1)密度
密度是石油及其產(chǎn)品最簡單、最常用的物理性質(zhì)指標(biāo),它是指在規(guī)定溫度下單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量,單位為:kg/m3
因?yàn)樵诓煌瑴囟认?,密度會變化,高溫測得密度比低溫下測得密度要小。為了便于比較,一般油品的密度常用來規(guī)定溫度下密度來表示。我國GB規(guī)定,在標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃)下的密度為標(biāo)準(zhǔn),密度g/cm3。密度在生產(chǎn)貯運(yùn)中有重要意義,在產(chǎn)品計(jì)量、煉油廠工藝設(shè)計(jì)都用到。在某種程度上,可以判斷油品的概括質(zhì)量,密度還用在換算數(shù)量、交貨驗(yàn)收的計(jì)量。簡單判斷油品性質(zhì),根據(jù)密度大致估計(jì)原油類型,如含烷烴多的原油密度常較含環(huán)烷烴及芳烴的原油密度低。含硫、氧、氮化合物越多及膠質(zhì)和瀝青越多原油密度就越高。
另密度可初步確定油品品種:汽油P=0.7-0.76g/cm3 航空煤油0.77-0.84g/ cm3 潤滑油0.87-0.89g/cm3
密度可以近似評定油品質(zhì)量和化學(xué)組成變化特別是在貯運(yùn)過程中如發(fā)現(xiàn)某油品密度明顯增大或減少可以判斷是否混入重質(zhì)油或輕質(zhì)油。
2)粘度
粘度是潤滑油的重要理化指標(biāo)對各種潤滑油分類分級質(zhì)量鑒別確定用途有決定性意義也是設(shè)計(jì)計(jì)算過程中不可缺少的物理常數(shù)。液體、半流體狀態(tài)物質(zhì)在受外力作用,而流動時(shí)分子間所呈現(xiàn)的內(nèi)摩擦或內(nèi)阻力。
我們和國際接軌,用運(yùn)動粘度m2/s,實(shí)際生產(chǎn)中常用mm2/s二者關(guān)系為1m2/S=106mm2/S(原油)
潤滑油的粘度隨溫度而變化的程度為粘溫性一般溫度升高則粘度降低溫度降低則粘度增大粘度比指的是油品在兩個(gè)規(guī)定溫度下所測得較低溫度下運(yùn)動粘度與較高溫度下運(yùn)動粘度之比值.我國和國際ISO接軌采用40℃和100℃粘度指數(shù)是指油品粘度隨溫度變化這個(gè)特性一個(gè)約定量值粘度指數(shù)高表示油品隨溫度變化小通過表可查出.那么粘度對油品生產(chǎn)和使用有什么意義呢?
(1)在發(fā)動機(jī)粘度增大會影響功率粘度過低會造成起動困難降低油膜支撐能力。
(2)大多數(shù)潤滑油都是根據(jù)粘度劃分的是選用潤滑油一個(gè)依據(jù)。
(3)粘度大冷卻作用差。因循環(huán)速度慢通過濾清器次數(shù)少洗滌作用差。
(4)粘度小的油油膜易破裂。
(5)密封作用不好。
(6)加大潤滑油消耗量。
3)油性
油性是指潤滑油在金屬表面吸附減少摩擦的性能改善油品性能保障最小的磨損與最低的摩擦系數(shù)。這類添加劑一般都是極性分子可以定向吸附在金屬表面上形成牢固油膜能承受高的強(qiáng)度。但不能起極壓作用。極壓潤滑一般溫度高會降低極性分子吸附力。油性劑通常與其他添加劑如抗氧、防銹復(fù)合用于主軸油,液壓油,導(dǎo)軌油等,所以一般低負(fù)荷下加入油性劑,保證足夠潤滑油性劑有效,高溫,高負(fù)荷下油性劑幾乎無什么效果,而抗磨極壓劑在低溫,低負(fù)荷下反而使磨損增大。
4) 酸值
中和Ig石油產(chǎn)品中酸性物資所需氫氧化鉀毫克數(shù)稱酸值以mgkoH/g表示(一般指未加添加劑的測定值)。油品酸值測定中所測得的酸度為有機(jī)酸、無機(jī)酸和其他酸性物質(zhì)的總值但主要是有機(jī)酸物質(zhì)。
測定酸值的作用:
(1)酸值越高說明油品中所含的酸性物資越多腐蝕力越強(qiáng)。
(2)判斷油品對金屬的腐蝕性
油品有機(jī)酸含量少無水分事時(shí)對金屬不會有腐蝕作用。當(dāng)有水存在時(shí)即時(shí)微量低分子有機(jī)酸也能與金屬設(shè)備作用使設(shè)備腐蝕有機(jī)酸對金屬鋁或鋅也有腐蝕作用生成金屬皂類引起油加速氧化變質(zhì)同時(shí)皂類聚集油中形成沉積物。
(3)判斷油變質(zhì)程度
潤滑油使用一段時(shí)間后由于油品受熱和氧的作用氧化變質(zhì)酸性物質(zhì)增加腐蝕設(shè)備。
(4)有的油加入添加劑后由于添加劑本身是酸性使酸值增加如:防銹汽輪機(jī)油加劑前酸值在0.03mgkoH/g以內(nèi)加劑后酸值在0.3mgkoH/g以內(nèi)。因此不能一律從酸值大小判斷油的質(zhì)量。
(5)運(yùn)行中的油測酸值主要看氧化多深從而估計(jì)壽命多長。當(dāng)然還要其他性能試驗(yàn)如防銹才能準(zhǔn)確。
5) 傾點(diǎn)、凝點(diǎn)
油品在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下冷卻時(shí)能夠繼續(xù)流動的最低溫度稱為傾點(diǎn)。
油品在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下冷卻到液面不移動的最高溫度為凝點(diǎn)。
目前世界各國都用傾點(diǎn)表示低溫性能。
傾點(diǎn)和凝點(diǎn)是潤滑油低溫流動性的重要指標(biāo)。在低溫下使用的機(jī)械選用潤滑劑一般選用比使用溫度低10—20℃傾點(diǎn)的潤滑油在高溫區(qū)沒有必要使用低傾點(diǎn)潤滑油因油傾點(diǎn)越低脫臘越深成本越高。影響潤滑油低溫流動性還有粘度,對含臘很少或不含臘的油品潤滑油降低到一定溫度時(shí)粘度大大增加也會使?jié)櫥褪チ鲃有浴R虼诉x樣低溫用油時(shí)除考慮傾點(diǎn)時(shí)還應(yīng)考慮低溫粘度。這就粘溫凝固。另外是構(gòu)造凝固當(dāng)含臘油溫度逐漸降低時(shí)油中所含的臘在達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)就逐漸結(jié)晶析出再繼續(xù)冷卻臘形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)使整個(gè)油失去流動性這就是構(gòu)造凝固。那么測傾點(diǎn)凝點(diǎn)意義呢?
(1)由于石油產(chǎn)品凝點(diǎn)不同使用時(shí)失去流動性溫度不同判斷其低溫流動性
(2)凝點(diǎn)對含臘油來說可作為估計(jì)石蠟含量的指標(biāo)因油中石臘含量越多越易凝固
6) 防銹
是指潤滑油中加有一定數(shù)量的添加劑,使油品具有阻止金屬銹蝕的性能。一般汽輪機(jī)油在工作條件下,常有水,汽的存在。大量水汽不僅會使油品乳化,而且嚴(yán)重的能銹蝕設(shè)備。潤滑油本身對金屬的附著能力在有水汽存在時(shí),是容易被破壞的,要加入一定量極強(qiáng)性有機(jī)化合物,使其緊緊吸附在金屬表面,使水與金屬脫離接觸,就能起到防銹的作用。防銹性評定辦法一般用液相銹蝕試驗(yàn)。據(jù)日本機(jī)械行業(yè)調(diào)查銹蝕損失金額約占國民總產(chǎn)值2%,而用于防銹費(fèi)用則為直接損失的0.06%??梢姺冷P意義重大。一般防銹多采用防銹油(脂)長久永久性防銹蝕均采用涂料電鍍涮鍍防銹油脂大多為石油潤滑油為基礎(chǔ)油加入防銹劑制成這種防銹油脂在常溫和加熱條件下采用浸泡噴霧和涂抹等法。涂敷在金屬表面上起防護(hù)作用在保存一段時(shí)間待使用時(shí)可洗掉也有在潤滑油系統(tǒng)里(如內(nèi)燃機(jī)透平機(jī)和液壓系統(tǒng))使用封存和運(yùn)轉(zhuǎn)通用防銹潤滑油這種油在封存時(shí)起防銹作用。當(dāng)啟封開始不另換新油直接投入運(yùn)轉(zhuǎn)。另外也有在包裝和封存材料中含有長期慢性揮發(fā)氣體防銹劑,一般成品防銹油其粘度多在40℃為15—20mm2/s以下居多。
7) 水分
水在油中存在的狀態(tài)有三種
(1)懸浮水
水以細(xì)小液滴狀懸浮在油中使之成為乳化液此種情況可采用真空干燥法去除。
(2)溶解水
水以分子狀態(tài)均勻分散在烴類分子中就叫溶解水。其溶解量取決油品化學(xué)組成和溫度溫度越高熔解量越多。因熔量不多可以不計(jì)。
(3)游離水
析出的細(xì)小水粒聚在大水滴從油中沉降下來呈油水分離狀態(tài)存在
通常油品分析中無水(0.03%以下為痕跡)是指沒有游離水和懸浮水溶解水是很難去掉的。那么油中有水有什么危害呢?
A、油中有水冬季結(jié)冰堵塞管道和過濾器
B、水存在增加潤滑油腐蝕性和乳化性
C、降低油品介電性能,嚴(yán)重引起短路,燒毀設(shè)備
D、潤滑油有水,易產(chǎn)生汽泡,降低油膜強(qiáng)度
E、水加速油品氧化
F、水能與雜質(zhì)和油形成低溫沉淀物,稱油泥
G、潤滑油水高溫產(chǎn)生蒸汽,破壞油膜
H、對酯類油還會水解添加劑沉淀這種情況即使把水除掉也不能恢復(fù)添加劑原來性能
M、實(shí)驗(yàn)證明油中加入1滴水縮短軸承疲勞壽命48%。當(dāng)水分超過0.10/時(shí)管路可能產(chǎn)氣蝕超過0.5試%時(shí)導(dǎo)致嚴(yán)重磨損超過3%會縮短壽命85%一般控制0.10%以下。
一般潤滑油中含水意味著軸承死亡。油中含0.2%水,軸承壽命就減了一半。3%水就只剩下15%,油一旦乳化,必須換新油。因此加油口必須旋緊,油桶放干燥地點(diǎn)。如露天存放,應(yīng)臥式堆放,減少桶口積水,避免桶“呼吸”吸入水分。
美國磁性密封發(fā)明者證實(shí),這類密封可將設(shè)備內(nèi)腔與外面大氣徹底隔絕。但又出現(xiàn)問題,腔內(nèi)任何濕氣無法外泄,全部轉(zhuǎn)為冷凝水。任何一種油也難免乳化,直到現(xiàn)抗乳化極強(qiáng)紫油,問題才得以解決。
美國著名DANA的WARREN泵廠,紫油加入30%水后,仍有紫新油時(shí)的50%承載力,它的超抗水性極大增高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全度。
8) 機(jī)械雜質(zhì)
油品中的機(jī)械雜質(zhì)是懸浮式沉淀在潤滑油中的不溶物質(zhì)。大部分是沙子粘土鐵屑鐵銹,所造成的危害為:
(1)破壞油膜增加磨損
(2)堵塞管路和過濾器造成潤滑故障
(3)潤滑脂中的機(jī)雜比油危害大因難去掉
(4)變壓器油中有機(jī)雜則降低絕緣性能
要求低于0.10%以下。
9) 抗乳化
抗乳化又稱破乳化時(shí)間。在規(guī)定條件下使?jié)櫥团c水混合形成乳化液然后在一定溫度下靜止。潤滑油與水完全分離所需時(shí)間以分鐘(min)表示時(shí)間越短抗乳化越好破乳化性能測定法。試驗(yàn)溫度為54℃+1℃油品粘度40℃ 28.8_90mm2 /S取試樣和蒸餾水各40ml在額定溫度下以1500r/min攪拌5min后開始記錄乳化液與水分離的時(shí)間如1h靜置后還不能分開那就抱告油水和乳化液的豪升數(shù)
報(bào)告方法
(1)攪拌1小時(shí)以內(nèi)乳化層等于或減少3mL則紀(jì)錄此時(shí)的各層毫升數(shù)并提出報(bào)告結(jié)果。如20min完全恩分離應(yīng)記為(40-40-0)20min
(2)如20min未完全分離乳化層已降到3ml應(yīng)記為(40-37-3)20min。
(3)經(jīng)過1個(gè)小時(shí)乳化層仍在3mL以上如5mL此時(shí)油層為39ml水為36ml。乳化層為5ml應(yīng)記為(39-36-5)60min乳化變質(zhì)是潤滑油討厭的事乳化破壞油膜產(chǎn)生泡沫促成變質(zhì)降低潤滑油性能而且會生成可溶性油泥會堵塞潤滑系統(tǒng)如油中混入雜質(zhì)則易乳化又不好破乳油品乳化粘度增加阻力大會發(fā)生事故但乳化對抗燃液壓油切削油和軋制油極為需要的它們又需要良好乳化安定性。油品的抗乳化是工業(yè)用油重要性能之一如工業(yè)齒輪油要求極壓抗磨抗氧防銹還要良好抗乳化因齒輪油遇水機(jī)遇多要抗乳化差遇水乳化降低潤滑和流動性引起磨損。汽輪機(jī)油經(jīng)常與水接觸冷凝水進(jìn)入油中要求汽輪機(jī)油有良好分水能力同理抗磨液壓油的抗乳化也是重要指標(biāo)特別是含鋅液壓油抗乳化差。汽輪機(jī)油不可避免與水蒸汽接觸形成暫時(shí)乳化如抗乳化差油水分不開將失去潤滑作用加速機(jī)件磨損。
10)抗泡
泡沫是汽體分散潤滑油中出現(xiàn)的現(xiàn)象泡沫有大有小。大的迅速破裂小的維持時(shí)間較久。根據(jù)斯托克定律泡沫的分離速度與汽泡直徑平方成正比與潤滑油粘度成反比。另外泡沫的破壞速率與油的表面張力有關(guān)表面張力又與油品加工深度有關(guān)。表面張力大的油品維持時(shí)間持久泡沫產(chǎn)生的原因大致有以下幾種加油時(shí)隨空氣進(jìn)入潤滑油在攪拌時(shí)噴射飛濺也和空氣接觸油品從高壓區(qū)進(jìn)入低壓區(qū)時(shí)空氣會釋放出來