馮和翠,葛慶文,王曉龍,王艷華,紀(jì)春怡

(1.中國(guó)石油大慶潤(rùn)滑油一廠,黑龍江大慶 163711;2.中國(guó)石油潤(rùn)滑油分公司,北京 100028)

抗泡劑對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響

馮和翠1,葛慶文2,王曉龍1,王艷華1,紀(jì)春怡1

(1.中國(guó)石油大慶潤(rùn)滑油一廠,黑龍江大慶 163711;2.中國(guó)石油潤(rùn)滑油分公司,北京 100028)

文章從抗泡劑的選擇、抗泡劑在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用以及不同種類(lèi)的復(fù)合抗泡劑對(duì)比分析三個(gè)方面,闡述了抗泡劑本身對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響,同時(shí)說(shuō)明了油品調(diào)合時(shí)抗泡劑的加入方式不同,會(huì)對(duì)潤(rùn)滑油的抗泡性和儲(chǔ)存安定性產(chǎn)生不同的影響,介紹了一種能提高抗泡劑在油品中分散程度、改善油品儲(chǔ)存安定性的發(fā)明專(zhuān)利——抗泡劑加入法及設(shè)備。

抗泡劑;潤(rùn)滑油;性能;影響;應(yīng)用

Abstract:The effects of anti-foam agent on the properties of lubricating oilw ere discussed from three aspects,nam ely the selection of anti-foam agent,its app lication in lubricating oil and the comparative analysis on different kinds of antifoam agents.Itw as exp lained that,in the preparation of lubricating oil,different adding w ays of anti-foam agentwould affect the anti-foam property and storage stability of lubricating oil.A patent nam ed The Adding M ethod and Equ ipm ent of Anti-Foam ing Agentw as introduced,by w hich the dispers ion of anti-foam ing agent in lubricating oilcan be increased and the storage stability of lubricating oil can also be improved.

Key words:anti-foam ing agent;lubricating oil;property;effect;application

0 引言

抗泡性是潤(rùn)滑油的使用性能之一,潤(rùn)滑油起泡傾向的強(qiáng)弱直接影響機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和其本身的使用壽命。油品在使用過(guò)程中產(chǎn)生泡沫,使?jié)櫥到y(tǒng)發(fā)生氣阻、斷流和溢流,引起機(jī)械過(guò)度磨損,同時(shí)造成能耗增加、油品氧化和散熱不良等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題,在提高基礎(chǔ)油本身性能的同時(shí),經(jīng)濟(jì)有效的方法是加入抗泡劑。

眾所周知,添加劑之間存在相互作用,某種添加劑的引入,在其改善油品某項(xiàng)性能的同時(shí),可能對(duì)其他性能產(chǎn)生不利影響;另外,抗泡劑屬表面活性物質(zhì),一般難溶于潤(rùn)滑油,以液珠形式分散到油品中,若其分散不均,則所調(diào)油品的抗泡性可能達(dá)不到技術(shù)指標(biāo)要求,且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的儲(chǔ)存后,密度大于潤(rùn)滑油的抗泡劑會(huì)聚集沉降下來(lái),影響潤(rùn)滑油的使用效果。

1 抗泡劑本身對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響

潤(rùn)滑油使用過(guò)程中,與混入空氣接觸,經(jīng)循環(huán)產(chǎn)生氣泡。氣泡中浮在油品表面的稱(chēng)為泡沫,分散在油中的稱(chēng)為分散氣泡。與前者相關(guān)的性能叫消泡性,與后者相關(guān)的性能叫空氣釋放性。這些氣泡不但會(huì)使機(jī)械零部件產(chǎn)生干摩擦而導(dǎo)致磨損增大,還會(huì)使油品氧化速度加快,加劇腐蝕磨損,最終導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備損壞。因此,為避免以上兩種氣泡的產(chǎn)生,同時(shí)考慮到降本增效,油品中抗泡劑的加入就顯得極為重要。

1.1 抗泡劑的選擇

抗泡劑分為硅型和非硅型兩種。硅型抗泡劑,抗泡性能優(yōu)良,但油溶性較差,對(duì)空氣釋放性影響較大,主要利用泡沫部分的表面張力降低來(lái)破泡,減少氣泡的生成;而對(duì)于分散氣泡,它使表面張力降低而使生成的氣泡直徑變小,上浮困難,導(dǎo)致空氣釋放性差。非硅型抗泡劑生成的氣泡直徑大,容易釋放,對(duì)空氣釋放性影響小,但抗泡效果差,同時(shí)和堿性添加劑如 T705的配伍性也差。為了兼顧兩種性能,目前大多采用復(fù)合型抗泡劑。

1.2 抗泡劑在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用

潤(rùn)滑油分內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油等幾大類(lèi),以受影響較大的抗磨液壓油為例進(jìn)行探討。

過(guò)去調(diào)制抗磨液壓油,采用二甲基硅油抗泡劑(硅型抗泡劑),如前所述,其抗泡效果好,空氣釋放性差。本次試驗(yàn)采用復(fù)合型抗泡劑 1和復(fù)合型抗泡劑 2用HV I150、HV I200、HV I400調(diào)制 HM32、HM46、HM68抗磨液壓油,分別按基礎(chǔ)油、基礎(chǔ)油加復(fù)劑、基礎(chǔ)油加復(fù)劑及抗泡劑來(lái)考察油品的抗泡性、空氣釋放值等性能,技術(shù)要求見(jiàn)表 1,試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表 2、表3。

表1 抗磨液壓油相關(guān)技術(shù)要求

表2 抗泡劑對(duì)HM32性能的影響

表3 抗泡劑對(duì)HM68性能的影響

從表 2、表 3看出:

(1)隨著復(fù)合劑的加入,抗泡性略變差。加入復(fù)合抗泡劑 2,抗泡性能明顯改善,但對(duì)空氣釋放值的影響較明顯。

(2)油品粘度級(jí)別由 HM32到 HM68,隨著粘度增加,空氣釋放性變差。這是因?yàn)?粘度增加時(shí),分散氣泡運(yùn)動(dòng)、合并的阻力增大,從油中釋放出去的速度減慢。

1.3 復(fù)合抗泡劑 1、復(fù)合抗泡劑 2對(duì)比分析

將相同劑量的復(fù)合抗泡劑 1和復(fù)合抗泡劑 2分別加入到HM46、HM68中,試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表 4 復(fù)合抗泡劑 1、復(fù)合抗泡劑 2性能對(duì)比

從表 4看出:兩種抗泡劑對(duì)比,復(fù)合抗泡劑 2對(duì)油品空氣釋放值影響較大,而對(duì)抗泡性的影響差距不大。

2 抗泡劑加入方式對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響

2.1 抗泡劑加入方式對(duì)比

抗泡劑的加入,通常在潤(rùn)滑油調(diào)合的最后一道工序。目前,多數(shù)潤(rùn)滑油調(diào)合廠加入抗泡劑,采用由調(diào)合罐頂或罐中部直接加入,攪拌分散。該方法存在抗泡劑分散不勻,停止攪拌靜止一段時(shí)間后,抗泡劑可能產(chǎn)生沉降,導(dǎo)致油品抗泡性能變差,甚至出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。

以某車(chē)間為例,1～12月共調(diào)油品 189次,抗泡104次不合格,占不合格總數(shù)的 55%;此外,很多合格油品裝罐放置一段時(shí)間后重新采樣,發(fā)現(xiàn)抗泡性變差甚至不合格,如表 5所示。

表5 柴油機(jī)油儲(chǔ)存前后抗泡性變化結(jié)果 mL/mL

由表 5看出,CC40貯存兩個(gè)多月后,抗泡性由合格變?yōu)椴缓细?船柴樣品僅貯存 24 h抗泡性即變差?？古莶缓细駟?wèn)題嚴(yán)重制約產(chǎn)品的出廠。

針對(duì)上述問(wèn)題,大慶潤(rùn)滑油一廠經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),探索出一種能夠有效克服抗泡劑在潤(rùn)滑油中分散不均勻,從油中沉降析出的技術(shù)方法——“抗泡劑加入法及設(shè)備”,該方法由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予發(fā)明專(zhuān)利權(quán)。

如圖 1所示,抗泡劑首先經(jīng)過(guò)濾器除去雜質(zhì),然后經(jīng)霧化噴嘴霧化,以同潤(rùn)滑油流逆流的方式噴射到油品中,進(jìn)行管道調(diào)合,再進(jìn)入靜態(tài)混合器增強(qiáng)混合效果,最后調(diào)合完的潤(rùn)滑油輸入貯罐中。

圖1 抗泡劑加入流程

圖 1中的霧化噴嘴噴淋效果好,可根據(jù)潤(rùn)滑油品種、抗泡劑種類(lèi)、油品流量的不同,控制抗泡劑的霧化顆粒大小;還可通過(guò)調(diào)整內(nèi)部組件的距離,來(lái)控制加劑時(shí)間。

此發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使抗泡劑在潤(rùn)滑油中分散均勻,解決了因抗泡劑沉降析出影響潤(rùn)滑油質(zhì)量的問(wèn)題,典型數(shù)據(jù)如表 6所示。

表6 內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油抗泡性對(duì)比試驗(yàn) mL/mL

從表 6抗泡性對(duì)比試驗(yàn)看出,流程改造后,油品抗泡性不但滿(mǎn)足指標(biāo)要求,而且效果明顯改善,可避免因抗泡性不合格而反復(fù)補(bǔ)加抗泡劑和重新調(diào)合帶來(lái)的成本增加,以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)的不利影響。

該方法簡(jiǎn)單,設(shè)備結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,易于加工、成本低廉。以一個(gè)生產(chǎn)廠 7個(gè)月生產(chǎn) 6.8萬(wàn) t柴油機(jī)油和齒輪油為例,采用此法可以節(jié)約添加劑 30.6 t,降低成本 84.9萬(wàn)元,全年則可降低加工成本 97.9萬(wàn)元,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 改造后儲(chǔ)存安定性考察

試驗(yàn)中以用量較大、對(duì)添加劑感受性較強(qiáng)的抗磨液壓油為例,將幾個(gè)具有代表性的樣品采用專(zhuān)利方法調(diào)制后,進(jìn)行為期 3個(gè)月的儲(chǔ)存試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 HM系列油品儲(chǔ)存安定性考察

從各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,儲(chǔ)存后與儲(chǔ)存前相比:抗泡性能比較穩(wěn)定,空氣釋放值變化也不大。

3 結(jié)論

(1)液壓油等潤(rùn)滑油品必須加入抗泡劑改善其抗泡性,抗泡劑的引入,在改善油品抗泡性的同時(shí),會(huì)對(duì)空氣釋放值產(chǎn)生不利影響。因此要與其他添加劑合理配伍,同時(shí)滿(mǎn)足油品的多種使用性能要求,一般選擇復(fù)合型抗泡劑。

(2)傳統(tǒng)加劑方式對(duì)油品的抗泡性和儲(chǔ)存安定性有明顯的影響,通過(guò)使用先進(jìn)的加劑方法,徹底解決抗泡劑在潤(rùn)滑油中分散不均勻、易于從潤(rùn)滑油中沉降析出的問(wèn)題,降低企業(yè)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。

[1]陳鐵飛.GB 11118.1-94礦物油型和合成烴型液壓油[S].

[2]孫樹(shù)好,孫永力,王建平,等.抗泡劑加入法及設(shè)備:中國(guó),03109962.9[P].2006-06-14.

Effec t of the Defoam ing Agent on the Prop e rties of Lub rica ting O il

FENG He-cui1,GE Q ing-w en2,WANG Xiao-long1,WANG Yan-hua1,J IChun-yi1
(1.PetroChina Daqing No.1 B lending Plant,Daqing 163711,China; 2.PetroChina Lubricant Company,Beijing 100028,China)

TE624.82

A

2010-05-12。

馮和翠(1963-),女,工程師,2001年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院化學(xué)工程專(zhuān)業(yè),曾從事潤(rùn)滑油研發(fā)工作,已公開(kāi)發(fā)表論文多篇。

1002-3119(2010)06-0024-04