Jak Vzniká Znečištění Oleje a Jak Mu Předcházet

22.11.2025

Hydraulické kapaliny jsou v rámci průmyslových maziv velmi početnou a tudíž významnou skupinou. Hlavní úlohou hydraulických kapalin je přenášet energii a mít co nejmenší ztráty, které jsou způsobeny zejména opotřebením a třením. Výrobci strojů přichází na trh stále s novými požadavky a dokonalejšími mechanizmy a na tyto kapaliny jsou tak kladeny stále vyšší nároky.

Mechanická účinnost, snížení tření a také efektivnější využití energie jsou vlastnosti, které se od kvalitních kapalin očekávají stále více. Ne jinak tomu je samozřejmě se životností a spolehlivostí. Všechny tyto výše uvedené schopnosti a vlastnosti výrobce maziv posouvají pořád vpřed.

Hledají se stále nové a výkonnější formulace, tj. kombinace kvalitnějších základových olejů a přísad, které dokáží pracovat v širokém rozsahu teplot a za nepříznivých podmínek. Složení hydraulických kapalin tvoří z 95-99% základový olej a 1-5% přísady, kterých bývá 5-10 podle jednotlivých typů oleje.

Klasifikace Hydraulických Kapalin

Hydraulické kapaliny se klasifikují podle různých norem a kritérií. Níže je uvedena klasifikace dle DIN 51 524:

Hydraulické oleje H: Rafinovaný ropný olej bez aditiv.
Hydraulické oleje HL: Aditiva pro zvýšení antikorozní ochrany a odolnosti vůči stárnutí.
Hydraulické oleje HLP: (odpovídá třídě HM dle normy ISO) - jako hydraulické oleje HL, dodatečně aditiva k ochraně proti opotřebení.
Hydraulické oleje HVLP: (odpovídá třídě HV dle normy ISO) - jako hydraulické oleje HLP, dodatečně zlepšené viskózně - teplotní chování pro širokoteplotní rozsah.
Hydraulické oleje HLP-D: Jako oleje HLP s detergentními přísadami vhodné pro systémy znečištěné vodou.
Hydraulické oleje HVLP-D: Jako oleje HVLP s detergentními přísadami vhodné pro použití v širokém teplotním rozsahu.

Nejvíce používané oleje se sníženou hořlavostí dle DIN 51 502:

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Hydraulické oleje HFC- vodné roztoky polymerů s obsahem vody > 35%
Hydraulické oleje HFDU- bezvodé syntetické kapaliny na jiné bázi (například diestery)

Nejvíce používané biologicky odbouratelné dle DIN 51 502:

Hydraulické oleje HEES- hydraulické oleje na bázi esteru
Hydraulické oleje HETG- hydraulické oleje na rostlinné bázi

Minerální hydraulické oleje mají základní aditivaci postavenou na bázi zinku a jsou vhodné pro běžné hydraulické systémy. Viskozitní index u HLP olejů se pohybuje v rozmezí 95-105. HVLP oleje mají viskozitní index nad 150. Naopak oleje bez obsahu zinku jsou vhodné pro vysoce zatěžované hydraulické systémy a viskozitní index u HLP olejů se pohybuje v rozmezí minimálně 115-120. Velmi často je pak použit základový olej Group II či Group III. Tj. syntetický, PAO, nebo HEES základový olej.

Znečištění Oleje a Jeho Důsledky

Závěrem se dá říci, že 80% všech problémů spojených s hydraulickými oleji vzniká v důsledku znečištění oleje. Čistota oleje má zcela zásadní vliv na životnost a spolehlivost strojů. Znečištění oleje může být příčinou i více než 80 % poruch a negativních projevů stroje. Nečistoty v oleji způsobují opotřebení klíčových komponent, zvýšené tření, vyšší spotřebu energie, netěsnosti, degradaci maziva atd. Výsledkem jsou zvýšené náklady na údržbu a provoz.

Olej bude vždy oxidovat, protože se ve většině případů dostává do kontaktu se vzduchem. Bude vždy obsahovat částice „tvrdého“ znečištění, tedy kovy a prach. A bude vždy obsahovat větší či menší množství vody. Znečišťování olejů je trvalý a nikdy nekončící proces. Odstraňování a stabilizace nečistot musí tudíž být také trvalé a systematické.

Typy Nečistot

Nečistoty se obvykle dělí do dvou skupin - tvrdé a měkké.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Tvrdé nečistoty: Patří sem částice prachu, opotřebení, těsniv, částic z výroby apod.
Měkké nečistoty: Zahrnují produkty degradace oleje, které tvoří měkké kaly a úsady.

Nečistoty se do systému dostávají z vnějšího prostředí anebo se tvoří uvnitř stroje (produkty degradace oleje a částice opotřebení).

Zdroje Mechanických Nečistot

Prachové částice: Tyto částice (většinou o částice křemičitého prachu) jsou velmi abrazivní a mohou se dostat do oleje různými cestami.
Otěrové částice kovů: Vznikají v důsledku tření a opotřebení.
Nerozpustné částice v oleji: Vznikají jako rozpustné oxidační produkty.
Saze: Jsou produktem nedokonalého spalování nafty, zejména u vznětových motorů.

Metody Stanovení Znečištění Oleje

Pokud chceme zajistit dlouhodobě spolehlivý provoz či výrobu, kontrola znečištění olejů je jedním z nejdůležitějších úkolů údržby. Metod, jak stanovit úroveň znečištění oleje je řada.

Zjištění oxidačních a nitračních produktů: Měříme míru oxidace a nitratace uhlovodíkových řetězců oleje metodou FT-IR.
Zjištění vody v oleji: Množství vody v oleji měříme pomocí jodometrické titrace dle Carl Fischera.
Zjištění kontaminantů: Sem patří různé nečistoty, jako jsou prach, špína nebo částice. Je důležité sledovat koncentraci těchto kontaminantů, protože mohou způsobit opotřebení a poškození zařízení. Řada kontaminantů vzniká i vlastní oxidací oleje a upotřebením aditiv obsažených v oleji. Tyto částice tvoří laky a kaly, které jsou rizikem pro všechny druhy olejů.
Zjištění kovových prvků: Tato podrobnější analýza stanovuje obsah železa, hliníku, mědi, olova, chromu, niklu a další kovy. Zvýšené koncentrace těchto prvků mohou naznačovat opotřebení ložisek, tření a opotřebení pístů nebo jiných komponentů.

Vizuální Metoda

Nejjednodušší (a nejméně přesná) je metoda vizuální, což je procedura, kdy technik provádějící inspekci stroje či zařízení vyhodnocuje změny ve vzhledu oleje - barvy, přítomnost zákalu či okem viditelných částic apod. Ačkoliv je vizuální hodnocení vzhledu oleje ryze subjektivní a jen málo doporučovaný postup, může v některých případech mít svou hodnotu a pozorná obsluha může včas odhalit blížící se poruchu stroje.

Gravimetrická Metoda

Jde o metodu spočívající ve stanovení celkové hmotnosti nečistot ve vzorku kapaliny. Definovaný objem vzorku oleje ze stroje (s rozpouštědlem) se přefiltruje pomocí podtlaku přes laboratorní membránu definované porozity. Pro oleje se nejčastěji využívají membrány s porozitou 0,45 a 0,8 µm, méně často 0,2 µ. Po vysušení se membrána zváží a výsledek se přepočítá jako hmotnost nečistot zachycených na membráně v mg/kg nebo mg/100 ml.

Gravimetrická metoda, pokud se použije laboratorní membrána s porozitou nižší než 1 µm, poskytuje velmi přesnou informaci o celkovém znečištění oleje. Pokud se zamyslíme nad faktem, že nejvíce opotřebení způsobují částice o tloušťce mazacího filmu nebo menší, pak právě tato metoda nám přináší zcela jasnou informaci, která přímo koreluje s opotřebením a spolehlivostí stroje. Laboratorní membránu lze ale podrobit dalšímu zkoumání - provést analýzu zachycených částic pod mikroskopem, případně částice spočítat a klasifikovat do velikostních tříd, je možné stanovit barvu zachycených nečistot na membráně kolorimetrem, provést spektrální analýzu zachycených částic a zjistit tak jejich složení atd.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

V praxi se nám podařilo vypozorovat, že hodnota 20 mg/kg na membráně 0,45 µm je zárukou bezporuchového provozu hydraulických systémů.

Stanovení Počtu Částic

V průmyslových aplikacích je nejrozšířenější metodou, která hodnotí znečištění oleje, pomocí stanovení počtu částic daných velikostí v definovaném objemu oleje a zařazení počtu částic do třídy, resp. kódu čistoty.

Stanovení počtu a distribuce částic pod mikroskopem - principem je vizuální analýza částic zachycených na membráně, měření jejich velikosti a stanovení jejich počtu.
Útlum/rozptyl světla na snímači, APC (Automatic Particle Counter) - vzorek oleje prochází kapilárou, kde na jedné straně je zdroj světla (laser) a na druhé snímač. Pokud kapilárou projde částice, snímač je na okamžik zastíněn. Takto je detekována přítomnost částice i její velikost. Tento způsob je v současnosti zcela dominantní, protože jde o plně automatizovaný a přesný způsob stanovení počtu částic v oleji.

Kolorimetrické Metody

Pro sledování množství nerozpustných nečistot a zejména produktů degradace oleje se tak v současnosti nejvíce používají kolorimetrické metody, které porovnávají množství pohlceného světla ve srovnání s nepoužitou membránou. Výsledkem měření je pak bezrozměrná hodnota ΔE. Zkouška MPC (Membrane Pacht Colorimetry) je velice efektivní při prokazování přítomnosti produktů degradace v mazivu. Umožňuje předem upozornit na nebezpečí tvorby úsad v kritických komponentech strojů i zařízení. Jedná se o relativně jednoduchou a přímočarou zkoušku.

Tribodiagnostika

Tribodiagnostika sleduje vliv oleje na kvalitu mazání. Probíhající tření způsobuje vznik opotřebení, které se projevuje přiměřenou emitací částic nečistot. Pokud množství těchto nečistot pravidelně sledujeme, lze zachytit jejich nárůst a diagnostikovat blížící se poruchu - tak praví teorie. Hlavním předpokladem je tedy zachycení skutečného diagnostického signálu.

Základ Úspěchu Tribodiagnostiky

Každá technická diagnostika je založena na zachycení změny sledovaného parametru. Neměli bychom se proto pídit po takzvaných „limitních“ hodnotách, je nutné se zaměřit přednostně na jejich výkyvy.

Komunikace

Druhým předpokladem je fungující komunikace mezi tribodiagnostikem, údržbou a obsluhou stroje. Představa o tom, že na vznikající poruchu přednostně přijdeme pečlivým studováním rozborů olejů, je mylná. Poměrně často se vznikající problém stroje projeví nejdříve na změně jeho chování.

Komunikaci mezi lidmi, kteří se pohybují kolem strojů s interním nebo externím tribodiagnostikem lze bez nadsázky označit jako druhý stavební kámen fungující tribodiagnostiky.

Četnost a Rozsah Analýz

Třetím předpokladem úspěchu je výběr vhodných strojů, u kterých diagnostiku provádět a správná volba četnosti a rozsahu analýz. Výběr strojů by se měl jednoznačně opírat o ekonomické parametry, ne pouze o celkový objem olejové nádrže. Jaká finanční ztráta hrozí při jeho neplánované odstávce? Je nahraditelný? To jsou otázky, které jsou zcela oprávněné.

Četnost rozborů je dána potřebou vytvořit alespoň minimální možnost zachycení nastalé změny ve znečištění oleje. Nejčastěji se odběry vzorků provádí cca po třech měsících. Čtyři rozbory ročně také umožňují „trendovat“ výsledky a následně optimalizovat systém péče.

Rozsah analýz, které chceme provádět je velmi široce volitelný. Nebudu zmiňovat nutnost spolupráce s certifikovanou a akreditovanou laboratoří. Opět se spíše zaměřím na minimalistickou verzi.

Prevence Znečištění Oleje

Na životnost oleje mají vliv zejména kontaminace, oxidace a spotřeba aditiv. Neodstraněné částice v oleji (velikosti 0-1 mikron filtrovaném jednotkami s konvenčními filtry nebo systémové filtry na strojích) působí jako katalyzátor další oxidace.

Základním a prvotním předpokladem úspěšné aplikace tribodiagnostiky je tudíž snížení a trvalá stabilizace nečistot nejen v oleji, ale i v olejovém systému. A to u všech nečistot, bez ohledu na jejich velikost a druh. Příklad správně zavedené péče je vidět v klesajícím trendu nečistot v Grafu průměrů celkových nečistot.

Doporučení pro Prevenci Znečištění

Pravidelně kontrolujte a vyměňujte filtry.
Udržujte olejový systém čistý.
Zabraňte vniknutí nečistot do systému.
Monitorujte stav oleje pomocí analýz.
Uchovávejte díly zabalené, popř. k montáži.

Rizika a Odpovědnost za Únik Oleje

Při úniku nebezpečných kapalin, jako je motorový olej, nafta nebo hydraulické kapaliny, je rychlý zásah klíčový. Právní problém totiž nevzniká samotným únikem (prasklá nádrž), ale až následným selháním záchytných systémů.

Právní Odpovědnost

První reakce vedení firmy je často obranná: „Byla to nepředvídatelná technická závada, za kterou nemůžeme.“ V právní realitě je tento argument téměř bezcenný. To znamená, že odpovídáte za následek (únik) bez ohledu na zavinění. Pro vznik odpovědnosti stačí prokázat příčinnou souvislost mezi vaší provozní činností (např. skladováním oleje) a vznikem ekologické újmy. Běžný déšť, který spláchl olej do kanalizace, není živelní událostí, která by vás zprostila odpovědnosti. Naopak, je to běžný a předvídatelný jev.

Typy Odpovědnosti

Odpovědnost za škodu způsobenou provozní činností.
Občanskoprávní odpovědnost: Povinnost uhradit náklady na sanaci a nahradit škodu.
Správní řízení: Uložení pokuty ČIŽP.
Trestní odpovědnost: Poškození a ohrožení životního prostředí z nedbalosti.

Důležitost Havarijního Plánu a Směrnic

Povinnost zpracovat Havarijní plán ukládá § 39 vodního zákona. Naši právníci ve spolupráci s techniky provedou právní audit vašeho provozu, identifikují rizika a připraví vám Havarijní plán přesně na míru, který splňuje všechny požadavky vyhlášky a reálně vás ochrání při kontrole.