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合成潤滑劑與現代潤滑管理

2008-04-22

　作者：鐘泰崗（中國石化集團重慶一坪高級潤滑油公司）

　　合成潤滑劑(油、脂)與礦物潤滑油不同，它們是用化工原料通過化學合成的方法制備的。國內自改革開放以來，各行業引進許多國外機械的同時，也帶進了各種各樣合成潤滑劑。佛山凱頓潤滑技術有限公司等合成油脂研制生產單位，為社會提供了上百種合成油脂產品。不少企業在解決潤滑疑難問題或進口油品國產化的工作中，運用這些產品取得顯著成效。　　
　　1.現代機械必不可少的新型材料　　
　　現代機械的發展，要求潤滑材料必需滿足低溫、高溫、高負荷、高轉速、高真空、高能輻射、強氧化介質、長壽命等多種苛刻工況下的潤滑要求。礦物油潤滑劑不能說沒有改進性能的余地，但在許多場合已無能為力了。合成油脂具有優良的粘溫性和低溫性，良好的高溫性和熱氧化穩定性，良好的潤滑性和低揮發性，有的還有極好的化學穩定性和耐輻射性。幾種主要的合成油與礦物油的性能比較見表1。

　　例如，采用合成潤滑脂潤滑的軸承，速度因素(D N值)可達1×106mm.r/min。高速鐵路車輪軸承因列車的高速化，軸承轉速大幅度增加。鋰基脂很難適應增高的轉速與軸溫，而聚尿型的Caidon合成潤滑脂已在220km/h的機車上運行了30萬km，效果良好。　　
　　2.減摩節能的得力手段　　
　　合成油多有良好的潤滑性和摩擦特性。有人用ASTM D4172方法評價礦油、雙酯和聚α-烯烴，結果表明兩種合成潤滑劑抗摩性比礦物油好得多，摩擦因數低20%～35%。對7個制造廠生產的21臺往復式壓縮機和11臺螺桿壓縮機用相同粘度等級的Caidon雙酯壓縮機油替代礦油基壓縮機油進行試驗，結果節省功率4.4%～13.5%。　　
　　聚醚類合成油的摩擦因數為0.01～0.02(同粘度的礦油為0.02～0.06)，且在高負荷下仍保持較低的摩擦因數。這種類型的蝸輪蝸桿油與礦油型相比，既減少摩擦熱(油溫下降5～8℃)又能提高傳動效率25%～30%。天津、重慶、西安的印染廠在熱定型機上采用Caidon合成熱定型機油代替礦物油，電機電耗降低30%～80%。　　
　　世界各大石油公司進行了大量的汽車發動機臺架試驗和行車試驗，證明使用合成油能直接節約燃料3%～5%。利用合成油優良的低溫性能和粘溫性能，可以用粘度較低的合成油調配成多種發動機油。低粘度意味著低的內摩擦力。一般認為，摩擦因數減小一半，相應的燃料耗量也減少一半。　　
　　3.簡化品種降低耗量的簡便途徑　　
　　多種多樣的潤滑劑品種會給采購、保管和使用帶來諸多不便，甚至造成誤用。簡化潤滑劑品種和降低潤滑劑耗量是潤滑管理人員所希望的，采用合成潤滑劑是實現這一目標的簡便途徑。　　秦嶺電工廠原用潤滑脂有20余種，大多為礦油皂基脂。儲存期間因基礎油蒸發而變干和高速運轉時軸承甩油現象經常出現。他們選取膠體安定性、蒸發度、高空高溫蒸發度三個項目，對15種脂進行了比較試驗，證明所試的幾種合成潤滑脂優于其他脂。Z后，確定用5種Caidon合成潤滑脂替代原來的20余種潤滑脂。生產微型車的長安機器制造廠烤漆生產線SSJ懸掛輸送機軸承有3196個，選用Caidon密封軸承脂(合成潤滑脂)在酸、堿、磷化液噴淋水、噴淋霧、高溫烘干等惡劣環境下未發生軸承卡死或其他事故。　　
　　合成油脂有粘度指數高、傾點低，在相當寬的范圍內保持液態的特點，因而減少了隨季節變化更換不同粘度等級油的品種，這從另一個方面減少了油的品種和用量。　　
　　4.延長潤滑周期和設備壽命的有效措施　　
　　合成油脂本身有很強的抗熱氧化能力，壽命很長；良好的潤滑性大大減少磨損，相應延長了運轉件的更換期，延長設備壽命，提高了可靠性水平。潤滑材料由礦油改為合成潤滑劑，常可使換油期延長8～10倍。　　
　　天津石化公司滌綸廠第三縮聚釜驅動齒輪箱原用進口礦油型的重負荷工業齒輪油，不到8000h便出現振動、噪聲增大，箱內壁油泥、膠質增多，并且結焦。改用全合成的Caidon半流體潤滑脂，已連續運轉16000h。噪聲、振動均正常，基本上沒有結焦和油泥。上海柴油機廠熱處理車間井式熱處理爐頂攪拌風葉電機軸承，長期在180℃高溫下運轉，用MoS2脂流失嚴重，幾乎每月搶修一次。改用高溫性能好的合成潤滑脂-Caidon高溫脂，一年才修一次，軸承運行平穩，噪聲消除。　　
　　5.保障安全減少污染的“綠色”產品　　
　　普通礦油型壓縮機油極易氧化變質，Z終生成殘炭。據統計，空氣壓縮機的著火爆炸事故中，有40%是殘炭引起的。因而提高壓縮機油的氧化安定性以減少殘炭，對保證壓縮機安全運轉是至關重要的。氟硅油、聚烷基乙二醇、合成烴、雙酯等合成壓縮機油均可實現這一目標。其中雙酯壓縮機油的綜合性能Z好。　　
　　近年來人們對地球環境保護的呼聲日益高漲，一些發達國家已立法制定標準，要求使用對環境無害的“綠色”潤滑劑。按歐洲評價潤滑劑生物降解的標準方法對幾類基礎油所做的測定表明，生物降解性植物油70%～100%，合成酯類油10%～100%，礦物油10%～40%，聚乙二醇10%～90%。以前兩種為Z好。　　
　　6.提高經濟效益的重要技術　　
　　潤滑劑品種的更新換代是合理潤滑技術內容之一。國家標準《合理潤滑技術通則》(GB/T13608-92)規定，運用合理潤滑技術獲得的總經濟效益等于減小摩擦功耗、減少設備漏油、更換配件費用、停工時間、維護保養費用、潤滑劑耗量等六項所獲效益之和。與設備原用礦油型潤滑劑相比，如果合成油脂消耗量的減少不足以抵銷其價格的增加，則總效益為負值。但負值的可能性很小；相反，可得到一個相當大的效益(且不說還有無法計入的安全、環保效益)。例如長城鋼廠四分廠引進的輥底式高溫退火爐，原用28號軋鋼機油潤滑，問題多，改用Caidon合成窯車軸承脂，雖然當時價格前者每公斤3元，而后者80元，但每年可節約油脂費1800元、配件費41100元、維修人工、材料費2萬元，減少停工、降低能耗、產量增加多創造的利潤約7萬元，年總效益13.2萬元。　　
　　總之，合成潤滑劑的發展和應用是推進現代潤滑管理的巨大動力，合成潤滑劑會成為21世紀潤滑劑的主流。

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