统一润滑油培训(理化指标)

第一部分润滑油基础知识 统一石化工业油 主要内容 摩擦与润滑润滑油的组成与性能 基础油 添加剂 润滑油的性能实验方法油品存储与管理 摩擦与润滑 简单润滑 摩擦和磨损的演示 未润滑的金属表面 压力和滑动运动 摩擦产生热量 能量损失 严重的失效 卡死 摩擦与润滑 润滑的作用就是 使运动表面光滑 充分润滑的工作表面 压力和滑动运动 油膜防止金属表面直接接触 液体粘度就是 阻止流动的能力 或 内摩擦力 足够的油膜 或称流体润滑 润滑任何减少运动表面间摩擦的手段 为使物体运动顺滑 用润滑油或其他润滑剂克服摩擦的方法 润滑剂任何可以减少摩擦的材料 润滑剂的主要功能是分离两个运动表面并使它们之间的相互运动更容易 润滑油作为润滑剂可以将运动表面间分离开来 将表面间的摩擦力转化为润滑油的流体摩擦 摩擦与润滑 摩擦 当两个物体表面间有相对运动时就产生了摩擦 摩擦消耗功率 摩擦产生热量 摩擦与运动速度和接触面积无关 摩擦与表面粗糙度和接触压力有关 摩擦用摩擦系数表示 摩擦与润滑 滑动摩擦有2条物理定律 它们是 1 两固体表面间摩擦与接触表面积无关 2 两固体表面间的摩擦与表面正压力成正比 摩擦系数其中F 与运动方向相反的摩擦力W 负荷 m F W 摩擦与润滑 摩擦力 摩擦力 摩擦力 第一摩擦定律 摩擦力摩擦力x2摩擦力x3 第二摩擦定律 摩擦的形式 滑动摩擦 面接触 多数摩擦以此形式存在 滚动摩擦 点接触 流体摩擦 该情况较少出现 摩擦的形式 摩擦条件摩擦系数 m 流体摩擦0 001 0 005滚动摩擦球0 002磙子0 004滑动摩擦混合摩擦0 02 0 08边界摩擦0 08 0 10干摩擦0 15 0 40 润滑的形式 边界润滑 混合润滑 流体润滑 弹性流体润滑 Viscosity Velocity Load FrictionCoefficient 润滑的形式 负荷 运动方向 负荷 运动方向 尖角将润滑剂刮出 边界润滑 楔形保存了油膜 流体润滑 润滑的形式 静止 启动 运转 润滑的形式 润滑的形式静压流体润滑动压流体润滑弹性流体润滑混合润滑边界润滑上述润滑形式的划分决定于设计运转速度负荷材料使用润滑剂的粘度设备运转条件等 流体润滑的形成 覆盖全部表面有足够的间隙足够的运转速度和足够的粘度足够的润滑剂负荷不能过大 边界润滑的形成 低速运行高负荷表面光洁度不高间隙很小振动负载 润滑剂的分类 润滑油 天然油脂 动植物油 能够自由流动并有冷却作用润滑脂由油加稠化剂 皂类等 制成的半固体润滑剂易在被润滑表面保持良好的密封性能固体润滑剂二硫化钼和石墨用于极端温度条件下 低压 环境较差气体润滑用于润滑高速低负荷的轴承 润滑剂作用 防止 减小磨损 通过 提供分离摩擦表面的润滑油膜向摩擦表面覆盖保护膜冷却减小摩擦力并降低因摩擦产生的热量保护防止空气和水对部件的腐蚀清洗从润滑部位将污染颗粒清洗下来 润滑油的组成与性能 润滑油的组成 润滑油的组成 基础油 添加剂 基础油 70 95 添加剂 5 30 润滑油 润滑油的生产 包装材料 基础油 添加剂 存储 接收 调配 罐装 调配厂化验室 润滑油的主要性能 粘度是润滑油的最重要的性能 其他重要性能包括 粘度指数 中和值 酸值和碱值 通过滴定法测得 比重 抗磨损 极压性能 倾点 抗乳化性 闪点 空气释放性 燃点 抗泡性 氧化安定性 相容性 与橡胶 密封件等不起反应 抗腐蚀性 什么是粘度 液体粘度度量了其阻碍流动的能力在同样条件下 低粘度液体比高粘度液体更易于流动 粘度是润滑油最重要的指标 它是形成润滑油膜的最主要的因素 同时也决定了润滑剂的负载能力 粘度单位通常用厘斯cSt mm2 s来表示 通常用SAE ISO级别来描述粘度 什么是粘度指数 粘度指数 VI 反映了油品粘度随温度变化的特性油品的粘度会随温度变化而变化 温度升高油品变稀 温度降低油品变稠 油的粘度指数越高 粘度随温度的变化幅度越小 该指标是运行于较大温度范围内的润滑油的重要指标 粘度随温度变化及粘度指数 HVI高粘度指数油 VI 85 MVI中粘度指数油 VI30 85 LVI低粘度指数油 VI 30 100oC 40oC 粘度的对数 剪切稳定性 剪切稳定性是润滑油抵抗粘度损失的能力高温下极高的机械应力可造成油品永久的粘度降低多级粘度润滑油中长链的聚合物可能会在高温高剪切下被剪切成短链分子 造成粘度和粘度指数下降它是选择润滑油基础油的重要指标之一 润滑油重要性能 倾点润滑油最低可流动温度 形成石蜡的温度 该指标对低温运动性能非常重要闪点液面上方蒸气可被点燃的最低温度对于可燃物体有法规要求燃点液面上方聚集的液体蒸气可以发生自燃的最低温度 润滑油重要性能 中和值 表示油品酸化或碱化的程度油品酸碱值改变量显示了油品的变质程度总酸值TAN增加量或总碱值TBN减少量可度量出油品氧化或添加剂消耗的程度总酸值 TAN 中和1g油品中的酸所需使用的氢氧化钾的重量 mg KOH g 总碱值 TBN 中和1g油品中的碱对应酸的重量 该重量用中和同样量的酸所需要的氢氧化钾 KOH 的重量来描述 单位为 mgKOH g 润滑油重要性能 抗乳化性 润滑油分水的性能是透平机 压缩机和液压系统润滑油的重要性能指标空气释放性 释放进入油中的空气的能力对于需要防止气蚀 防止过热的变速箱非常重要抗泡性 抵抗油品表面产生泡沫的能力泡沫是由搅动和空气进入油体造成的泡沫将因为油品污染和进水及进入异物而增多将使泵 齿轮箱和其他飞溅润滑系统因润滑不足造成机械故障 润滑油重要性能 氧化安定性 润滑油抵抗氧化的能力矿物油在高温下和氧气发生反应产生酸 积碳 沉积物 漆膜油品使用寿命的度量抗腐蚀性 油品抵抗对金属腐蚀的能力油品变质后会具有腐蚀性通过锈蚀和铜片腐蚀试验可检测出油品的防锈防腐蚀性能 润滑油重要性能 相容性 润滑油与其他物体相适应的性能润滑油和橡胶密封件或橡胶油管可能产生反应 造成油泄漏部分塑料件 粘结件和油漆也可能与润滑油不相容有些合成油会和某些金属及矿物油不相容 基础油 矿物油原油经过常减压蒸馏 脱蜡脱沥青 溶剂酸碱精制等处理得到的基础油半合成油矿物油再经加氢精制合成油经过化学处理工艺 典型如各种聚合工艺 得到的基础油 基础油 矿物油 经济 可以很好合成油 昂贵 通常很好半合成油 居两者之间 矿物基础油 石蜡基环烷基芳香基 合成基础油 主要类型有聚烯烃 聚乙二醇 烷基苯 双酯 XHVI等 其中聚烯烃 PAO 应用最广 合成基础油的特点 a 倾点低 低温性能好b 粘度指数高 粘温性好c 高温蒸发损失小d 高温热稳定性和氧化安定性好 API对基础油的分类 API对基础油的分类 基础油质量对润滑油性能至关重要 统一基础油来源 Yokkaichi Kaoshiung Pililla PulauBukom Geelong Durban BuenosAires Montreal WoodRiver DeerPark Martinez Stanlow Harburg Pernis P Couronne 基础油的稳定是高品质润滑剂的基础 添加剂 空气 灰尘 润滑油最基本的润滑作用是由基础油提供的 加入添加剂是为了改善润滑特征 取得最佳的润滑效果 高温 磨损碎片 燃烧酸性产物 燃烧积炭 湿气 低温 机械剪切 添加剂种类 1抗氧化剂2清净剂3分散剂4粘度指数改进剂 5降凝剂6金属钝化剂7消泡 抗乳剂8抗磨及极压添加剂 一种润滑油可含多种添加剂 粘度指数改进剂 清净剂 分散剂 抗磨剂 抗氧化剂 防锈剂 消泡剂 摩擦改进剂 降凝剂 分散燃料燃烧生成物 使发动机内部保持清洁 防止生锈 控制泡沫 保护基础油 减少发动机磨损 减少燃油消耗 提高低温流动性 减少高温时油变稀 添加剂作用与成分 添加剂作用与成分 抗磨添加剂 在摩擦条件下 在相对运动表面形成新的膜 物理或化学 改变摩擦力和摩擦性质无抗磨剂 金属接触含抗磨剂 新膜 极压EP添加剂 边界吸附膜边界反应膜硫磷性极压添加剂生成硫化铁 粘度指数改进剂VII 高分子化合物 低温下呈高度卷曲状态 温度升高时变为伸展状态 运动 粘度 cSt 40 100 温度 基础油 VII 基础油 无VII 46 8 1 6 8 A B 降凝剂 高分子聚合物在低温下阻止石蜡结晶的形成 防止蜡晶的成长 使之不能成为规则结晶 抗泡剂与抗乳化剂 作用原理 溶于油中改变油 水 油 空气间介面张力 以改变油对水或空气的溶解能力不同表面张力下的情形 油品性能检测方法 粘度的测定 1 毛细管式粘度计 绝对粘度计 相对粘度计 雷式 Redwood 赛式 Saybolt 恩式 Engler 2 流体粘度计3 旋转粘度计 闪点的测定 闪点 液体产生闪火的最低温度 高温安全性 闭口闪点 200C 开口闪点 倾点的测定 倾点测定方式 温度每降低3度 将样品倾斜 水平放置5秒 观察油面的流动情况 初次观察到不流动的温度 3度 极压性能 四球实验 FZG TIMKEN 极压性能 四球试验 A A1 A2 A10 10 负荷磨损指数 极压性能 FZG试验 齿轮台架试验FZG初始油温120 3oC电机转速2910rpm 3 每次增加负载运行21700转 约7 5mins 齿轮出现擦伤的级别称为失效级 极压性能 TIMKEN试验 Timken试验初始油温27 8 2 8oC试验钢环在钢件上加载旋转转速800 5rpm 10分钟 保持良好油膜 试验钢环与钢件不发生磨损的最大载荷 氧化稳定性 氧化稳定性试验300ml油品 60ml水 铜 钢线圈作为催化剂加热至95oC 同时通过一根细管以一定速度向试管中通入氧气监控酸值直至达到2 0mgKOH g 该时间即为TOST寿命 单位以小时表示 热稳定性 热稳定性试验以钢和铜棒为催化剂在135oC条件下 保持168小时检测钢棒和铜棒的重量损失 颜色变化以及油品中油泥的数量 空气释放性 空气释放性试验在25 50 75oC时 分别将压缩空气吹入试验油品中停止吹气后 计算当润滑油中空气体积降至润滑油总体积0 2 时所需要的时间 单位以分钟表示 油面 储油槽 直径大于1mm的气泡迅速升至液面 破裂或形成泡沫 空气释放性和抗泡性试验 直径小于1mm的气泡滞留在油品中 缓慢上升 抗泡性 抗泡性试验油样保持24oC 通入空气5min 后静置10min分别记录刚停止吹入空气时和静置10分钟时的泡沫体积将温度调整到93 5oC进行第二个油样的试验当该样品泡沫完全破裂后 将温度调整回24oC 进行第三个试验 分水性 分水性 抗乳化性 40ml油样和40ml蒸馏水 温度54oC 搅拌5分钟 ISOVG100及以上检测82oC 记录乳化液分离时间 分钟 如果1小时后乳化液仍不能彻底分离 则分别记录油品 水 乳化液的体积 过滤性 过滤性300毫升的新液压油 液压油混入水 液压油混入水再加入钙离子化合物分别通过1 2um过滤器的时间要求是不使过滤器阻塞 过滤时间越短越好 油品的存储与管理 油品的存储与管理 储存运输使用更换与替代废油处理润滑管理制度 润滑油的存储 润滑剂的储存管理必须遵守以下原则避免污染避免因温度过热或过冷而使润滑油变质必须保持正确清楚的标签 润滑油的存储 润滑剂存储应以户内为主户外存储可能产生的问题雨水积聚桶面 掩盖桶盖 最后经呼吸作用而渗人桶内润滑剂 并引起桶内锈蚀 润滑油的存储 户外存储可能产生以下问题 户外温差大 润滑油暴露于过热或过冷的环境下 品质逐渐变坏 长期存储在正常温度下 一般润滑剂的存储期可以很长 但如存储期超过三年 从生产期开始算 请先咨询供应商 泥沙等物可能积聚桶盖附近 开桶时即混入油中 桶的标签可能因长时间暴露户外而模糊不清以致用错油 或需取样化验鉴定 费时误事 润滑油的存储 如限于条件而必须户外存储 应按以下方式 采用临时性上盖 油桶应以卧放 并以木垫枕高离开地面 以免锈蚀 如限于存储面积桶装必须直立摆放于露天环境下 应采用密封之桶盖 且将桶略为倾斜 以免雨水积聚桶面而淹盖桶盖 润滑油的存储 何种润滑剂应优先存储户内纸箱包装润滑剂变压器油白矿油含添加剂引擎油润滑脂 润滑油的运输 桶装润滑油的运输应由熟练工人处理运输 防止包装受损大桶装的润滑油和润滑脂重量为180至200公斤 没有机械设备的帮助 不应一人单独处理 油桶不应从高处抛下或在凹凸不平的地面滚动 造成桶上油漆脱落或产品标记模糊不清 甚至使油桶破裂 润滑油的使用 使用正确的优质润滑油定期检查润滑油的状况 目视或检测按时更换和补加润滑油 注意 补给润滑剂用的容器 必须有盖并经常保持清洁 按时洗净每种润滑剂应有专用容器 其上注明盛放滑剂的名称 以防混杂废油或污油应使用标明的器皿盛放 不应与新油同置一仓库 机械润滑应由专门人员负责执行 并应建立统一例行工作程序 润滑油的更换与代替 润滑油的更换与补加任何润滑油均有一定的使用寿命润滑油更换时应尽可能将旧油及油泥清理干净 即使少量旧油残留也会显著缩短润滑油使用寿命应尽可能补加同种润滑油 润滑油的更换与代替 润滑油的替代不同品牌的润滑油成分 基础油和添加剂 可能不同 相互之间不完全相容应尽量避免不同品牌 牌号和粘度级别的润滑油混合使用不同油品的替代 最好在换油时进行 必要时还需要对系统进行清洗对于矿物基础油的同类润滑油 如