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潤滑油的三大污染及其危害

在現代工業領域,潤滑油大量使用于各個生產企業諸多生產環節當中。對于機械設備而言,潤滑油(劑)就好比血液對于人體,現代設計觀點是把潤滑劑作為一個重要機械元件來對待,其質量的好壞直接影響著整臺設備的正常運轉和使用壽命。

如果我們認為新生產出的潤滑油是一個合格的“元件”,其在灌裝、運輸、貯存、灌注過程中會不斷與外界空氣、各種管路容器接觸而侵入環境中的空氣、水汽和塵埃等污染物,它們分別以氣態、液態、固態三種形態存在于潤滑油中,影響了這個“機械元件”的質量,亦即這個“重要機械元件”開始使用前通常就已變成不合格元件。

潤滑油在使用過程中,也會因油箱的呼吸作用、暴露在空氣中的摩擦副等原因而侵入環境中的空氣、水汽和塵埃,機器磨損下來的各種粉末及因銹蝕產生的金屬銹,都會進入潤滑油中。

潤滑油中這三大形態污染物如不及時清除,會加大機器的摩擦、磨損,進而進一步加重潤滑油污染度,增加了設備故障率和維護成本,降低設備及潤滑油的使用壽命。

一、氣態污染物

最常見的是空氣污染,及、N、O、CH、CO、CO等,其在油液中存在的形式有游離態和溶解態。

油液中溶解空氣是難免的,因無論是在生產過程和應用過程中都無法做到與空氣絕對隔絕。油液中空氣溶解量是依壓力和溫度的不同而不同,在液壓及潤滑系統中,不同位置的壓力是不同的,所以空氣在系統中呈現出有時溶解有時逸出的特征,空氣逸出的速度遠遠大于溶解的速度,這就是氣蝕所以發生的根本原因。

氣蝕在摩擦副表面爆炸性的反應,除了會損壞摩擦副表面外,還會產生大量的熱,加速了油中氧氣與碳氫化合物的氧化反應,而產生二氧化碳、水和更多的熱量。氧化反應生成的熱量足以導致碳氫化合物發生無氧參加的聚合和縮聚反應,從而導致大量膠質和瀝青質及纖維物的生成。二氧化碳自身聚結后成為氣體向外揮發,這是油液損耗的原因之一。

氣態污染物還會降低油液彈性模量、引起電液伺服閥工作失靈、引起密封失效等等,所以應將潤滑油中的空氣含量降低到系統最低壓力處的飽和溶解度以下才是理想的。

二、液態污染物

主要是水,如環境中侵入的水、汽、冷卻劑、清洗劑和氧化反應產生的水,它們以游離態、乳化態或溶解態存在于潤滑油中,主要產生以下危害:

1、 降低潤滑油性能,加劇溫升,造成摩擦副表面燒蝕。

 2、 可生成微生物,阻塞濾網油路。

    3、油中金屬微粒和水共同作用,對潤滑油的氧化起著重要的催化作用,如鐵和銅的催化作用使油液氧化速度分別增加10和30倍以上,大幅縮短潤滑油使用壽命。

   4、為降低水對潤滑油及設備產生的危害,應控制潤滑油含水量在飽和溶解度以下。同時,如繼續對油液中溶解水進行深度凈化,仍將產生巨大效益:將油中含水量由200PPM下降到100PPM,潤滑油壽命將延長一倍,軸承壽命也將提高至2倍(美國Timken Bearing 公司試驗結果)。所以,應盡可能減少油液中游離水和溶解水的含量。

三、固態污染物

   主要有金屬和非金屬屑、粉塵、膠質物、各種氧化物以及各種微生物。固體顆粒是引起機械磨損的主要因素,存在于油中的大小固體顆粒都能對系統產生很大的破壞作用,大顆粒可以造成工作元件卡死,小顆粒導致摩擦副間隙擴大,引起材料疲勞從而造成表面剝蝕。在美國,每年由于磨損造成的材料消耗約占材料產量的7%。在英國機械工業領域,每年由于摩擦、磨損造成的損失達機械工業總產值的19%。

目前國際上潤滑油污染度標準等級就是按照潤滑油單位體積內不同大小固體顆粒物含量來劃分的。

根據英國液壓研究協會(BHRA)關于“系統元件壽命的延長與油液清潔度的關系”的研究,設備的使用壽命與油液的污染度密切相關。在其它條件不變的情況下,將油液污染度降低2~3級,可以延長液壓系統使用壽命一倍;將潤滑油污染度從ISO4406等級“22/20/17”降至“17/15/12”,液壓系統壽命延長至4倍,軸承延長至3倍,齒輪箱延長至2倍,效果非常顯著。

潤滑油中污染物除了有以上常見的三種物質形式存在外,還有以能量形式存在的污染,如聲波、靜電、熱、磁和輻射等。

綜上,潤滑油的三大污染是潤滑油的常見污染形式,危害巨大,應對其進行嚴格管控。首先要從思想上認識到潤滑油污染控制的重要性,從產品技術設計開始充分重視,合理潤滑結構,油路密封可靠,在潤滑油貯存與使用過程中嚴格遵守規章制度,密切監測和控制外來污染物的侵入與系統內污染物的生成;其次發現潤滑油污染度等級升高時,及時進行油品凈化處理,保證設備中潤滑油污染度維持在較低的等級上。這些措施將對企業的節能、環保、降本、增效發揮重要作用。潤滑油污染控制及凈化同潤滑管理一樣,是現代設備管理的重要組成部分,是設備正常潤滑與正常運行的重要保證,也是企業提高經濟效益和社會效益的重要途徑。

日期:2017-8-1 閱讀:2699次
 
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