影響抗磨液壓油使用性能的因素

馮和翠，熊威，祈彥生，劉文君

（1.中國石油大慶潤滑油一廠，黑龍江大慶 163711;2.中國石油大慶潤滑油二廠，黑龍江大慶 163411）

影響抗磨液壓油使用性能的因素

馮和翠1，熊威2，祈彥生1，劉文君1

（1.中國石油大慶潤滑油一廠，黑龍江大慶 163711;2.中國石油大慶潤滑油二廠，黑龍江大慶 163411）

文章介紹了一種重要的工業(yè)潤滑油——抗磨液壓油在實驗室配方研制、調(diào)合生產(chǎn)、灌裝包裝及儲存過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，分析了基礎油質(zhì)量對滿足成品油性能的重要性以及提高基礎油精制深度可能的途徑，闡述了基礎油理化性質(zhì)、抗泡劑和破乳劑等的配伍性研究、添加劑的加入方式、灌裝包裝等多種因素對抗磨液壓油性能的影響，分析了可能存在的原因，并給出了解決問題的辦法供參考，以確保抗磨液壓油的質(zhì)量穩(wěn)定性。

抗磨液壓油;性能;影響因素

0 引言

液壓油占工業(yè)潤滑油很大比例，是用于液壓系統(tǒng)的傳動介質(zhì)，在實現(xiàn)能量傳遞、轉(zhuǎn)換和控制的同時，還起著系統(tǒng)的潤滑、防銹、防腐、冷卻等作用。在液壓系統(tǒng)中肩負著如此多功能的液壓油，通常要經(jīng)過實驗室配方研制、小樣制作、調(diào)合生產(chǎn)、灌裝包裝、儲運等環(huán)節(jié)，才能到達用戶手中。由于使用環(huán)境的特殊性，對液壓油來說，應特別關注其抗乳化性、抗泡性和空氣釋放值。因為在實際生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生如下問題:

（1）實驗室調(diào)試的小樣合格，調(diào)合裝置放大生產(chǎn)后會出現(xiàn)抗乳化不合格或卡邊合格;

（2）調(diào)合合格的油品暫存在罐里，在灌裝時出現(xiàn)問題;

（3）罐里油品、灌裝均沒問題，但灌裝后的油品存放一段時間后出現(xiàn)問題。

為何出現(xiàn)這些問題?影響液壓油使用性能的因素有哪些?

下面以量大面廣的抗磨液壓油為例，做簡單剖析。

1 抗磨液壓油技術要求

抗磨液壓油要求具有良好的減摩抗磨、抗氧防銹、抗乳化、抗泡等性能，表1列出了與本文討論內(nèi)容相關的部分性能指標。

表1 抗磨液壓油技術要求（部分）

續(xù)表

2 影響抗磨液壓油使用性能的因素

2.1 基礎油質(zhì)量的影響

抗磨液壓油由基礎油和添加劑組成。基礎油在油品配方中約占99%的比例，所以基礎油質(zhì)量對成品油的性能有較大的影響。

2.1.1 基礎油的精制深度

從原油中取得的潤滑油料，含有一些對油品使用性能有害的非理想組分，如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、短側(cè)鏈的芳烴、多環(huán)及雜環(huán)化合物、環(huán)烷酸類以及某些含硫、氮、氧的非烴化合物。這些物質(zhì)的存在會使?jié)櫥徒M分的黏度指數(shù)降低，抗氧化安全性變差，抗乳化和抗泡性變差。溶劑精制是基礎油生產(chǎn)過程中的重要步驟，溶劑比是影響溶劑精制的重要因素之一，在一定的抽提溫度下，加大溶劑比，可以使更多的非理想組分被抽出，從而增加精制深度，改善精制油的質(zhì)量。

經(jīng)過溶劑精制的潤滑油組分，殘留有少量溶劑及有害物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在還會影響油品的顏色、安定性、抗乳化和抗泡等性能，繼續(xù)對其進行脫氮和吸附是改善其性能的必要手段。脫氮劑和吸附劑用量越大，產(chǎn)品的質(zhì)量越好。但增加溶劑比和脫氮劑、吸附劑用量，會增加煉油廠的消耗費用。

大慶潤滑油一廠使用大慶石化公司生產(chǎn)的HVI150、HVI200、HVI400基礎油來調(diào)制抗磨液壓油，為改善基礎油質(zhì)量，與大慶石化公司進行了協(xié)商，大慶石化煉油廠決定對其基礎油生產(chǎn)裝置進行改造。首先是增加溶劑比，將從塔中流出的溶劑按一定流量進行回流;其次是增加了一定比例的脫氮劑，這兩個方面的改造為中國石油大慶潤滑油一廠接收到優(yōu)質(zhì)基礎油提供了保障。流程改造后所接收的基礎油典型數(shù)據(jù)見表2。

表2 流程改造后所接收的基礎油典型數(shù)據(jù)

2.1.2 基礎油的理化性質(zhì)

實驗室對新接收基礎油的理化性質(zhì)進行了分析，其抗乳化性和抗泡性見表3，對油品性能的影響見表4。

表3 基礎油主要分析數(shù)據(jù)

表4 基礎油對抗磨液壓油性能的影響

從表3、表4分析數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn):

（1）基礎油的抗乳化性能對HM油品的抗乳化性影響較大;

（2）在添加抗泡劑的情況下，基礎油的抗泡性能對HM油品的抗泡性能影響不大。

通過對實際接收的基礎油的數(shù)據(jù)分析和實驗室的大量工作，最終確定，生產(chǎn)HM油品所用基礎油的控制指標如表5。

表5 生產(chǎn)HM油品所用基礎油的控制指標

2.2 添加劑的影響

添加劑可以賦予油品某種特殊的使用性能，當基礎油質(zhì)量一定時，添加劑起著至關重要的作用。為保證HM油品的極壓抗磨性、抗氧化性、防銹防腐性等性能，需加入相應種類的添加劑或復合劑。眾所周知，各添加劑的功效并不是簡單加和，而是存在相互作用，或增效、或削減，也就是說某種添加劑的引入，在其改善油品某項性能的同時，可能會對其他性能產(chǎn)生不利影響。

2.2.1 抗泡性和空放值

HM油使用中，與空氣接觸，經(jīng)循環(huán)產(chǎn)生氣泡。一部分成為浮在油品表面的泡沫，另一部分是分散在油中的氣泡。要求油品既要有消泡性，又要有空氣釋放性，才能確保機械零部件有良好的潤滑。因此，為避免以上兩種氣泡的產(chǎn)生，同時考慮到降本增效，油品中抗泡劑的加入就顯得極為重要。表6、表7考察了基礎油、復合劑及抗泡劑對油品性能的影響。

表6 抗泡劑對HM 32性能的影響

表7 抗泡劑對HM 68性能的影響

從表6、表7看出:

（1）隨著復合劑的加入，抗泡性變差。加入抗泡劑，抗泡性能明顯改善，但對空氣釋放值的影響較明顯，要綜合平衡抗泡性與空氣釋放值二者的關系。

（2）由HM32到HM68，隨著油品黏度增加，空氣釋放性變差。這是因為黏度增加時，分散氣泡從油中釋放出去的速度減慢。

2.2.2破乳化性

工業(yè)生產(chǎn)中液壓系統(tǒng)常?；烊肜鋮s水，若油品抗乳化性不好，會形成乳化液，使油膜遭到破壞;另外油品乳化后，將促進其氧化，進而造成零部件銹蝕，容易發(fā)生設備事故，因此需要加入破乳劑進行改善。

考察了T1001、LZ5957、DL－32等破乳劑對油品抗乳化性的影響，分別見表8、表9。

表8 HM 32抗乳化性能考察

表9 HM 46抗乳化性能考察

從表8、表9分析結果看出:

（1）油品黏度增加，抗乳化性變差;

（2）三種破乳劑對比，LZ5957與DL－32效果較好，但LZ5957價格較貴，實際生產(chǎn)中選用性價比較高的DL－32破乳劑。

2.3 添加劑加入方式的影響

抗泡劑通常在油品調(diào)合的最后一道工序加入。傳統(tǒng)的加入方式，是從罐頂?shù)谷牖蛴帽秒S其他劑一起打入調(diào)合罐中，攪拌分散。由于抗泡劑屬表面活性物質(zhì)，一般難溶于潤滑油，以液珠形式分散到油品中，分散不均時，所調(diào)油品的抗泡性可能達不到技術要求，而且經(jīng)過一段時間的儲存后，密度較大的抗泡劑會聚集沉降，影響HM油的使用效果。

中國石油大慶潤滑油一廠經(jīng)過多年探索，發(fā)明了一種能夠有效克服抗泡劑在潤滑油中分散不均勻，從油中沉降析出的專利技術——“抗泡劑加入法及設備”［1］。

抗泡劑首先經(jīng)過濾器除去雜質(zhì)，然后經(jīng)霧化，以同潤滑油流逆流的方式噴射到油品中，進行管道調(diào)合，再進入靜態(tài)混合器增強混合效果，最后調(diào)合完的潤滑油輸入貯罐中。

此發(fā)明的優(yōu)點是使抗泡劑在潤滑油中分散均勻，解決了因抗泡劑的沉降析出影響潤滑油質(zhì)量的問題［2］，目前已應用于生產(chǎn)實際中，取得了良好的經(jīng)濟效益。

2.4 灌裝包裝環(huán)節(jié)的影響

2.4.1 輸油管線的影響

調(diào)合廠生產(chǎn)的潤滑油品種多，灌裝HM油時會與其他油品共用流程，不能實現(xiàn)專線專用。由于不同潤滑油油品組成不同，含有的添加劑種類不同，原管線中存留的成分會與HM油發(fā)生相互作用，從而對新灌裝的HM油品性能產(chǎn)生較大影響。

為了徹底杜絕灌裝時對HM油品的污染，可以從調(diào)合泵房將HM油品輸送管線引至灌裝線，并加裝過濾器，即可實現(xiàn)HM油品灌裝管線的專線專用。

2.4.2 包裝物的影響

液壓油包裝物分為鋼桶和塑料桶兩種，其內(nèi)部的清潔度對HM系列產(chǎn)品的性能有一定的影響。例如鋼桶鋼板的防銹油是否處理干凈以及鋼板是否有銹等質(zhì)量缺陷都會影響油品的抗泡、抗乳化性能。建議采用以下方法:

（1）從源頭控制，與包裝物供方商定每種包裝物的內(nèi)部清潔度指標;

（2）包裝物進廠后質(zhì)檢員嚴格按標準進行檢查，把好入廠質(zhì)量關;

（3）儲存環(huán)節(jié)確保不受污染。

3 結論

（1）油品組成影響到HM油的最終使用性能，應首先從源頭上加以控制，選擇適度精制的基礎油和配伍性最佳的添加劑，來調(diào)制HM油品。

（2）工藝流程對成品油性能的影響不可忽視，選用科學的加劑方式，實現(xiàn)灌裝管線的專用，以確保油品的質(zhì)量穩(wěn)定性。

［1］孫樹好，孫永力，王建平，等.抗泡劑加入法及設備:中國，03109962.9［P］.2006－6－14.

［2］馮和翠，葛慶文，王曉龍，等.抗泡劑對潤滑油性能的影響［J］.潤滑油，2010，12（6）:25－27.

Factors Impacting the Performance of Anti－Wear Hydraulic Oil

FENG He－cui1，XIONGWei2，QIYan－sheng1，LIUWen－jun1（1.PetroChina Daqing No.1 Lubricant Blending Plant，Daqing 163711，China;2.PetroChina Daqing No.2 Lubricant Blending Plant，Daqing 163411，China）

The recurring problems of anti－wear hydraulic oil in formulation development，blending production，packaging and storage processwere discussed.The possible waysof improving the refining depth of base oil and the importance of base oilquality were also researched.Furthermore，the influence of some factors，such as physical and chemical properties of base oil，compatibility of additives，way of adding additive，filling and packaging，on the performance ofanti－wear hydraulic oilwas discussed.The possible causesand solutionswere given for reference in order to ensure the oil quality.

anti－wear hydraulic oil;performance;factor

TE626.38

A

1002-3119（2012）02-0014-04

2011－08－04。

馮和翠（1963－），女，工程師，2001年畢業(yè)于大慶石油學院化學工程專業(yè)，曾從事潤滑油研發(fā)工作，已公開發(fā)表論文多篇。