Металлические частицы попадают в масло в результате стирания металла с поверхностей деталей; минеральные примеси — пыль, песок — засасываются в масляную систему из воздуха, накапливаются в работающем масле и вызывают интенсивный износ трущихся поверхностей. Особенно сильно загрязняются такими примесями масла при работе тракторов на пахоте и автомобилей на пыльных проселочных дорогах. В этих случаях содержание механических примесей в маслах достигает нескольких процентов.
В некоторых механизмах масла загрязняются угольной пылью (в шахтном оборудовании), очесами и волокнами (в производстве пряжи и тканей). Почти во все масла попадают также различные волокнистые вещества от обтирочных материалов.
Во время работы в двигателях и аппаратах масла обводняются. Вода проникает в масло из окружающего воздуха, из продуктов сгорания топлива или через неплотности водяных охлаждающих устройств.
Вода находится в масле в растворенном состоянии и в виде эмульсии; в зависимости от условий она может частично переходить из одного состояния в другое.
Гигроскопичность минеральных масел зависит от температуры масла и окружающего воздуха. Например, раствормость воды (в %) в транформаторном масле в зависимости от его температуры такова:
5° С | 0,011 |
25° С | 0,042 |
50° С | 0,054 |
75° С | 0,105 |
С изменением температуры, связанным обычно, с изменением режима работы машины или аппарата, происходит конденсация на поверхности масла влаги, имеющейся в воздухе, иногда в значительном количестве. Кроме того, в масле всегда есть немного растворенной влаги.
Термическое разложение
При соприкосновении масел с нагретыми частями машин происходит термическое разложение (крекинг), в результате которого образуются легкие летучие и тяжелые продукты. Кроме того, масла подвергаются значительным местным перегревам, а иногда (например, в масляных выключателях) частично сгорают,
Склонность минеральных масел к термическому разложению зависит прежде всего от их углеводородного состава. Чем длиннее и сложнее молекулы углеводородов масел, тем легче они разлагаются под действием высокой температуры.
Например, при нагревании масла индустриального 45 в течение 1 ч при 425° С получается 85% продуктов разложения, при нагревании в тех же условиях газойля — только 33%.
Скорость разложения углеводородов возрастает с повышением температуры и в определенных температурных интервалах (400—450° С) подчиняется закону Вант-Гоффа, согласно которому с повышением температуры на каждые 10° С скорость разложения увеличивается в 2 раза. Например, если при 425° С образовалось 0,1 % продуктов разложения в минуту, то при 435° С их получится 0,2%, а при 445° С —0,4%.
Некоторые металлы (медь, цинк и др.) значительно снижают температуру разложения углеводородов, оказывая каталитическое действие на этот процесс.