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            船舶及機械潤滑油基本知識

            2020-05-12 08:40:18 fxadmin 1057

            1、船用(礦物)潤滑油的生產

            成品潤滑油是由基礎油和添加劑調合而成的?;A油又分為礦物基礎油和合成基礎油兩類。

            合成基礎油,用化學方法合成,性能比礦物基礎油好,能滿足礦物油所不能滿足的某些使用要求,但成本昂貴,目前使用范圍十分有限。

            礦物基礎油,由石油原油煉制而成,應用廣泛,占基礎油的95%以上。船用潤滑油幾乎是礦物基礎油調制而成。

            1.1原油分餾產生(礦物)基礎油

            原油先后在常壓分餾塔和減壓分餾塔內分餾。原理和過程示意圖如圖1。

            (1)常壓分餾(在常壓分餾塔內完成)

            常壓分餾塔,壓力同大氣,自下而上溫度漸低。

            經加熱的原油進入常壓分餾塔后,各種烴類氣化上升——沸點高的重餾分,在溫度較高的下部就凝結分流;沸點越低的輕餾分,越能上升到溫度較低的分餾塔上部分流。因此,由塔頂到塔底得到的餾分由輕到重:塔頂是汽油餾分,往下依次是煤油、輕柴油、重柴油餾分,沸點大于350℃的餾分稱為重油,原油中未氣化的部分稱為殘渣油從常壓分餾塔底部排出。常壓分餾所得的重油,是煉制基礎油的主要原料。

            (2)減壓分餾

            為了得到不同性質的基礎油,需進一步分餾重油將其分割成窄餾分。但是重油沸點高達300~700℃,若仍用常壓分餾,某些烴類會裂化分解,無法得到所需的潤滑油餾分。因此,將重油加熱后進一步減壓分餾(或稱低壓分餾)。

            減壓分餾在減壓分餾塔內完成。減壓分餾塔,用抽真空方法將塔內壓力降低到1~8KPa,溫度也是由下而上逐漸降低,將重油分餾出所需的各種輕質基礎油、中質基礎油、重質基礎油和渣油基礎油。

            輕質基礎油,主要用作高速輕載機械的潤滑油和絕緣油(如透平油、變壓器油)的原料。

            中質基礎油,主要用作中等載荷的發動機(如小汽車等)和相當要求的工業機械潤滑油的原料。

            重質基礎油,主要用作重載發動機(如船用柴油機等)潤滑油的原料。

            渣油基礎油,是制造高黏度潤滑油例如氣缸油、齒輪油等潤滑油的原料。 

            1.2潤滑基礎油的精制

            減壓分餾所得的各種餾分,仍含有許多不良成份和有害成分,例如多環烴、固體烴(蠟)、膠質、瀝青以及影響色度的物質等,還不能直接用作潤滑油,要進一步精制提純,以保留潤滑油中的理想成分和去除非理想組分,使基礎油具有較好的低溫性能、黏溫性能、抗氧化安定性能和良好的色度等?;A油精制,主要包括丙烷脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補充精制等。

            1.3潤滑油產品的調合——潤滑油添加劑經過精制的不同基礎油,還要根據對潤滑油性能的不同要求添加相應的添加劑調合,才成為潤滑油產品上市場銷售。

            添加劑,是一類油溶性化合物,只需在潤滑油中加入百分之幾甚至百萬分之幾,就能明顯改善潤滑油的一種或幾種品質(使用性能)。

            潤滑油添加劑種類繁多。發動機管理使用者不必詳知每一種添加劑,但應了解主要添加劑的作用。

            (1)清凈劑和分散劑

            清凈劑,基本結構主要包括親油基、極性基和連接部分,多數具有堿性或高堿性。根據“分子結構相似相溶”的原理,清凈劑能夠溶解潤滑油中膠質、漆膜、積炭等,持續中和潤滑油使用過程中氧化生成的酸性物質和含硫燃油燃燒后產生的強酸物質并防止其沉積,從而保護發動機金屬部件不受酸性物質腐蝕。

            分散劑,基本結構與清凈劑類似,能溶解粘附在活塞上的漆膜和積炭,并分散到潤滑油中在潤滑油循環過程中過濾掉,從而保持金屬機件的清潔;同時防止潤滑油中氧化膠質沉積,減少曲軸箱中的油泥,延長潤滑油使用壽命。柴油機,特別是燒渣油的大型船用柴油機,系統油和氣缸油都對清凈劑的要求較高。

            (2)黏度指數改進劑

            潤滑油的黏度隨溫度升高而降低。為使潤滑油黏度隨溫度升高而降低不致過大,即改進其黏溫性能,需加入黏度指數改進劑。效果較好的黏度指數改進劑是一種高分子聚合物。潤滑油加入這種高分子聚合物后,低溫時長鏈縮成一團,潤滑油黏度增加較??;隨著溫度升高,長鏈逐漸伸展開來,潤滑油分子間的運動阻力,減少滑油黏度下降的程度,滿足高溫時的黏度要求。目前,可滿足四季通用的多級潤滑油,既具有良好的低溫起動性能,又具有高溫潤滑性能,主要是黏度指數改進劑在起作用。

            (3)抗氧抗腐蝕添加劑

            添加抗氧抗腐蝕添加劑后,雖不能完全防止潤滑油氧化,卻能大幅改善抗氧化性能,有效防止酸性物質腐蝕金屬,減少漆狀物生成。據有關資料介紹,添加了抗氧抗腐蝕添加劑,潤滑油的壽命可延長四倍以上。

            (4)極壓抗磨劑

            潤滑油添加極壓抗磨劑,能提高潤滑油工作載荷,減少摩擦磨損,防止燒結。發動機體積越來越小而功率越來越大,極壓抗磨劑起到至關重要的作用。

            (5)油性劑和摩擦改進劑

            油性劑和摩擦改進劑,極性基團對金屬有很強的親和力,油性基團吸附在摩擦表面,形成分子定向吸附膜,阻隔金屬間接觸,從而減少摩擦和磨損。

            (6)降凝劑

            降凝劑能顯著降低潤滑油凝點,改善低溫流動性能,降低潤滑油使用的溫度下限,拓展了潤滑油使用范圍,還可減少對原油的依賴。

            2、潤滑油的主要理化指標

            潤滑油有一套理化指標評價體系,反映潤滑品質優劣,指標達數十個,每個指標都有規定的測定方法和數值標準。

            船用潤滑油的指標,主要有黏度、黏溫性能、凝點、閃點、堿值、黏度指數、傾點、油性和極壓性、水溶性酸及堿、抗乳化性、抗泡性、腐蝕性、抗氧化安定性、雜質、水分等等。選用船用潤滑油,主要考慮黏度、黏溫性能、凝點、閃點和堿值等五個指標。

            (1)黏度

            黏度,即是潤滑油黏稠程度,是潤滑油重要的指標之一,常用運動黏度表示,常用單位是mm2/s。黏度對潤滑性能影響巨大,對于兩個摩擦面間楔形油膜的形成起決定性作用。黏度得當,不僅能保護發動機,而且提高其動力性能和經濟性,既是潤滑油分級的依據,也是選用潤滑油的主要依據。

            (2)黏溫性能

            反映潤滑油黏度隨溫度變化而變化的程度。黏度隨溫度變化小,稱為黏溫性能好。

            (3)凝點

            凝點是潤滑油失去流動能力的溫度,對潤滑油的使用、管理和運輸都有很大影響。

            (4)閃點

            潤滑油可燃,閃點是評定潤滑油著火危險性的指標,對潤滑油的使用、儲存和運輸有重要的安全意義。

            船用要求,新油閃點高于65℃,使用中不得低于45℃,否則就要換油。

            (5)堿值(TBN)

            堿值是潤滑油中堿性物質含量,單位mgKOH/g,是選用船用潤滑油的主要指標之一。潤滑油中的堿性物質,用來中和潤滑油中的酸性物質,對使用含硫燃油的發動機尤其重要。


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