发布时间:2025-02-27
润滑油最常见的降解途径是基础油的氧化。这个过程涉及到氧化的摄入和高活性分子的生产,不仅会破坏周围的基础油,而且会以各种方式影响设备的健康。
长期以来氧化作用一直是油品寿命延长的祸害,许多行业都密切关注着它。然而,积极主动地处理氧化的方法与我们最初允许与油液接触的物质有很大的关系。这就是W-H-A-M的故事。
使用这个简单的助记器装置可以记住主要的氧化催化剂:
W -Water 水
H-Heat 热
A-Air空气
M-Metals 金属
这四个方面一起作用,大大增加了氧化速率,缩短润滑剂的使用寿命。我们的工作是控制其中的每一个,并尽可能减少它们与润滑剂的相互作用。但某些比其他更容易控制。
虽然大多数润滑剂最终会氧化,但我们确实有帮助延迟氧化过程或至少管理氧化结果到某个程度的方法。
绝大多数的润滑剂将与抗氧化添加剂一起配制,这些添加剂可以多种方式发挥作用,从而最大限度地减少氧化的影响。这些添加剂在减缓或延迟氧化过程中会消耗掉。其中一些添加剂可以中和或分解与氧化有关的高活性自由基和氢过氧化物。
监测这些添加剂已成为润滑剂分析的一个重要方面,特别是对于使用大量润滑剂的设备,如涡轮机和其他循环油系统的机械。
在许多情况下,我们希望仔细考虑添加剂水平,以帮助决定我们的下一步行动。当它们消耗到一个不安全的水平时,我们可能会把注意力集中在下一次的完全换油,或者甚至是部分换油,为我们争取时间,直到预定的停机发生,届时可能会发生更彻底的变化。
氧化会造成双重破坏。一方面,氧化会促进酸的形成,如果不加以控制,会导致腐蚀。在采用软冶金技术的设备中尤其如此,因为在这些设备中,酸可以使表面出现坑,从而导致严重的破坏。
氧化的另一个方面是产生更大的分子,最终增加黏度,并最终令设备内部出现油泥、结焦和漆膜。
漆膜在该行业变得特别成问题,由于其产生的表面沉积物降低了动态公差和传热能力,并产生了能够捕获颗粒的粘性表面,从而导致磨损增加。因此,我们需要专注于“W-H-A-M”,努力延迟氧化损害的产生!
W-水
水可以在许多方面影响润滑剂,包括增加氧化率。水促进酸和自由基的形成,这使油品氧化更快。它也会导致乳化,增加了油液的表面面积,与氧气产生了更多的相互作用。
使水远离润滑剂需要多方面的努力。大多数油品是吸湿的,这意味着它们吸收空气中的水分,所以任何与油品接触的空气都需要尽可能干燥。干空气净化系统或干燥剂呼吸可以用来做这个。
清洗等卫生活动可成为水进入的来源,应注意适当地将机器密封,以防进入。观察镜、呼吸阀等配件,应减少在维护期间打开的需要。
水可以从油品中除去,并取决于共存的数量和状态。自由水,完全从油品中分离出来的水,可以简单地被排出来。如果水是乳化的,利用脱水过滤器是一个简单的方法。溶解水是最难去除的,可能需要真空脱水或类似的更积极的去除策略。
H-热
热是一种催化剂,它增加了油品中氧化和其他化学降解过程的速率。常被引用的是阿雷尼乌斯率法则,它指出温度每上升10℃,化学反应就会翻一番。其应用于氧化即意味着氧化速率与温度同步,所以油品的寿命实际被削减了一半。因此,人们希望润滑油能尽可能的冷却。
在大多数情况下,由于操作的性质(摩擦)或由于环境(环境热、靠近烤箱等),热是难以避免的。无论是哪种情况,都应尽力防止设备过热。这可能包括直接暴露在阳光下的设备的遮光或给热区附近的设备安装隔热罩。
控制热是一项重要任务。我们要确保设备保持清洁,以促进自设备到环境的散热。当被动冷却不足时要使用热交换器。这些设备可以利用风扇或冷却液来促进从系统中更快地除去热量。
对于经济上不可行的小型设备,我们应该确保使用正确的油液粘度和油量。以免造成不必要的阻力和油液摩擦,使问题复杂化。
A-空气
当然,氧化发生时,必须有氧气存在。系统中存在的空气是大部分氧气的来源。我们的设备通常在常压下运行,特别是喷溅润滑机和大多数储液罐。在这种情况下,油液以溶解的状态容纳空气,高达体积的10%。当油液在系统中经历涡流和流动时,气泡会通过油液体积形成并开始悬浮。
吸入管漏气,动荡的储油池,以及油液表面张力的降低,都是导致空气被吸收的机制。一旦这些气泡进入系统,它们就会在油液中漂浮,并增加与空气接触的油液面积。这进一步促进氧化等状况。
为了控制这一点,需要确保油液健康,这反过来又能保证油液的空气释放特性保持完整。
我们希望空气与油液迅速分离,进而,我们希望储油池尽可能的平静,所以采用了多种设备以减缓油液的流动。
M-金属催化剂
就像微小的火花塞一样,悬浮在石油中的金属颗粒极大地影响了氧化速率。这些微粒可以与系统中的空气发生反应,产生更多的活性氧,然后攻击油液。它们还能与油液中的氢过氧化物发生反应,令更多的活性分子增加氧化和酸形成的速率。此外,金属表面提供了发生氧化反应的场所,使氧化发生得更快。
我们的大多数设备都是由金属组成的,所以它的存在并不少见。
不过,这是小磨损微粒但将引起我们的极大关注。这些微粒在操作过程中从机器表面释放出来,然后在整个系统中移动,接触到更多的润滑剂。当它们的浓度增加,通过系统的表面积越多,从而增加了氧化率。
为了减少这些影响,我们必须确保我们的设备运行良好。这包括维护活动,如调整、平衡和安装,以确保设备不产生不必要的磨损。从润滑方面来看,最小化磨损的正确粘度和添加剂包是关键。
使用适当的过滤来去除这些微粒和其他产生磨损的微粒,如污垢,以减少磨损颗粒量。保持金属颗粒在较低水平有助于减缓氧化过程。
记住,W-H-A-M在很大程度上是可以控制的,如果我们专注于它,就可以大大提高润滑剂的使用寿命。让你的团队参与到这些改进中,因为每个参与润滑程序的人都可以在把污染物排除在设备之外发挥作用!
文章来源:《润滑油情报》
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