Handrefraktometer und Teststäbchen für Kühlschmierstoffe

Wassergemischte Kühlschmierstoffe (KSS) können sich während des Einsatzes in der Zusammensetzung verändern. Dadurch können Gefahren für die Beschäftigten sowie Probleme im Bearbeitungsverfahren entstehen. Um dies zu verhindern, müssen regelmäßige Prüfungen durchgeführt werden.

Gemäß der Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS 611)  „Verwendungsbeschränkungen für wassermischbare bzw. Wassergemischte Kühlschmierstoffe, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können”, sowie der DGUV Regel 109-003 (bisher BGR/GUV-R 143) muss für die Prüfung des Neuansatzes wassergemischter KSS und für die folgenden regelmäßigen Prüfungen ein Prüfplan erstellt werden. Im Idealfall sollte für jede Maschine ein separates Messprotokoll geführt werden. Darin können Hinweise zu den durchzuführenden Prüf- und Pflegemaßnahmen der KSS notiert und die Ergebnisse  dokumentiert werden. Folgende Parameter müssen mindestens enthalten sein:

  1. Gebrauchskonzentration
  2. pH-Wert
  3. Nitritgehalt des wassergemischten KSS
  4. Wahrnehmbare Veränderungen des KSS
  5. Nitratgehalt des Ansetzwassers

Um wahrnehmbare Veränderungen festzustellen, sollte der wassergemischte KSS täglich vor Arbeitsbeginn überprüft werden. Wahrnehmbare Veränderungen können z. B. sein: Verfärbungen, ungewöhnliche Gerüche, Schaumbildung, Rückstandsbildung, Emulsionstrennung, auf dem KSS schwimmendes Fremdöl, sichtbarer mikrobieller Befall.

Nimmt die für die Maschine zuständige Person solche Veränderungen wahr, so muss die Ursache ermittelt und beseitigt werden – beispielsweise durch Abskimmen des Öls oder Belüftung des KSS.

In Kühlschmierstoffen kann ein hoher Nitritgehalt in Wechselwirkung mit anderen Inhaltsstoffen zu Gefahren für die Gesundheit führen. Zu weiches Wasser führt in KSS-Emulsionen oft zu einer Schaumbildung. Zu hohe Wasserhärten hingegen erhöhen das Korrosionsrisiko. Außerdem führt hartes Wasser häufig zu Stabilitätsproblemen oder auch zu Ablagerungen auf Maschinenteilen und Produkten. Das Keimwachstum wird ebenfalls begünstigt. Steigt der pH-Wert im KSS an, erhöht sich das Hautirritationsrisiko. Fällt der pH-Wert, so verringern sich die Stabilität und der Korrosionsschutz. Ein Absinken des pH-Werts ist oft die Folge eines Keimbefalls. Wenn solche Veränderungen im KSS nicht neutralisiert werden können, ist ein Emulsionswechsel empfehlenswert.

Zustand Kühlschmierstoffe und die Folgen

Gemäß der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS 611) müssen der pH-Wert und der Nitritgehalt des wassergemischten KSS wöchentlich überprüft werden. Dasselbe gilt für die Gebrauchskonzentration. Die dazu erforderlichen Proben werden grundsätzlich während der Umwälzung des KSS aus dem Reinbehälter oder direkt aus dem Zulauf entnommen.

Wenn die Temperatur des wassergemischten KSS über eine anwendungstechnisch bedingte Grenztemperatur ansteigt, können sich vermehrt krebserregende Nitrosamine und Bakterien bilden. Daher sollte die Grenztemperatur ggf. beim KSS-Lieferanten erfragt und die Temperatur des KSS regelmäßig überprüft werden. In der Regel liegt die Grenztemperatur bei Zerspanungsarbeiten bei mehr als 30 °C.

Der Betreiber ist nicht verpflichtet, den wassergemischten KSS mikrobiologisch zu untersuchen. Einige Parameter lassen jedoch auf einen möglichen Keimbefall schließen:

  • Verringerung der Basenreserve
  • starker Abfall des pH-Wertes
  • Schaumbildung
  • Anstieg der Nitritkonzentration
  • Instabilität der Emulsion (Trennung der Phasen und Schwimmen von Öl auf der Oberfläche)
  • unangenehmer Geruch
  • sichtbare Biofilme oder Aufschwimmen von Biomasse.

Neben der technischen Überwachung ist es vor allem in Zentralsystemen ratsam, zusätzlich die Keimzahl im gebrauchten wassergemischten KSS zu ermitteln.

Kühlschmierstoffe prüfen mittels Teststäbchen oder Refraktometer

Mit Teststäbchen können Nitritgehalt, Wasserhärte und pH-Wert in Kühlschmierstoffen ganz einfach gemessen werden. Auch für andere Anwendungen sind Teststäbchen erhältlich; so kann man etwa den Kobaltwert beim Hartmetallschleifen ermitteln.

Durch die regelmäßige Überprüfung der KSS gemäß TRGS 611 und durch die verantwortungsvolle Behandlung der wassergemischten KSS können Betriebskosten erheblich gesenkt und berufsbedingte Erkrankungen vermieden werden. Als Basis für die Überprüfung von KSS wird empfohlen, die BGR 143 zu befolgen, die Ihnen unentgeltlich durch die Berufsgenossenschaften zur Verfügung steht.

Die Gebrauchskonzentration der wassergemischten KSS kann man mittels eines Handrefraktometers ermitteln, in einem Messbereich z.B. von 0 bis 20 % Brix. Dabei wird der Refraktometerfaktor eines jeden Produktes mit dem Ablesewert multipliziert. So erhält man die genaue Einsatz-Konzentration (Bsp.: 12% Brix · Refraktometerfaktor 1,3 = 15,6 % Mischungsverhältnis).

Der Mineralölgehalt eines wassergemischten KSS kann auch mit Hilfe von Titration ermittelt werden. Dies ist aber eine Methode, die vor allem im Labor praktiziert wird.

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Weitere Informationen:

  • Gefahren im Umgang mit Kühlschmierstoffen

 

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Wassergemischte Kühlschmierstoffe prüfen