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    1. 常見問題

      潤滑油的抗泡性和空氣釋放性有什么區別?

      發布時間:2018/6/14 8:43:34
        

       我們都知道,潤滑油里的氣泡和泡沫會對潤滑油和設備造成不良影響,但是在生產、儲運和使用中,潤滑油里不可避免的含有一些空氣。只不過,有些空氣是溶解在潤滑油里的,外觀上沒有什么表現,因此看起來沒有泡沫或者氣泡。有些空氣沒有溶解在油里,游離出來,就產生了我們肉眼看見的氣泡和泡沫。溶解在潤滑油里的空氣一般沒有什么危害,有危害的主要是潤滑油里游離的空氣,也就是氣泡和泡沫。

      1:潤滑油里的空氣與危害

      溶解在潤滑油里的空氣:

      潤滑油里的泡沫和氣泡:

      說明:潤滑油里可以溶解一定量的空氣,一般情況下,礦物潤滑油里一般溶有9%的空氣

      說明:沒有被潤滑油溶解的空氣,也就是游離出來的空氣

      外觀:溶解在潤滑油里,沒有什么外觀表現

      外觀:浮在潤滑油表面的是泡沫,有些滯留在潤油液內部,成為氣泡

      產生原因:

      產生原因:

      潤滑油與環境里的空氣接觸,空氣會自然地溶解到油里。潤滑油里可以溶解多少空氣,取決于溫度、壓力、還有潤滑油本身對空氣的溶解度

      一般是因為潤滑油里卷入空氣,形成氣泡,例如機械運轉中攪動,吸油管吸入空氣,油路、密封漏氣,回油管油流湍急發生攪動,卷入空氣等等

      影響:

      影響:

      一般情況下,不會造成不良影響

      當溫度和壓力發生較大變化時,溶解的空氣會逸出,使本來沒有氣泡的油里產生氣泡

       

      泡沫和氣泡會引發潤滑問題,以及設備問題

      對潤滑油的危害:加速潤滑油氧化變質;破壞油膜的完整性,造成潤滑不良;增加油的可壓縮性,例如起到傳動作用的液壓油,液壓油的可壓縮性增加造成設備運行問題;氣泡在高壓區受到壓縮,產生高溫,使油因為高溫變質(microdieseling);造成潤滑油溢出;造成設備氣蝕;降低潤滑油的冷卻性;影響設備運行的穩定性等等

      1.潤滑油泡沫的危害:

      由于泡沫會產生諸多危害,因此潤滑油的油箱不但起到儲油、散熱的作用,還起到釋放氣泡的作用。油箱的尺寸大有利于氣泡釋放,另外回油管和吸油管之間要有足夠的距離,安裝擋板隔開,有利于氣泡釋放、雜質沉降。必要的時候還可以在回油區和吸油區之間加裝濾網,有助于釋放氣泡。潤滑油里如果卷入氣泡,應盡快從油里浮到油表面,如果釋放速度較慢,就會造成泡沫增多。影響潤滑油空氣釋放速度的因素有這些:

      1)氣泡的大小,較大的氣泡容易逸出,而滯留在潤滑油內部的小氣泡則比較難釋放,危害很大。

      2)潤滑油的粘度:粘度較高的潤滑油,空氣釋放速度低于低粘度油。

      3)溫度:低溫會使潤滑油的粘度增加,降低氣泡釋放的速度。

      4)潤滑油氧化:油氧化變質包括基礎油劣化、添加劑耗盡,這些因素都會影響潤滑油的抗泡性。

      5)潤滑油受到污染:常見的比如油里進水,油里混入了水,油液的表面張力會降低,不能形成大的氣泡漂浮到液面,而是碎裂成細小的氣泡懸浮在油液內部。除了水,潤滑油里混入其它油液、溶劑,都會影響空氣釋放性。

      2.潤滑油的抗泡性和空氣釋放性:

      游離在潤滑油里的空氣有兩種形式:滯留在油液內部的是氣泡,漂在油面上的是泡沫。氣泡浮到油面上,就成為泡沫。氣泡上升到油面上所需的時間,我們稱之為潤滑油的空氣釋放性。對于浮在油面上的泡沫,泡沫破裂、消失所需的時間,我們稱之為泡沫特性,或者抗泡性。

      潤滑油的空氣釋放性不能通過抗泡劑來改善,而抗泡性則可以通過添加劑來改善。因此,用于消泡的硅油抗泡劑,或者油溶性PAG不能改善潤滑油的空氣釋放性。相反,如果添加過多的抗泡劑,還會明顯降低潤滑油的空氣釋放性,使潤滑油里的氣泡不易釋放出來。

      潤滑油的空氣釋放性

      潤滑油的抗泡性

      說明:潤滑油油液內部的氣泡上升到油液表面所需要的時間

      說明:油液表面的泡沫破裂、消失所需要的時間

      合理設計油箱的循環倍率或者油箱尺寸,使潤滑油在油箱里停留的時間大于潤滑油空氣釋放所需的時間,讓氣泡有足夠時間逸出排掉

      泡沫應快速破裂、消失,避免泡沫長時間穩定存在,造成泡沫累積過多,形成溢油、影響散熱

      大的氣泡上升速度快,更容易釋放

      小泡沫形成大泡沫后破裂

      氣泡在高粘度油里上升速度較慢

      對于相同配方的潤滑油,高粘度的油更容易生成穩定的泡沫,也就是說泡沫更難消散

      使用添加劑不能改善空氣釋放性

      抗泡性可以通過抗泡劑改善

      危害:增加油液的可壓縮性;在高壓下氣泡受到壓縮瞬間產生高溫,使潤滑油變質;造成部件氣蝕損壞;造成潤滑不良

      影響散熱、加速潤滑油氧化變質

      2:潤滑油的抗泡性和空氣釋放性比較

      3.潤滑油里泡沫過多的原因:

      潤滑油里泡沫過多的原因可以分為兩類:與設備相關的原因,還有潤滑油本身的原因。

      1)與潤滑油相關的原因有:油的黏度較大,油溫降低(也會使潤滑油黏度增加)、潤滑油受到污染(水、其他油類、液體、化學物質、雜質等)、潤滑油氧化變質(油隨著使用劣化)、添加劑被消耗——潤滑油受到污染會造成添加劑過早耗盡,另外,還可能發生抗泡劑被濾芯濾掉的情況。

      2)設備造成的原因:漏氣、密封不嚴、油管吸入空氣、機械運行中攪動卷入空氣、油箱設計不當、油在油箱里停留的時間不足、潤滑油的噴濺速度過猛等等。

      在現實使用中,經常是多種原因造成泡沫過多,因此需要全面的分析。在解決潤滑油泡沫過多的情況時,正確的方法是找到原因,從源頭上解決,而不是盲目補充抗泡劑。

      4.潤滑油的空氣釋放性檢測標準:

      潤滑油空氣釋放性的標準常見的有這么幾個:ASTM D3427, ISO 9120 ,IP 313。這幾個標準采用的檢測方法相同(the impinger method)。檢測中,在一定壓力和溫度下,向一定量的油樣里打入空氣,讓潤滑油里充滿氣泡,然后讓氣泡消散。等到油里的氣泡不再消散,保持在穩定的體積時停止計時。潤滑油的空氣釋放性定義為:該實驗中,油樣里的氣泡體積消散到只剩下0.2%(體積比)時,所需的時間(分鐘),也就是一定條件下,潤滑油能釋放掉99.8%的空氣時所需的時間,時間越短,說明空氣釋放性越好。

      3:常見潤滑油的空氣釋放性要求

      潤滑油種類

      潤滑油粘度(ISO VG

      32

      46

      68

      100

      150

      320以上

      透平油/渦輪機油(包括汽輪機油、燃氣輪機油、水輪機油)(根據DIN 51515,ISO 8068規定)

      5

      5

      6

      -

      -

      -

      液壓油HLP/HM

      (根據DIN 51524/2,ISO 11158規定)

      5

      10

      13

      21

      32

      -

      齒輪油、循環系統油CKC/CLP

      (根據DIN 51517/3,ISO 12925/1規定)

      -

      -

      -

      -

      -

      -

      上表是國際上對于各種潤滑油空氣釋放性的要求,表格內的空氣釋放性是最低要求,實際使用中,應注意潤滑油的空氣釋放性是否達到最低要求。

      不同類型的設備對潤滑油的空氣釋放性要求不同,有些設備對潤滑油的空氣釋放性要求較高,例如液壓油和汽輪機油,國際標準對這些油的空氣釋放性都給出了明確的要求。在投入使用后,空氣釋放性也是一項重要的檢測指標。檢測高粘度潤滑油的空氣釋放性時,溫度設定在75℃,高于一般潤滑油的檢測溫度。

      5.潤滑油的抗泡性檢測標準:

      常見的潤滑油抗泡性檢測標準(潤滑油的泡沫生成特性)有ASTM D892,ISO 6247,IP 146。在一定溫度、壓力條件下,往油樣中抽入空氣,使潤滑油里充滿氣泡。氣泡浮到油面后,會形成泡沫。5分鐘后停止充氣,關閉氣泵時立刻記錄生成的泡沫量(體積),氣泵關閉10分鐘后,再次記錄泡沫的體積,記錄出來的體積記錄下來,作為實驗結果,因此實驗結果包括兩個數字,分別代表泡沫體積。

      這個實驗總共要在三個溫度下分別測定潤滑油的抗泡性:首先是在24℃,然后是93.5℃,最后在24℃再測一次,每一種潤滑油的抗泡性檢測都包括這三組實驗,每組實驗的步驟相同,都根據上面提到的檢測方法進行。

      每組實驗都會給出實驗結果,實驗結果以兩個數字表示,分別記錄試驗中產生的泡沫量。表4中的I,II,III分別代表相同的潤滑油在三個不同溫度下對應的泡沫特性數值。

      4:常見工業潤滑油的抗泡性基本要求

      潤滑油種類

      抗泡性檢測的三組實驗

      不同粘度潤滑油要求的抗泡性要求(ISO VG粘度等級)

      透平油/渦輪機油(包括汽輪機油、燃氣輪機油、水輪機油)(根據DIN 51515,ISO 8068規定)

       

      32

      46

      68

      100

      150

      320

      I

      450/0

      -

      -

      II

      50/0

      III

      450/0

      液壓油HLP/HM

      (根據DIN 51524/2,ISO 11158規定)

      I

      150/0

      75/0

      150/0

      II

      III

      工業齒輪油;循環系統油CKC/CLP

      (根據DIN 51517/3,ISO 12925/1規定)

      I

      100/0;100/10

      100/0;100/10

      100/0;100/10

      150/60

      II

      III

                       

      表中的數據為基本要求,工業潤滑油的抗泡性應達到或優于表中的數值

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