淺談潤(rùn)滑油的分析指標(biāo)和選用
2016-08-31盧錦華 張羽
摘 要:潤(rùn)滑油是機(jī)器的血液,其在機(jī)器的使用和維護(hù)中都扮演著非常重要的角色。相關(guān)統(tǒng)計(jì)認(rèn)為設(shè)備故障發(fā)生中的四分之三是由于潤(rùn)滑油不良使用所造成的,所以對(duì)于潤(rùn)滑油的選型和使用就顯得尤為重要了,鑒于潤(rùn)滑油正確選用和設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)性作用,本文將對(duì)于潤(rùn)滑油的功能、構(gòu)成、分析指標(biāo)以及選用時(shí)需要考慮的特性進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:潤(rùn)滑油;基礎(chǔ)油;添加劑;選用原則
一、潤(rùn)滑油的功能
潤(rùn)滑油在機(jī)器的摩擦部位能降低摩擦,防止燒痕及降低磨損,以此來降低機(jī)器耗損能量,提高機(jī)器運(yùn)行效率。潤(rùn)滑油的功能可綜述如下:
(1)以降低摩擦和磨損,防止燒痕;(2)冷卻功能,以散播摩擦產(chǎn)生的熱量;(3)密封功能,防止漏氣/油;(4)防銹功能,防止設(shè)備生銹;(5)洗滌去污功能,從活動(dòng)的部位上清除炭粒和磨損物。
二、潤(rùn)滑油的構(gòu)成
潤(rùn)滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分夠成。基礎(chǔ)油是潤(rùn)滑油的主要成分,也是潤(rùn)滑油添加劑的“載體”,決定著潤(rùn)滑油的基本性質(zhì),添加劑則可彌補(bǔ)和改善基礎(chǔ)油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤(rùn)滑油的重要組成部分。
液體潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分為礦物油和合成油兩種。
礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油一般選用適合于潤(rùn)滑油性能要求的石油,經(jīng)分餾、精制、脫蠟等工藝加工而成。依據(jù)原油性質(zhì)的不同或加工方法不同,礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油可分為石蠟基基礎(chǔ)油、中間基基礎(chǔ)油和環(huán)烷基基礎(chǔ)油;按黏度指數(shù)不同,分為超高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油、很高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油、高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油、中黏度指數(shù)基礎(chǔ)油和低黏度指數(shù)基礎(chǔ)油。
為了滿足某些在苛刻條件下工作的潤(rùn)滑部件的要求,人們利用人工合成的方法合成化合物作為潤(rùn)滑油的原料,以合成原料為基礎(chǔ)油制成的潤(rùn)滑油統(tǒng)稱為合成潤(rùn)滑油。與礦物油相比,合成潤(rùn)滑油具有優(yōu)良的黏溫性能和低溫流動(dòng)性、良好的熱氧化安定性、低揮發(fā)性,以及其他一些特殊性能,如化學(xué)安定性和抗輻射性等。但合成潤(rùn)滑油的成本比礦物潤(rùn)滑油的成本高得多,目前合成潤(rùn)滑油大部分用在礦物潤(rùn)滑油不能滿足使用要求的某些特殊潤(rùn)滑場(chǎng)合。
三、潤(rùn)滑油的關(guān)鍵指標(biāo)
(1)外觀(色度)對(duì)于基礎(chǔ)油來說,油品的顏色往往可以反映其精制程度和穩(wěn)定性。一般精制程度越高其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色就越淺。粘度越大,油品的顏色也越深。一般直餾產(chǎn)品安定性較好,含膠質(zhì)少,顏色淺。裂化產(chǎn)品由于含有不飽和烴和非烴類化合物,性質(zhì)不穩(wěn)定,在儲(chǔ)運(yùn)和使用過程中易氧化生成膠狀物質(zhì),顏色變深。但是,不同的原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油,即使精制的條件相同,其透明度和顏色也可能是不同的。所以,不能僅憑顏色的深淺判別基礎(chǔ)油的精制深度。對(duì)于成品潤(rùn)滑油,由于各添加劑公司采用的技術(shù)不同,添加劑產(chǎn)品的顏色深淺不同,顏色作為判斷基礎(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)已失去了它原來的意義。因此,大多數(shù)的潤(rùn)滑油已無顏色的要求,只要能滿足使用要求,顏色深淺都可以。(2)密度:密度是潤(rùn)滑油Z簡(jiǎn)單、Z常用的物理性能指標(biāo),測(cè)量密度可以近似地評(píng)定石油產(chǎn)品的質(zhì)量和化學(xué)組成情況。在儲(chǔ)運(yùn)過程中如果密度有明顯的變化,可以判斷油品里混入了其他的油品。(3)粘度和粘度指數(shù):粘度反應(yīng)油品的內(nèi)摩擦力,是表示油品流動(dòng)性的一種指標(biāo)。粘度的表示方法有動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、恩氏粘度等。運(yùn)動(dòng)粘度的單位是mm2/s,采用低剪切的毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)量。工業(yè)潤(rùn)滑油一般是測(cè)40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度,內(nèi)燃機(jī)油和車輛齒輪油測(cè)其100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度。粘度指數(shù)表示油品的粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)越高,表示油品的粘度受溫度的影響越小,其粘溫性能越好,反之越差。(4)閃點(diǎn):是用來表示油品安全性和揮發(fā)性的一項(xiàng)指標(biāo),在規(guī)定試驗(yàn)條件下,試驗(yàn)火焰引起試樣蒸氣著火,并使火焰蔓延至液體表面的Z低溫度。因此,用戶在選用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)根據(jù)使用溫度和潤(rùn)滑油的工作條件進(jìn)行選擇。一般認(rèn)為,閃點(diǎn)比使用溫度高20℃,即可安全使用;(5)凝點(diǎn)和傾點(diǎn):測(cè)定凝點(diǎn)和傾點(diǎn)對(duì)于潤(rùn)滑油的輸送、存儲(chǔ)和低溫下的使用都有著重要的意義。主要表現(xiàn)在:一、傾點(diǎn)或者凝點(diǎn)可以作為低溫時(shí)選用潤(rùn)滑油的依據(jù),在低溫地區(qū)要有足夠低的凝點(diǎn)和傾點(diǎn),否則油品失去了流動(dòng)性,就不能保證機(jī)械的正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。二、有些油品牌號(hào)是根據(jù)凝點(diǎn)來劃分的,例如柴油和變壓器油,-10號(hào)變壓器油的凝點(diǎn)就要求不高于-10℃。一般說來,潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)應(yīng)比使用環(huán)境的Z低溫度低5℃~7℃;(6)水分:是指潤(rùn)滑油中含水量的百分?jǐn)?shù),通常是體積百分?jǐn)?shù)。水會(huì)破壞潤(rùn)滑油形成的油膜,使?jié)櫥Ч儾睿P蝕設(shè)備,使油品容易產(chǎn)生沉渣。總之,潤(rùn)滑油中水分越少越好;(7)機(jī)械雜質(zhì):是指存在于潤(rùn)滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。通常,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的機(jī)械雜質(zhì)都控制在0.005%以下(0.005%以下被視為“無”);(8)泡沫特性:指油品生成泡沫的傾向及泡沫的穩(wěn)定性。潤(rùn)滑油在實(shí)際使用中,由于受到振蕩、攪動(dòng)等作用,使空氣進(jìn)入潤(rùn)滑油中,以至形成氣泡,泡沫會(huì)使油膜破壞,使摩擦面發(fā)生燒結(jié)或增加磨損,并促進(jìn)潤(rùn)滑油氧化變質(zhì),還會(huì)使?jié)櫥到y(tǒng)氣阻,影響潤(rùn)滑油循環(huán);(9)腐蝕和銹蝕:油品應(yīng)該具有抗金屬腐蝕和防銹蝕作用,在工業(yè)潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)中,這兩個(gè)項(xiàng)目通常都是必測(cè)項(xiàng)目。由于油品的自身氧化或添加劑的作用,常常會(huì)造成鋼和其他有色金屬的腐蝕。
四、選擇和使用潤(rùn)滑油時(shí)需要考慮的事項(xiàng)
(1)要考慮潤(rùn)滑油應(yīng)具有適合的粘度;很多潤(rùn)滑油產(chǎn)品以其運(yùn)動(dòng)粘度為產(chǎn)品牌號(hào)。如冷凍機(jī)油、機(jī)械油、液壓油是以40℃運(yùn)動(dòng)粘度來劃分。汽缸油則按100℃的運(yùn)動(dòng)粘度來劃分。
粘度是潤(rùn)滑油的重要質(zhì)量指標(biāo)之一,選用正確粘度的潤(rùn)滑油,可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠的工作。粘度增大,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率會(huì)降低,粘度太大,還會(huì)造成啟動(dòng)困難;粘度減小,難以在摩擦面上形成足夠厚的油膜,造成機(jī)器的磨損。所以選用潤(rùn)滑油時(shí),粘度不能過大也不能過小。
(2)冬季選用潤(rùn)滑油時(shí)注意油品的凝點(diǎn)和傾點(diǎn);油品在冷卻過程中,先達(dá)到傾點(diǎn)溫度,再達(dá)到凝點(diǎn)溫度,傾點(diǎn)比凝點(diǎn)高。選用時(shí)需要注意凝點(diǎn)比環(huán)境的Z低溫度低5~7℃。
(3)內(nèi)燃機(jī)油要嚴(yán)格按出廠說明書規(guī)定的用油等級(jí)選油,可以選高于要求的質(zhì)量等級(jí)的油品,千萬不能選用低于要求的質(zhì)量等級(jí)的油品。
(4)對(duì)于中重負(fù)荷的機(jī)械,防止摩擦面磨損、擦傷和膠合是需要考慮的問題,潤(rùn)滑油選用時(shí),應(yīng)選用較高油性和極壓性的潤(rùn)滑油。
(5)潤(rùn)滑油在使用過程中逐漸老化,黏度、酸值、水分、鐵含量逐漸增加,定時(shí)分析,達(dá)到一定界限就應(yīng)該更換潤(rùn)滑油。
參考文獻(xiàn)
[1]馮波.淺談潤(rùn)滑油及其選用規(guī)則[J].活力,2012(2).
[2]劉加森.潤(rùn)滑油的選用及使用監(jiān)測(cè)[J].科技傳播,2012-08-08.
[3]惠金泉.車用潤(rùn)滑油的選用奧秘[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2011-02-01.
一、潤(rùn)滑油的功能
潤(rùn)滑油在機(jī)器的摩擦部位能降低摩擦,防止燒痕及降低磨損,以此來降低機(jī)器耗損能量,提高機(jī)器運(yùn)行效率。潤(rùn)滑油的功能可綜述如下:
(1)以降低摩擦和磨損,防止燒痕;(2)冷卻功能,以散播摩擦產(chǎn)生的熱量;(3)密封功能,防止漏氣/油;(4)防銹功能,防止設(shè)備生銹;(5)洗滌去污功能,從活動(dòng)的部位上清除炭粒和磨損物。
二、潤(rùn)滑油的構(gòu)成
潤(rùn)滑油一般由基礎(chǔ)油和添加劑兩部分夠成。基礎(chǔ)油是潤(rùn)滑油的主要成分,也是潤(rùn)滑油添加劑的“載體”,決定著潤(rùn)滑油的基本性質(zhì),添加劑則可彌補(bǔ)和改善基礎(chǔ)油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤(rùn)滑油的重要組成部分。
液體潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分為礦物油和合成油兩種。
礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油一般選用適合于潤(rùn)滑油性能要求的石油,經(jīng)分餾、精制、脫蠟等工藝加工而成。依據(jù)原油性質(zhì)的不同或加工方法不同,礦物潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油可分為石蠟基基礎(chǔ)油、中間基基礎(chǔ)油和環(huán)烷基基礎(chǔ)油;按黏度指數(shù)不同,分為超高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油、很高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油、高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油、中黏度指數(shù)基礎(chǔ)油和低黏度指數(shù)基礎(chǔ)油。
為了滿足某些在苛刻條件下工作的潤(rùn)滑部件的要求,人們利用人工合成的方法合成化合物作為潤(rùn)滑油的原料,以合成原料為基礎(chǔ)油制成的潤(rùn)滑油統(tǒng)稱為合成潤(rùn)滑油。與礦物油相比,合成潤(rùn)滑油具有優(yōu)良的黏溫性能和低溫流動(dòng)性、良好的熱氧化安定性、低揮發(fā)性,以及其他一些特殊性能,如化學(xué)安定性和抗輻射性等。但合成潤(rùn)滑油的成本比礦物潤(rùn)滑油的成本高得多,目前合成潤(rùn)滑油大部分用在礦物潤(rùn)滑油不能滿足使用要求的某些特殊潤(rùn)滑場(chǎng)合。
三、潤(rùn)滑油的關(guān)鍵指標(biāo)
(1)外觀(色度)對(duì)于基礎(chǔ)油來說,油品的顏色往往可以反映其精制程度和穩(wěn)定性。一般精制程度越高其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈,顏色就越淺。粘度越大,油品的顏色也越深。一般直餾產(chǎn)品安定性較好,含膠質(zhì)少,顏色淺。裂化產(chǎn)品由于含有不飽和烴和非烴類化合物,性質(zhì)不穩(wěn)定,在儲(chǔ)運(yùn)和使用過程中易氧化生成膠狀物質(zhì),顏色變深。但是,不同的原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油,即使精制的條件相同,其透明度和顏色也可能是不同的。所以,不能僅憑顏色的深淺判別基礎(chǔ)油的精制深度。對(duì)于成品潤(rùn)滑油,由于各添加劑公司采用的技術(shù)不同,添加劑產(chǎn)品的顏色深淺不同,顏色作為判斷基礎(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)已失去了它原來的意義。因此,大多數(shù)的潤(rùn)滑油已無顏色的要求,只要能滿足使用要求,顏色深淺都可以。(2)密度:密度是潤(rùn)滑油Z簡(jiǎn)單、Z常用的物理性能指標(biāo),測(cè)量密度可以近似地評(píng)定石油產(chǎn)品的質(zhì)量和化學(xué)組成情況。在儲(chǔ)運(yùn)過程中如果密度有明顯的變化,可以判斷油品里混入了其他的油品。(3)粘度和粘度指數(shù):粘度反應(yīng)油品的內(nèi)摩擦力,是表示油品流動(dòng)性的一種指標(biāo)。粘度的表示方法有動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、恩氏粘度等。運(yùn)動(dòng)粘度的單位是mm2/s,采用低剪切的毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)量。工業(yè)潤(rùn)滑油一般是測(cè)40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度,內(nèi)燃機(jī)油和車輛齒輪油測(cè)其100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度。粘度指數(shù)表示油品的粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)越高,表示油品的粘度受溫度的影響越小,其粘溫性能越好,反之越差。(4)閃點(diǎn):是用來表示油品安全性和揮發(fā)性的一項(xiàng)指標(biāo),在規(guī)定試驗(yàn)條件下,試驗(yàn)火焰引起試樣蒸氣著火,并使火焰蔓延至液體表面的Z低溫度。因此,用戶在選用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)根據(jù)使用溫度和潤(rùn)滑油的工作條件進(jìn)行選擇。一般認(rèn)為,閃點(diǎn)比使用溫度高20℃,即可安全使用;(5)凝點(diǎn)和傾點(diǎn):測(cè)定凝點(diǎn)和傾點(diǎn)對(duì)于潤(rùn)滑油的輸送、存儲(chǔ)和低溫下的使用都有著重要的意義。主要表現(xiàn)在:一、傾點(diǎn)或者凝點(diǎn)可以作為低溫時(shí)選用潤(rùn)滑油的依據(jù),在低溫地區(qū)要有足夠低的凝點(diǎn)和傾點(diǎn),否則油品失去了流動(dòng)性,就不能保證機(jī)械的正常啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。二、有些油品牌號(hào)是根據(jù)凝點(diǎn)來劃分的,例如柴油和變壓器油,-10號(hào)變壓器油的凝點(diǎn)就要求不高于-10℃。一般說來,潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)應(yīng)比使用環(huán)境的Z低溫度低5℃~7℃;(6)水分:是指潤(rùn)滑油中含水量的百分?jǐn)?shù),通常是體積百分?jǐn)?shù)。水會(huì)破壞潤(rùn)滑油形成的油膜,使?jié)櫥Ч儾睿P蝕設(shè)備,使油品容易產(chǎn)生沉渣。總之,潤(rùn)滑油中水分越少越好;(7)機(jī)械雜質(zhì):是指存在于潤(rùn)滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。通常,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的機(jī)械雜質(zhì)都控制在0.005%以下(0.005%以下被視為“無”);(8)泡沫特性:指油品生成泡沫的傾向及泡沫的穩(wěn)定性。潤(rùn)滑油在實(shí)際使用中,由于受到振蕩、攪動(dòng)等作用,使空氣進(jìn)入潤(rùn)滑油中,以至形成氣泡,泡沫會(huì)使油膜破壞,使摩擦面發(fā)生燒結(jié)或增加磨損,并促進(jìn)潤(rùn)滑油氧化變質(zhì),還會(huì)使?jié)櫥到y(tǒng)氣阻,影響潤(rùn)滑油循環(huán);(9)腐蝕和銹蝕:油品應(yīng)該具有抗金屬腐蝕和防銹蝕作用,在工業(yè)潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)中,這兩個(gè)項(xiàng)目通常都是必測(cè)項(xiàng)目。由于油品的自身氧化或添加劑的作用,常常會(huì)造成鋼和其他有色金屬的腐蝕。
四、選擇和使用潤(rùn)滑油時(shí)需要考慮的事項(xiàng)
(1)要考慮潤(rùn)滑油應(yīng)具有適合的粘度;很多潤(rùn)滑油產(chǎn)品以其運(yùn)動(dòng)粘度為產(chǎn)品牌號(hào)。如冷凍機(jī)油、機(jī)械油、液壓油是以40℃運(yùn)動(dòng)粘度來劃分。汽缸油則按100℃的運(yùn)動(dòng)粘度來劃分。
粘度是潤(rùn)滑油的重要質(zhì)量指標(biāo)之一,選用正確粘度的潤(rùn)滑油,可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠的工作。粘度增大,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率會(huì)降低,粘度太大,還會(huì)造成啟動(dòng)困難;粘度減小,難以在摩擦面上形成足夠厚的油膜,造成機(jī)器的磨損。所以選用潤(rùn)滑油時(shí),粘度不能過大也不能過小。
(2)冬季選用潤(rùn)滑油時(shí)注意油品的凝點(diǎn)和傾點(diǎn);油品在冷卻過程中,先達(dá)到傾點(diǎn)溫度,再達(dá)到凝點(diǎn)溫度,傾點(diǎn)比凝點(diǎn)高。選用時(shí)需要注意凝點(diǎn)比環(huán)境的Z低溫度低5~7℃。
(3)內(nèi)燃機(jī)油要嚴(yán)格按出廠說明書規(guī)定的用油等級(jí)選油,可以選高于要求的質(zhì)量等級(jí)的油品,千萬不能選用低于要求的質(zhì)量等級(jí)的油品。
(4)對(duì)于中重負(fù)荷的機(jī)械,防止摩擦面磨損、擦傷和膠合是需要考慮的問題,潤(rùn)滑油選用時(shí),應(yīng)選用較高油性和極壓性的潤(rùn)滑油。
(5)潤(rùn)滑油在使用過程中逐漸老化,黏度、酸值、水分、鐵含量逐漸增加,定時(shí)分析,達(dá)到一定界限就應(yīng)該更換潤(rùn)滑油。
參考文獻(xiàn)
[1]馮波.淺談潤(rùn)滑油及其選用規(guī)則[J].活力,2012(2).
[2]劉加森.潤(rùn)滑油的選用及使用監(jiān)測(cè)[J].科技傳播,2012-08-08.
[3]惠金泉.車用潤(rùn)滑油的選用奧秘[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2011-02-01.
