CN106610419A - 一种润滑油老化的模拟评定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种润滑油老化的模拟评定方法，所述方法能够模拟润滑油在含有水分和空气/氧气时，润滑油高温高压条件下氧化过程。所述方法包括以下步骤：向待测润滑油加入0.05％～15％质量分数的水，放入金属催化剂，充入0.1～35MPa的氧气，维持油温为100～280℃，至气体压力下降10～50％，测试润滑油粘度、色度、酸值、过滤性，油泥含量、催化剂失重、试验运行时长等项目。通过综合对比这些被测项目的变化，分析润滑油的抗老化性能。本发明润滑油老化的模拟评定方法，不仅能够模拟润滑油在含水分、高压、高温条件下的老化，而且能够快速、全面的评价润滑油老化，评价结果客观，有效降低试验材料成本和人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑油老化的模拟评定方法，具体地说，涉及一种模拟润滑油在含有水分和空气/氧气时，润滑油快速受压、温度骤升条件下氧化过程的性能评定方法。
背景技术
润滑油是机械设备安全可靠运行重要保障，能够充分润滑机械设备润滑部件、减少部件的摩擦与磨损。但在使用的过程中，润滑油随着使用时间的延长，润滑油氧化变质，其品质不断下降，甚至会对润滑部件产生腐蚀等不良现象，因此，选择润滑性能好、抗氧化性能好的润滑油十分重要。润滑油在高温氧化过程中的变化主要是烃类与分子氧的反应，即氧化反应。油品氧化以后会发生粘度增大、酸质增高、颜色变深等现象，在氧化过程中还会生成沉淀、胶状物质和酸性物质。
随着润滑油评定技术的不断发展，对润滑油的抗氧化等性能方面的分析取得了巨大的进步。我国对航空液压油热氧化安定性及腐蚀按SH/T0208进行测定，在钢片、铜片、铝片、镁片催化剂作用下，通入空气，一定的氧化温度下进行试验，分析试验前后金属片质量、油品你那度的变化；对液压油的热稳定性按SH/T 0209进行测定，在钢棒和铜棒的催化剂存在下，与135℃维持168小时，分析实验前后油样、铜棒、钢棒的变化；对内燃机油的高温腐蚀试验按SH/T 0754进行测定，在铅、铜、锡、磷青铜催化剂存在下，通入空气，于135℃维持168小时，分析实验前后油样、铅、铜、锡、磷青铜片的变化；对航空涡轮发动机润滑油的抗氧化安定性按SH/T 0450-92进行氧化试验，称为氧化管法；对润滑油氧化过程酸值的变化可采用加抑制剂矿物油氧化特性测定法GB/T 12581进行分析；对润滑油油泥和腐蚀趋势的评定采用SH/T 0565测定。
上述的方法多数存在一些不足之处，首先，这些评定方法都是在常压下进行的，不能模拟润滑油在高压状态下的氧化过程，而实际应用中，润滑油的氧化变质在高温高压的状态下更容易发生。其次，试验周期长，例如，液压油的热稳定性SH/T 0209需要168h；加抑制物矿物油的油泥和腐蚀趋势测定法SH/T0565需要运行1000小时；加抑制剂矿物油氧化特性测定法GB/T12581最长需进行10000h。
由此可见，建立一种能够快速模拟润滑油在高压状态下含水，金属、空气存在下的氧化过程是非常有意义的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够模拟润滑油含有水分、空气时，润滑油在高压、金属催化剂条件下氧化过程的方法，快速、一次性检测润滑油的多项性能参数。
本发明所述方法包括以下步骤：
(1)取待测润滑油和金属催化剂，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量，以及所述金属催化剂的质量、外观、腐蚀级别；
(2)向待测润滑油中加入质量百分比0.05～15％的水，加入金属催化剂，通入0.1～35MPa的氧气；在100～280℃下，连续运行至气体压力下降10～50％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及试验运行时长，据其评定润滑油的性能。
本发明所述润滑油为液压油、齿轮油、汽轮机油或压缩机油，优选为液压油，进一步选为高压抗磨液压油。
本发明所述方法中，所述水为去离子水和/或合成海水，优选为合成海水。
所述加入水的质量百分比为0.05～15％，优选为5～10％。
所述氧气压力为0.1～35MPa，优选为0.5～1.0MPa，进一步优选为0.7～0.8MPa。所述加热温度为100～280℃，优选为135～175℃，进一步优选为150～155℃。
本发明通过大量实验发现，当氧气压力偏低或偏高，或加热温度偏低或偏高时，待测参数中的一个或多个项目的检测结果会出现明显偏差，导致评价结果与客观情况不符。
所述的运行至气体压力下降10～50％，优选为下降20％。本发明通过大量实验发现，当运行终点选择的气体压力下降百分比偏小或偏大时，检测精确度明显下降。
所述金属催化剂为铜、铁、银等催化剂，优选为铜片或/和钢片。所述的铜片或/和钢片满足GB/T 5231中T1要求，厚度为0.10～0.12mm，宽度为15mm，长度为51mm。
作为本发明的优选方案，所述方法包括以下步骤：
(1)取待测润滑油和厚0.10～0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和/或钢片，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀，以及所述铜片和/或钢片的质量、外观、腐蚀级别；
(2)向所述润滑油中加入质量百分比5～10％的合成海水，加入所述铜片和/或钢片，通入0.7～0.8MPa的氧气，在150～155℃下，连续运行至气体压力下降20％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间，据其评定润滑油的性能。
由于实际应用中润滑油的氧化变质在高温高压的状态下更容易发生，本发明针对现有评定方法耗时长、分析项目不能充分体现油品氧化的缺陷，在润滑油含有水分、与空气接触、高温高压条件下进行氧化，通过分析油品的粘度、色度、酸值、过滤性，油泥含量、金属催化剂失重、试验运行时长等项目评定润滑油的稳定性和对金属的腐蚀性。
本发明通过对实验过程中海水加入量、氧气通入量、温度以及压力下降百分比等多项条件及参数进行全面优化，所述优化的模拟条件可以准确地获得润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀以及所述铜片和/或钢片的质量、外观、腐蚀级别等多项参数的变化情况，实现了多角度、全面、客观地评价润滑油的老化性，从而克服了现有技术中单一或个别参数无法客观、准确评价润滑油老化性能的弊端，具有极强的实际推广价值。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
按照以下步骤检测润滑油的性能：
(1)取质量级别为L-HM46的普通抗磨液压油和厚0.10～0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述抗磨液压油的粘度、色度、酸值、过滤性，油泥含量，以及所述铜片的质量；
(2)向所述抗磨液压油中加入质量百分比10％的去离子水，加入所述铜片，通入0.7MPa的氧气，在150℃连续运行至氧气压力下降20％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间，据其评定润滑油的抗氧化性能。
检测结果如表1所示。
表1：L-HM46抗磨液压油(普通)试验结果分析
实施例2
按照以下步骤检测润滑油的性能：
(1)取A品牌质量级别为L-HM46的高压抗磨液压油和厚0.10～0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和钢片，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述抗磨液压油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀，以及所述铜片和钢片的质量、外观、腐蚀级别；
(2)向所述抗磨液压油中加入质量百分比5％的合成海水，加入所述铜片和钢片，通入0.8MPa的氧气，在155℃连续运行至氧气压力下降20％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间，据其评定润滑油的抗氧化性能。
检测结果如表2所示。
表2：L-HM46高压抗磨液压油试验结果分析
实施例3
按照以下步骤检测润滑油的性能：
(1)取B品牌质量级别为L-HM46的高压抗磨液压油和厚0.10～0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和钢片，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述抗磨液压油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀，以及所述铜片和钢片的质量、外观、腐蚀级别；
(2)向所述抗磨液压油中加入质量百分比5％的合成海水，加入所述铜片和钢片，通入0.8MPa的氧气，在155℃连续运行至氧气压力下降20％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间，据其评定润滑油的抗氧化性能。
检测结果如表3所示。
表3：L-HM46高压抗磨液压油试验结果分析
由表2和表3所得结果可知，采用本发明提供的方法进行检测，在相同条件下，B品牌的L-HM46高压抗磨液压油的抗氧化性和抗腐蚀性均显著优于品牌A，与实际应用的情况相符，本发明提供的方法可以准确评价润滑油的性能。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种润滑油老化的模拟评定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)取待测润滑油和金属催化剂，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量，以及所述金属催化剂的质量、外观、腐蚀级别；
(2)向待测润滑油中加入质量百分比0.05～15％的水，加入金属催化剂，通入0.1～35MPa的氧气，在100～280℃下，连续运行至气体压力下降10～50％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间，据其评定润滑油的性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加入水的质量百分比为5％～10％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述水为去离子水和/或合成海水；优选为合成海水。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述氧气压力为0.5～1.0MPa。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述加热温度为135～175℃。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的方法，其特征在于，所述气体压力下降的百分比为20％。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，所述金属催化剂为铜片或/和钢片。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)取待测润滑油和厚0.10～0.12mm、宽15mm、长51mm的铜片和/或钢片，检测性能参数；
所述性能参数包括：所述润滑油的粘度、色度、酸值、过滤性、油泥含量、液相锈蚀，以及所述铜片和/或钢片的质量、外观、腐蚀级别；
(2)向所述润滑油中加入质量百分比5～10％的合成海水，加入所述铜片和/或钢片，通入0.7～0.8MPa的氧气，在150～155℃下，连续运行至气体压力下降20％后，再次检测所述性能参数；
(3)计算两次检测所得性能参数的差值及所述连续运行的时间，据其评定润滑油的性能。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的方法，其特征在于，所述润滑油为液压油、齿轮油、汽轮机油或压缩机油。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述润滑油为高压抗磨液压油。
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2015
- 2015-10-21 CN CN201510686542.3A patent/CN106610419A/zh active Pending
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