發(fā)布時間:2025-02-27
潤滑油最常見的降解途徑是基礎油的氧化。這個過程涉及到氧化的攝入和高活性分子的生產,不僅會破壞周圍的基礎油,而且會以各種方式影響設備的健康。
長期以來氧化作用一直是油品壽命延長的禍害,許多行業(yè)都密切關注著它。然而,積極主動地處理氧化的方法與我們最初允許與油液接觸的物質有很大的關系。這就是W-H-A-M的故事。
使用這個簡單的助記器裝置可以記住主要的氧化催化劑:
W -Water 水
H-Heat 熱
A-Air空氣
M-Metals 金屬
這四個方面一起作用,大大增加了氧化速率,縮短潤滑劑的使用壽命。我們的工作是控制其中的每一個,并盡可能減少它們與潤滑劑的相互作用。但某些比其他更容易控制。
雖然大多數潤滑劑最終會氧化,但我們確實有幫助延遲氧化過程或至少管理氧化結果到某個程度的方法。
絕大多數的潤滑劑將與抗氧化添加劑一起配制,這些添加劑可以多種方式發(fā)揮作用,從而最大限度地減少氧化的影響。這些添加劑在減緩或延遲氧化過程中會消耗掉。其中一些添加劑可以中和或分解與氧化有關的高活性自由基和氫過氧化物。
監(jiān)測這些添加劑已成為潤滑劑分析的一個重要方面,特別是對于使用大量潤滑劑的設備,如渦輪機和其他循環(huán)油系統(tǒng)的機械。
在許多情況下,我們希望仔細考慮添加劑水平,以幫助決定我們的下一步行動。當它們消耗到一個不安全的水平時,我們可能會把注意力集中在下一次的完全換油,或者甚至是部分換油,為我們爭取時間,直到預定的停機發(fā)生,屆時可能會發(fā)生更徹底的變化。
氧化會造成雙重破壞。一方面,氧化會促進酸的形成,如果不加以控制,會導致腐蝕。在采用軟冶金技術的設備中尤其如此,因為在這些設備中,酸可以使表面出現坑,從而導致嚴重的破壞。
氧化的另一個方面是產生更大的分子,最終增加黏度,并最終令設備內部出現油泥、結焦和漆膜。
漆膜在該行業(yè)變得特別成問題,由于其產生的表面沉積物降低了動態(tài)公差和傳熱能力,并產生了能夠捕獲顆粒的粘性表面,從而導致磨損增加。因此,我們需要專注于“W-H-A-M”,努力延遲氧化損害的產生!
W-水
水可以在許多方面影響潤滑劑,包括增加氧化率。水促進酸和自由基的形成,這使油品氧化更快。它也會導致乳化,增加了油液的表面面積,與氧氣產生了更多的相互作用。
使水遠離潤滑劑需要多方面的努力。大多數油品是吸濕的,這意味著它們吸收空氣中的水分,所以任何與油品接觸的空氣都需要盡可能干燥。干空氣凈化系統(tǒng)或干燥劑呼吸可以用來做這個。
清洗等衛(wèi)生活動可成為水進入的來源,應注意適當地將機器密封,以防進入。觀察鏡、呼吸閥等配件,應減少在維護期間打開的需要。
水可以從油品中除去,并取決于共存的數量和狀態(tài)。自由水,完全從油品中分離出來的水,可以簡單地被排出來。如果水是乳化的,利用脫水過濾器是一個簡單的方法。溶解水是最難去除的,可能需要真空脫水或類似的更積極的去除策略。
H-熱
熱是一種催化劑,它增加了油品中氧化和其他化學降解過程的速率。常被引用的是阿雷尼烏斯率法則,它指出溫度每上升10℃,化學反應就會翻一番。其應用于氧化即意味著氧化速率與溫度同步,所以油品的壽命實際被削減了一半。因此,人們希望潤滑油能盡可能的冷卻。
在大多數情況下,由于操作的性質(摩擦)或由于環(huán)境(環(huán)境熱、靠近烤箱等),熱是難以避免的。無論是哪種情況,都應盡力防止設備過熱。這可能包括直接暴露在陽光下的設備的遮光或給熱區(qū)附近的設備安裝隔熱罩。
控制熱是一項重要任務。我們要確保設備保持清潔,以促進自設備到環(huán)境的散熱。當被動冷卻不足時要使用熱交換器。這些設備可以利用風扇或冷卻液來促進從系統(tǒng)中更快地除去熱量。
對于經濟上不可行的小型設備,我們應該確保使用正確的油液粘度和油量。以免造成不必要的阻力和油液摩擦,使問題復雜化。
A-空氣
當然,氧化發(fā)生時,必須有氧氣存在。系統(tǒng)中存在的空氣是大部分氧氣的來源。我們的設備通常在常壓下運行,特別是噴濺潤滑機和大多數儲液罐。在這種情況下,油液以溶解的狀態(tài)容納空氣,高達體積的10%。當油液在系統(tǒng)中經歷渦流和流動時,氣泡會通過油液體積形成并開始懸浮。
吸入管漏氣,動蕩的儲油池,以及油液表面張力的降低,都是導致空氣被吸收的機制。一旦這些氣泡進入系統(tǒng),它們就會在油液中漂浮,并增加與空氣接觸的油液面積。這進一步促進氧化等狀況。
為了控制這一點,需要確保油液健康,這反過來又能保證油液的空氣釋放特性保持完整。
我們希望空氣與油液迅速分離,進而,我們希望儲油池盡可能的平靜,所以采用了多種設備以減緩油液的流動。
M-金屬催化劑
就像微小的火花塞一樣,懸浮在石油中的金屬顆粒極大地影響了氧化速率。這些微粒可以與系統(tǒng)中的空氣發(fā)生反應,產生更多的活性氧,然后攻擊油液。它們還能與油液中的氫過氧化物發(fā)生反應,令更多的活性分子增加氧化和酸形成的速率。此外,金屬表面提供了發(fā)生氧化反應的場所,使氧化發(fā)生得更快。
我們的大多數設備都是由金屬組成的,所以它的存在并不少見。
不過,這是小磨損微粒但將引起我們的極大關注。這些微粒在操作過程中從機器表面釋放出來,然后在整個系統(tǒng)中移動,接觸到更多的潤滑劑。當它們的濃度增加,通過系統(tǒng)的表面積越多,從而增加了氧化率。
為了減少這些影響,我們必須確保我們的設備運行良好。這包括維護活動,如調整、平衡和安裝,以確保設備不產生不必要的磨損。從潤滑方面來看,最小化磨損的正確粘度和添加劑包是關鍵。
使用適當的過濾來去除這些微粒和其他產生磨損的微粒,如污垢,以減少磨損顆粒量。保持金屬顆粒在較低水平有助于減緩氧化過程。
記住,W-H-A-M在很大程度上是可以控制的,如果我們專注于它,就可以大大提高潤滑劑的使用壽命。讓你的團隊參與到這些改進中,因為每個參與潤滑程序的人都可以在把污染物排除在設備之外發(fā)揮作用!
文章來源:《潤滑油情報》
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