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潤滑油抗泡性和空氣釋放性
我們都知道,潤滑油里的氣泡和泡沫會(huì )對潤滑油和設備造成不良影響,但是在生產(chǎn)、儲運和使用中,潤滑油里不可避免的含有一些空氣。只不過(guò),有些空氣是溶解在潤滑油里的,外觀(guān)上沒(méi)有什么表現,因此看起來(lái)沒(méi)有泡沫或者氣泡。有些空氣沒(méi)有溶解在油里,游離出來(lái),就產(chǎn)生了我們肉眼看見(jiàn)的氣泡和泡沫。溶解在潤滑油里的空氣一般沒(méi)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(huì )產(chǎn)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(kāi),有利于氣泡釋放、雜質(zhì)沉降。必要的時(shí)候還可以在回油區和吸油區之間加裝濾網(wǎng),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(huì )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(huì )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(zhì)包括基礎油劣化、添加劑耗盡,這些因素都會(huì )影響潤滑油的抗泡性。
● 潤滑油受到污染:常見(jiàn)的比如油里進(jìn)水,油里混入了水,油液的表面張力會(huì )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(huì )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(shí)間,我們稱(chēng)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(shí)間,我們稱(chēng)之為泡沫特性,或者抗泡性。
潤滑油的空氣釋放性不能通過(guò)抗泡劑來(lái)改善,而抗泡性則可以通過(guò)添加劑來(lái)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(guò)多的抗泡劑,還會(huì )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(lái)。
潤滑油的抗泡性和空氣釋放性比較
3、潤滑油里泡沫過(guò)多的原因
潤滑油里泡沫過(guò)多的原因可以分為兩類(lèi):與設備相關(guān)的原因,還有潤滑油本身的原因。
1)與潤滑油相關(guān)的原因:油的黏度較大,油溫降低(也會(huì )使潤滑油黏度增加)、潤滑油受到污染(水、其他油類(lèi)、液體、化學(xué)物質(zhì)、雜質(zhì)等)、潤滑油氧化變質(zhì)(油隨著(zhù)使用劣化)、添加劑被消耗——潤滑油受到污染會(huì )造成添加劑過(guò)早耗盡,另外,還可能發(fā)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(dòng)卷入空氣、油箱設計不當、油在油箱里停留的時(shí)間不足、潤滑油的噴濺速度過(guò)猛等等。
在現實(shí)使用中,經(jīng)常是多種原因造成泡沫過(guò)多,因此需要全面的分析。在解決潤滑油泡沫過(guò)多的情況時(shí),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(jiàn)的有這么幾個(gè):ASTM D3427, ISO 9120 ,IP 313。這幾個(gè)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(mǎn)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(shí)停止計時(shí)。潤滑油的空氣釋放性定義為:該實(shí)驗中,油樣里的氣泡體積消散到只剩下0.2%(體積比)時(shí),所需的時(shí)間(分鐘),也就是一定條件下,潤滑油能釋放掉99.8%的空氣時(shí)所需的時(shí)間,時(shí)間越短,說(shuō)明空氣釋放性越好。
常見(jiàn)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(shí)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(lèi)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(shí),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(jiàn)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(mǎn)氣泡。氣泡浮到油面后,會(huì )形成泡沫。5分鐘后停止充氣,關(guān)閉氣泵時(shí)立刻記錄生成的泡沫量(體積),氣泵關(guān)閉10分鐘后,再次記錄泡沫的體積,記錄出來(lái)的體積記錄下來(lái),作為實(shí)驗結果,因此實(shí)驗結果包括兩個(gè)數字,分別代表泡沫體積。
這個(gè)實(shí)驗總共要在三個(gè)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(shí)驗,每組實(shí)驗的步驟相同,都根據上面提到的檢測方法進(jìn)行。
每組實(shí)驗都會(huì )給出實(shí)驗結果,實(shí)驗結果以?xún)蓚€(gè)數字表示,分別記錄試驗中產(chǎn)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(gè)不同溫度下對應的泡沫特性數值。
常見(jiàn)工業(yè)潤滑油的抗泡性基本要求
表中的數據為基本要求,工業(yè)潤滑油的抗泡性應達到或優(yōu)于表中的數值。