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    漲知識|潤滑油抗泡性和空氣釋放性

    2022(第七屆)中國潤滑油技術創新及行業發展論壇
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    摘要: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。
    工業潤滑油的抗泡性應達到或優于表中的數值
    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。

    潤滑油里的空氣與危害
    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:
    ● 氣泡的大?。狠^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。
    ● 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。
    ● 溫度:低溫會使潤滑油粘度增加,降低氣泡釋放的速度。
    ● 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。
    ● 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: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。
    常見潤滑油的空氣釋放性要求
    該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。
    常見工業潤滑油的抗泡性基本要求
    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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