Điểm đông đặc dầu nhớt (pour point) là nhiệt độ thấp nhất mà dầu vẫn còn chảy được khi được làm lạnh trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn. Dưới nhiệt độ này, dầu đặc lại, bơm khó hút và bề mặt ma sát có thể thiếu dầu lúc khởi động. Ở Việt Nam, phần lớn máy trong nhà xưởng không làm việc gần điểm đông đặc, nhưng máy đặt ngoài trời, đội xe và thiết bị ở vùng núi phía Bắc vào mùa rét vẫn cần xem thông số này cùng với độ nhớt ở nhiệt độ thấp.
Tóm tắt nhanh
- Đo theo ASTM D97 hoặc ISO 3016: làm lạnh mẫu và kiểm tra mỗi 3°C.
- Không nên làm việc sát điểm đông đặc: dầu có thể vẫn chảy nhưng đã quá đặc để bơm hiệu quả.
- Điểm vẩn đục khác điểm đông đặc: vẩn đục là lúc tinh thể sáp bắt đầu xuất hiện.
- Với doanh nghiệp miền Bắc, ưu tiên xem điểm đông đặc cho máy công trình, máy phát điện dự phòng, xe tải và dầu truyền nhiệt đặt ngoài trời.
Điểm đông đặc dầu nhớt được đo như thế nào?
Theo ASTM D97, mẫu dầu được làm lạnh với tốc độ quy định và kiểm tra khả năng chảy ở các mốc cách nhau 3°C bằng cách nghiêng ống mẫu. Nhiệt độ thấp nhất mà mẫu còn chuyển động được ghi nhận, sau đó cộng thêm 3°C để báo cáo là điểm đông đặc (mô tả phương pháp của Ayalytical). Vì cách đo theo bước 3°C, các giá trị điểm đông đặc thường là số chia hết cho 3 như -9°C, -24°C, -39°C.
Tiêu chuẩn ISO 3016 có nguyên lý tương tự và được nhiều TDS của Shell sử dụng. Ngoài ra còn có các phương pháp tự động giúp đo nhanh hơn trong phòng thí nghiệm.
Vì sao dầu bị đông đặc?
Dầu gốc khoáng: do tinh thể sáp
Dầu gốc khoáng chứa một lượng hydrocarbon dạng sáp. Khi nhiệt độ giảm, sáp bắt đầu kết tinh làm dầu hơi đục. Nhiệt độ này gọi là điểm vẩn đục (cloud point). Tiếp tục lạnh hơn, tinh thể sáp liên kết thành mạng lưới giữ dầu lại, dầu không chảy được nữa.
Phụ gia hạ điểm đông đặc
Nhà sản xuất thêm polymer hạ điểm đông đặc (pour point depressant). Theo Machinery Lubrication, phụ gia này không làm thay đổi nhiệt độ bắt đầu kết tinh sáp (điểm vẩn đục) mà thay đổi hình dạng, kích thước tinh thể để chúng không liên kết thành mạng lưới. Nhờ vậy dầu vẫn chảy được ở nhiệt độ thấp hơn.
Dầu tổng hợp: ít sáp nên đông đặc ở nhiệt độ thấp hơn
PAO, ester và nhiều dầu gốc tổng hợp gần như không chứa sáp nên thường có điểm đông đặc rất thấp mà không cần nhiều phụ gia.
Điểm đông đặc của một số dầu nhớt Shell
| Sản phẩm | Loại dầu | Điểm đông đặc |
|---|---|---|
| Heat Transfer Oil S2 X | Dầu truyền nhiệt gốc khoáng | -6°C |
| Tellus S2 MX 68 | Dầu thủy lực gốc khoáng | Khoảng -24°C |
| Omala S4 WE 460 | Dầu bánh răng tổng hợp PAG | -36°C |
| Rimula R5 E 10W-40 | Dầu động cơ diesel | -39°C |
| Naturelle S2 Hydraulic Fluid 46 | Dầu thủy lực gốc ester | -42°C |
| Corena S4 R 32 | Dầu máy nén khí tổng hợp | -45°C |
Nguồn: TDS Shell Heat Transfer Oil S2 X, Tellus S2 MX 68 (bản 2016, quy đổi từ -11,2°F), Omala S4 WE 460, Rimula R5 E, Naturelle S2, Corena S4 R 32.
Điểm đáng chú ý: dầu truyền nhiệt S2 X có điểm đông đặc -6°C, cao hơn nhiều so với các dầu còn lại. Với hệ thống dầu truyền nhiệt có đoạn đường ống đặt ngoài trời, cần có quy trình khởi động làm ấm dần trong những đợt rét đậm.
Điểm đông đặc chưa đủ: hãy xem thêm độ nhớt ở nhiệt độ thấp
Dầu có thể vẫn “chảy” ở gần điểm đông đặc nhưng đã quá đặc để bơm hút và phân phối đến ổ trục kịp thời. Vì vậy, các tiêu chuẩn cho ứng dụng lạnh thường dùng thêm phép đo độ nhớt ở nhiệt độ thấp:
- Dầu động cơ: cấp nhớt mùa đông theo SAE J300 (số trước chữ W) được xác định bằng độ nhớt khởi động và độ nhớt bơm ở nhiệt độ thấp, không chỉ dựa vào điểm đông đặc. Rimula R5 E 10W-40 công bố độ nhớt động lực 6.600 mPa·s ở -25°C.
- Dầu hộp số, dầu thủy lực: thường dùng độ nhớt Brookfield theo ASTM D2983.
- Dầu có độ nhớt ở -20°C trong TDS: ví dụ Naturelle S2 Hydraulic Fluid 46 công bố 1.522 cSt ở -20°C.
Quy tắc thực hành phổ biến là để khoảng cách an toàn giữa nhiệt độ khởi động thấp nhất và điểm đông đặc, đồng thời đối chiếu độ nhớt khởi động tối đa mà nhà sản xuất bơm hoặc máy cho phép.
Điểm đông đặc dầu nhớt và thời tiết miền Bắc
Miền Bắc Việt Nam có mùa đông lạnh; trong các đợt rét đậm, rét hại, nhiệt độ ở một số khu vực vùng núi có thể xuống thấp gần 0°C hoặc thấp hơn. Ở đồng bằng như Hà Nội, Bắc Ninh, Hải Phòng, nhiệt độ ít khi xuống gần điểm đông đặc của dầu nhớt thông dụng. Vì vậy, rủi ro chủ yếu nằm ở:
- Máy công trình, máy khai thác ở vùng núi phía Bắc: nổ máy nguội buổi sáng, dầu thủy lực đặc làm bơm kêu, phản hồi chậm.
- Máy phát điện dự phòng: ít chạy, khi mất điện phải khởi động ngay trong đêm lạnh.
- Xe tải chạy tuyến lên vùng cao: đỗ qua đêm ngoài trời.
- Mỡ bôi trơn vòng bi ngoài trời: mỡ quá cứng khi lạnh làm tăng lực cản khởi động. Tham khảo các dòng mỡ công nghiệp Shell Gadus theo dải nhiệt độ làm việc.
Với thiết bị thủy lực ngoài trời, tài liệu Shell khuyến nghị dòng Tellus S2 VX thay cho Tellus S2 MX khi biên độ nhiệt lớn. Xem các lựa chọn trong danh mục dầu thủy lực Shell Tellus. Với đội xe, xem danh mục dầu nhớt vận tải.
Hồng Dương có kho tại Thanh Trì (Hà Nội) và KCN Tiên Sơn (Bắc Ninh) để cấp dầu cho doanh nghiệp và dự án ở các tỉnh phía Bắc. Doanh nghiệp tại địa phương có thể xem thêm thông tin nhà phân phối Shell ở Hà Nội và mua dầu nhớt công nghiệp ở Bắc Giang.
Dấu hiệu máy gặp vấn đề do dầu quá đặc khi lạnh
Khi dầu làm việc gần giới hạn nhiệt độ thấp, thiết bị thường báo hiệu qua các hiện tượng dưới đây. Bảng giúp đội bảo trì khoanh vùng nhanh trước khi kết luận lỗi cơ khí:
| Thiết bị | Dấu hiệu khi khởi động lạnh | Hướng kiểm tra |
|---|---|---|
| Hệ thống thủy lực | Bơm kêu rít, xi lanh di chuyển chậm, áp suất dao động | Nhiệt độ dầu khi khởi động, độ nhớt dầu, lọc hút có bị nghẹt |
| Động cơ diesel | Đề nổ khó, đèn áp suất dầu tắt chậm | Cấp nhớt mùa đông theo sổ tay, tình trạng ắc quy, chất lượng nhiên liệu |
| Hộp số công nghiệp | Tiếng ồn lớn trong vài phút đầu, nhiệt độ vỏ tăng không đều | Cấp độ nhớt dầu bánh răng, đường dầu bôi trơn cưỡng bức |
| Vòng bi dùng mỡ | Lực cản khởi động cao, dòng điện động cơ tăng | Độ đặc mỡ (cấp NLGI), dải nhiệt độ làm việc của mỡ |
| Hệ dầu truyền nhiệt | Bơm tuần hoàn quá tải, lưu lượng thấp | Quy trình làm ấm, điểm đông đặc dầu, đoạn ống đặt ngoài trời |
Nếu các hiện tượng chỉ xuất hiện vào buổi sáng lạnh và hết khi máy ấm lên, khả năng cao nguyên nhân nằm ở độ nhớt dầu tại nhiệt độ thấp. Nếu vẫn kéo dài khi máy đã nóng, cần kiểm tra thêm lỗi cơ khí, nhiễm bẩn hoặc dầu đã xuống cấp.
Checklist chuẩn bị dầu cho mùa rét
- Lập danh sách máy đặt ngoài trời hoặc trong nhà xưởng không che chắn.
- Ghi nhiệt độ khởi động thấp nhất của năm trước tại vị trí máy.
- Đối chiếu TDS: điểm đông đặc, độ nhớt ở nhiệt độ thấp, khuyến cáo của nhà sản xuất máy.
- Cân nhắc dầu VI cao hoặc cấp nhớt mùa đông thấp hơn nếu nhà sản xuất cho phép.
- Làm ấm máy trước khi chạy tải: chạy không tải vài phút với máy thủy lực, máy nén.
- Kiểm tra nước trong dầu: nước tách ra có thể đóng băng hoặc tạo nhũ, nhất là sau mùa nồm.
Sai lầm thường gặp
- Nghĩ rằng cứ trên điểm đông đặc là dầu bơm tốt.
- So điểm đông đặc giữa dầu khác cấp độ nhớt rồi chọn loại có số thấp nhất.
- Bỏ qua điểm đông đặc của dầu truyền nhiệt và dầu bánh răng cấp nhớt cao.
- Khởi động và chạy tải ngay khi trời lạnh.
Câu hỏi thường gặp
Với máy trong nhà xưởng ở đồng bằng, dầu công nghiệp thông dụng thường đã đủ. Máy ngoài trời ở vùng núi phía Bắc nên chọn dầu có điểm đông đặc thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ khởi động thấp nhất, kèm độ nhớt ở nhiệt độ thấp phù hợp.
Điểm vẩn đục là lúc tinh thể sáp bắt đầu xuất hiện làm dầu đục. Điểm đông đặc thấp hơn, là lúc dầu không còn chảy được trong phép thử.
Có thể chỉ là sáp kết tinh và dầu trong lại khi ấm lên. Nhưng dầu đục cũng có thể do nhiễm nước; nếu dầu vẫn đục khi đã ấm, nên lấy mẫu phân tích.
Không nên. Pha trộn làm sai cấp độ nhớt và phụ gia. Hãy chọn đúng sản phẩm cho điều kiện lạnh theo tư vấn kỹ thuật.
Kết luận
Điểm đông đặc dầu nhớt cho biết giới hạn chảy của dầu khi lạnh, nhưng không phải nhiệt độ làm việc an toàn. Với doanh nghiệp miền Bắc, hãy xem điểm đông đặc cùng độ nhớt ở nhiệt độ thấp cho thiết bị ngoài trời, máy phát điện dự phòng và đội xe lên vùng cao, còn máy trong nhà xưởng đồng bằng chủ yếu cần đúng cấp độ nhớt.
Nếu doanh nghiệp của bạn cần chuẩn bị dầu cho mùa rét hoặc cho thiết bị hoạt động ở vùng núi phía Bắc, hãy liên hệ Hồng Dương qua trang liên hệ, hotline 0913322699 hoặc email Nguyenquangtruong@hongduong.com.vn. Hồng Dương sẽ đối chiếu mã dầu Shell phù hợp và kiểm tra tồn kho tại kho Thanh Trì (Hà Nội) hoặc KCN Tiên Sơn (Bắc Ninh).
Văn phòng giao dịch: P105 Nhà C3 Làng Quốc Tế Thăng Long, Phường Dịch Vọng, Quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội.