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自動(dòng)潤(rùn)滑油氧化安定性測(cè)定儀(旋轉(zhuǎn)氧彈)
來(lái)源: 時(shí)間:2023-04-23 11:28:24 瀏覽:2410次

1. 潤(rùn)滑油的氧化及危害


     潤(rùn)滑油在工作使用中,多處于較高溫度并接觸到空氣。這使得油品難以避免地會(huì)與空氣中氧相接觸并發(fā)生作用,引起氧化反應(yīng)而導(dǎo)致油品變質(zhì),對(duì)使用帶來(lái)不良影響。潤(rùn)滑油的主要成分是烴類,其氧化過(guò)程是一個(gè)通過(guò)活性中心自由基為載體的氧化鏈反應(yīng)。在鏈反應(yīng)中首先生成自由基,然后由活潑的自由基與空氣中氧氣作用生成各類含氧化合物。反應(yīng)方程式如下:



    自由基與氧氣作用生成的化合物與所處溫度有很大關(guān)系,在不同溫度下油品氧化產(chǎn)物有很大差異。潤(rùn)滑油在常溫時(shí)的氧化又稱厚油層氧化,其特征是油品所處溫度不高,一般不超過(guò)100℃,與氧氣的接觸面積較小,金屬的催化作用不顯著,反應(yīng)速度和反應(yīng)深度均較低。中間產(chǎn)物主要是烴類生成的醇、醛、酮、酸等,最終產(chǎn)物則主要是醇與酸酯化反應(yīng)形成的大分子類聚合膠狀物。潤(rùn)滑油常溫氧化可使其顏色變深、粘度增大、酸值增加、出現(xiàn)沉淀物等。其危害主要是酸性成分腐蝕金屬和膠狀物影響供油與機(jī)件正常工作。潤(rùn)滑油抵抗常溫下氧化的能力通常稱為氧化安定性。液壓油、變壓器油、工業(yè)齒輪油、汽輪機(jī)油等出現(xiàn)的氧化大多是這種類型。某電梯減速箱使用的齒輪油經(jīng)過(guò)一年的變化如圖1所示。


圖1 電梯減速箱齒輪油使用前后對(duì)比

    從圖1結(jié)果可知,油品經(jīng)過(guò)一年的使用,顏色明顯變暗,說(shuō)明油品抗氧化性能較差。

    潤(rùn)滑油在高溫下的氧化又稱熱氧化或薄油層氧化,這種情況多出現(xiàn)在對(duì)高溫部件的潤(rùn)滑中,如內(nèi)燃機(jī)氣缸活塞之間,渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸承中等。熱氧化由于接觸到高溫金屬部件,因此油品溫度高、空氣接觸面大、受金屬催化作用強(qiáng),使得氧化速度加快,反應(yīng)程度變深,產(chǎn)物中殘留碳含量升高。氧化產(chǎn)物除了醇、醛、酮、酸等中間產(chǎn)物外,結(jié)果產(chǎn)物大多是縮合生成的瀝青質(zhì)、焦質(zhì)、積炭等漆膜狀物和固體沉底。其危害除了粘度增大影響潤(rùn)滑和酸性成分的腐蝕外,在金屬表面形成的漆膜和固體沉淀對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)工作影響極大。漆膜類可使活塞環(huán)發(fā)生粘連;積炭類則影響氣缸散熱;在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的固體沉淀則影響潤(rùn)滑、造成擦傷,同時(shí)會(huì)堵塞過(guò)濾器和影響潤(rùn)滑油噴口供油。圖2列出了發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位的積炭。



圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位的積炭


2.潤(rùn)滑油抗氧化性能檢測(cè)方法


     各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑,在設(shè)備使用過(guò)程中潤(rùn)滑油會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn)象,導(dǎo)致其性能下降而不能滿足機(jī)械潤(rùn)滑要求。因此對(duì)各類潤(rùn)滑油都有抗氧化性能的要求,相應(yīng)的有不同的抗氧化性能評(píng)價(jià)方法。如評(píng)價(jià)工業(yè)齒輪油抗氧化性能的SH/T 0123(極壓潤(rùn)滑油氧化性能測(cè)定法)方法;評(píng)價(jià)車輛齒輪油抗氧化性能的烘箱氧化的CEC L-60-1(車輛齒輪油熱氧化安定性評(píng)定法)方法;評(píng)價(jià)液壓油抗氧化性能的SH/T 0193(潤(rùn)滑油氧化安定性的測(cè)定旋轉(zhuǎn)氧彈法)和GB/T 12581(加抑制劑礦物油氧化特性測(cè)定法)方法;評(píng)價(jià)自動(dòng)變速器油抗氧化性能的CEC L-48-A-00(DKA氧化試驗(yàn))方法等。


3. 旋轉(zhuǎn)氧彈法簡(jiǎn)介




     SH/T 0193(潤(rùn)滑油氧化安定性的測(cè)定 旋轉(zhuǎn)氧彈法)是中華人民共和國(guó)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)利用一個(gè)氧壓力容器(氧彈),在水和銅催化劑存在的條件下,在150℃評(píng)定具有相同組成(基礎(chǔ)油和添加劑)新的和使用中的汽輪機(jī)油的氧化安定性。該標(biāo)準(zhǔn)也可在140℃條件下快速評(píng)定含2,6-二叔丁基對(duì)甲酚和(或)2,6-二叔丁基苯酚抗氧劑的新礦物絕緣油的氧化安定性。
     該標(biāo)準(zhǔn)的方法概要是將試樣、水和銅催化劑線圈放入一個(gè)帶蓋的玻璃盛樣器內(nèi),置于裝有壓力表的氧彈中。氧彈充入620kPa壓力的氧氣,放入規(guī)定的恒溫油浴中(汽輪機(jī)油150℃,礦物絕緣油140℃),使其以100r/min的速度與水平面成300°角軸向旋轉(zhuǎn)。試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的壓力降所需的時(shí)間(min)即為試樣的氧化安定性。圖3是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)儀示意圖。
 




圖3 旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)儀示意圖
    1-液面;2-轉(zhuǎn)動(dòng)托架;3-絕熱層;4-驅(qū)動(dòng)裝置


4.潤(rùn)滑油氧化安定性測(cè)定儀




     傳統(tǒng)氧彈試驗(yàn)儀體積大,需要使用硅油作加熱介質(zhì),充氣需要兩人操作,無(wú)法自動(dòng)讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了克服傳統(tǒng)儀器的上述缺點(diǎn),出現(xiàn)了圖4所示的潤(rùn)滑油氧化安定性測(cè)定儀-旋轉(zhuǎn)氧彈。

圖4潤(rùn)滑油氧化安定性測(cè)定儀-旋轉(zhuǎn)氧彈



    該設(shè)備體積小,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣、結(jié)果自動(dòng)顯示等,符合SH/T 0193標(biāo)準(zhǔn),具有以下性能及特點(diǎn):

1)采用金屬浴代替油浴,解決了油浴氣味大、污染大、氧彈難以清洗的問(wèn)題,消除了對(duì)操作者油煙的危害和環(huán)境染;
2)由氧彈旋轉(zhuǎn)變?yōu)樵嚻啃D(zhuǎn),試瓶在彈筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)速度平穩(wěn)無(wú)噪音;
3)儀器可以自動(dòng)記錄壓力及其變化過(guò)程,并用曲線的方式描繪出來(lái),可自動(dòng)判別結(jié)果;
4)設(shè)備自帶減壓系統(tǒng),能夠方便地調(diào)整氣源壓力到所需值,方便充放氣操作;
5)采用精密壓力傳感器,檢測(cè)彈筒內(nèi)部的壓力,測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,采用高精度溫度傳感器自動(dòng)檢測(cè)控制金屬浴溫度;
6)采用進(jìn)口高精密控溫表PID溫度控制,其溫度穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng),精度可達(dá)0.1℃;
7)試驗(yàn)過(guò)程中,整個(gè)充、放氣過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)完成,所充的壓力可由屏幕顯示的畫面直接反應(yīng)出來(lái),在充、放氣完畢后,系統(tǒng)能夠自動(dòng)判別是否泄漏;
8)采用風(fēng)冷系統(tǒng)降溫,縮短連續(xù)試驗(yàn)的時(shí)間間隔。


5.旋轉(zhuǎn)氧彈的應(yīng)用案例


     使自動(dòng)潤(rùn)滑油氧化安定性測(cè)定儀(旋轉(zhuǎn)氧彈)評(píng)價(jià)了國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)油(L-TSA46)和進(jìn)口汽輪機(jī)油(L-TSA46)的抗氧化性能,結(jié)果見(jiàn)圖5~6。從圖中的結(jié)果可知,進(jìn)口油品的抗氧化性能更加優(yōu)異,氧時(shí)間幾乎是國(guó)產(chǎn)油的兩倍。

 圖5 國(guó)產(chǎn)L-TSA46油品的旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)


 圖6 進(jìn)口L-TSA46油品的旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)

 

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文字是人類用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具?,F(xiàn)代文字大多是記錄語(yǔ)言的工具。人類往往先有口頭的語(yǔ)言后產(chǎn)生書(shū)面文字,很多小語(yǔ)種,有語(yǔ)言但沒(méi)有文字。文字的不同體現(xiàn)了國(guó)家和民族的書(shū)面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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