孫風(fēng)成

(煙臺(tái)恒邦化工有限公司，山東 煙臺(tái) 246117)

L-DAH回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油開發(fā)與應(yīng)用

孫風(fēng)成

(煙臺(tái)恒邦化工有限公司，山東 煙臺(tái) 246117)

文章研制開發(fā)的L-DAH回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油, 通過基礎(chǔ)油以及添加劑的篩選及性能考察，確定了最優(yōu)的基礎(chǔ)油及添加劑的組成及配比比例，形成的最終產(chǎn)品，傾點(diǎn)較低，黏度指數(shù)高，閃點(diǎn)高，抗氧化性能好，機(jī)械雜質(zhì)小，酸值低，抗泡性能好，抗乳化性能及旋轉(zhuǎn)氧氮性能佳，可通過性能檢測(cè)及應(yīng)用考察，目前已經(jīng)在多臺(tái)大型螺桿壓縮機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中取代復(fù)盛螺桿壓縮機(jī)高級(jí)冷卻液，通過6000 h的多次跟蹤取樣，各換油指標(biāo)數(shù)據(jù)變化平緩，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到換油要求，取得了良好的使用效果，研制油品成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于復(fù)盛螺桿壓縮機(jī)高級(jí)冷卻液，能夠節(jié)省成本50%以上，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

L-DAH回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油;性能;成本

0 引言

壓縮機(jī)是一種復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，工作時(shí)，各個(gè)子部件協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成氣體的壓力能，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮和輸送，經(jīng)過不懈的理論研究和技術(shù)更新，壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展日新月異，迅猛非常。新的壓縮機(jī)正朝著高速、重負(fù)荷、高熱強(qiáng)度方向發(fā)展，壓縮機(jī)油作為壓縮機(jī)的保護(hù)傘，對(duì)其性能要求也越來越苛刻，由于原來的一些壓縮機(jī)油存在著某些性能問題如：易結(jié)焦性，氧化性能差等，壓縮機(jī)著火爆炸事故經(jīng)常發(fā)生，所以一些專用油應(yīng)運(yùn)而成，價(jià)格昂貴，為解決這些問題著手開發(fā)了一種回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油，用于復(fù)盛空氣壓縮機(jī)，代替復(fù)盛空壓機(jī)高級(jí)冷卻液，進(jìn)行了6000 h跟蹤試驗(yàn)，效果良好，成本大大降低。

1 壓縮機(jī)分類

壓縮機(jī)是一種機(jī)械動(dòng)力設(shè)備，用以提高氣體的壓力和輸送氣體。隨著技術(shù)的進(jìn)步，壓縮機(jī)的作用越來越顯著，壓縮機(jī)的種類繁多，結(jié)構(gòu)形式多樣，其分類也有多種方式，主要根據(jù)壓縮氣體方式,排氣壓力，排氣量等的不同進(jìn)行分類。

壓縮機(jī)按壓縮方式分類[1]：容積式(其中容積式分為：往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式)；速度式。

壓縮機(jī)按排氣壓力分：低壓壓縮機(jī);中壓壓縮機(jī)；高壓壓縮機(jī)；超高壓壓縮機(jī)。

壓縮機(jī)按排量和功率分類：微型壓縮機(jī)；小型壓縮機(jī)；中型壓縮機(jī)；大型壓縮機(jī)。

2 壓縮機(jī)油的分類

壓縮機(jī)油從屬于《潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品(L類)的分類》的第九部分：D組(即GB 7631.9-2014)見表1。

3 壓縮機(jī)油的作用

壓縮機(jī)油作為壓縮機(jī)的保護(hù)傘，主要起到以下方面的作用：冷卻、密封、潤(rùn)滑、防銹。

4 L-DAH回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油的應(yīng)用

目前恒邦化工有限公司擁有螺桿壓縮機(jī)3臺(tái)，用途為自備電廠吹風(fēng)霧化，型號(hào)為SCREW AIR COMPRESSOR螺桿式空氣壓縮機(jī)，生產(chǎn)廠家為復(fù)盛公司，是一種雙軸容積式回轉(zhuǎn)型壓縮機(jī)，進(jìn)氣口開于機(jī)殼上端，排氣口位于下部，排氣溫度75～90 ℃。排汽壓力 0.75 MPa，排風(fēng)量 30 m3/min，屬于中型空氣壓縮機(jī)。

以前使用的壓縮機(jī)油為復(fù)盛螺桿壓縮機(jī)專用冷卻液，價(jià)格昂貴，為了節(jié)省成本，我們自主開發(fā)了適用于代替本設(shè)備專用油的壓縮機(jī)油，并申請(qǐng)了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，效果理想，成本大大降低。

5 L-DAH回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油性能

自主開發(fā)的螺桿空氣壓縮機(jī)油是由高質(zhì)量基礎(chǔ)油，并加有抗氧、抗磨、防銹等添加劑調(diào)制而成，滿足Q/0612HBH010 L-DAH回轉(zhuǎn)式(螺桿)空氣壓縮機(jī)油技術(shù)要求，產(chǎn)品具優(yōu)異的抗氧化、抗腐蝕、防銹、抗磨性能，適合各種中、重負(fù)荷螺桿式空氣壓縮機(jī)的冷卻和潤(rùn)滑。

5.1基礎(chǔ)油的選擇

所謂潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，一般是指沒有加入添加劑的潤(rùn)滑油基本調(diào)合組分。在潤(rùn)滑油配方設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)油占的比例高達(dá)80%～95%，是配方設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)，對(duì)研制油的基本性質(zhì)起著決定性的作用。所選取的基礎(chǔ)油為GTL430，是由殼牌公司采用其GTL技術(shù)，從天然氣中生產(chǎn)而成的雜質(zhì)少、性能好的基礎(chǔ)油，具體指標(biāo)見表2。

表2 殼牌GTL基礎(chǔ)油的典型數(shù)據(jù)

5.2添加劑的選擇

潤(rùn)滑油是由基礎(chǔ)油和添加劑通過調(diào)合得到的，其中基礎(chǔ)油是根本，添加劑是關(guān)鍵，基礎(chǔ)油組分具有自身的局限性，為了滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，除了選擇合適的基礎(chǔ)油外，還需在基礎(chǔ)油中加入適量的添加劑，用以改善或提高潤(rùn)滑油的性能。

根據(jù)產(chǎn)品理化性能要求與實(shí)際需要，在進(jìn)行添加劑配方研究時(shí)，重點(diǎn)考察了無灰抗磨劑A和B，金屬減活劑C和D,胺型抗氧劑E與酚型抗氧劑F，防銹劑G與H，抗泡劑K。

(1)無灰抗磨劑的篩選及復(fù)配

選擇了無灰抗磨劑A與B，進(jìn)行了不同劑量的考察及復(fù)配，其抗磨性能的考察結(jié)果見表3。

表3 無灰抗磨劑的考察

由表3可以看出無灰抗磨劑A與B復(fù)配效果最好，復(fù)配比例為A： 0.2%，B：0.3%，此時(shí)的失效負(fù)荷和磨斑直徑都達(dá)到最佳值。

(2)金屬減活劑的篩選和復(fù)配

選擇了金屬減活劑C與D，進(jìn)行了不同劑量的考察及復(fù)配,結(jié)果見表4。

表4 金屬減活劑的性能考察

由表4可以看出，金屬減活劑C，在加入量為0.01%的時(shí)候效果最好。

(3)抗氧劑的篩選與復(fù)配

選擇了胺型抗氧劑及酚型抗氧劑，進(jìn)行了不同劑量考察及復(fù)配，結(jié)果見表5。

表5 抗氧劑的性能考察

由表5可以看出胺型抗氧劑E與酚型抗氧劑F復(fù)配效果好，最佳比例為胺型抗氧劑E 0.3%，酚型抗氧劑F 0.2%，旋轉(zhuǎn)氧彈可以達(dá)到2080 min。

(4)防銹劑的篩選

選擇了防銹劑G與H，進(jìn)行了防銹性能的考察，結(jié)果見表6。

表6 防銹性能的考察

由表6結(jié)果表明，防銹劑選用酸性防銹劑H，加入量為0.02%時(shí)效果最好。

(5)抗泡劑K加量的確定

抗泡劑加量的確定見表7。

表7 抗泡性能的考察

由表7可以看出，抗泡劑K加入量為30 μg/g時(shí)結(jié)果最佳，40 μg/g與50 μg/g抗泡性沒有改變，且出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。

5.3L-DAH空氣壓縮機(jī)油全配方的確定及性能

通過對(duì)基礎(chǔ)油及添加劑的篩選，最終確定的配方組成見表8。

表8 L-DAH空氣壓縮機(jī)油全配方的組成

對(duì)復(fù)盛螺桿空壓機(jī)高級(jí)冷卻液與開發(fā)的L-DAH46空氣壓縮機(jī)油進(jìn)行了性能分析比較,結(jié)果見表9。

表9 L-DAH46空氣壓縮機(jī)油分析結(jié)果

從表9的對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出，開發(fā)的DAH46螺桿空氣壓縮機(jī)油的傾點(diǎn)較低，黏度指數(shù)高，閃點(diǎn)高，抗氧化性能好。

6 換油方案

6.1設(shè)備信息

L-DAH46空氣壓縮機(jī)油的換油地點(diǎn)為煙臺(tái)恒邦化工有限公司空壓機(jī)房，具體的設(shè)備信息及換油方案見表10。

表10 設(shè)備信息及換油情況

6.2換油跟蹤方案

為了能夠真實(shí)反映油品的使用情況，初步確認(rèn)所選壓縮機(jī)替換油跟蹤使用時(shí)間為6000 h。

換油周期以油溫為基礎(chǔ)，換油周期受排氣溫度影響較大，根據(jù)排氣溫度的大小來確定換油周期，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件、排出油的外觀及分析結(jié)果來確定換油周期。溫度對(duì)換油期影響參考表11。

表11 換油周期的確定

6.3壓縮機(jī)油品更換

如遇設(shè)備檢維修期間，可將原有的螺桿空壓機(jī)油全部放出，并對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部件、過濾器、法蘭孔、油槽等部位進(jìn)行清洗后，充入新的螺桿空壓機(jī)油至規(guī)定的油量?？諝鉃V芯、密封墊、機(jī)濾、油氣分離器等配件不能滿足使用要求的，應(yīng)及時(shí)更換。

非檢維修期間的設(shè)備換油，換油時(shí)須遵循的主要步驟：

(1)徹底排凈系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油。

當(dāng)油處于熱態(tài)時(shí)，從壓縮機(jī)體和冷卻器向外放油。

斷開低點(diǎn)的連接，從管道處放油。

倒出油過濾器中的油，并重新裝上使用過的油過濾器。

(2)向系統(tǒng)內(nèi)注入50%的新油。

啟動(dòng)壓縮機(jī)，并觀察其運(yùn)行。

讓機(jī)器在排氣溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)5 min或直到溫度穩(wěn)定，然后停機(jī)。

(3)把機(jī)器內(nèi)的油徹底排放干凈。

(4)更換一個(gè)新的油過濾器和油分離器。

(5)在系統(tǒng)內(nèi)加滿新油，然后重新裝上泄油口塞。

(6)然后機(jī)器就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。初次換油的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)該是新油正常預(yù)期壽命的50%。

排出系統(tǒng)內(nèi)的所有潤(rùn)滑油，更換油過濾器和油分離器，換上足量的新油。

(7)隨后的潤(rùn)滑油的更換應(yīng)按正常的時(shí)間間隔。

7 L-DAH46空氣壓縮機(jī)油的質(zhì)量監(jiān)測(cè)

7.1油樣采集與樣品分析

壓縮機(jī)設(shè)備運(yùn)行至2000 h前，首次采樣為100 h后，此后每隔1000 h采樣一次；設(shè)備在運(yùn)行2000 h以上3000 h期間，每800 h采樣一次；設(shè)備在運(yùn)行3000 h以上6000 h期間，每500 h采樣一次；每次采樣500 mL進(jìn)行油品檢測(cè)分析。

為保證設(shè)備的正常運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的設(shè)備用油，提取油樣后應(yīng)迅速進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)油樣異常，立即更換設(shè)備用油。

設(shè)備運(yùn)行依據(jù)實(shí)際情況，可以補(bǔ)加適量的新油，但應(yīng)作詳細(xì)的補(bǔ)加時(shí)間、補(bǔ)加數(shù)量記錄。

7.2L-DAH46空氣壓縮機(jī)油監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與結(jié)果

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包含以下指標(biāo)：運(yùn)動(dòng)黏度、酸值、水分、抗乳化、不溶物含量、旋轉(zhuǎn)氧彈及金屬元素分析。表12是L-DAH46空氣壓縮機(jī)油6000 h監(jiān)測(cè)分析結(jié)果，圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6分別是6000 h的黏度變化、酸值變化、不溶物含量變化、旋轉(zhuǎn)氧彈變化、元素含量變化圖。通過6000 h跟蹤試驗(yàn)結(jié)果可見，L-DAH46空氣壓縮機(jī)油各項(xiàng)指標(biāo)仍在合格范圍內(nèi)，且隨時(shí)間的變化較小，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。

表12 L-DAH46空氣壓縮機(jī)油在用油質(zhì)量跟蹤檢測(cè)結(jié)果

圖1 6000h黏度變化

圖2 6000h酸值變化

圖3 6000h不溶物含量變化

圖4 6000h抗乳化性能變化

圖5 6000h旋轉(zhuǎn)氧彈變化

圖6 6000h元素含量變化

8 結(jié)論

通過6000 h跟蹤試驗(yàn)結(jié)果看見，恒邦L-DAH46空氣壓縮機(jī)油各項(xiàng)指標(biāo)仍在合格范圍內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，效果良好，完全可以取代復(fù)盛螺桿空壓機(jī)高級(jí)冷卻液，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能夠大大節(jié)省成本。

[1] 鄭智.L-DAH32回轉(zhuǎn)式(螺桿)壓縮機(jī)油的研制[J].石油商技，2004,10(5):22-27.

[2] 高峰.壓縮機(jī)油性能及合理選用[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2007(4):64-68.

Development and Application of L-DAH Rotary Screw Air Compressor Oil

SUN Feng-cheng

(Yantai Humon Chemical Industry Co., Ltd, Yantai 246117, China)

In this paper, L-DAH rotary screw air compressor oil was developed. After the base oil and additives were selected and the performances were investigated, the optimal composition and proportion of base oil and additives were determined, then the final product appeared. The oil has the advantages of low pour point, high viscosity index, high flash point, good oxidation resistance, few mechanical impurities, low acid value, good anti-foam property and demulsibility, excellent rotary oxygen nitrogen performance. Through the performance test and application investigation, presently the oil can replace the advanced cooling liquid of Fusheng screw compressor in several large screw compressors. By tracking for 6000 hours and sampling repeatedly, oil change data changes gently and is well below the oil change requirement and good using results are achieved. The oil can save more than 50% of the cost, far lower than that of the advanced cooling liquid of the Fusheng screw compressor, so it has good economic benefits.

L-DAH rotary screw air compressor oil; performance; cost

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.05.003

1002-3119(2017)05-0012-06

TE626.37

A

2017-05-22。

孫風(fēng)成，工程師，2009年畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)化學(xué)工藝專業(yè)，獲碩士學(xué)位，從事煉油及油品研發(fā)工作，申請(qǐng)發(fā)明型專利及實(shí)用新型專利數(shù)篇。E-mail:sunfengcheng305@163.com