagel droger niet aan te bevelen. Type milieuvriendelijker smeermiddel Raapzaadolie (natuurlijke ester) Synthetische ester Polyalkyleenglycol Maximum toegestane watergehalte in de olie 1000 mg per kg 1000 mg per kg 5000 mg per kg Het stolpunt van de olie Indien milieuvriendelijkere smeermiddelen worden toegepast in reservoirs en oliecirculatiesystemen zoals hydrauliek, is het stolpunt van belang. Het stolpunt van de olie is afhankelijk van de viscositeit. Bij 0 C mag een maximale viscositeit niet worden overschreden. Natuurlijke ester ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 Max. Viscositeit bij 0 C Synthetische ester ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 Max. Viscositeit bij 0 C Polyglycol ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 Max. Viscositeit bij 0 C

12 6. Technische eisen aan hydraulische milieuvriendelijkere oliën Om hydraulische installaties te beschermen tegen corrosie van staal en koper moet de olie volgens het DIN en DIN norm geen corrosie veroorzaken. Dit wordt in de specificatie aangegeven met corrosie 0 De hydraulische olie moet voldoende luchtafscheidend vermogen hebben. Dit wordt getest volgens DIN De test wordt uitgevoerd bij 50 C. ISO VG 22 en ISO VG 32 oliën moeten in 7 minuten lucht hebben afgescheiden. De hogere viscositeiten ISO VG 46 en ISO VG 68 mogen er maximaal 10 minuten over doen. De mechanische belastbaarheid geeft de smeereigenschappen weer. Er worden twee testen uitgevoerd. 1. FZG (DIN ) De slijtage van twee tandwielen wordt in belastingstrappen gemeten met de FZG testmethode Voor de oliën met ISO VG 22 en 32 wordt minimaal belastingstrap 7 aanbevolen, de oliën met ISO VG 46 en 68 minimaal belastingstrap Vickers test (DIN ) Bij de Vickers pomptest wordt de slijtage in mg gewogen van de ring en de vleugel. De ring mag niet meer slijtage vertonen dan max. 120 mg. De vleugel mag niet meer slijtage vertonen dan 30 mg. De testgegevens worden door de leverancier op de specificatiebladen aangegeven. 7. Vervangen van conventionele door milieuvriendelijkere smeermiddelen In de volgende stroomschema s wordt stapsgewijs aanbevolen welke procedures gevolgd moeten worden om conventionele smeermiddelen te vervangen door milieuvriendelijkere smeermiddelen. De smeermiddelen leverancier kan u met de nieuwste technieken behulpzaam zijn. Het wordt aanbevolen om de vervanging te controleren door monster analyses om na te gaan of de vervanging effectief en efficiënt is gebeurd.

13

14

15