obr3tV dnešnej elektronickej dobe vládne taká predstava, že papierenský priemysel je na ústupe, stagnuje. Je to dané možno tým, že veľa obchodných operácií i samotná komunikácia v obchode čí s úradmi sa uskutočňuje bez použitia papierových dokladov. Opak je však pravdou. Spotreba papiera a papierenských výrobkov narastá. Vhodnými príkladmi sú hygienické papierové výrobky, obalová technika, kartónový papier (biely), grafický papier a ďalšie výrobky, ktoré prispievajú aj k zlepšeniu životného prostredia.


Vývoj v tomto rezorte spotrebného priemyslu sa stále rozvíja a z toho dôvodu rastú aj nové požiadavky, ktoré súvisia so samotnou prevádzkou papierenských strojov. Ide o nové, náročnejšie prevádzkové podmienky, ktoré majú vplyv na výber mazacích prostriedkov.
Papierenský stroj má stovky, až tisícky mazacích miest, trecích uzlov, ktoré si vyžadujú dokonalé mazanie. Keď si predstavíme moderný papierenský stroj, ten môže mať šírku až 10 metrov, výšku až 20 metrov a samotná prevádzková linka môže dosiahnuť až dĺžku dvoch futbalových ihrísk. Technologická linka papierenského stroja pozostáva zo štyroch dôležitých sekcií – z mokrej sekcie, suchej sekcie, Yankeeho valca a kalandra. Rozličné typy papierenských strojov a rôzne požiadavky na samotný sortiment papiera majú zásadný vplyv na rýchlosť výroby, ktorá môže byť v rozsahu od 100 metrov za minútu až do 2 200 metrov za minútu (rýchle papierenské stroje).
V ďalšej časti článku sa budeme venovať výberu mazacích prostriedkov pre papierenské stroje a ich správnej aplikácii v praxi.

obr1
Obr. 1: Schéma technologickej linky papierenského stroja

 

Tribotechnika papierenských strojov
Správna organizácia tribotechniky je dôležitou činnosťou súvisiacou s výkonom mazacích služieb, ktorá úzko súvisí so starostlivosťou o základné prostriedky, teda s údržbou strojov a zariadení. Z toho dôvodu uvádzame na obrázku č. 1 schému technologickej linky papierenského stroja i jednotlivé sekcie a budeme sa venovať základným požiadavkám na mazanie jednotlivých mazacích miest, ktoré vyplývajú z konkrétnych prevádzkových podmienok.
Na obrázku je vidieť, že papierenský stroj pozostáva zo štyroch spomínaných technologických častí, z ktorých každá vyžaduje samostatnú pozornosť vzhľadom na rôzne prevádzkové a technologické podmienky.

Systém mokrej sekcie, Yankeeho valec a Kalander
Prvú časť, systém mokrej sekcie, môžeme rozdeliť na dve ďalšie podčasti – tvarovaciu, sitovú sekciu a tlakovú sekciu. Uvádzame všeobecné informácie súvisiace s technológiou výroby a požiadavkami na mazanie jednotlivých strojových častí: obsah vody v celulóze (drevnej drvine) je až 99 percent. Výrobná rýchlosť môže byť v rozsahu od 900 až do 2 000 m/min a viac. Čo sa týka požiadaviek na výber mazív, niektoré strojové časti a ložiská sú mazané plastickým mazivom. Často ide o automatický systém mazania, teda pravidelné domazávanie. Požadované sú preto vysoko kvalitné plastické mazivá so syntetickým zahusťovadlom a vynikajúcou odolnosťou proti vode. Ak ide o vyššie výrobné rýchlosti a prevádzkové teploty, odporúčajú sa kvalitné mazacie oleje, ktoré majú veľmi dobré protikorózne vlastnosti. Základnou požiadavkou v tlakovej časti je požiadavka na odstránenie vody z papierového pásu, ktorej je ešte stále okolo 80 percent. To sa vykonáva pomocou ohrevu parou.
Prevádzkové podmienky, ako sú horúce valce (pevné tlakové valce), vysokoteplotné stáčanie a vysoká výrobná rýchlosť, určujú požiadavky na správne mazanie a vhodné mazivá. Na mazanie ložísk sa odporúčajú plastické mazivá a cirkulačné mazacie oleje, vzhľadom na konkrétne prevádzkové podmienky, ako sú napríklad prevádzkové tlaky, teplota, obvodová rýchlosť, vlhkosť a ďalšie. Na zabezpečenie správnej prevádzkovej viskozity oleja sa do mazacieho systému odporúča zaradiť chladič oleja.

Systém suchej sekcie
Pri vstupe do suchej sekcie je obsah vody vo vláknine 50 až 65 percent. V tejto technologickej časti papierenského stroja je však požiadavka na zníženie obsahu vody na 5 až 10 percent. Prevádzkové teploty ložísk môžu byť až do 125 °C. Na sušenie tenkého papiera sa používa Yankeeho valec, ktorého priemer môže byť v rozsahu 4 až 6 metrov, a vysoko tlaková para, ktorej teplota môže byť viac ako 200 °C. Vzhľadom na uvedené prevádzkové podmienky sa na mazanie odporúča cirkulačný olej s dobrou odolnosťou voči vode.
V záverečnej sekcii papierenského stroja sa uskutočňuje navíjanie papiera na valec. Šírka valca môže byť 8 až 10 metrov a hmotnosť valca dosahuje hodnotu často až 100 ton. V tejto časti papierenského stroja sa odporúča použitie plastických mazív. Stáva sa, že je to spoločná časť so suchou sekciou, preto sa používa cirkulačný mazací olej. Táto časť je menej náročná na mazanie, treba však pripomenúť výskyt papierového prachu. Na doplnenie informácií o mazacom systéme papierenského stroja uvádzame na obrázku č. 2 cirkulačný systém v suchej časti, a to vysokotlakovú a nízkotlakovú vetvu mazacieho oleja.

obr2
Obr. 2: Cirkulačný systém v suchej časti

 

Výber mazacieho oleja
Vzhľadom na uvedený prehľad o technologických a prevádzkových požiadavkách na mazanie jednotlivých sekcií papierenského stroja uvádzame v nasledujúcom prehľade odporúčania pre výber mazacieho oleja:
• Ropný olej, prevádzkové teploty do 100 °C;
• Syntetické oleje, napríklad PAO, PAO/POE, prevádzkové teploty nad 100 °C;
• Prísady s nízkym obsahom popola, resp. bez popolovej prísady;
• Oleje bez obsahu zinku (ZnDDP);
• Mokrá sekcia – odporúčané viskozitné triedy mazacích olejov – ISO VG 220, 320, oleje obsahujú prísady EP, AW a prísady proti korózii;
• Suchá sekcia – odporúčané viskozitné triedy mazacích olejov – ISO VG 220, 320, dobrá teplotná a chemická stabilita, oleje obsahujú prísady EP, AW a prísady proti korózii;
• Yankeeho valec – odporúčané viskozitné triedy olejov ISO VG 460, resp. až 1 000.
Interval výmeny mazacieho oleja v mazacom systéme, vzhľadom na prevádzkové podmienky, môže byť pre suchú časť tri až päť rokov. Pre mokrú časť o niečo dlhšie. Na obrázku č. 3 je zobrazený moderný papierenský stroj.

obr3
Obr. 3: Papierenský stroj (FOTO: Valmet)

 

Výber plastických mazív
Na základe doterajších skúsenosti z prevádzky sa na mazanie ložísk papierenských strojov odporúčajú tieto plastické mazivá:
• Pre mokrú sekciu plastické mazivá konzistenčného stupňa NLGI 2, ktoré majú výborné protikorózne vlastnosti a dobrú odolnosť proti vode. Kinematická viskozita základového oleja má byť cca 175 mm2.s-1 pri 40 °C. Prevádzková teplota do 75 °C.
• Pre suchú sekciu plastické mazivá konzistenčného stupňa NLGI 2, ktoré majú dobré mazacie vlastnosti až do prevádzkovej teploty 120 °C. Kinematická viskozita základového oleja má byť cca 400 mm2.s-1 pri 40 °C.

Tribotechnická diagnostika mazacích olejov
Zabezpečiť plynulú a spoľahlivú prevádzku papierenských strojov a zariadení je jedným z hlavných dôvodov pre vykonávanie tribotechnickej diagnostiky strojov a zariadení. Všeobecne poznáme tri postupy analýzy mazacích olejov:
Analýza kvapalných vlastnosti mazacieho oleja. Ide o analýzu oleja, keď sú hodnotené jeho chemické, fyzikálne vlastnosti a vlastnosti použitých prísad.
Analýza znečistenia mazacieho oleja. Nečistoty sú cudzie látky v mazacom oleji, ktoré vstupujú do mazacieho systému stroja z okolitého prostredia, alebo sú vytvárané v samotnom oleji ako produkty starnutia oleja.
Analýza opotrebovania častí strojov, trecích uzlov. Častí strojov sa opotrebovávajú, a tým sa vytvárajú nečistoty, kovové triesky a iné nežiaduce látky, ktoré znehodnocujú mazací olej a sú príčinou poškodenia častí strojov.
Z uvedeného vyplýva, že tribodiagnostik má mať potrebné teoretické i praktické skúsenosti, aby mohol vypracovať odborný posudok k nameraným výsledkom z analýzy mazív, čo je často veľmi náročné. Vzhľadom na to treba pripomenúť, že každá skupina mazacích olejov má svoje špecifické vlastnosti. Pre jednotlivé skupiny mazacích olejov treba stanoviť kvalitatívne ukazovatele, ktoré majú byť vystavené kontrole. Je to dôležité a môže to značne ovplyvniť výsledok kontroly a celkové náklady na tribotechnickú diagnostiku mazív. Veľký a rozhodujúci vplyv na očakávaný výsledok má aj správny postup pri odbere vzorky oleja a výber odberného miesta. Na vypracovanie odborného posudku potrebného na riešenie daného problému treba často okrem analýzy výsledkov z kontroly kvalitatívnych ukazovateľov vzoriek mazacích olejov doplniť i ďalšie prevádzkové údaje. Z toho dôvodu ako pomôcku uvádzame v tabuľke č. 1 základný výber skúšok pre hodnotenie mazacích olejov vhodných pre papierenské stroje, a tiež ich základné limity, t. j. výstražný a kritický limit.

tab1
Tabuľka č. 1


V samotnej prevádzke papierenských strojov treba rešpektovať aj systémy kontroly mazacieho systému. Je všeobecne známe, že sa používajú dva kontrolné systémy – manuálny a automatický kontrolný systém. Uvedené systémy sú zamerané na kontrolu týchto ukazovateľov a vlastností:
• Kontrola tlaku a teploty v mazacom systéme;
• Kontrola filtrov;
• Kontrola hladiny oleja;
• Kontrola prietoku oleja v jednotlivých mazacích miestach, trecích uzloch;
• Kontrola teploty oleja v rozličných častiach mazacieho systému.
Vzhľadom na dané prevádzkové podmienky, a to najmä na výskyt vlhkosti, vody a rôznych nečistôt, treba mazivu venovať zvýšenú pozornosť z hľadiska jeho znečistenia. Z toho dôvodu sa používajú filtre v každom cirkulačnom systéme papierenských strojov, ktoré majú schopnosť zachytávať nečistoty vo veľkosti 10μ alebo aj menšie. Požiadavkou je, aby mazací olej cirkuloval, prechádzal v každom prípade cez filtre. Samotná filtrovateľnosť je charakterizovaná ako schopnosť oleja pretekať cez filter bez výraznejšej zmeny tlaku. Preto sú mazacie oleje v cirkulačnom systéme vystavené skúške na filtrovateľnosť. Ide o skúšku na dynamickú filtrovateľnosť. Treba uviesť, že ešte v roku 1993 bola vyvinutá, napríklad skúška na index filtrovateľnosti (The Filterability Index Test for Paper Machine Oils – FIT – PMO). V tejto súvislosti treba spomenúť aj skúšku podľa ISO 13 357.
V poslednom čase môžeme pozorovať i požiadavky na určitú integráciu vzťahu medzi tribotechnickou diagnostikou a technickou, napríklad vibračnou, diagnostikou. Môžeme povedať, že ide o určitý partnersky vzťah, kde sa dosiahnuté výsledky z kontroly navzájom dopĺňajú a majú vypovedaciu hodnotu. Spojením technickej diagnostiky a tribotechnickej diagnostiky sa nám ponúka možnosť úspešne vyriešiť daný tribologický problém.
Na záver treba pripomenúť, že riešenie uvedených tribotechnických problémov si vyžaduje okrem teoretických vedomostí aj praktické skúsenosti, a to platí aj v prípade starostlivosti o papierenské stroje, ktoré sa dajú získať len na základe viacročnej praxe v tomto technickom odbore.

TEXT/FOTO: Jozef Stopka