润滑油质量标准和检验

第二讲润滑油质量标准和检验一．润滑油的质量二．润滑油产品质量标准三．润滑油质量的检验项目一．润滑油的质量润滑油是机械设备的主要润滑剂，其质量的高低直接影响设备工作的效果和设备本身的寿命。润滑油的质量就是润滑油满足机械设备需要的程度。如何来衡量一种润滑油好坏呢？最可靠的办法就是实际应用，通过实际使用证明某种润滑油能满足这类机械设备各方面性能的要求，就认为这种油品的质量是好的。---真正的质量特性。二．润滑油的质量标准润滑油产品的质量标准：国标GB；部标SY；企标Q／SY.标准的代号意义：如GB485－2006.依次类推。石油产品国家标准代号顺序号年代号三．润滑油质量的检验项目1.粘度①粘度的使用意义：润滑油的作用是在于使润滑油在机械做功运动的摩擦表面形成油膜。该油膜起到润滑、减震、密封、冲洗、冷却、防锈等作用。而这个油膜形成的薄厚就与润滑油的粘度有关，大部分润滑油的牌号都是以其粘度的大小来定的。②粘度的种类：动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。a.动力粘度：在流动着的流体中取两个面积各为1㎠，相距1㎝的流体层，其中一个流体层对另一个流体层以每秒1㎝的速度作相对运动时产生的内摩擦力叫做流体的动力粘度，符号是η，单位是泊或厘泊。水在20℃时的运动粘度为1厘泊（实际为1.0087厘泊）。b.运动粘度：在温度为t时运动粘度用符号vt表示，单位是沱，1厘沱=0.01沱。密度vt=c.运动粘度的试验方法:GB265。提要：在规定的温度（20℃,40℃,100℃等）下，一定量的试油经恒温后流经品氏粘度计规定刻线所用的时间与品氏粘度计的校正工作常数的乘积，就称为运动粘度。vt=KT式中：K为品氏粘度计的校正常数（常数是由标准油校对得到）T为流经时间，单位为秒.③润滑油粘度与温度的关系：T↑,粘度↓；T↓,粘度越大。润滑油的这种性能叫做“粘温特性”。一般用以下三种方式表示:⑴粘度比：；⑵粘度指数，粘度指数是指试油粘度随温度变化的程度与标准油随温度变化的程度相比较的相对数值。VI越大，粘温性能越好。⑶粘温性系数：GB389NWX0－100=orNWX20－100=1.25，越小越好。CC1005050100050100202.闪点（闭口GB261;开口GB267），闪点是表示油品蒸发性的一指标，油品的馏份越轻，蒸发越大，其闪点就越低。闪点又是表示石油产品着火危险性的指标，45℃为易燃品，45℃以上为可燃品。在规定的实验条件下，将试油加热，当它的蒸汽与周围的空气形成混合物与火焰接触发生闪点时的最低温度，称为闪点，单位℃。开口闪点法与闭口闪点法，闭口：150℃，在某些情况下测两种，其目的是以开口和闭口的闪点之差值去检查润滑油馏份的宽窄程度和有无掺进轻质成分，一般闭口比开口闪点低20~30℃.一般认为闪点比使用温度高20~30℃，即可安全使用。3.凝点GB510，方法概要：把欲测的润滑油倒入一支标准试管中，预热到50℃后冷却至室温，再放入比其凝点低7~8℃的冷却液中，当试油达到其预计凝点时使其标准试管连同冷浴倾斜45度并保持一分钟后，取出观察，若油液面发生移动，则未凝，否则认为是凝固（不再移动时的最高温度）。凝点还用以表示一些油的牌号，如冷冻机油、变压器油、轻柴油等。在不同的使用地区和机器使用条件中，凝点可作为低温选用油品的依据。倾点：一油品尚能流动的最低温度。含蜡倾点（Waxypourpoint），一般如石蜡基油品；粘度倾点（Viscositypourpoint），一般如环烷基石油。倾点一般较凝点高3℃。对于航空燃料，由于在高空条件下使用，凝点有特殊的意义。航空汽油的凝点-60℃；喷气燃料Jet-1，-47℃。4.酸值：中和1g润滑油中的酸所消耗的KOH的量，单位为mgKOH／g。5.水溶性酸或碱（又称反应）：取50ml70-80℃的试油与50ml70-80℃的蒸馏水相混合后，在分液漏斗中震荡抽提，分离出抽提水层。⑴用酸度计测定水溶性酸或碱：向烧杯中注入30~50ml抽提物，电极浸入深度为10~12mm，按酸度计的使用要求测定PH值。根据下表确定试样抽提物中有无水溶性酸或碱，石油产品水（或乙醇水溶液）抽提物特性PH值，酸性4.5，弱酸性4.5~5.0，无水溶性酸或碱5.0~9.0，碱性˃10.0。⑵用指示剂测定水溶性酸或碱，甲基橙：酸；酚酞：碱。仲裁试验方法用⑴6.机械杂质（简称机杂）：是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇、苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物，这些杂质大部分是砂土或铁屑之类，但是对于加添加剂的润滑油则还包括一些难溶于溶剂的有机金属盐类。测定方法GB511，概要：称取100g的试油加热到70-80℃加入2-4倍的溶剂在已恒好的空瓶中的滤纸上过滤，并用热溶剂洗净滤纸，并再称重，定量滤纸的前后重量之差就是机械杂质的重量，因此机械杂质的单位应是重量百分数。机械杂质以及水分、灰分和残碳都是反映油品纯洁性的质量指标。机械杂质来源：ⅰ炼油过程中；ⅱ使用、贮存以及运输过程中。因此用户使用前应当进行三级过滤。对于一些加入添加剂的油品来讲，杂质的指标，表面上看是大了些，这主要是加入了多种添加剂之后所引入的溶剂不溶物，这些胶状的金属有机物，并不影响使用，不应当再用“杂质”的大小去判断油品的好坏，而是应该分析“杂质”的内容，否则，就会带来不必要的损失。7.水分，润滑油的水分，是指润滑油中含水量的重量百分数。GB260（定量法）方法概要：取100g的试油放入100ml的无水汽油（80℃-120℃馏分范围）或溶剂在电炉上蒸馏，计算冷凝到接水管中的水的毫升数。（体积百分数或重量百分数）对于石油产品来说，绝对的无水可以说是不可能的。对于用户来说，水分的测定可以用于判断油品在贮运、使用过程中，由于容器的干燥与否,和使用的条件好坏,程度不同的会混入水分。润滑油中的水分，一般呈三种状态存在：ⅰ游离水，ⅱ乳化水，ⅲ溶解水。一般的说，游离水比较容易脱去，而乳化水、溶解水就不易脱去。润滑油中水分的存在，破坏润滑油形成油膜，使润滑效率变差，水分在润滑油中不仅加速有机酸对金属的腐蚀作用，而且锈蚀设备，使油品容易产生沉渣，对于含添加剂的润滑油，若存有水分危害更大。因为油品添加剂部分是金属盐类，遇水就会产生水解反应，使添加剂失效，产生沉淀，堵塞油路，妨碍润滑油的循环和供油。不仅如此，润滑油的水分，在使用温度低时，由于接近冰点使润滑油的流动性更差，黏温性能变坏。当使用温度高时，水汽化，不但破坏油膜而且产生气阻，影响润滑油的循环。另外，在个别油品中，如变压器油中，水分的存在就会使介质损失角急剧增大，而耐电压急剧下降，以至于引起事故。总之，润滑油中水分越少越好，因此用户必须在使用、贮存中精心保管油品，使用前及使用中应注意脱水。8.灰分，灰分是指在规定的条件下，灼烧定量的试样，所剩下的不能灼烧的物质。测定时用50ml的坩埚称取25g的试样，用无灰滤纸做灯芯，在电炉上微加热，并点燃，烧尽时再移入775±25℃的马弗炉中进行灼烧，然后冷却恒重，测定结果以重量百分数来表示。灰分对于不同的油品具有不同的概念，灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。在高温下氧化，分解的产物，主要是CaO、MgO、Fe2O3、SiO2、V2O5及Na2O，对于基础油来说，主要来源是：一是原油中所带的可溶性矿物盐类，在石油蒸馏中残留在重质残油中，二是在石油精制过程中，混入的金属盐类。例如：硫酸盐、磺酸盐或白土微粒，以及贮运中由于腐蚀而产生的金属化合物。对于一些成品油，其灰分就成为定量控制添加剂加入量的重要手段,这时的灰分在指标意义上不是越小越好。注意：切不可把油品在贮运、使用中由于不慎混入的机械杂质，与含添加剂润滑油的灰分增加混为一谈，后者烧灰分后应为白色，淡黄色或赤红色的疏松物质，而前者则是无规则的坚硬的小块。测定方法：GB508灼烧法；国外经常采用硫酸法灰分。前者灰分比后者小约20%。9.残碳，润滑油的残碳是指将试油置于规定的测定器中，不通入空气的条件下，加热至高温使油品蒸发、分解，当排出的蒸汽燃烧后，仪器内剩余的黑色鱼鳞状的残留物即为残碳，结果以重量百分数表示。残碳的测定方法有两种：GB268(又称康氏法)和SY2611（又称电炉法）。康氏法残碳是在规定仪器的坩埚中取10g试油，用喷灯加热至高温，试油蒸发及分解，排出蓝色油蒸汽时，点燃并在烧完后，加强热，最后冷却恒重。电炉法残碳与康氏法残碳的原理相同，但所采用仪器不同，加热温度准确的控制为520±5℃，此法容易控制，便于操作。残碳是润滑油空白基础油的重要质量指标。润滑油基础油中，残碳的多少，不仅与其化学组成有关，而且与油品的精制深度有关。润滑油中形成残碳的主要物质是胶质、沥青质及多环芳烃，这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残碳。但随着精制的加深，这些物质会大大的被弃去。也就是说，油品的精制深度越深，油品的残碳值越小。一般的讲，空白基础油的残碳值越小越好。残碳早期曾被认为是评定润滑油在发动机中使用时生成积碳倾向的指标，但后来经过证明，形成积碳的倾向与润滑油的残碳没有一定的关系。经验证明，往复蒸汽机内的结焦倾向仍与汽缸油的残碳有关。但含添加剂润滑油的残碳已经失去残碳测定的本来意义。10.润滑油的破乳化时间，在规定的条件下，将试油和蒸馏水混合，搅拌使油样乳化，再将乳化液在一定的温度下静置，油水完全达到分离所需要的时间。11.润滑油的泡沫性质测定法方法概要：将试油180-190ml，放到抗泡沫量筒中，分别在93℃、24℃下以94±5ml／分的空气量，通过泡沫头均匀的吹入油中，连续吹5分钟后静置10分钟，分别记录泡沫的体积数，前吹5分钟所产生的泡沫为“泡沫倾向”，后10分钟静置泡沫的体积为泡沫的稳定性，单位为毫升。润滑油在实际使用中，由于受到震荡、搅拌等作用，使得空气混入油中，以至于形成泡沫，这些泡沫在油中使润滑油的流动性变坏，润滑能力变差，甚至发生气阻以至于影响供油，特别是液压油在使用中是被当做传递介质，由于泡沫的生成，直接影响传递效果，并使系统不能稳定工作。12.润滑油的腐蚀试验，将试油保持在100℃±2℃的烘箱中，放入铜片和钢片，使金属片浸入试油3小时，取出后，根据其颜色的变化，来判断润滑油对金属的腐蚀性。润滑油的腐蚀试验，主要用来预测传递装置用润滑油和工业润滑油，在润滑金属机件时有无腐蚀的可能性。13.润滑油液相锈蚀测定法，将按规定磨好的钢棒,放入试油中,再在试油中加入30ML的蒸馏水(或海水)在60℃的条件下,搅拌使油乳化,就这样使钢棒在乳化液中浸泡24小时，取出钢棒冲洗，晾干观察钢棒锈蚀情况，分无锈、轻锈、中锈、和重锈四级。本实验是模拟实际使用条件而规定的实验室方法，一般说蒸汽汽轮机的工作条件常常有水，蒸汽的存在，大量的水、汽不仅会使油品乳化，而且严重的能锈蚀机器。14.润滑油的抗氧化安定性，润滑油在常温下是很稳定的，即使在我国南方地区，只要容器干净，不混入水分，长期贮存（如6-8年），油品不会发生变质。但是在高温下则不然，油品的氧化速度要变的快的多，这种氧化，使得油品的颜色变黑，粘度改变，酸值变大，产生沉淀物。润滑油这种抗氧化的能力，就称为抗氧化安定性或安定性。方法概要：将30g试油放在规定的氧化管中，在125℃和有金属催化的条件下，使油品氧化，本方法分两种条件进行，一种是在缓和的氧化条件下以润滑油氧化所形成的水溶性酸（包括挥发的和不挥发的）的含量来表示，另一种是以润滑油在深度氧化条件下所形成的沉淀物重量百分数和酸值来表示。缓和氧化条件测定是在氧化管中放油样时，也放入铜球和钢球各一个，然后放入125℃±0.5℃的油浴中，用橡皮管将氧化管的支管与装有20ml蒸馏水的吸收并连接起来，然后通入洁净空气（50ml/分），经过4小时氧化测定油样氧化段产生的水溶性酸。该值越大，说明该油品的抗氧化能力越差。深度氧化测定法是将30g试油放入规定氧化管中，并在油中放入T型铜片和低碳钢丝，并放在125℃±0.5℃的油浴中通入洁净的氧气（200ml/分），经过8小时的氧化，再分别测定氧化后油品的沉淀物和酸值。