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                潤滑油的作用與性能
                作者:管理員    發布于:2021-01-05 11:33:22    文字:【】【】【
                摘要:潤滑:是在相對運動的兩個接觸表面之間加入潤滑劑,從而使兩磨擦面之間形成潤滑膜,將直接接觸的表面分隔開來,變干磨擦為潤滑劑分子間的內磨擦,達到減少磨擦,降低磨損,延長機械設備使用壽命的目的,即謂之潤滑。
                  一、什么是潤滑?潤滑油的作用是什么?


                  潤滑:是在相對運動的兩個接觸表面之間加入潤滑劑,從而使兩磨擦面之間形成潤滑膜,將直接接觸的表面分隔開來,變干磨擦為潤滑劑分子間的內磨擦,達到減少磨擦,降低磨損,延長機械設備使用壽命的目的,即謂之潤滑。潤滑油的作用在于:1.降低磨擦:在磨擦面加入潤滑劑,能使磨擦系數降低,從而減少了磨擦阻力,節約了能源消耗。2.減少磨損:潤滑劑在磨擦面間可以減少磨粒磨損、表面疲勞、粘著磨損等所造成的摩損。3.冷卻作用:潤滑劑可以吸熱、傳熱和散熱,因而能降低磨擦熱造成的溫度上升。4.防銹作用:磨擦面上有潤滑劑存在,就可以防止因空氣,水滴、水蒸汽、腐蝕性氣體及液體、塵埃、氧化物引起的銹蝕。5.傳遞動力:在許多情況下潤滑劑具有傳遞動力的功能,如液壓傳動等。6.密封作用:潤滑劑對某些外露零部件形成密封,能防止水分雜質侵入。7.減震作用:在受到沖擊負荷時,可以吸收沖擊能,如汽車減震器等。8.清凈作用:通過潤滑油的循環可以帶走雜質,經過濾清器濾掉。

                  二、我國潤滑油分哪幾類?


                  潤滑油是石油產品中非常重要的一大類,雖然其數量只占石油燃料消耗量的2%-3%,但由于其應用領域極其廣泛,所以其品種牌號是石油產品中最多的一大類產品,潤滑油的分類是按應用場合劃分的。ISO把潤滑油、工業潤滑油和有關產品劃分為18類,我國等效采用ISO6743/0-1981標準,制定了國家標準GB7631.1-87,把潤滑劑及有關產品劃為19組,如下表。


                  三、潤滑油的主要組成是什么?


                  目前所有的成品潤滑油都是以基礎油和添加劑組成,其中基礎油占百分之七十多至將近百分之百。添加劑占百萬分之幾至百分之三、四十。基礎油有礦油型和合成型兩大類,而絕大多數是礦油油型。我國礦油型基礎油按最新標準分為八大類,即很高粘度指數基礎油(VHVI,120≤VI<140、高粘度指數基礎油(HVI,90≤VI<120)、中粘度指數基礎油(MVI,40≤VI<120)和低粘度指數基礎油(LVI,VI<40)、高粘度指數低凝基礎油(HVIW)、中粘度指數低凝基礎油(MVIW)、高粘度指數深度精制基礎油(HVIS)、中粘度指數精制基礎油(MVIS)。各按粘度分幾個牌號,共63種。添加劑的品種很多,主要類型有清凈分散劑、抗氧抗腐劑、抗磨劑、油性劑、抗氧劑、粘度指數改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡劑等。

                  四、礦油型基礎油是怎樣生產的?


                  天然石油是極其復雜的碳氫化合物的混合物。除含有大量輕質組份和固體烴外,還含有膠質、瀝青質、硫、氮、氧的化合物等。這些物質的存在對潤滑油的顏色、熱安定性、氧化安定性、抗腐蝕性都是有害的,必須進行精制,除掉有害組成。其生產工藝大體如下:


                  (一)蒸餾1.蒸餾:首先將原油經過常壓蒸餾,從石油中分離出氣體燃料、汽油、煤油和柴油。剩余的釜殘油可用作生產潤滑油原料,亦可進行裂化制取輕質油品。2.減壓蒸餾:把常壓蒸餾得到的釜殘油(重油)再采用減壓蒸餾的方法進一步加工,進行一級減壓蒸餾,從減壓塔最高側線出來的餾出油稱為減一線,可作為變壓器油油料;次高側線出來的餾出油稱為減二線;依次為減三線;減四線;塔底殘渣油可作為鍋爐燃料油。


                  (二)精制減壓蒸餾得到的潤滑油餾出物僅僅是半成品,需要進一步加工才能得到相應的潤滑油料。這些以減壓餾出物為原料的潤滑油通稱為餾份潤滑油料。從渣油中得到的潤滑油通稱為殘渣潤滑油料。不管是餾份潤滑油料或殘渣潤滑油料,其中都含有許多必須除去的有害物質,所以要進一步精制。


                  目前,作為基礎油的精制方法,按照生產工藝的特點可分為兩大類:


                  一類是老三套,即溶劑精制、溶劑脫蠟、白土補充精制三種;


                  另一類是新發展起來的加氫工藝。


                  1.溶劑精制:是利用一種溶劑將潤滑油料中含氧、氮、硫化物等非理想組分溶解分離,保留理想組分。


                  2.溶劑脫瀝青:用減壓渣油生產殘渣潤滑油料,因殘渣潤滑油料中含有大量瀝青質,所以在脫蠟、精制之前應先把它除去。脫除瀝青質的油叫做脫瀝青油。


                  3。脫蠟:為使潤滑油在低溫條件下保持良好的流動性,必須將其中易凝固的蠟除去,這一工藝叫脫蠟。


                  4。白土精制:潤滑油原料經過溶劑精制、脫蠟等工藝處理后,其質量已基本上達到要求,但所得的油品還含有少量沒有分離掉的溶劑,以及因回收溶劑被加熱生產的縮合物,膠質等。為去掉雜質,進一步改善潤滑油的顏色、提高安定性、降低殘炭,需要白土補充精制。


                  5。潤滑油加氫:潤滑油原料與氫氣發生反應,借以除去硫、氧、氮等有害元素,保留潤滑油理想組分或將非理想組分轉化為理想組分,從而使潤滑油的質量提高。


                  目前用于潤滑油的加氫過程分為加氫補充精制、加氫處理(或叫加氫裂化)和加氫降凝三種。我國大都采用加氫補充精制,即在溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟的基礎上,以加氫精制取代白土補充精制

                  五、在潤滑油中為什么要加入添加劑?


                  潤滑油基礎油具備了潤滑油的基本特征和某些使用性能,但僅僅依靠提高潤滑油的加工技術,并不能生產出各種性能都符合使用要求的潤滑油。為彌補潤滑油某些性質上的缺陷并賦予潤滑油一些新的優良性質,潤滑油中要加入各種功能不同的添加劑。其添加量從百萬分之幾到百分之幾十。


                  添加劑的作用主要有兩個方面:


                  一是改變了潤滑油的物理性能,如粘度,凝點等;


                  二是增加或增強了潤滑油的化學性質,如抗氧抗腐等。


                  潤滑油添加劑的使用,不僅滿足了各種新型機械和發動機的要求,而且延長了潤滑油的使用壽命,使潤滑油的需求量在石油產品中的比重減少。


                  六、什么是合成潤滑油?與礦油型潤滑油的區別是什么?


                  合成潤滑油是通過化學合成方法制備成較高分子的化合物,再經過調配或進一步加工而成的潤滑油。合成分為6類:有機酯、合成烴、聚醚、聚硅氧烷(硅油)、含氟油、磷酸酯。


                  與礦物型潤滑油相比具有以下性能:


                  1.具有較好的高溫性能;合成潤滑油比礦物油的熱安定性要好,熱分解溫度、閃點和自燃點高,熱氧化安定性好,允許在較高的溫度下使用。


                  2.具有優良的粘溫性能和低溫性能。


                  3.大多數合成潤滑油比礦物油粘度指數高,粘度隨溫度變化小。在高溫粘度相同時,大多數合成油比礦物油的傾點(或凝點)低,低溫粘度小。


                  4.具有較低的揮發性。合成油一般是一種純化合物,其沸點范圍較窄,揮發性較低,因此延長油品的使用壽命。


                  5.優良的化學穩定性。在國防和化學工業中具有重要的使用價值。


                  6.具有抗燃性


                  7.抗輻射性好,某些合成油具有較好的抗輻射性


                  8.與橡膠密封件的適應性

                  七、工業潤滑油主要有哪些?


                  1.液壓油-液壓傳動系統(比如注塑機、挖土)


                  2.發動機油-引擎(如發動機、動力機械)


                  3.齒輪油-傳動齒輪機構(開式、閉式齒輪用油不同)


                  4.循環油-循環系統(如做紙機循環系統)


                  5.壓縮機油-空氣壓縮機(分往復式、螺桿式和葉片式)


                  6.冷凍機油-冷凍壓縮機(制冷設備)7.導軌油-機床導軌、滑槽(油膜強度較高)


                  8.火花機油--電切割(如數控切割機床)


                  9.防銹油-機件防銹(如鋼板、鋼纜、鏈條)


                  10.油膜軸承油-油膜軸承(如紡織機械)


                  11.切削油-金屬加工(分油性和水溶性)


                  12.軋制油-鋼、鋁軋制(分冷軋和熱軋)


                  13.絕緣油-電路絕緣(如變壓器、絕緣開關)


                  14.滑脂-各種軸承、軋棍(分鋰基、鈣基、鋁基等)


                  八、檢測評定潤滑油質量性能的方式和內容有哪些?


                  檢測評定潤滑油質量性能的項目大體分理化性能試驗、模擬試驗和臺架試驗三類。理化性能試驗包括:密度(或比重)、顏色、粘度、粘度指數、傾點、閃點、酸值、水溶性酸堿、總堿值、機械雜質、水分、灰分和硫酸鹽灰分、殘炭等。


                  模擬試驗項目包括:低溫特性(表現粘度、低溫泵送、成溝點等)、抗腐蝕性、防銹蝕性、抗泡性、氣體釋放性、抗乳化性、氧化安定性、熱安定性、剪切安定性、水解安定性、橡膠密封性、清凈分散性、抗極壓性(四球試驗、梯姆肯試驗、葉片泵試驗)等。臺架試驗包括:汽油機臺架試驗,柴油機臺架試驗,齒輪油后橋臺架試驗等。


                  九、什么是色度?


                  檢測色度何意義?我國石油產品顏色測定法把石油產品的顏色分為16個色號。依次加深為1.0,1.5,2.0……顏色最深的為8.0。潤滑油的顏色從淡黃色到深褐色,色澤的深淺取決于油中膠質含量的多少,膠質除去的越多,色澤就越淺。因此,色澤可作為判斷基礎油精制深度的項目。但在成品潤滑油中,由于加入各種添加劑,而許多添加劑具有顏色,因此用色度來判定潤滑油質量已不合適。


                  十、什么是粘度?有幾種表示方法?粘度級別是如何劃分的?


                  液體受外力作用移動時,其分子之間產生磨擦阻力的量度,叫做粘度。磨擦阻力越大,粘度越大;磨擦阻力越小,粘度越小。粘度一般有五種表示方式:即動力粘度,運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。現在國際通用的是運動粘度。運動粘度是液體在重力作用下流動時內磨擦阻力的量度,其值以米2/(M2/S)表示,習慣用毫米2/秒(MM2/S)表示。


                  十一、粘度指數(VI)是表示油品什么樣性能的?


                  油品粘度隨溫度變化的程度,與標準油粘度隨溫度變化的程度相比較的相對值謂之粘度指數。粘度指數越高,表示油品受溫度的影響越小,其粘溫性能越好。粘度指數一般可以通過已知該油品的40oC、100oC的運動粘度,按GB/T1995或GB/T2541法求得。需要說明的是,粘度指數只能表示潤滑油從常溫到100oC之間粘溫曲線的平緩度,不一定能說明油品在更低溫度下粘度特性。


                  十二、什么是傾點、凝點?表示油品什么性能?


                  傾點是指油品在規定的試驗條件下,被冷卻的試樣能夠流動的最低溫度。凝點是指油品在規定的試驗條件下,被冷卻的試樣油面不再移動時的最高溫度,都以oC表示。是用來衡量潤滑油低溫流動性的常規指標,同一油品的傾點比凝點略高幾度,過去常用凝點,現在國際通用傾點。傾點或凝點偏高,油品的低溫流動性就差。人們可以根據油品傾點的高低,考慮在低溫條件下運輸、儲存、收發時應該采取的措施,也可以用來評估某些油品的低溫使用性能。但評估多級內燃機油、車輛齒輪油的低溫性能時,應以低溫動力粘度、邊界泵送溫度、成溝點為主要參數。

                  十三、什么是閃點?對生產和應用有什么意義?


                  用規定的開口閃點測定器所測得的結果叫做開口閃點,常用于測定潤滑油。用規定的閉口閃點測定器測得的結果叫做閉口閃點,常用以測定煤油、柴油、變壓器油等。閃點是表示石油產品蒸發傾向和安全性質的項目。油品的危險等級是根據閃點劃分的,閃點在45oC以下的叫易燃品;45oC以上的為可燃品。在儲存使用中禁止將油品加熱到它的閃點,加熱的最高溫度,一般應低于閃點燃20~30oC。在油品使用過程中,閃點也有重要意義。例如:使用中的內燃機油閃點顯著降低時,說明內燃機油已受到燃料稀釋,應對發動機進行檢修和換油。


                  十四、什么是酸值,對生產和應有何意義?


                  中和1克試油中的酸性物質所需氫氧化鉀的毫克數謂之酸值。現在成品潤滑油中多含有添加劑,而添加劑有的呈酸性,有的呈堿性,所以測定油品的酸值應在加劑前進行。在加劑前測定油品的酸值,可以了解基礎的精制程度;測定使用中油品的酸值,可以了解油品質量變化情況,作為更換新油的參數。酸值過大,說明油品氧化變質嚴重,應考慮換油。


                  十五、什么是中和值和總堿值?


                  中和值是油品酸值或堿值的習慣統稱。是油品酸堿性的量度,以中和一定油品所需之堿或酸的相當量來表示的數值。總堿值是指在規定條件下,中和1克試樣中全部堿組分所需酸的量,以相當的氫氧化鉀的毫克數表示。油品的酸值變化,可以表示油品中堿性添加劑(如清凈劑)的消耗和油品性能的下降情況,但是不能以此確切預示油品的使用性能。


                  十六、何謂機械雜質?


                  對應用有何影響?機械雜質是指油品被外界污染的物質,主要有油泥、泥沙、灰塵、鐵銹、金屬屑、纖維等,大都在儲運、保管和使用過程中混入。這些雜質混入油中容易堵塞濾網、管道,數量多時會造成供油不正常;進入設備會造成機械磨損。因此,在儲運和使用中要特別注意潔凈,使用時,最好先經過濾。一般來說,潤滑油基礎油的機械雜質控制在0.005%以下(小于0.005%被認為無)。但對于一些加有大量添加劑的油品來說,機械雜質的指標略大一些。其原因是加入多種添加劑后,可能有一些溶劑不溶物,這些膠狀的金屬有機物并不影響其使用效果。因此,不能簡單地以機械雜質的大小判斷油品的好壞,應分析雜質的性質和類別。


                  十七、潤滑油中的水分對油品質量有何影響?


                  水分是指油品中的含水量,用百分數表示。在油品中,大多數品種只允許有痕跡(水含量在0.3%以下)水分,還有部分油品不允許有水分。因為水可以使潤滑油乳化、使添加劑分解、促進油品的氧化及增強低分子有機酸對機械的腐蝕,影響油品低溫流動性。油品中水分的來源主要是容器密封不嚴進入的明水或由于容器呼吸進入的凝析水,也有輸轉設備、貯存容器不潔所造成。


                  十八、什么叫做灰分、硫酸鹽灰分?


                  它們對生產和應用有何意義?灰分是指在試驗條件下燃燒后剩下的不燃物、經燃燒所得的無機物,以重量百分數表示。這項指標主要用以檢查基礎油或不含有灰分添加劑的石油產品是否含有環烷酸鹽。潤滑油中含有環烷酸鹽等,容易在機件上形成堅硬的積炭。因此,該項目也是油品精制過程中的一個質量控制指標,在成品油中只用作加入添加劑前的檢測。硫酸鹽灰分是指在規定條件下,油品被碳化后的殘留物經硫酸處理轉化為硫酸鹽后的灼燒殘留物,以重量百分數表示。在內燃機油中,都含有清凈分散劑,而清凈分散劑有的有灰分,有的灰分少,還有的無灰分,所以在標準中沒有規定硫酸鹽灰分指標。但在產品質量報告單上應填報實測數據,再配合金屬元素含量等其它指標,可借以大致了解添加劑的類別和質量,便于指導使用。


                  十九、什么是氧化安定性?對生產和應用意義如何?


                  石油產品抵抗大氣(或氧氣)的作用而保持其性質不發生永久性變化的能力叫氧化安定性。油品在儲存和使用過程中,和空氣接觸而氧化是不可避免的。接觸的時間越長,溫度越高,氧化的程度就越深,使油品的某些性質發生不可逆轉的變化,如酸值增高、粘度增大、沉淀物增多、顏色變深等等,這些變化大大縮短了油品的使用壽命。油品的氧化安定性與所用基礎油的性質、精制深度、添加劑的特性及質量、配伍性、調制工藝有密切關系。

                  二十、什么是抗氧腐蝕劑?對生產和應用意義如何?


                  使用潤滑油時,經常要與空氣接觸,因此,潤滑油遭受氧化是不可避免的。潤滑油氧化是造成潤滑油變質和消耗量增大的重要原因之一。氧化結果,使粘度增加,生成酸性組分、漆膜和積炭、增加磨損,導致潤滑油的潤滑、防護、導熱等性能下降。潤滑油的抗氧化性能雖然與基礎油的組成、精制方法和精制深度有關,但是,即使是精制最好的潤滑油,在使用條件下,也難免氧化。為了抑制或減輕潤滑油的氧化,防止或減輕氧化產物對金屬的腐蝕,必須在潤滑油中加入抗氧抗腐劑。抗氧抗腐劑還兼有抗磨作用,是一種多效潤滑油添加劑。


                  二十一、什么是抗磨劑?對生產和應用意義如何?


                  抗磨劑是指在高溫、高壓下的邊界潤滑(習慣上把這種最苛刻的邊界潤滑稱為極壓潤滑)狀態下,能在金屬表面形成化學反應膜,防止磨擦表面生成局部燒結的一類添加劑,習慣上也稱之為極壓添加劑。抗磨劑的作用是在磨擦高溫下分解并與金屬起反應,生成剪切應力和熔點都比金屬低的化合物,從而防止接觸表面咬合和焊熔。
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