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润滑润滑油常规指标

发表时间: 2021-12-01 15:13:57

作者: 玛可索(苏州)石化有限公司

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润滑油是一种技术密集型产品,是复杂的碳氢化合物的混合物,而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。



一般理化性能


每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能,以表明该产品的内在质量。对润滑油来说,这些一般理化性能如下:


(1) 粘度

粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,流动性越差。




(2)粘度指数

粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差。


(3)闪点

闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的,在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下,闪点越高越好。因此,用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。


(4) 酸值、碱值

酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标,单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种,两者合并即为总酸值(简称TAN)。我们通常所说的“酸值”,实际上是指“总酸值(TAN)”。


碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标,单位是mgKOH/g。


碱值亦分强碱值和弱碱值两种,两者合并即为总碱值(简称TBN)。我们通常所说的“碱值”实际上是指“总碱值(TBN)”。


(5)凝点和倾点

凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的***温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度,所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性,并不是所有的组分都变成了固体。


润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。相反,在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低,其生产成本越高,造成不必要的浪费。一般说来,润滑油的凝点应比使用环境的***温度低5~7℃。但是特别还要提及的是,在选用低温的润滑油时,应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性***考虑。因为低凝点的油品,其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。


凝点和倾点都是油品低温流动性的指标,两者无原则上的差别,只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等,一般倾点都高于凝点2~3℃,但也有例外。


(6) 机械杂质

机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常,润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无)。


(7) 水分

水分是指润滑油中含水量的百分数,通常是重量百分数。润滑油中水分的存在,会破坏润滑油形成的油膜,使润滑效果变差,加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备,使油品容易产生沉渣。总之,润滑油中水分越少越好。


(8)灰分和硫酸灰分

灰分是指在规定条件下,灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念,对基础油或不加添加剂的油品来说,灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品(新油),灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是:在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸,使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。


(9)残炭

油品在规定的实验条件下,受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标,是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中,残炭的多少,不仅与其化学组成有关,而且也与油品的精制深度有关,润滑油中形成残炭的主要物质是:油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下,受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深,其残炭值越小。一般讲,空白基础油的残炭值越小越好。


现在,许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂,它们的残炭值很高,因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映了润滑基础油精制的程度。



特殊理化性能

除了上述一般理化性能之外,每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高,或是专用性强的油品,其特殊理化性能就越突出。反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下:


(1)热安定性

热安定性表示油品的耐高温能力,也就是润滑油对热分解的抵抗能力,即热分解温度。一些高质量的压缩机油等都提出了热安定性的要求。油品的热安定性主要取决于基础油的组成,很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响,抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。


(2) 氧化安定性

氧化安定性说明润滑油的抗老化性能,空气压缩机润滑油都有此项指标要求,因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。测定油品氧化安定性的方法很多,基本上都是一定量的油品在有空气(或氧气)及金属催化剂的存在下,在一定温度下氧化一定时间,然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同,而具有不同的自动氧化倾向。随使用过程而发生氧化作用,因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质,氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。



(3)腐蚀和锈蚀

由于油品的氧化或添加剂的作用,常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中,在100℃下放置3小时,然后观察铜的变化;而锈蚀试验则是在水和水汽作用下,钢表面会产生锈蚀,测定防锈性是将30ml蒸馏水或人工海水加入到300ml试油中,再将钢棒放置其内,在54℃下搅拌24小时,然后观察钢棒有无锈蚀。油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用,在工业润滑油标准中,这两个项目通常都是必测项目。


(4)油性和极压性

油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜,从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用,而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上,受高温、高负荷发生摩擦化学作用分解,并和表面金属发生摩擦化学反应,形成低熔点的软质(或称具可塑性的)极压膜,从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。


(5)抗泡性

润滑油在运转过程中,由于有空气存在,常会产生泡沫,尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时,则更容易产生泡沫,而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏,使摩擦面发生烧结或增加磨损,并促进润滑油氧化变质,还会使润滑系统气阻,影响润滑油循环。因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。


(6)抗乳化性

工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水,如果润滑油的抗乳化性不好,它将与混入的水形成乳化液,使水不易从循环油箱的底部放出,从而可能造成润滑不良。因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。一般油品是将40ml试油与40ml蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间,然后观察油层-水层-乳化层分离成40-37-3ml的时间;工业齿轮油是将试油与水混合,在一定温度和6000转/分下搅拌5分钟,放置5小时,再测油、水、乳化层的毫升数。


(7)水解安定性

水解安定性表征油品在水和金属(主要是铜)作用下的稳定性,当油品酸值较高,或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时,常会使此项指标不合格。它的测定方法是将试油加入一定量的水之后,在铜片和一定温度下混合搅动一定时间,然后测水层酸值和铜片的失重。


(8)空气释放值

液压油标准中有此要求,因为在液压系统中,如果溶于油品中的空气不能及时释放出来,那么它将影响液压传递的***性和灵敏性,严重时就不能满足液压系统的使用要求。测定此性能的方法与抗泡性类似,不过它是测定溶于油品内部的空气(雾沫)释放出来的时间。


(9)橡胶密封性

在液压系统中以橡胶做密封件者居多,在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触,橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀、收缩、硬化、龟裂,影响其密封性,因此要求油品与橡胶有较好的适应性。液压油标准中要求橡胶密封性指数,它是以一定尺寸的橡胶圈浸油一定时间后的变化来衡量。


(10)剪切安定性

加入增粘剂的油品在使用过程中,由于机械剪切的作用,油品中的高分子聚合物被剪断,使油品粘度下降,影响正常润滑。因此剪切安定性是这类油品必测的特殊理化性能。测定剪切安定性的方法很多,有超声波剪切法、喷嘴剪切法、威克斯泵剪切法、FZG齿轮机剪切法,这些方法***终都是测定油品的粘度下降率。


(11)挥发性

基础油的挥发性对油耗、粘度稳定性、氧化安定性有关,这些性质对多级油和节能油尤其重要。


(12)溶解能力

溶解能力通常用苯胺点来表示。不同级别的油对复合添加剂的溶解极限苯胺点是不同的,低灰分油的极限值比过碱性油要大,单级油的极限值比多级油要大。


(13)电气性能

电气性能是绝缘油的特有性能,主要有介质损失角、介电常数、击穿电压、脉冲电压等。基础油的精制深度、杂质、水分等均对油品的电气性能有较大的影响。


(14)防锈性能

这是专指防锈油脂所应具有的特殊理化性能,它的试验方法包括潮湿试验、盐雾试验、叠片试验、水置换性试验,此外还有百叶箱试验、长期储存试验等。



在空压机的运行过程,油泥、积碳等沉积物的产生会严重影响压缩机的工作效率,导致压缩机的散热性下降、产气效率下降、能耗降低,更有甚者,会引起压缩机设备故障,增加维护成本,甚至造成停机爆炸等严重事故。




空压机在长期连续运行过程中,空气中的杂质、水分等成分,容易进入到空压机油中,这是沉积物的外来污染源。


市面上常规空压机油的主要成分是碳氢化合物,空压机经常在高温、高压工况下运行,加上氧气、水分、金属催化作用,空压机油会发生氧化反应,导致油品劣化,生成内在氧化物。空压机油接触高温、氧气的强度越高,发生氧化反应的程度越剧烈。过氧化物和氢过氧化物经历醇醛缩合形成聚集体或聚合物,它们进一步氧化成高度烃氧化物,通常被称为氧化物。这些氧化物通常很粘稠,极易在机头、油路、壳体形成沉积物。常见的沉积物包括漆膜、油泥、结焦和积碳等。


漆膜是树脂分离和脱水和/或聚合在热表面形成的粘性的膜,这种沉积物不是很严重,只是一层薄膜。漆膜是润滑剂的衍生产物。空压机部件所处温度较低时,产生的沉积物为油泥。油泥在稠度上可以是松软的或稍硬的,如果工况温和,所产生的油泥可能是松软的,此类油泥被称为低温油泥,它们在环境温度低于95℃时出现。高温油泥在环境温度高于120℃时出现且稠度更大些。


当油品氧化加剧到一定程度,大量的聚合物和胶状物聚集在一起便形成了所谓的结焦。此时空压机因为磨损导致金属磨屑进入油中,这些金属离子是氧化反应的天然催化剂,更加速了结焦。结焦也是一种沉积物,它可能含有油、水、树脂(类似于漆膜)和固体污染物等。


空压机油的类别不同产生结焦的倾向也会有所不同,在排除了压缩机机械故障的原因之后,空压机油质量的优劣就直接决定了空压机的结焦倾向。


积碳是比结焦更顽固的一类有害物质。在高温、高压的反复作用下,氧化产生的胶状物与压缩空气中的氧气、粉尘、杂质等相互作用,变成沥青状并进一步碳化,形成积碳。


空压机油的氧化会生成过氧化物和自由基,并进一步氧化成粘稠状的沉积物。松软的沉积物如不及时清除,在高温高压运行环境下,极易进一步聚合成硬质的积碳和结焦。这些有害物质轻则引起空压机的运行温度升高、能耗升高、产气效率降低、堵塞油路、机件磨损等故障,影响空压机运行效率,增加维保成本;重则造成机头抱死、压缩机停机、设备爆炸等严重安全生产事故。


同时,也有统计数据表明,空压机爆炸事故大多是由积碳的聚集引起的。积碳是高温生成物,但是在高温下也会自燃。通常积碳的自燃温度在180℃左右,空压机工作的出口温度一般不高于160℃,所以在正常运行的情况下,积碳是不会被点燃的。但是,当空压机因某些故障出现瞬间高温或者高压时,空压机内温度急剧升高,引起积碳自燃,使得积碳内的油迅速汽化。当汽化的油气与压缩空气中高浓度的氧气以及高温同时存在时,便会引起压缩机爆炸,造成事故。



因此,选择高品质空气压缩机专用润滑油显得十分重要。玛可索卓越的添加剂技术,为空压机油提供优异的抗氧化性能和自清洁性能,拒绝油泥和积碳,延长换油周期,节省综合成本。选择玛可索,我们与高品质同行!


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