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润滑油的乳化与防护
发布时间:2017-03-13 来源:Bunkin 浏览次数:600次

润滑油具有降低磨擦、减少磨损、冷却、防锈、传递动力、密封、减震、清净等作用。在实际生产中,润滑油的劣化、变质,可以造成被润滑零件表面磨损及损伤、腐蚀,从而使设备发生故障,可靠性降低,使用寿命缩短。润滑油的劣化、变质常以乳化的形式表现出来,在影响润滑油乳化的因素中,就是:水分。
润滑油中水分的存在,会促使油品乳化失效,破坏润滑油形成的油膜,使润滑油效果变差,加速有机酸对金属的腐蚀作用,锈蚀设备,使油品容易产生沉渣,而且会使添加剂(尤其是金属盐类)发生水解反应而失效,产生沉淀,堵塞油路,妨碍润滑油的循环和供应。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流动性变差,粘温性变坏;而使用温度高时,水会汽化,不但破坏油膜而且产生气阻,影响润滑油的循环。另外,在个别油品例如变压器油中,水分的存在会使介电损失角急剧增大,而耐电压性能急剧下降,以至引起事故。
2.润滑油的乳化
2.1.乳化
乳化是一种液-液界面现象,两种不相溶的液体,如油与水,在容器中分成两层,密度小的油在上层,密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下,油被分散在水中,形成乳状液,该过程就叫乳化。
2.2乳化形成的必要条件
形成乳状液必须具备三个必要条件:一是必须有互不相溶(或不完全相溶)的两种液体;二是两种混合液中应有乳化剂(能降低界面张力的表面活性剂)存在;三是要有形成乳化液的能量,如强烈的搅拌、循环、流动等。
水分、激烈搅拌、乳化剂,均能引起润滑油乳化。其中,水分的存在和激烈搅拌是产生乳化的主要原因。
2.3滑油的乳化过程
润滑油是由70%~95%的基础油及5%~30%的添加剂经多项工艺调合而成。基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。在这些添加剂中:如:清净分散剂、油性剂、极压剂都是一些表面活性物质。润滑油中还有一些其它的表面活性物质,如:胶质、沥青质及尘土粒等,它们都是一些亲油基和亲水基物质,它们吸附在油水界面上,形成一层水化膜,使油与水之间出现一层隔离层,油水界面处的界面张力降低(界面张力是影响乳状液稳定性的一个主要因素)。因为乳状液的形成必然使体系界面面积大大增加,也就是对体系要做功,从而增加了体系的界面能,这就是体系不稳定的来源。因此,为了增加体系的稳定性,可减少其界面张力,使总的界面能下降。
润滑油在静止状态下,因油水界面处有一层水化膜,界面张力比较低,体系界面面积不大,从而形成一种比较稳定的微乳化状态,这时油和水是分层的,且界限很明显,密度大的水在底层,油在上层,这时油品处于微乳化状态。但随着时间的增长,油水界面处远离亲水基处的水化膜因发生滑动和交换,导致水化膜慢慢的模糊起来,润滑油开始乳化,突出的表现就是靠近隔离层的润滑油的透明度降低,明显有点浑浊,泛白,中间夹杂着一些乳白色胶乳状物,润滑油进入到了初乳化阶段。
当润滑油中的水分越来越多或加速激烈搅拌时,润滑油的氧化变质速度加快,油中部分添加剂发生水解,从而破坏了油水之间的水化膜,使油水之间的界面张力增大,油与水亲之间密接触面积增大,乳化速度加快,生成乳白色的乳状液,有点像牛奶。
3.润滑油中的水分
润滑油中含水的质量称为水分,润滑油中的水分一般呈三种状态存在:游离水、乳化水和溶解水。溶解水是以溶解状态与油品分子相结合形成单一相系,不影响油品的透光特性;悬浮水则是以细小颗粒分散悬在油中,形成油—水两相体系,外观上使油品呈现浑浊;游离水则指沉降在容器底部或附着在容器壁上的单一水相体系。一般来说,游离水比较容易脱去,而乳化水和溶解水就不易脱去。
润滑油中的水分通常是指非溶解状态的游离水和悬浮水。其测定按GB/T260-88石油产品水分测定法进行。
还有一种简单的办法是用试管取一定量的润滑油,如发现油变浑浊甚至乳化,由透明变为不透明,可认为油中有水分,或将试管加热,如出现气雾或在管壁上出现气泡、水珠或有“劈啪”的响声,可认为油中有水分;
一般润滑油中含水,主要是由以下原因导致的:a.密封性能不好导致冷却水进入;.;;];W2_2l'V*
b.润滑油箱盖没有盖好,导致油箱进水;
c.长时间运行没有置换润滑油;
d.在加油过程中,因使用工具不干净或操作不当,引起润滑油中进水;
e.新油因储存、运输不当,油中混入水分。0`%
4.判断油品乳化
润滑油的乳状液主要有两种类型,一类是油分散在水中,简称为水包油型乳状液,用O/W表示;另一种是水分散在油中,用W/O表示。除上述两类基本乳状液外,还有一种复合乳状液,它的分散相本身就是一种乳状液,如将一个W/O的乳状液分散到连续的水相中,而形成一种复合的W/O/W型乳状液。
一般判断油品是否乳化,主要有以下方法:
a..从外观上判断:油品乳化后透明度会降低,油品中会生成一些絮状物,颜色有点浑浊。严重的时候,油中带水滴,润滑油变稀;
b.从顏色上判断:油乳化后顏色会变成乳白色;
c.从油泵压力和齿轮箱或轴承温度来判断:若油乳化,油的粘度变化,油压会随之下降,油的润滑效果不好,轴承等的温度会上升;
d.从分析数据上判断:若润滑油发生乳化,它的粘度,水含量,破乳化时间等参数就会发生变化.
除了以上方法外,还可以倒出一部分油,用手捏,乳化了的润滑油和正常的感觉是不一样的,可以倒一部分新油,对比一下手感。
5.乳化后的润滑油的处理
对于轻微乳化(在静止情况下,出现油水明显分层的)的润滑油,可以采取过滤脱水或添加抗乳化剂的方法,除去润滑油中的水分和增加润滑油的抗乳化性能。对于已经严重乳化失去润滑效果的的润滑油,需进行彻底换油,乳化的润滑油作废油处理。一般油品发生乳化后,较好的处理办法还是进行彻底换油。
6.防止润滑油乳化的方法
防止润滑油乳化的方法很多,常用的有以下几种:
a.定期对设备进行排水,清除油箱底部分离出来的水分,频率:每周一次;
b.定期对润滑油进行取样分析,观察润滑油中水分的含量和油品抗乳化时间的变化。频率:每月一次;
c.选择抗乳化性能比较好的,精制程度比较高的润滑油;
d.定期对润滑油进行过滤,既可以除去其中的水分和乳化过程中生成的絮状物,也可以除去油中的其它杂质,延长润滑油的使用年限。
7.总结
综合来说:润滑油的乳化是一个比较复杂的过程,在静止的情况下,润滑油的乳化速度很慢,但在使用中,因为诸多因素润滑油的乳化速度一般都很快。乳化后的润滑油不仅润滑性能降低,而且还破坏了润滑油的其它性能,造成设备的不正常磨损。在平时的管理中,我们要加强这方面的管理,尽量避免润滑油发生乳化,延长油品的使用年限,维护设备的正常运行。

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