任 天 杰

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潤滑油的指標(biāo)檢驗(yàn)要點(diǎn)解析

任 天 杰

（東北石油大學(xué), 黑龍江 大慶 163301）

潤滑油使用一段時間后會發(fā)生性能的降低或改變，必須適時更換，做到既不浪費(fèi)，也保證設(shè)備的正常運(yùn)行。就潤滑油檢驗(yàn)中的八大指標(biāo)：水分、粘度、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)、粘度指數(shù)、泡沫性、酸堿值、機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)論述，最后再簡單闡述潤滑油檢驗(yàn)中的兩點(diǎn)特殊指標(biāo)：氧化安定性和熱安定性。

潤滑油；檢驗(yàn)；安定性；指標(biāo)

潤滑油標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)具有法律意義，具有統(tǒng)一性、指導(dǎo)性和先進(jìn)性特點(diǎn)。隨著工業(yè)朝著高新技術(shù)化方向發(fā)展，其對潤滑油品質(zhì)要求也隨之提高，這又推動了潤滑油制造工藝和檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，許多先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)已被廣泛運(yùn)用于潤滑油生產(chǎn)和檢測中。但潤滑油的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)卻未能隨著檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，也就是說，國家標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)落后于潤滑油的檢驗(yàn)技術(shù)，體現(xiàn)在兩個方面：一是潤滑油產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)不健全，而是潤滑油質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)不健全。下面就筆者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)談?wù)劃櫥椭笜?biāo)檢驗(yàn)的要點(diǎn)。

1 潤滑油檢驗(yàn)指標(biāo)

1.1 粘度

粘度反映油品的內(nèi)摩擦力，是表示油品油性和流動性的一項(xiàng)指標(biāo)。在未加任何功能添加劑的前提下，粘度越大，油膜強(qiáng)度越高，流動性越差。粘度可以分成運(yùn)動粘度和動力粘度。運(yùn)動粘度就是液體潤滑油在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度，它是潤滑油分類分級的主要指標(biāo)，對于潤滑油的制造、保存、運(yùn)輸、使用等具有重要意義。其又兩個級別：運(yùn)動粘度（100 ℃）和運(yùn)動粘度（40 ℃）[1]，車用油、船用油應(yīng)選用前者，工業(yè)油應(yīng)選有后者。動力粘度是潤滑油在切應(yīng)力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度，有三個評定項(xiàng)目：低溫動力粘度（CCS）、低溫泵送粘度（MRV）、高溫高剪切粘度（HTHS）。潤滑油的粘度隨著溫度的降低而變大，這就是潤滑油的粘溫特性。若發(fā)電機(jī)的粘溫性不好，溫度低時，粘度過大，會造成啟動的困難，而且啟動后的潤滑油不易流到摩擦面上，容易造成機(jī)件的過度磨損。

1.2 粘度指數(shù)

粘度指數(shù)表示油品粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)越高，表示油品粘度受溫度的影響越小，其粘溫性能越好，反之越差。

1.3 閃點(diǎn)

潤滑油在規(guī)定條件下，加熱到所逸出的蒸氣空氣所形成的混合氣與火焰接觸發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度為閃點(diǎn)，潤滑油的閃點(diǎn)反映的是油品蒸發(fā)性的一個性能指標(biāo)，閃點(diǎn)越低，其蒸發(fā)性就越大；閃點(diǎn)越高，蒸發(fā)性越差。除此之外，閃點(diǎn)還是反映油品易燃性的一個重要指標(biāo)，是油品危險性的重要指標(biāo)，潤滑油的危險性等級就是按照閃點(diǎn)來劃分的，閃點(diǎn)高于45 ℃的為可燃潤滑油，45 ℃以下的為易燃品。當(dāng)潤滑油的閃點(diǎn)比使用溫度高出20~30 ℃時，使用是安全的。從危險等級的劃分上來看，在粘度一致的情況下，閃點(diǎn)越高越安全。在閃點(diǎn)檢測中，常用方法是開口杯法，其流程[2]為：將試樣裝入到內(nèi)坩堝到刻度線-迅速升高試樣溫度，至接近閃點(diǎn)后再緩慢升溫-用一個小的點(diǎn)火器緩慢均勻的通過試樣表面-直到試樣表面蒸氣發(fā)生閃火為止。

1.4 傾點(diǎn)

試樣在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被冷卻的試樣能夠流動的最低溫度就是傾點(diǎn)。傾點(diǎn)與凝點(diǎn)相對，在一定的冷卻條件下，油品停止流動的最高溫度就是凝點(diǎn)，它并不是所謂的凝固溫度，潤滑油不會發(fā)生真正意義上的凝固，就算表面看起來停止流動了，但其中仍然還存在部分組分流動的情況。傾點(diǎn)和凝點(diǎn)都是潤滑油低溫流動性的重要指標(biāo)，兩者沒有太大區(qū)別，只是測量方法不一樣。在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用潤滑油時必須根據(jù)環(huán)境條件和工況選擇合適傾點(diǎn)的潤滑油。

1.5 水分

潤滑油中的含水量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就是水分（%）。潤滑油中的水有三種存在狀態(tài)：游離水，是最容易脫去的水；乳化水和溶解水均不容易脫去。當(dāng)潤滑油中的水分過高時，就會發(fā)生潤滑油的氧化變質(zhì)反應(yīng)，破壞油膜[3]，潤滑效果變差；加速有機(jī)酸對金屬的腐蝕作用，使設(shè)備發(fā)生銹蝕現(xiàn)象；使添加劑發(fā)生水解反應(yīng)而失效；當(dāng)油品的使用溫度較低時，油品的流動性變差，粘度變壞；使用溫度較高時，水分過高會導(dǎo)致水氣化反應(yīng)的發(fā)生，破壞油膜，產(chǎn)生氣阻。

1.6 酸堿值

酸值是表示潤滑油中含有酸性物質(zhì)的指標(biāo)，單位是mgKOH/g。酸值分強(qiáng)酸值和弱酸值兩種，兩者合并即為總酸值(簡稱 TAN)[4]。我們通常所說的“酸值”，實(shí)際上是指“總酸值(TAN)”。堿值是表示潤滑油中堿性物質(zhì)含量的指標(biāo)，單位是mgKOH/g。堿值亦分強(qiáng)堿值和弱堿值兩種，兩者合并即為總堿值(簡稱TBN)。我們通常所說的“堿值”實(shí)際上是指“總堿值(TBN)”。潤滑油中的酸性組分主要有有機(jī)酸、酸性添加劑、無機(jī)酸、酯類、酚類，檢測正在使用中潤滑油的酸值能反映出油品的氧化變質(zhì)程度。堿性組分由有機(jī)堿、胺基化合物、堿式鹽等，測定在用潤滑油的堿值能反映出油中堿性添加劑的消耗狀況以及油品性能的下降狀況。

1.7 機(jī)械雜質(zhì)

機(jī)械雜質(zhì)是指存在于潤滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。潤滑油中的機(jī)械雜質(zhì)來源有三：一是機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中因本身的磨損和腐蝕帶來的雜質(zhì)；二是潤滑油生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸和使用中受到外界環(huán)境的污染；三是添加劑中的有機(jī)金屬鹽。一般認(rèn)為：潤滑油中的機(jī)械雜質(zhì)在0.005%以下表示合格[5]。

1.8 泡沫性

機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中可能將空氣帶入到潤滑油中，進(jìn)而產(chǎn)生泡沫；潤滑油中的添加劑一般是極性化合物，具有表面活性作用，會促使?jié)櫥驮谑褂眠^程中產(chǎn)生氣泡；潤滑油的使用過程中，氧化、分解等反應(yīng)生成的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等會促使氣泡的增多；油品使用過程中發(fā)生老化變質(zhì)反應(yīng)，油品的表面張力下降，也會導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生。

潤滑油中的泡沫過多會導(dǎo)致油泵效率降低，供油出現(xiàn)異常情況，造成摩擦部位斷油和缺油現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生磨損和燒結(jié)故障；泡沫會使得油液面指示器顯示高于實(shí)際潤滑油含量的液面指示，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備供油的不足；泡沫的存在使?jié)櫥团c空氣的接觸面積增大，加速了潤滑油的氧化變質(zhì)反應(yīng)，縮短其使用壽命；機(jī)床上使用的潤滑油產(chǎn)生較多泡沫會導(dǎo)致加工零件的精度受到較大影響。

2 潤滑油檢測特殊指標(biāo)

2.1 氧化安定性

氧化安定性反映潤滑油的抗老化性能，對于使用壽命長的潤滑油來說，一般都有這項(xiàng)指標(biāo)要求，這也就成為了潤滑油的一個特殊指標(biāo)，并不是所有的潤滑油都有這個指標(biāo)要求。在具體的測量上，氧化安定性測量方法多，一般采取的方法是：將一定量的潤滑油放入含有空氣或氧氣的金屬氧化劑容器中，給容器加熱到一定溫度，然后讓其氧化一定時間，測量潤滑油的酸值、粘度變化以及沉淀物的生產(chǎn)情況。潤滑油的組分不同，在不同外界環(huán)境下會呈現(xiàn)出不同的氧化反應(yīng)，而氧化反應(yīng)會生出一些瀝青、酸、銅等物質(zhì)，而氧化安定性就是抑制這些物質(zhì)生成的性能。

2.2 熱安定性

熱安定性表示油品的耐高溫能力，也就是潤滑油對熱分解的抵抗能力，即熱分解溫度。一些高質(zhì)量的抗磨液壓油、壓縮機(jī)油等都提出了熱安定性的要求。油品的熱安定性主要取決于基礎(chǔ)油的組成，很多分解溫度較低的添加劑往往對油品安定性有不利影響；抗氧劑也不能明顯地改善油品的熱安定性。測定潤滑油的熱安定性指標(biāo)，主要是模擬發(fā)動機(jī)潤滑油在發(fā)動機(jī)活塞環(huán)區(qū)域的工作狀況，以研究潤滑油在薄油層、高溫度和有金屬接觸的情況下氧化變質(zhì)的傾向，其主要功能是評價柴油機(jī)潤滑油的質(zhì)量。通過熱安定性指標(biāo)的測定，發(fā)現(xiàn)潤滑油在內(nèi)燃機(jī)活塞上以及漲圈中生成膠膜漆狀沉淀物的傾向，熱安定性好表示生成的膠膜、沉淀物少。柴油機(jī)潤滑油的熱安定性要求較高，這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)潤滑油在活塞、活塞環(huán)等工作區(qū)域的條件較為惡劣，熱安定性差很容易帶來氣缸壁的磨損，不利于柴油機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，容易引發(fā)故障。

4 結(jié)束語

潤滑油是為機(jī)械設(shè)備服務(wù)的，其質(zhì)量關(guān)系到油品的使用壽命，是工作人員更換和設(shè)備故障報備的重要依據(jù)。當(dāng)前的國家標(biāo)準(zhǔn)中提出了部分潤滑油的理化性能指標(biāo)，但是在設(shè)備故障報備方面的還沒有涉及，雖然已有成熟的設(shè)備潤滑故障檢測技術(shù)，但尚未納入到潤滑油國家標(biāo)準(zhǔn)中。比如說：《柴油機(jī)油換油指標(biāo)》（GB/T 7607-2002）規(guī)范中就只提出了7個換油的理化性能指標(biāo)。但實(shí)際上，有時候每個單個的理化性能指標(biāo)都在允許值內(nèi)，但是潤滑油中已發(fā)生嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，不及時換油就會給設(shè)備帶來嚴(yán)重的機(jī)械故障。所以說，國家標(biāo)準(zhǔn)需要改進(jìn)，不能將理化指標(biāo)作為換油的唯一標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合當(dāng)前的工業(yè)實(shí)際，就潤滑油檢驗(yàn)中的八個主要指標(biāo)進(jìn)行簡要介紹，供同行參考。

［1］方玉環(huán)，楊玉梅.潤滑油國家標(biāo)準(zhǔn)淺議[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2011（12）:41,53.

［2］萬斌.港口機(jī)械潤滑油的幾種檢驗(yàn)方法[J].設(shè)備管理與維修，2010（2）:53-55.

［3］李廣勇，趙艷麗.船用內(nèi)燃機(jī)潤滑油的分類及檢測[J].當(dāng)代化工，2011（6）：606-607.

［4］張國.潤滑油行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013（12）：7-8.

［5］羅立文.甲醇存在時有機(jī)硫化物在HZSM-5分子篩上的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)研究[D].中國石油大學(xué),2007.

Index Test Points of Lubricating Oil

（Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 1633011，China)

Properties of lubricating oil will reduce or change after lubricating oil is used for a period of time, so it must be timely replaced. In this paper, eight indicators of lubricating oil test were introduced, including water, pour point, viscosity, flash point, viscosity index, foaming, pH value, mechanical impurities; and then two special indexes of lubricating oil test (oxidation stability and thermal stability) were discussed.

Oil; Test; Stability; Index

TE 624

A

1671-0460（2014）06-1095-03

2014-04-25

任天杰(1992-), 男，四川廣安人，研究方向: 化學(xué)工程與工藝。