螺桿空壓機潤滑油事故深度剖析

10/10非尋常事故中螺桿空壓機潤滑油深度剖析潤滑油在螺桿空壓機運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，空壓機就會受到致命的傷害，輕則壓縮主機螺桿磨損，重則可能導(dǎo)致主機卡死報廢。隨著噴油螺桿空壓機的大量使用，出現(xiàn)了很多與螺桿空壓機油有關(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)理論進行解釋。通常螺桿空壓機維修商及用戶把責(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，為解決螺桿空壓機油在使用過程中出現(xiàn)的問題提供參考。▌這些空壓機油造成的事故現(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承包負責(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。以某螺桿空壓機在用油為例，使用500h數(shù)據(jù)見表1：此螺桿空壓機油的新油為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、紅等顏色，而不是變黑。在不同工廠的不同空壓機設(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行討論。

▌螺桿空壓機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、汽輪機油、空壓機油等，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油的突出性能要求是抗氧化性能，其原因是：①、螺桿空壓機油在工作中以霧狀噴進高壓空氣中，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、螺桿空壓機中的壓縮空氣溫度為70~100℃，遠高于一般循環(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油，其取得數(shù)據(jù)的試驗條件比典型的螺桿空壓機工作條件緩和得多，并沒有切實地按螺桿空壓機油的主要特點進行配方研究。

▌國內(nèi)螺桿空壓機油現(xiàn)狀國內(nèi)螺桿空壓機油有2種類型，一種是螺桿空壓機制造商與其設(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類油品的性能指標分別見表2、表3。號稱使用壽命為8000h的螺桿空壓機油都為脂類合成油。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然地認為讓原用油自然流盡就“清洗干凈”了，其實此時在機頭、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。在空壓機運轉(zhuǎn)時，也就是說不管新油質(zhì)量如何，在空壓機中運轉(zhuǎn)的都是新舊油的混合物，這是造成事故的主要原因之一。螺桿空壓機油氧化變質(zhì)按礦物油在使用中的降解常識，螺桿空壓機油不可能變成出現(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)油的某螺桿空壓機油同時進行了氧化試驗。試驗所用新油均為ISO46#黏度級別,氧化條件為:油溫150℃，試驗時間240h，氧流量100mL/min，銅絲催化。試驗結(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。抗氧劑選用不當在氧化試驗中發(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。紫色，這是選用抗氧劑不當之故。▌螺桿空壓機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，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，加入強堿能皂化，估計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油針對螺桿空壓機油對抗氧化性能要求突出的特點，研制使用長壽命的螺桿空壓機油是解決問題的根本出路。對部分油品進行了氧化試驗，氧化試驗條件為：純氧流量100mL/min，銅絲催化。試驗結(jié)果見表5：▌結(jié)論造成螺桿空壓機油出現(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