螺桿空壓機(jī)潤滑油事故深度剖析

10/10非尋常事故中螺桿空壓機(jī)潤滑油深度剖析潤滑油在螺桿空壓機(jī)運(yùn)行中所起的作用猶如血液之于人體。具有著冷卻、潤滑、密封等作用，如果潤滑油出現(xiàn)問題，空壓機(jī)就會受到致命的傷害，輕則壓縮主機(jī)螺桿磨損，重則可能導(dǎo)致主機(jī)卡死報(bào)廢。隨著噴油螺桿空壓機(jī)的大量使用，出現(xiàn)了很多與螺桿空壓機(jī)油有關(guān)的事故，其中一些非尋常事故很難用一般潤滑油的性能降解規(guī)律及有關(guān)理論進(jìn)行解釋。通常螺桿空壓機(jī)維修商及用戶把責(zé)任歸結(jié)于油品質(zhì)量上，但卻無法解釋為何使用不同質(zhì)量的油品也不能避免此類事故的發(fā)生。通過對事故現(xiàn)場在用油出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的分析，探討了造成螺桿空壓機(jī)油事故的原因，并提出了相應(yīng)的處理措施，為解決螺桿空壓機(jī)油在使用過程中出現(xiàn)的問題提供參考。▌這些空壓機(jī)油造成的事故現(xiàn)象：①、軸承及油路結(jié)焦，有麥芽糖狀淺色膠狀物，它們堵塞了油路和濾網(wǎng)，導(dǎo)致缺油而燒死軸承，啟動困難；②、往往發(fā)生在更換新油后的數(shù)百小時至一千多小時之間，而不是在長壽面使用后。有時在同一用戶同一維護(hù)承包負(fù)責(zé)的多臺設(shè)備上同時發(fā)生；③、現(xiàn)場有異常氣味；④、在用油數(shù)據(jù)變化不正常。以某螺桿空壓機(jī)在用油為例，使用500h數(shù)據(jù)見表1：此螺桿空壓機(jī)油的新油為ISO46#礦物油，但與正常額礦物油相比，數(shù)據(jù)變化差異較大，主要有下列特性：①、黏度和酸值成倍地增大，而相應(yīng)的色度變化小，這與一般在用油的黏度和酸值變化在個位數(shù)而色度變黑嚴(yán)重的情形相差較大；②、若加入適量NaOH水溶液能皂化成肥皂，表明該油品可能是脂肪酸酯類合成油，而礦物油型在用油不能用堿皂化；③、有時油品在使用中變成紫、藍(lán)、紅等顏色，而不是變黑。在不同工廠的不同空壓機(jī)設(shè)備上，這種“二高一低”（高黏度、高酸度、低色度）特性的在用油很具有代表性。由此造成的此類事故，螺桿空壓機(jī)維修商經(jīng)常將責(zé)任歸結(jié)于油品質(zhì)量。但問題是，為何使用不同質(zhì)量的油品也不能避免此類事故的發(fā)生呢？將就造成此類事故的真正原因及解決方案進(jìn)行討論。

▌螺桿空壓機(jī)油的突出性能要求是抗氧化性能作為循環(huán)應(yīng)用的潤滑油，如液壓油、汽輪機(jī)油、空壓機(jī)油等，都有其通用性能，如防銹、抗氧化、抗磨損、抗乳化及抗泡性等。而噴油式螺桿空壓機(jī)油的突出性能要求是抗氧化性能，其原因是：①、螺桿空壓機(jī)油在工作中以霧狀噴進(jìn)高壓空氣中，除了潤滑螺桿及軸承外，還要冷卻壓縮空氣，油霧與高壓空氣的接觸面積比其它循環(huán)系統(tǒng)用油的液相接觸面積大得多，因而氧化反應(yīng)也激烈得多；②、螺桿空壓機(jī)中的壓縮空氣溫度為70~100℃，遠(yuǎn)高于一般循環(huán)油60~80℃的環(huán)境溫度，隨著溫度升高，氧化反應(yīng)速度成倍增加；油霧接觸的是高壓空氣，其中氧分壓比常壓中氧濃度大得多，因而氧化反應(yīng)也更為激烈；③、噴油式螺桿空壓機(jī)油在螺桿室接觸高溫高壓空氣，而在隨后的油氣分離器、過濾器及冷卻器中溫度下降，不斷經(jīng)歷溫度上升和下降的過程，其氧化反應(yīng)的溫度范圍寬。綜上所述，螺桿空壓機(jī)油經(jīng)歷的氧化反應(yīng)的劇烈程度大大高于其它工業(yè)循環(huán)油，作為一個合格的螺桿空壓機(jī)油，要求其具有突出的抗氧化性能。目前市場上所謂的螺桿空壓機(jī)油大多是翻版或改良版的抗磨液壓油。某著名國際油品商推出的螺桿空壓機(jī)油，其取得數(shù)據(jù)的試驗(yàn)條件比典型的螺桿空壓機(jī)工作條件緩和得多，并沒有切實(shí)地按螺桿空壓機(jī)油的主要特點(diǎn)進(jìn)行配方研究。

▌國內(nèi)螺桿空壓機(jī)油現(xiàn)狀國內(nèi)螺桿空壓機(jī)油有2種類型，一種是螺桿空壓機(jī)制造商與其設(shè)備品牌與設(shè)備配件同時供應(yīng)的潤滑油，另一類為潤滑油制造商提供的品牌油。這2類油品的性能指標(biāo)分別見表2、表3。號稱使用壽命為8000h的螺桿空壓機(jī)油都為脂類合成油。注：有些品牌不止有一個品種的產(chǎn)品，這里僅取其中一種；基礎(chǔ)油類型根據(jù)紅外譜圖推測。注：聲稱以上品種的使用壽命均在8000h以上，都為酯類油。▌螺桿空壓機(jī)油事故原因探討設(shè)備中存在原用油殘留物從受壓容器額設(shè)計(jì)考慮，開孔應(yīng)盡量少，孔徑應(yīng)盡量小，這就使得原用油無法在常溫常壓下排盡，而維修人員在更換新油時卻想當(dāng)然地認(rèn)為讓原用油自然流盡就“清洗干凈”了，其實(shí)此時在機(jī)頭、油冷卻器等處仍舊積存10~20%的原用油。原用油經(jīng)多次沉積成為高度氧化產(chǎn)物，越積越稠，最后便形成了半固體麥芽糖狀的殘留物。在空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，也就是說不管新油質(zhì)量如何，在空壓機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn)的都是新舊油的混合物，這是造成事故的主要原因之一。螺桿空壓機(jī)油氧化變質(zhì)按礦物油在使用中的降解常識，螺桿空壓機(jī)油不可能變成出現(xiàn)“二高一低”現(xiàn)象的在用油。那么這種現(xiàn)象究竟是怎么產(chǎn)生的呢?通過對某著名設(shè)備品牌的“超級冷卻劑”(酯類油)與以APIⅢ類油為基礎(chǔ)油的某螺桿空壓機(jī)油同時進(jìn)行了氧化試驗(yàn)。試驗(yàn)所用新油均為ISO46#黏度級別,氧化條件為:油溫150℃，試驗(yàn)時間240h，氧流量100mL/min，銅絲催化。試驗(yàn)結(jié)果見表4。氧化后的檢測數(shù)據(jù)變化與表1的在用油數(shù)據(jù)基本相同，都表現(xiàn)出黏度和酸值大幅增加而色度較淺的特征。而作為對比的礦物油的變化符合一般規(guī)律。由此可知，這類出現(xiàn)怪異的“二高一低”現(xiàn)象的在用油是設(shè)備品牌油苛刻氧化的產(chǎn)物。一般新設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時大多采用設(shè)備品牌油，其生成的氧化產(chǎn)物（“二高一低”在用油）不斷沉積。當(dāng)廠家因價格的原因換用其他價格較低的油時，新油與原用油的沉積物混合，就可能導(dǎo)致設(shè)備故障的發(fā)生，而不明原因者卻誤以為是新油導(dǎo)致了事故的發(fā)生?？寡鮿┻x用不當(dāng)在氧化試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，一些抗氧化性能不足的配方油中選用的某些抗氧劑在不同溫度段發(fā)生氧化時會變?yōu)榧t、藍(lán)。紫色，這是選用抗氧劑不當(dāng)之故。▌螺桿空壓機(jī)油事故解決措施換油時將系統(tǒng)中的在用油和沉積物清洗干凈方法有二：一是在設(shè)備工作結(jié)束時，趁系統(tǒng)仍有溫度和壓力時進(jìn)行清洗，此時系統(tǒng)易于清空；二是使用有效的清洗和沉積物。盡量采用同牌號同品種的油由于市場上螺桿空壓機(jī)油品種多，組成較復(fù)雜，相互混合是否合適仍是未知數(shù)，必須經(jīng)過混兌試驗(yàn)，因此應(yīng)盡量采用同牌號、同品種的油品，不要隨意更換。同時不要迷信設(shè)備品牌油，某些設(shè)備品牌油的在用油黏度大、酸值高，加入強(qiáng)堿能皂化，估計(jì)是脂肪酸酯類合成油。使用抗氧化性能好的長壽命螺桿空壓機(jī)油針對螺桿空壓機(jī)油對抗氧化性能要求突出的特點(diǎn)，研制使用長壽命的螺桿空壓機(jī)油是解決問題的根本出路。對部分油品進(jìn)行了氧化試驗(yàn)，氧化試驗(yàn)條件為：純氧流量100mL/min，銅絲催化。試驗(yàn)結(jié)果見表5：▌結(jié)論造成螺桿空壓機(jī)油出現(xiàn)非尋常事故的原因主要是：①、設(shè)備中歷次積存的原用油放不干凈，導(dǎo)致積存的沉積物與新油迭加混在一起，使油品質(zhì)量快速變差；②、某些