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自动润滑油氧化安定性测定仪(旋转氧弹)
来源: 时间:2023-04-23 11:28:24 浏览:1394次

1. 润滑油的氧化及危害


     润滑油在工作使用中,多处于较高温度并接触到空气。这使得油品难以避免地会与空气中氧相接触并发生作用,引起氧化反应而导致油品变质,对使用带来不良影响。润滑油的主要成分是烃类,其氧化过程是一个通过活性中心自由基为载体的氧化链反应。在链反应中首先生成自由基,然后由活泼的自由基与空气中氧气作用生成各类含氧化合物。反应方程式如下:



    自由基与氧气作用生成的化合物与所处温度有很大关系,在不同温度下油品氧化产物有很大差异。润滑油在常温时的氧化又称厚油层氧化,其特征是油品所处温度不高,一般不超过100℃,与氧气的接触面积较小,金属的催化作用不显著,反应速度和反应深度均较低。中间产物主要是烃类生成的醇、醛、酮、酸等,最终产物则主要是醇与酸酯化反应形成的大分子类聚合胶状物。润滑油常温氧化可使其颜色变深、粘度增大、酸值增加、出现沉淀物等。其危害主要是酸性成分腐蚀金属和胶状物影响供油与机件正常工作。润滑油抵抗常温下氧化的能力通常称为氧化安定性。液压油、变压器油、工业齿轮油、汽轮机油等出现的氧化大多是这种类型。某电梯减速箱使用的齿轮油经过一年的变化如图1所示。


图1 电梯减速箱齿轮油使用前后对比

    从图1结果可知,油品经过一年的使用,颜色明显变暗,说明油品抗氧化性能较差。

    润滑油在高温下的氧化又称热氧化或薄油层氧化,这种情况多出现在对高温部件的润滑中,如内燃机气缸活塞之间,涡轮发动机轴承中等。热氧化由于接触到高温金属部件,因此油品温度高、空气接触面大、受金属催化作用强,使得氧化速度加快,反应程度变深,产物中残留碳含量升高。氧化产物除了醇、醛、酮、酸等中间产物外,结果产物大多是缩合生成的沥青质、焦质、积炭等漆膜状物和固体沉底。其危害除了粘度增大影响润滑和酸性成分的腐蚀外,在金属表面形成的漆膜和固体沉淀对机械运转工作影响极大。漆膜类可使活塞环发生粘连;积炭类则影响气缸散热;在涡轮发动机中的固体沉淀则影响润滑、造成擦伤,同时会堵塞过滤器和影响润滑油喷口供油。图2列出了发动机不同部位的积炭。



图2 发动机不同部位的积炭


2.润滑油抗氧化性能检测方法


     各种机械设备的运转离不开润滑油的润滑,在设备使用过程中润滑油会发生氧化现象,导致其性能下降而不能满足机械润滑要求。因此对各类润滑油都有抗氧化性能的要求,相应的有不同的抗氧化性能评价方法。如评价工业齿轮油抗氧化性能的SH/T 0123(极压润滑油氧化性能测定法)方法;评价车辆齿轮油抗氧化性能的烘箱氧化的CEC L-60-1(车辆齿轮油热氧化安定性评定法)方法;评价液压油抗氧化性能的SH/T 0193(润滑油氧化安定性的测定旋转氧弹法)和GB/T 12581(加抑制剂矿物油氧化特性测定法)方法;评价自动变速器油抗氧化性能的CEC L-48-A-00(DKA氧化试验)方法等。


3. 旋转氧弹法简介




     SH/T 0193(润滑油氧化安定性的测定 旋转氧弹法)是中华人民共和国石油化工行业标准,该标准利用一个氧压力容器(氧弹),在水和铜催化剂存在的条件下,在150℃评定具有相同组成(基础油和添加剂)新的和使用中的汽轮机油的氧化安定性。该标准也可在140℃条件下快速评定含2,6-二叔丁基对甲酚和(或)2,6-二叔丁基苯酚抗氧剂的新矿物绝缘油的氧化安定性。
     该标准的方法概要是将试样、水和铜催化剂线圈放入一个带盖的玻璃盛样器内,置于装有压力表的氧弹中。氧弹充入620kPa压力的氧气,放入规定的恒温油浴中(汽轮机油150℃,矿物绝缘油140℃),使其以100r/min的速度与水平面成300°角轴向旋转。试验达到规定的压力降所需的时间(min)即为试样的氧化安定性。图3是传统旋转氧弹试验仪示意图。
 




图3 旋转氧弹试验仪示意图
    1-液面;2-转动托架;3-绝热层;4-驱动装置


4.润滑油氧化安定性测定仪




     传统氧弹试验仪体积大,需要使用硅油作加热介质,充气需要两人操作,无法自动读取试验数据。为了克服传统仪器的上述缺点,出现了图4所示的润滑油氧化安定性测定仪-旋转氧弹。

图4润滑油氧化安定性测定仪-旋转氧弹



    该设备体积小,可以实现自动充气、结果自动显示等,符合SH/T 0193标准,具有以下性能及特点:

1)采用金属浴代替油浴,解决了油浴气味大、污染大、氧弹难以清洗的问题,消除了对操作者油烟的危害和环境染;
2)由氧弹旋转变为试瓶旋转,试瓶在弹筒内旋转速度平稳无噪音;
3)仪器可以自动记录压力及其变化过程,并用曲线的方式描绘出来,可自动判别结果;
4)设备自带减压系统,能够方便地调整气源压力到所需值,方便充放气操作;
5)采用精密压力传感器,检测弹筒内部的压力,测试数据稳定可靠,采用高精度温度传感器自动检测控制金属浴温度;
6)采用进口高精密控温表PID温度控制,其温度稳定,使用寿命长,精度可达0.1℃;
7)试验过程中,整个充、放气过程由系统自动完成,所充的压力可由屏幕显示的画面直接反应出来,在充、放气完毕后,系统能够自动判别是否泄漏;
8)采用风冷系统降温,缩短连续试验的时间间隔。


5.旋转氧弹的应用案例


     使自动润滑油氧化安定性测定仪(旋转氧弹)评价了国产汽轮机油(L-TSA46)和进口汽轮机油(L-TSA46)的抗氧化性能,结果见图5~6。从图中的结果可知,进口油品的抗氧化性能更加优异,氧时间几乎是国产油的两倍。

 图5 国产L-TSA46油品的旋转氧弹试验


 图6 进口L-TSA46油品的旋转氧弹试验

 

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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