壓縮機礦物油基礎油在半合成油中的含量是多少?
【壓縮機網】潤滑油的使用壽命主要取決于壓縮機的使用環(huán)境??諝庵械乃头蹓m是關鍵因素。油濾清器的過濾精度一般不小于15微米,即小于15微米的灰塵會伴隨潤滑油循環(huán) ,15微米以下粉塵濃度過大時,必須換油。壓縮空氣中的水導致潤滑油乳化,失去潤滑效果。水引起的金屬腐蝕,大量小于15微米的腐蝕物也伴隨著潤滑油循環(huán)。換油就像腎病患者的透析一樣,是保持壓縮機壽命的重要手段,使用更換周期短的潤滑油更有利于機器壽命。
1 壓縮機換油的必要性
壓縮機油在使用過程中受到加熱、氧化、高速剪切、粉塵污染和有害氣體的影響。氧氣與潤滑油中的碳氫化合物反應,使油慢慢氧化,顏色變黑,粘度上升,最終氧化物不能溶解在油中,但沉積在系統(tǒng)中的棕色粘液層,容易堵塞元件中的控制油道,加劇滾珠軸承、閥芯等摩擦損傷,影響系統(tǒng)的正常運行。氧化還會產生腐蝕和酸化。氧化過程開始緩慢進行,累積沉淀物和酸值增加,粘度增加,在一定程度上,應更換油。否則,氧化會繼續(xù)進行,氧化速度會逐漸加快,粘度會上升,導致工作油溫升高。隨著氧化的不斷增強,壓縮機油的粘度將顯著增加。當氧化速率從線性轉移到二次曲線時,粘度上升得更快,人們可能不想看到。
2 壓縮機油的溫度
在室溫和常壓下,潤滑油的氧化過程非常緩慢,因此潤滑油在儲存和運輸過程中不易氧化和變質。但當潤滑油的溫度或氧壓升高時,潤滑油的氧化速度迅速增加。
活塞式壓縮機的循環(huán)潤滑油和離心式壓縮機的潤滑油溫度與壓縮氣體的溫度關系不大,而噴油螺桿式壓縮機則不同。壓縮機的油溫在壓縮機的排氣溫度和潤滑油冷卻后的溫度之間發(fā)生變化。大多數(shù)時候,壓縮機油的溫度等于并接近主機的排氣溫度。噴油螺桿式壓縮機油的使用壽命遠強于熱氧化。
3 壓縮油的實際使用壽命
螺桿空氣壓縮機油的使用壽命應為正常工況下的最低使用壽命。很難準確確定潤滑油的使用周期,各廠家的規(guī)定也不同。一般規(guī)定如下:Ⅰ礦物油為2000小時,Ⅱ礦物油可達4000小時(后來減少到2000),Ⅲ類礦物油可以達到6000小時(后來降到4000),PAO可以達到8000(也被認為是6000),多元醇酯可達12000(也被認為是8000)小時。
壓縮機油的使用壽命由潤滑油制造商規(guī)定。如果用旋轉氧彈法測量的氧化穩(wěn)定性小于50分鐘,如果氧化速度小于50分鐘,則開始加速(換油標準一般為60分鐘),則認為壓縮機油的使用壽命已結束。不同類型的壓縮機油的使用壽命差異很大,其氧化穩(wěn)定性取決于基礎油的性質和配方。
好的Ⅲ類油加部分PAO、酯類油的壓縮機油壽命可達5000~6000小時(空氣壓縮機排氣壓力為0.7~0.8 MPa),酸值為2.0mgKOH/g的時間≥旋轉氧彈值可達1500~2000min1000小時。請注意“5000~6000小時”和“6000小時”≥“一萬小時”兩個數(shù)據(jù),似乎有些矛盾,以后會進一步討論。
3.1 壓縮油的種類
現(xiàn)在壓縮機油更有名了,只有壓縮機油的基礎油有:礦物油、二次加氫礦物油、加氫異構Ⅲ天然氣合成基礎油Ⅲ類基礎油、PAO、酯類油包括(雙酯和多元醇酯)、硅油等等。
銷售的壓縮機油包括普通壓縮機油(基于礦物油)、合成油和半合成油。其中合成油比較混亂,合成油是通過化學合成獲得的基礎油,shell加氫異構Ⅲ類基礎油稱為XHVI超高粘度指數(shù)的合成油。這種基礎油是由礦物油深度精煉和加工而成。更精彩的是天然氣合成的GTLⅢ類基礎油。
至于半合成壓縮機油,有些混亂。半合成油的出現(xiàn)是一種技術解決方案,它不僅保證了性能,而且最大限度地降低了成本增加,因為簡單的礦物油難以滿足壓縮機的工作條件,通過添加一些特殊結構的合成油來提高其在某些方面的功能。半合成油的性能不是合成油和礦物油性能的簡單平均水平。選擇合理的半合成油部署方案有時會反映出意想不到的性能。
問題是礦物油基礎油在半合成油中的含量是多少?合成油的種類和含量是多少?因為Ⅲ類基礎油是非常規(guī)基礎油的一部分Ⅲ礦物油是通過加氫異構形成的,部分是由天然氣合成的GTLⅢ類基礎油。近年來,人們把它放在一邊Ⅲ類基礎油不同于礦物油和其他合成油,這被稱為Ⅲ類油,這個名字顯得恰到好處,合理合理,內涵清晰。
3.2 壓縮機油的實際使用壽命與壓縮機密切相關
由于潤滑油制造商的宣傳結果,用戶不太了解壓縮機本身對壓縮機油的真實使用壽命的影響,尤其是噴油螺桿空氣壓縮機油。真實情況是,即使同一種壓縮機油用于不同類型、不同參數(shù)、不同壓縮介質和不同工況的壓縮機,其實際使用壽命也大不相同。請參閱以下分析:
1)如果噴油螺桿空氣壓縮機的排氣溫度降低8~10℃,壓縮機油的使用壽命將增加一倍左右;
2)單級噴油螺桿壓縮機的排氣壓力為0.3~1.3 MPa,由于排氣溫度和氧氣分壓不同,空壓機油氧化速度不同,排氣壓力為0.3 MPa低壓空壓機潤滑油的實際使用壽命是1.3MPa空壓機排氣壓力的3~5倍;
3)氮氣壓縮機的潤滑油不受氧氣的影響,其實際使用壽命遠高于同類型空氣壓縮機;
4)壓縮CO2氣的同類螺桿壓縮機油酸值容易超標,實際使用壽命短;
5)由于各級氧氣分壓低,兩級壓縮常壓噴油螺桿空氣壓縮機的排氣溫度低,不僅能效高,而且潤滑油的實際使用壽命是單級同類空氣壓縮機的兩倍左右;
6)壓縮比高的單級螺桿空氣壓縮機壓縮機油壽命短;
7)由于變頻期間排氣溫度低,壓縮機對潤滑油的剪切效果比普通容調空氣壓縮機輕,潤滑油的實際使用壽命長,變頻時間和深度不同,潤滑油的實際使用壽命不同;
8)為了提高能效,一些空氣壓縮機制造商和用戶增加了風冷噴油螺桿空氣壓縮機的風扇,降低了螺桿壓縮機的排氣溫度,不僅降低了功耗,而且延長了壓縮機油的使用壽命,達到了一石兩鳥的效果;
9)離心式壓縮機油和活塞式壓縮機油的實際使用壽命比噴油螺桿式空氣壓縮機長得多。
4 換油標準
作者在《壓縮機換油科學標準探究》一文中表示,壓縮機換油標準的外觀規(guī)定為油泥,沉淀較多,顏色較黑,乳化時應考慮換油。
定量描述應為:
1)色度變化大于3;
2)運動粘度(100℃)的變化率為20% 3)壓縮機油換油指數(shù)的酸值增值大于100%比較合適;
4)輕負荷噴油回轉式空壓機油換油標準SH//T 0538關于正戊烷不溶物的%大于2.0;
5)輕負荷噴油回轉式空壓機油換油標準SH//T 0538關于氧化穩(wěn)定性(旋轉氧彈),min的規(guī)定值為60;
6)換油標準鐵含量/(μg/g)為200;
7)換油標準硅含量/(μg/g)規(guī)定為50。
在這些指標中,運動粘度應該是第一位的。壓縮油粘度變化,用戶可以自檢或委托測試,大型企業(yè)可能有潤滑油運動粘度測試儀,可以自行測試;一般用戶可以委托當?shù)丶夹g監(jiān)督檢驗局或運動粘度測試儀單位進行測試。
5 油品選擇參考
一般情況下可以選擇Ⅲ油,Ⅲ用旋轉氧彈結果測量的油的抗氧化能力是Ⅱ類基礎油的6~7倍??上攵?,其使用壽命比一般要長Ⅱ以基礎油為主的壓縮機油壽命要長得多。
以Ⅲ以油為基礎,結合PAO和酯類油,配備超強抗氧化劑、減摩劑、抗磨修復劑等添加劑的超高性能壓縮機油能滿足90%以上高效空氣壓縮機的需求。
6 換油時機
6.1 固定時間和簡單浮動時間
1)潤滑油供應商會告訴用戶壓縮機油的使用壽命,部分用戶會根據(jù)供應商推薦的潤滑油壽命固定換油時間。
這里有很多問題:壓縮機油供應商不承諾其壓縮機油的使用溫度和相應的使用壽命;由于使用不同的基礎油和添加劑,不同的壓縮機油的使用壽命差異很大。作者在2015年第7期《國內超長壽命壓縮機油的現(xiàn)狀與發(fā)展》一文中闡述了這一問題,但由于篇幅較長,討論這一問題仍有意義。
包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ當壓縮機油的工作溫度超過60℃時,每增加8~10℃的使用壽命將減半,即90℃的壓縮機油壽命為80℃的50℃%。
2)壓縮機用戶在購買壓縮機油時,應明確所購壓縮機油的使用溫度和相應使用壽命。這樣,壓縮機用戶就可以根據(jù)壓縮機油的工作溫度和使用壽命,靈活掌握壓縮機的實際工作溫度,采用浮動壓縮機油的使用壽命——這是科學、經濟、可靠、實用的。
7 換油方法
在更換壓縮機油時,如果臟油或缺油不干凈,新加入的壓縮機油將被污染,引入大量自由基,加速氧化。因此,新加入的壓縮機油的使用壽命將減少一半。這相當于把一鍋剛煮好的菜放進一個有腐爛剩菜的容器里。味道完全改變了,菜變質得更快。
為達到良好的換油效果,可選擇以下對策:
對策1:仔細清洗油、油管和油冷卻器。換油時,先清洗油氣分離器元件,仔細清洗油氣分離器外殼;根據(jù)情況確定是否需要吹油冷卻器,清洗后更換油。
對策2:在壓縮機舊油中加入3~5%的清洗劑,正常工況下運行6~24 小時后,將系統(tǒng)中的所有油排放干凈,更換油濾清器和油氣精分離器元件,加入新的壓縮機油啟動正常運行。如果系統(tǒng)長時間未清洗礦物油或劣質油產品帶來的油泥或積炭,可適當延長清洗時間,一般為2~3 天氣合適,對系統(tǒng)沒有影響;如果過濾器堵塞,可能導致系統(tǒng)跳躍,需要更換新的過濾器進行清洗。
對策3:釋放壓縮機缺油,加入5#錠油,低壓運行5~10分鐘后釋放(清潔),加入新的壓縮機油。妥善保存釋放的錠油(應儲存在5加侖純水塑料桶中,下次使用時可去除沉淀物),并為下一次換油做準備。不要擔心錠油閃點低,低粘度錠油流量大,排氣溫度低,沖洗速度高,易于清洗;
對策4:釋放壓縮機缺油,加入5#錠油,低壓運行5~10分鐘后釋放(清潔),用壓縮空氣或瓶裝氮氣吹管道(包括油冷卻器)和油氣分離器,吹干凈后加入新的壓縮機油。
對策5:有條件的用戶可以聯(lián)系更高水平的專業(yè)潤滑油服務提供商,委托他們清潔壓縮機油路并更換油。
對策6:加入新油后,加入新油重量0.5%的SL抗磨修復劑,既能延長軸承的使用壽命,又能使空壓機油的使用壽命增加一倍左右,因為SL抗磨修復劑含有抗氧化劑。
8 結論
1、市場上有很多奇怪的壓縮機油。用戶很難選擇性價比高的產品。彌補的辦法是多學習,多了解,小心上當。三無油和“黑心油”問題大,隱患多;
2、壓縮機油的使用壽命主要取決于基礎油和添加劑,不同配方的壓縮機油使用壽命差異較大,制造商和壓縮機用戶應認真選擇;
3、壓縮機油的實際使用壽命也與壓縮機的型號、配置和工況參數(shù)有關;
4、壓縮機油的實際使用壽命與換油方法密切相關。良好的換油方法和措施可以使實際使用壽命翻倍;
5、掌握全面的壓縮機換油技術,仔細操作,可使壓縮機油的使用壽命相對延長5倍左右;
6、噴油螺桿空壓機油的實際使用壽命需要科學、合理、有效的模擬臺架試驗方法,經過試驗、分析、準確確定。
