Fluido hidráulico HFC: una inmersión profunda en la composición y el costo

El fluido hidráulico HFC, también llamado fluido hidráulico resistente al fuego-, es un medio hidráulico y lubricante diseñado específicamente para su uso en condiciones inflamables y de alta-temperatura, como aquellas en procesos metalúrgicos y minería subterránea de carbón, donde están presentes altas temperaturas, altas presiones y riesgos de inflamabilidad o explosión.

 

Normalmente, un fluido hidráulico HFC está compuesto de agua, monoetilenglicol (MEG), polialquilenglicol (PAG) y aditivos. Debido a que utiliza agua y glicol como fluido base y PAG como espesante, también se lo conoce como fluido hidráulico resistente al fuego de agua-glicol-.

En esta formulación, el agua proporciona no-inflamabilidad, MEG garantiza protección contra el congelamiento, PAG brinda alta lubricidad y los aditivos aportan desempeño anti-espuma, anti-óxido, anti-desgaste y presión extrema (EP) y otros desempeños funcionales.

 

La composición típica de un fluido hidráulico HFC generalmente incluye los siguientes componentes:

 

Agua: aproximadamente 35%-40% (generalmente 40%) de agua desionizada o agua ablandada, como componente clave que proporciona resistencia al fuego;

Glicol: aproximadamente 25 %-45 % de polioles como etilenglicol o propilenglicol, utilizados como anticongelante (reduce el punto de congelación), cosolvente y prevención de oxidación;

Espesantes PAG: aproximadamente 10%-20% de espesantes PAG solubles en agua, utilizados para regular y mantener la viscosidad del fluido hidráulico para una lubricación y sellado adecuados del sistema.

Paquete de aditivos: aproximadamente 3%-5% de paquete de aditivos: se utilizan inhibidores de óxido, agentes antiespumantes, antioxidantes, etc., para proporcionar lubricación y protección contra la corrosión.

 

 

El rendimiento de un fluido HFC (viscosidad, índice de viscosidad y lubricidad) depende principalmente de la elección del espesante de polialquilenglicol (PAG), y los espesantes PAG también son el costo principal de este tipo de fluido hidráulico.

 

El espesante PAG es un copolímero de EO/PO (óxido de etileno/óxido de propileno) de alto-molecular-peso. Su alta viscosidad y solubilidad en agua lo convierten en un espesante eficaz para fluidos hidráulicos de agua-glicol.

 

El índice de viscosidad del fluido hidráulico HFC es mucho mayor que el del fluido mineral ordinario (170~245), y depende totalmente del rendimiento del espesante PAG.

 

El índice de viscosidad refleja el rendimiento de la viscosidad del fluido hidráulico en función de la temperatura. El efecto del fluido hidráulico de agua-glicol sobre la eficiencia volumétrica de las bombas [1] extiende la vida útil de la bomba.

 

El fluido posee un coeficiente de presión-de baja viscosidad y su polaridad contribuye a una película lubricante estable. Además, demuestra una excelente lubricidad y una fuerte estabilidad al corte.

 

El principal beneficio del PAG de alto-peso molecular- radica en su alta eficiencia espesante, que permite un aumento sustancial de la viscosidad del fluido HFC en concentraciones más bajas. Sin embargo, sus cadenas moleculares más largas suelen dar como resultado una resistencia al corte relativamente menor. Por el contrario, los PAG de menor-peso molecular-ofrecen una estabilidad al corte superior, aunque con un efecto espesante más débil.

 

Comparación de productos PAG 75W en aplicaciones de fluidos hidráulicos HFC

 

Artículo	PAG 75W-18000 (MW inferiores)	PAG 75W-55000 (MW superiores)
Peso molecular​	16,000	40,000
Eficiencia de espesamiento​	Más bajo. Requiere una dosis más alta para lograr la viscosidad objetivo.	Alto.​ Logra un aumento significativo de la viscosidad con una dosis más baja.
Estabilidad al corte​	Excelente.​ Las cadenas más cortas resisten la rotura, lo que garantiza la retención de la viscosidad-a largo plazo.	Más bajo. Las cadenas más largas son más susceptibles al corte, lo que puede provocar una pérdida de viscosidad.
Aplicación clave​	Sistemas exigentesestabilidad al corte a largo plazo-y control preciso de menor viscosidad.	Sistemas que requierenalta viscosidad inicial/resistencia de la película de aceite​ en condiciones de cizallamiento-moderado.
Consideración de costos​	Mayor costo de formulación debido a mayor dosificación de aditivos.	Menor costo de dosificación, pero potencial para un mayor mantenimiento si se produce una pérdida de viscosidad inducida por cizallamiento.

 

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Paquete de aditivos​:
Más allá delPÁGINAespesante, el paquete de aditivos-que normalmente comprende el 3%-5% de la formulación-desempeña un papel fundamental en la definición de propiedades clave del fluido, como la prevención de la oxidación, el antiespumante y la resistencia a la oxidación.

 

¿Por qué prevenir la oxidación?

Debido a que los sistemas de fluidos hidráulicos HFC tienen un alto contenido de agua, es primordial seleccionar inhibidores de oxidación adecuados. Seleccionar los inhibidores de oxidación adecuados es fundamental. Una formulación óptima cumple con el doble mandato de proporcionar una inhibición duradera de la corrosión en condiciones severas y cumplir con las regulaciones ambientales más estrictas, combinando exitosamente una protección efectiva con baja toxicidad y eco-seguridad.

Para reducir costos, algunas fórmulas baratas y materias primas de baja-calidad pueden parecer aceptables en la superficie y marginalmente funcionales. No sólo contaminan el medio ambiente, sino que también pueden provocar corrosión grave o bloqueos en el interior del equipo, lo que provoca daños irreversibles en el sistema hidráulico.

 

Chorus ofrece una variedad de paquetes de aditivos compuestos, que incluyen antioxidantes, inhibidores de oxidación y antiespumantes. También ofrecemos varias soluciones de aceite hidráulico resistente al fuego-y los precios más recientes. Por favor pregunte para más información.

 

Nota complementaria:​

¿Qué es la eficiencia volumétrica del equipo?

 

La eficiencia volumétrica del equipo en un sistema hidráulico generalmente se refiere a la eficiencia volumétrica de una bomba o motor hidráulico, que es la relación entre el flujo de salida real y el flujo de salida teórico. Un índice de viscosidad alto significa que la viscosidad del fluido hidráulico cambia menos con la temperatura, lo que ayuda a reducir las fugas internas y, por lo tanto, mantiene una alta eficiencia volumétrica del equipo, lo que garantiza un rendimiento estable del sistema.