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润滑油品质劣化的原因及防止措施
发布时间:2011-11-15  阅读次数:526  字体大小: 【】 【】【
 一、润滑油品质劣化的原因
    机械和设备工作时,油由于长期与金属接触,受到四周空气、温度、压力、电场、光线及其它因素的影响,在油中逐渐增加了外来杂质,其结果在油中会有水分、灰尘、砂粒、金属屑末,并在长期使用中逐渐氧化,使得化学成分发生了变化,产生变质物和有害杂质,一般有以下几类:
    1、被外来杂质污损
    油在系统使用过程中,最容易被各种机械杂质弄脏。这些杂质有金属屑末、灰尘、砂粒、纤维物质等。这是由于摩擦机件上磨掉下来的金属粉末落入油中,或者由于系统和机器外壳封闭不严,使灰尘、砂粒浸入油中。例如,当拖拉机在田地里工作时,汽车在道路上行驶时,会有很多细小的灰尘、砂粒随空气一起经空气滤清器带入发动机的润滑油中。矿山机械常常会被矿石粉弄脏。加工机床使用的润滑油和液压设备使用的液压油,常常被加工件的切屑末及其它金属粉末所污损。这些杂质对于系统油的质量有很坏的作用,它会像磨料一样使机械发热,使机件过早磨损。
    2、被水分混浊
    油在机械设备中工作时,常有水分渗入,这是由于各种机械设备的润滑系统、液压传动系统,或水冷却装置不够严密,使水分流入油中。此外,空气中含有的水分也能被油吸收,因为油有吸水性,其吸水性的大小由环境温度所决定。例如变压器溶解水分与变压器油的温度就有很大关系。从表1-1中可以看出上述二者之间的关系。
1-1  变压器油含水量与温度的关系
油的温度/℃
含水量(质量分数)
5
0.011%
25
0.042%
50
0.054%
75
0.105%
    3、热分解
    有很多种油,当它和机械设备的高温部件接触时,例如,处在发动机燃料的燃烧区域时,当在淬火中与赤热的金属直接接触时,以及在油开关中与高压电弧直接接触时,便会遭受极大的局部过热,直至发生部分燃烧的现象,且能使油热到相当高的温度。这时油使发生热分解(裂化),其结果会生成胶质和坚硬的焦炭,这叫做积炭。积炭对汽车发动机有很大的危害,因为积炭是热的不良导体,燃烧室壁和活塞顶覆盖了积炭,引起散热不良,从而发生机件的过热和毁坏等事故。
    4、氧化
    系统油在使用过程中,发生化学变化的主要原因是空气中氧气的作用。油在设备中工作时,随着油温的增加,接触时间的增长,接触面积的加大,与空气接触压力的增大等因素的作用,都会使油的氧化程度加快和加深。氧化的结果使油生成了一些有害物质,如酸类、胶质、沥青等。由于油中氧化物的不断增加,引起油的颜色变暗,粘度增加,酸值增大。油中出现沉淀状的泥渣,因此油中杂质含量就又增加了。油的氧化常常会给系统工作造成故障。
    5、被燃料油稀释
    汽车拖拉机的润滑油及航空润滑油,在各种内燃机工作的过程中,由于部分燃料油(柴油、汽油)没有完全燃烧而渗流到润滑油中,逐渐稀释润滑油。
    润滑油被燃料油稀释的程度,与发动机的结构和工作状况以及燃料油的种类有关。在废航空润滑油中,平均含有2%~3%的航空汽油,在废车用润滑油中,平均含有10%~15%的车用汽油,在拖拉机润滑油中平均含有30%~50%的拖拉机煤油。由此可见,如果发动机使用的燃料油闪点愈高,在润滑油中被渗入的燃料油量也就愈多,而润滑油也就变得更加稀释。这样会使润滑油的闪点和粘度都随之降低,而失去应有的润滑性能。
表1-2中,列举了油品性能变化的原因和产生的结果,以供参考。
1-2  油品在使用过程中品质劣化的原因和结果
变化的原因
变化的结果
氧气等气体的影响
使油品氧化变质,粘度、酸值、腐蚀性物质、油泥增加,颜色变深;还会产生气泡,导致产生空穴、气蚀作用
进水的影响
油品乳化,浑浊,粘度增加,锈蚀增强,润滑性能降低,添加剂水解,电绝缘性能下降,油品氧化加快
增粘剂发生裂解,抗泡剂发生沉降,其他添加剂逐渐被消耗掉而产生的影响
使添加剂所改进的各种性能下降或消失
粉尘、磨损金属粒子、油品不完全燃烧时生成的炭渣,油品氧化、缩聚生成的胶质、沥青质等固体杂质的影响
加速油品氧化,粘度、酸值、机械杂质增加,颜色加深,乃至变黑,润滑性能降低,磨损增加,过滤器和油路堵塞,抗泡性、抗乳化性、电绝缘性下降
温度高的影响
油品氧化加速,粘度、酸值、闪点上升,油中轻质成分蒸发加快,油和添加剂热分解加速,使用性能降低
剪切、搅动等机械作用的影响
增粘剂发生裂解,粘度和粘度指数下降,油品氧化加速
光线,γ-射线及其他射线的影响
促进油品氧化、缩聚,粘度、酸值增加,颜色变深
     油品在系统工作中所产生的不良杂质数量是不允许无限度增加的,当达到一定程度以后,就不能满足系统对油品的要求了,于是这种油就成为报废油,需要加以更换。若不更换,继续使用,便会加快运动零件的磨损,并使系统产生故障,而降低设备的使用寿命。
    如何判定油品是否应该报废,这是个较为复杂的问题,因为使用条件的不同,各种机械设备对油的要求的不同,需要结合实际使用情况而定。这里仅列出一般的指标作为判定成为报废油的标准(表1-3),供参考。
1-3  油品判定为废油的指标
1、机械杂质含量
超过2%以上
2、含水量
超过2.5%以上
3、酸值(mgKOH/g)
超过1.5%以上
4、粘度增大
超过规定25%时
5、炭渣值
超过2%以上
6、灰分
超过0.2%以上
7、含燃料油量
超过10%以上
注:表中百分数均为质量分数
        
二、润滑油品质劣化的防止方法
    润滑油品质劣化的原因除了主要是在工作过程中产生的以外,还由于工作人员的管理不当,也会使油遭到污损。因此,设法防止系统油液过早地劣化,延长使用寿命,节省油液是十分必要的。下面就防止油液的劣化的一些注意事项归纳如下:
    1)各种油必须按照规定的用途使用,因为给机器加入种类不同或质量不标准的油,都能引起各种不良的后果。
    2)在油的搬运过程中或发油时,应使用规定密封的容器和工具,不要把油装入污垢的容器里,以防把油弄脏。
    3)在给机器加油时,注意不能让尘土、污物和水分落入油中,因为机器的寿命在很大程度上取决于油的洁净程度。
    4)油虽然不容易挥发,但由于向机器或容器中加油时,常由于漫溢和漏失造成油很大的损耗。因此,在运行中和向机器上添油时,一定要仔细,不要使油受到损失。
    5)向油箱和油桶中装油时,不要超出它们容量的限度。在容器中必须留出油受热膨胀的空间,以免油受热膨胀后,造成溢流的漏失。
    6)要经常检查机器外壳和系统贮油器的盖以及管连接处的严密,扭紧机件连接处或更换密封衬垫,以防油的渗漏。
    7)在放出废油后,灌入新油前,应彻底清洗和擦净系统。
    8)应定期地或连续地清除机油中沉积的水分和油泥。
    9)保持机器的润滑良好,不使机件受到较大的磨损,因为机件磨损后使间隙加大,油会污损得更加厉害。
    10)油的温度一般不超过50~60℃,当放出的热量很多时,应保证油的冷却条件。
    11)在空气压缩机中,出口处的温度不允许超过160~170℃。
    12)在汽车和拖拉机中应装有润滑油滤清器,使润滑油在工作中不断的进行精滤,以防止发动机中的润滑油由于机械杂质及氧化产物的积累而变成废油。

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