惠华螺杆空压机油复合剂H6030及其应用
2021-05-12 来源：润滑油情报网 网友评论 0 条
摘要：在保证润滑性能的条件下，尽量选用粘度小的油品，以便减小压缩机工作所需要克服的阻力。选用合成油有诸多优点，可以大大增加换油期周期，减少维修费用。
压缩机是一种用来压缩气体，提高气体压力或输送气体的机械。按压缩机的结构型式，一般分容积式压缩机和速度式压缩机两种。随着压缩机技术的不断发展，喷油螺杆式等新型、高速、高压压缩机的不断出现，实际工况条件日益苛刻。比如，国外已有排气终压高达400MPa以上的活塞式压缩机。近几年来，基于以下特点，螺杆式压缩机技术发展较快：
（1）重量轻、体积小、易损件少、运行可靠性高、维修费用低
（2）功耗小、噪声低、污染小
（3）制造难度大、精度要求高、价格较高
这样，对压缩机润滑油也提出了更为苛刻的要求。充分发挥压缩机的效能，使压缩机安全可靠的工作，润滑是重要的环节之一。
压缩机油的选择
1、基础油的选择
压缩机油的选择决定于压缩机的结构、被压缩气体组成、排气温度和排气压力等因素。压缩机油主要用于压缩机汽缸运动部件及排气阀的润滑，并起防锈、防腐、密封和冷却作用。由于压缩机一直处于高压、高温及有冷凝水存在的环境中，因此压缩机油应具有优良的高温氧化安定性、低的积炭倾向性、适宜的粘度和粘温性能、及良好的油水分离性、防锈防腐性等。
活塞往复式压缩机的排气压力很高，对气缸的润滑是一个难点。一般而言，对于排气压力低于7MPa的压缩机，采用一般的润滑油可解决问题。对于排气压力高于8MPa的压缩机，则需要高粘度或特殊结构的润滑油。一般情况下，活塞式压缩机的润滑系统可以分为：与压缩介质直接接触的内部润滑和与压缩介质不相接触的外部润滑。矿油型基础油，必须选择深度精制的矿物基础油，有时还需加入一定量的聚丁烯来改善其粘温性能、润滑性能以及积碳倾向性等。
对于螺杆式压缩机，润滑油喷入压缩机内腔，润滑油起到润滑转子、轴承，防止气体在高压下泄露和冷却作用。润滑油与被压缩气体在高温高压下充分混合，受被压缩介质的影响较大，油品容易氧化变质，也因此，一般要求，选用合成型螺杆压缩机油。
合成型压缩机油所用基础油主要有合成烃(聚α烯烃)、有机酯(双酯)、聚烷撑二醇、氟硅油和磷酸酯五种，与矿油型相比具有高温稳定性好，高温下不易生成积炭，使用温度宽，倾点低，挥发性小，使用寿命长等优点，但因价格昂贵，一般用于矿油型压缩机油不能承受的各种苛刻条件下的压缩机。
2、添加剂的选择
压缩机的工作方式与内燃机有相似之处，但二者的工作环境却有很大的差别。在内燃机的气缸内，气体燃烧做功，活塞的工作温度高达300℃以上，对油品的高温抗氧性和高温清净性要求比较苛刻。而在压缩机的气缸内，正常情况下不会有气体燃烧，活塞工作温度相对较低。因此，在压缩机油中不必加入大量的高温抗氧剂和清净分散剂，但要求能控制胶质、油泥的产生。
油品添加剂中，有许多表面活性很强的物质，如T202，会使油品的抗乳化性能变差，在压缩机油中尽量少用或不用这类添加剂。在压力为10MPa以上的NH3的压缩机上，其中NH3很容易与酸性添加剂如T746发生反应，这也应是注意的问题。压缩机油的研制，尽量选用多功能添加剂，如同时具有抗氧、抗磨性或清净、防锈性等的添加剂。有时选用两种以上具有同一功效的添加剂复合使用，具有较好效果的协同效应。另外，在压缩机油中加入一些聚合物，能显著地减少压缩气体中夹带的油雾量。
3、油品的选择
压缩机油不但有质量等级的差别，还有粘度等级的区分。将压缩机油进行粗略的等级划分。
气体压缩机油的选用应该慎重，应根据不同的压缩介质选用不同的油品。另外，不同厂家的产品，不可轻易混用。
在压缩机油的品种确定以后，在选择润滑油主要性能指标时，应以粘度作为主要指标。根据粘度来选择压缩机润滑油，对于保证压缩机工作效能、可靠性和经济性，均具有实际意义。粘度适宜的润滑油，能使压缩机在运转温度和压力下起到良好的润滑、冷却和密封作用。一般地说，粘度低的油品，密封高压气体的能力较差，气体的内外泄漏严重，所形成的油膜薄，油品的承载能力下降，机件磨损加剧。但是，若处在流体动力润滑的状态下，即在满足良好润滑的前提下，粘度低的油品产生的摩擦力较小，能减少压缩机的摩擦功耗，高温条件下形成漆膜和积碳的倾向性小，其冷却效果比高粘度油品好。因此，确定合适的油品粘度，显得相当重要。
压缩机油的润滑原理
1、润滑与摩擦
压缩机油的润滑原理是减少摩擦。所谓摩擦，是指当两个相对运动的表面，在外力作用下发生相对位移时，存在一个相对的接触面，叫摩擦面。摩擦现象的种类很多，有外摩擦、内摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦、干摩擦、边界润滑摩擦、流体润滑摩擦、混合润滑摩擦等。摩擦带来的表观现象如高温、高压、噪音、磨损等，其中危害最大的是磨损。磨损有粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损等类型，它直接影响机械设备的正常运转甚至失效。
压缩机油的作用就是在两摩擦副之间形成一种保护膜，避免金属与金属之间直接接触，从而缓冲了摩擦力作用，起到润滑作用，减少磨损，保护机械正常运转。这种保护膜可以是物理吸附膜、化学吸附膜或氧化膜，膜的厚度及强度直接影响到润滑作用。
压机油的润滑作用主要是在摩擦面间形成一层油膜作保护，压缩机油的润滑理论是，依靠添加剂在摩擦面形成吸附膜起保护作用，基础油本身仅起到添加剂载体和摩擦面间密封作用，油膜的润滑作用已退到次要地位。
2、含P添加剂的作用
含P极压抗磨剂的作用机理比含S剂要复杂得多。目前较为普遍的观点认为在边界润滑条件下，磷酸酯类添加剂在摩擦表面生成含磷酸铁的化学反应膜，该机理认为摩擦面上没有或具有非常少的磷化铁，而是通过一种酸性磷酸铁盐的“有机磷酸盐膜”，或是磷酸铁的“无机磷酸盐膜”在起抗磨作用，使金属间不发生直接接触,从而保护了金属表面。
3、含S添加剂的作用
含硫添加剂的作用机理，普遍的观点是，在边界润滑条件下，摩擦表面受摩擦、热、外逸电子、自我催化等作用，与添加剂发生反应，生成含硫的无机膜或在有氧化铁的存在下形成0.15μｍ以上的Fe2O3-FeS的极压化学反应膜，从而起到抗擦伤和抗烧结作用[4]。Forbes提出了硫系极压抗磨添加剂作用机理的模式图,如图2所示。可以看出,在抗磨区由于S-S键的断裂而生成有机的硫醇铁，在极压区则发生C-S键的断裂而生成无机的硫化铁。在摩擦表面生成的硫化铁膜，由于其抗剪切强度大，因而摩擦系数较高。但其水解安定性好，熔点高，其润滑作用可持续到800℃。
配方的研制，需选用含有适量活性硫的含硫添加剂。在由润滑油膜强度不够导致的粘着磨损和由添加剂的化学腐蚀造成的化学磨损之间必须有一个平衡。
遵循上述原理，可以在矿物油、合成油基础油和各添加剂之间找到最佳的平衡，兼顾压缩机油的抗磨性能、抗氧化性能、油水分离能力（抗乳化性）、防腐防锈性能以及好的消泡性。研制出的压缩机油，除具备一般的压缩机油所具有的特性之外，对设备的能耗降低，也起到了很好的作用。
油品应用与节能减耗
1、试验方法
油样的酸值测定
采用GB 7304电位滴定法进行。这是因为，某些在用油样，由于颜色较深，无法用GB 264指示剂滴定方法进行判断。一般情况下，同一个油样，电位滴定法所测数值相对较高。
油样的摩擦系数和磨斑直径的测定
采用SH 0189四球机法进行测定，试验条件选用1450r/min，196N，30min，在室温下进行。所得结果分别列于图6。
2、实验结果与讨论
进口油样的酸值较低，但其摩擦系数和磨斑直径并不占优，甚至摩擦系数相比其它样品，还处于高位。摩擦系数越小，表明摩擦副之间的摩擦力越小，压缩机工作过程中所克服的阻力越小，消耗的动力也就越少。减小压缩机的比功率（即每分钟排除1m3气体所消耗的电能），是节能减耗的有效手段。压缩机的比功率，与多种复杂的影响因素有关。压缩机油的润滑性、积炭倾向、粘温改进剂等高分子化合物，都是影响压缩机比功率的因素。因此，摩擦系数、抗氧化能力，应寻找其最佳平衡点。抗氧化能力强，势必要加入大量的抗氧化剂，这样会消弱抗磨剂的效能，反之亦然。
结论
（1） 在为压缩机选用油品时，应考虑各种因素，包括压缩机工作条件的苛刻度，例如温度、压力、体积大小等等。
（2） 在保证润滑性能的条件下，尽量选用粘度小的油品，以便减小压缩机工作所需要克服的阻力。
（3） 从经济角度出发，选用合成油有诸多优点，可以大大增加换油期周期，减少维修费用。另外，合成油粘温性能良好，可减少粘温性能改善添加剂的用量，显著提高油品的抗氧化性能。
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