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Steigender Kalziumgehalt in Schmierölen

Wir lassen regelmäßig die Umlaufschmierungen durch Ölanalysen überwachen. Dabei ist uns aufgefallen, dass in einigen Anlagen der Kalziumgehalt stetig ansteigt, obwohl im Frischöl kein kalziumhaltiges Additiv vorhanden ist. Welche Ursache kann das haben? Gibt es einen Warnwert für Kalzium, ab dem ein Öl gereinigt oder gewechselt werden muss?

 

OELCHECK antwortet:

Umlaufschmieröle und Industriegetriebeöle enthalten, bis auf wenige Ausnahmen, keine oder nur sehr geringe Anteile an Kalzium. In Motorenölen und den meisten zinkhaltigen Hydraulikölen ist dagegen Kalzium als Additiv vorhanden. Es soll Verunreinigungen ablösen und in Schwebe halten. Da die Schmierstoffhersteller üblicherweise keine Informationen über die Additivkonzentration zur Verfügung stellen, kann im Zweifelsfall der „natürliche“ Kalziumgehalt eines Frischöls ermittelt und mit den Werten des Gebrauchtöls verglichen werden.Für einen deutlich erhöhten oder ansteigenden Kalziumgehalt kommen mehrere Ursachen in Frage:

  • Eintrag von kalziumhaltigem Staub, wie Kalk oder Zementstaub
  • Rückstände aus mineralienhaltigem bzw. „additiviertem“ Wasser
  • Vermischung mit einem hoch-kalziumhaltigen Öl
  • Eintrag eines Schmierfettes bzw. einer Montagepaste.

Aus dem Zusammenspiel der außerdem über 20 ermittelten Einzelwerte, kann fast immer auf die genaue Ursache des Kalziumanstiegs in einer Ölprobe geschlossen werden.Falls eine Ölprobe unzulässig hohe Kalziumwerte aufweist, gehen die erfahrenen OELCHECK-Tribologen im Rahmen einer Diagnose selbstverständlich darauf ein und kommentieren einen ungewöhnlichen Trendverlauf. Je nachdem, welche Unregelmäßigkeiten in einer Probe nachgewiesen werden, deuten diese auf bestimmte Ursachen hin. Die typischen Zusammenhänge zeigt untenstehende Checkliste.Wegen der stark unterschiedlichen Ausgangslagen kann es aber keinen allgemein gültigen Warn- und Grenzwert für Kalzium in einer Gebrauchtölprobe geben. Auch die Veränderungen lassen sich nicht durch starre Werte oder prozentuale Veränderungen eingrenzen, weil es zu viele verschiedene Ursachen bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Anlagen gibt. Die erfahrenen OELCHECK-Tribologen berücksichtigen deshalb bei starker Veränderung des Kalziumanteils auch die Ölsorte, den Maschinen- oder Anlagentyp und den Trendverlauf bei ihrem Kommentar des Laborberichts. Je nach der Ursache bzw. Herkunft des Kalziums schlagen sie dann z.B. eine bessere Filterung oder einen kompletten Ölaustausch vor.

Grund, Ursache Begleitumstände
kalziumhaltiger Staub wie Kalk-, Gesteins-, Straßen- oder Zementstaub Gleichzeitiger Anstieg der typischen "Staubwerte" wie Bor oder Aluminium beim Zement, Silizium beim Straßen- oder Gesteinsstaub. Verschleiß an allen ölbenetzten Komponenten wegen abrasiv wirkenden Staubpartikeln
"Hartes" Wasser wie Leitungs- oder Schmutzwasser. Speisewasser, das speziell mit kalziumhaltigen Zusätzen inhibiert wurde Erhöhte Werten von Mineralien und Salzen, die als Härtebildner im Wasser vorhanden sind, wie z.B. Kalium, Natrium oder Magnesium. Wassergehalt, aber Wasser kann verdampft sein. Korrosion (lkleine Partikel, nicht magnetisierbar) am Metallen.
Vermischung mit einem Öltyp, der einen hohen Kalziumgehalt als dispergierend wirkendes Additiv enthält Änderung von weiteren Additiven. Viskositätsänderung, anderer Viskositätsindex. Hinweise aus dem FT-IR-Spektrum. Farbunterschied.
Vermischung mit Schmierfett auf Ca-, Li-Ca- bzw. Ca-Complex-Basis Veränderung weiterer Additivelemente, ohne signifikante Viskositätsänderung. Wenig Verschleiß. Hohe Anzahl relativ großer (beim OPA nichtmetallischer) Partikel. Der Ca-haltige Fettverdicker ist optisch in der Elementenanalyse oder dem FT-IR-Spektrum sichtbar.

Typische Kalziumwerte in mg/kg (ppm) verschiedener Öltypen

Industrieöle
CLP-Getriebeöle 0 - 5
Spezialgetriebeöle 50 - 1200
Umlaufschmieröle 0 - 10
Spülöle 0 - 1500
Hydrauliköle
HLP-Hydrauliköle

Zn-haltig

15 - 80
HLP-Hydrauliköle

Zn-frei

0 - 5
HLP-D Hydrauliköle 100 - 800
SAE Hydrauliköle 600 - 1000
Bioöle 0 - 5
Motorenöle
Benzin-Motorenöle 1200 - 2000
Diesel - Motorenöle 2800 - 4000
Gasmotorenöle 250 - 600
Schiffsmotorenöle 8000 - 25000
Quelle:

ÖlChecker Sommer 2008, Seite 12