【压缩机网】润滑油的使用寿命主要取决于压缩机的使用环境。空气中的水和粉尘是关键因素。油滤清器的过滤精度一般不小于15微米,即小于15微米的灰尘会伴随润滑油循环 ,15微米以下粉尘浓度过大时,必须换油。压缩空气中的水导致润滑油乳化,失去润滑效果。水引起的金属腐蚀,大量小于15微米的腐蚀物也伴随着润滑油循环。换油就像肾病患者的透析一样,是保持压缩机寿命的重要手段,使用更换周期短的润滑油更有利于机器寿命。

  1 压缩机换油的必要性

  压缩机油在使用过程中受到加热、氧化、高速剪切、粉尘污染和有害气体的影响。氧气与润滑油中的碳氢化合物反应,使油慢慢氧化,颜色变黑,粘度上升,最终氧化物不能溶解在油中,但沉积在系统中的棕色粘液层,容易堵塞元件中的控制油道,加剧滚珠轴承、阀芯等摩擦损伤,影响系统的正常运行。氧化还会产生腐蚀和酸化。氧化过程开始缓慢进行,累积沉淀物和酸值增加,粘度增加,在一定程度上,应更换油。否则,氧化会继续进行,氧化速度会逐渐加快,粘度会上升,导致工作油温升高。随着氧化的不断增强,压缩机油的粘度将显著增加。当氧化速率从线性转移到二次曲线时,粘度上升得更快,人们可能不想看到。

  2 压缩机油的温度

  在室温和常压下,润滑油的氧化过程非常缓慢,因此润滑油在储存和运输过程中不易氧化和变质。但当润滑油的温度或氧压升高时,润滑油的氧化速度迅速增加。

  活塞式压缩机的循环润滑油和离心式压缩机的润滑油温度与压缩气体的温度关系不大,而喷油螺杆式压缩机则不同。压缩机的油温在压缩机的排气温度和润滑油冷却后的温度之间发生变化。大多数时候,压缩机油的温度等于并接近主机的排气温度。喷油螺杆式压缩机油的使用寿命远强于热氧化。

  3 压缩油的实际使用寿命

  螺杆空气压缩机油的使用寿命应为正常工况下的最低使用寿命。很难准确确定润滑油的使用周期,各厂家的规定也不同。一般规定如下:Ⅰ矿物油为2000小时,Ⅱ矿物油可达4000小时(后来减少到2000),Ⅲ类矿物油可以达到6000小时(后来降到4000),PAO可以达到8000(也被认为是6000),多元醇酯可达12000(也被认为是8000)小时。

  压缩机油的使用寿命由润滑油制造商规定。如果用旋转氧弹法测量的氧化稳定性小于50分钟,如果氧化速度小于50分钟,则开始加速(换油标准一般为60分钟),则认为压缩机油的使用寿命已结束。不同类型的压缩机油的使用寿命差异很大,其氧化稳定性取决于基础油的性质和配方。

  好的Ⅲ类油加部分PAO、酯类油的压缩机油寿命可达5000~6000小时(空气压缩机排气压力为0.7~0.8 MPa),酸值为2.0mgKOH/g的时间≥旋转氧弹值可达1500~2000min1000小时。请注意“5000~6000小时”和“6000小时”≥“一万小时”两个数据,似乎有些矛盾,以后会进一步讨论。

  3.1 压缩油的种类

  现在压缩机油更有名了,只有压缩机油的基础油有:矿物油、二次加氢矿物油、加氢异构Ⅲ天然气合成基础油Ⅲ类基础油、PAO、酯类油包括(双酯和多元醇酯)、硅油等等。

  销售的压缩机油包括普通压缩机油(基于矿物油)、合成油和半合成油。其中合成油比较混乱,合成油是通过化学合成获得的基础油,shell加氢异构Ⅲ类基础油称为XHVI超高粘度指数的合成油。这种基础油是由矿物油深度精炼和加工而成。更精彩的是天然气合成的GTLⅢ类基础油。

  至于半合成压缩机油,有些混乱。半合成油的出现是一种技术解决方案,它不仅保证了性能,而且最大限度地降低了成本增加,因为简单的矿物油难以满足压缩机的工作条件,通过添加一些特殊结构的合成油来提高其在某些方面的功能。半合成油的性能不是合成油和矿物油性能的简单平均水平。选择合理的半合成油部署方案有时会反映出意想不到的性能。

  问题是矿物油基础油在半合成油中的含量是多少?合成油的种类和含量是多少?因为Ⅲ类基础油是非常规基础油的一部分Ⅲ矿物油是通过加氢异构形成的,部分是由天然气合成的GTLⅢ类基础油。近年来,人们把它放在一边Ⅲ类基础油不同于矿物油和其他合成油,这被称为Ⅲ类油,这个名字显得恰到好处,合理合理,内涵清晰。

  3.2 压缩机油的实际使用寿命与压缩机密切相关

  由于润滑油制造商的宣传结果,用户不太了解压缩机本身对压缩机油的真实使用寿命的影响,尤其是喷油螺杆空气压缩机油。真实情况是,即使同一种压缩机油用于不同类型、不同参数、不同压缩介质和不同工况的压缩机,其实际使用寿命也大不相同。请参阅以下分析:

  1)如果喷油螺杆空气压缩机的排气温度降低8~10℃,压缩机油的使用寿命将增加一倍左右;

  2)单级喷油螺杆压缩机的排气压力为0.3~1.3 MPa,由于排气温度和氧气分压不同,空压机油氧化速度不同,排气压力为0.3 MPa低压空压机润滑油的实际使用寿命是1.3MPa空压机排气压力的3~5倍;

  3)氮气压缩机的润滑油不受氧气的影响,其实际使用寿命远高于同类型空气压缩机;

  4)压缩CO2气的同类螺杆压缩机油酸值容易超标,实际使用寿命短;

  5)由于各级氧气分压低,两级压缩常压喷油螺杆空气压缩机的排气温度低,不仅能效高,而且润滑油的实际使用寿命是单级同类空气压缩机的两倍左右;

  6)压缩比高的单级螺杆空气压缩机压缩机油寿命短;

  7)由于变频期间排气温度低,压缩机对润滑油的剪切效果比普通容调空气压缩机轻,润滑油的实际使用寿命长,变频时间和深度不同,润滑油的实际使用寿命不同;

  8)为了提高能效,一些空气压缩机制造商和用户增加了风冷喷油螺杆空气压缩机的风扇,降低了螺杆压缩机的排气温度,不仅降低了功耗,而且延长了压缩机油的使用寿命,达到了一石两鸟的效果;

  9)离心式压缩机油和活塞式压缩机油的实际使用寿命比喷油螺杆式空气压缩机长得多。

  4 换油标准

  作者在《压缩机换油科学标准探究》一文中表示,压缩机换油标准的外观规定为油泥,沉淀较多,颜色较黑,乳化时应考虑换油。

  定量描述应为:

  1)色度变化大于3;

  2)运动粘度(100℃)的变化率为20% 3)压缩机油换油指数的酸值增值大于100%比较合适;

  4)轻负荷喷油回转式空压机油换油标准SH//T 0538关于正戊烷不溶物的%大于2.0;

  5)轻负荷喷油回转式空压机油换油标准SH//T 0538关于氧化稳定性(旋转氧弹),min的规定值为60;

  6)换油标准铁含量/(μg/g)为200;

  7)换油标准硅含量/(μg/g)规定为50。

  在这些指标中,运动粘度应该是第一位的。压缩油粘度变化,用户可以自检或委托测试,大型企业可能有润滑油运动粘度测试仪,可以自行测试;一般用户可以委托当地技术监督检验局或运动粘度测试仪单位进行测试。

  5 油品选择参考

  一般情况下可以选择Ⅲ油,Ⅲ用旋转氧弹结果测量的油的抗氧化能力是Ⅱ类基础油的6~7倍。可想而知,其使用寿命比一般要长Ⅱ以基础油为主的压缩机油寿命要长得多。

  以Ⅲ以油为基础,结合PAO和酯类油,配备超强抗氧化剂、减摩剂、抗磨修复剂等添加剂的超高性能压缩机油能满足90%以上高效空气压缩机的需求。

  6 换油时机

  6.1 固定时间和简单浮动时间

  1)润滑油供应商会告诉用户压缩机油的使用寿命,部分用户会根据供应商推荐的润滑油寿命固定换油时间。

  这里有很多问题:压缩机油供应商不承诺其压缩机油的使用温度和相应的使用寿命;由于使用不同的基础油和添加剂,不同的压缩机油的使用寿命差异很大。作者在2015年第7期《国内超长寿命压缩机油的现状与发展》一文中阐述了这一问题,但由于篇幅较长,讨论这一问题仍有意义。

  包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ当压缩机油的工作温度超过60℃时,每增加8~10℃的使用寿命将减半,即90℃的压缩机油寿命为80℃的50℃%。

  2)压缩机用户在购买压缩机油时,应明确所购压缩机油的使用温度和相应使用寿命。这样,压缩机用户就可以根据压缩机油的工作温度和使用寿命,灵活掌握压缩机的实际工作温度,采用浮动压缩机油的使用寿命——这是科学、经济、可靠、实用的。

  7 换油方法

  在更换压缩机油时,如果脏油或缺油不干净,新加入的压缩机油将被污染,引入大量自由基,加速氧化。因此,新加入的压缩机油的使用寿命将减少一半。这相当于把一锅刚煮好的菜放进一个有腐烂剩菜的容器里。味道完全改变了,菜变质得更快。

  为达到良好的换油效果,可选择以下对策:

  对策1:仔细清洗油、油管和油冷却器。换油时,先清洗油气分离器元件,仔细清洗油气分离器外壳;根据情况确定是否需要吹油冷却器,清洗后更换油。

  对策2:在压缩机旧油中加入3~5%的清洗剂,正常工况下运行6~24 小时后,将系统中的所有油排放干净,更换油滤清器和油气精分离器元件,加入新的压缩机油启动正常运行。如果系统长时间未清洗矿物油或劣质油产品带来的油泥或积炭,可适当延长清洗时间,一般为2~3 天气合适,对系统没有影响;如果过滤器堵塞,可能导致系统跳跃,需要更换新的过滤器进行清洗。

  对策3:释放压缩机缺油,加入5#锭油,低压运行5~10分钟后释放(清洁),加入新的压缩机油。妥善保存释放的锭油(应储存在5加仑纯水塑料桶中,下次使用时可去除沉淀物),并为下一次换油做准备。不要担心锭油闪点低,低粘度锭油流量大,排气温度低,冲洗速度高,易于清洗;

  对策4:释放压缩机缺油,加入5#锭油,低压运行5~10分钟后释放(清洁),用压缩空气或瓶装氮气吹管道(包括油冷却器)和油气分离器,吹干净后加入新的压缩机油。

  对策5:有条件的用户可以联系更高水平的专业润滑油服务提供商,委托他们清洁压缩机油路并更换油。

  对策6:加入新油后,加入新油重量0.5%的SL抗磨修复剂,既能延长轴承的使用寿命,又能使空压机油的使用寿命增加一倍左右,因为SL抗磨修复剂含有抗氧化剂。

  8 结论

  1、市场上有很多奇怪的压缩机油。用户很难选择性价比高的产品。弥补的办法是多学习,多了解,小心上当。三无油和“黑心油”问题大,隐患多;

  2、压缩机油的使用寿命主要取决于基础油和添加剂,不同配方的压缩机油使用寿命差异较大,制造商和压缩机用户应认真选择;

  3、压缩机油的实际使用寿命也与压缩机的型号、配置和工况参数有关;

  4、压缩机油的实际使用寿命与换油方法密切相关。良好的换油方法和措施可以使实际使用寿命翻倍;

  5、掌握全面的压缩机换油技术,仔细操作,可使压缩机油的使用寿命相对延长5倍左右;

  6、喷油螺杆空压机油的实际使用寿命需要科学、合理、有效的模拟台架试验方法,经过试验、分析、准确确定。