CN108318411B - 一种润滑油剩余使用寿命评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种润滑油剩余使用寿命评估方法，包括以下步骤：1)将待评估润滑油放置到烧杯中，再对待评估润滑油进行老化趋势分析试验，同时在进行老化趋势分析试验时，每隔预设时间从而待评估润滑油中提取出试样，然后检测试样的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度；2)根据各试样的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度评估润滑油的剩余寿命，该方法能够准确的对润滑油的剩余使用寿命进行评估。
Description
技术领域
本发明涉及一种剩余使用寿命评估方法，涉及一种润滑油剩余使用寿命评估方法。
背景技术
润滑油剩余使用寿命的评估对于设计润滑油的合理可行更换周期具有较为重要的意义，在实际操作时，主泵电机用润滑油分为上、下两个油箱，上油箱的储油量约为1140L，下油箱的储油量约为160L。上油箱内有推力瓦组件(主要由推力盘和上下推力瓦组成)和上部导向瓦组件，下油箱内仅有下导向瓦组件。主泵电机全年运行，每两年停运1个月进行维护。维护期间仅取油样分析含水量、颗粒度、酸值等几个常规参数。多年检查结果显示这个几个常规参数变化很小，然而仅检测这些数据不能准确的实现润滑油剩余寿命的检测，因此不能获取润滑油的更换时间。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种润滑油剩余使用寿命评估方法，该方法能够准确的对润滑油的剩余使用寿命进行评估。
为达到上述目的，本发明所述的润滑油剩余使用寿命评估方法包括以下步骤：
1)将待评估润滑油放置到烧杯中，再对待评估润滑油进行老化趋势分析试验，同时在进行老化趋势分析试验时，每隔预设时间从而待评估润滑油中提取出试样，然后检测试样的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度；
2)根据各试样的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度评估润滑油的剩余寿命。
对待评估润滑油进行老化趋势分析试验的具体操作为：将待评估润滑油放置到烧杯中，再向烧杯中加入铜丝，然后将烧杯放置到恒温干燥箱中进行老化试验。
所述恒温干燥箱的恒温温度为115℃。
通过润滑油氧化安定性的测定旋转氧弹法检测试样的旋转氧弹值。
通过石油产品酸值测定法检测试样的酸值。
通过加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法检测试样的钢棒锈蚀性能。
通过红外光谱法检测试样中抗氧剂含量。
通过石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法检测试样的运动黏度。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的润滑油剩余使用寿命评估方法在具体操作时，通过对待评估润滑油进行老化试验，同时再老化试验过程中检测润滑油的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度，并根据检测的结果评估润滑油的剩余使用寿命，操作简单、方便，避免传统检测数据较少而带来的评估准确性问题。
附图说明
图1为各样品开口杯老化过程中旋转氧弹值的变化趋势图；
图2为各样品开口杯老化过程中T501抗氧化剂含量的变化趋势图；
图3为主泵电机用新油抗氧化能力随老化时间变化图；
图4为主泵电机用润滑油运行油(PM2)抗氧化能力随老化时间变化图；
图5为主泵电机用润滑油运行油(PM4)抗氧化能力随老化时间变化图；
图6为主泵电机用新油油泥析出能力随老化时间变化图；
图7为主泵电机用润滑油运行油(PM2)油泥析出能力随老化时间变化图；
图8为主泵电机用润滑油运行油(PM4)油泥析出随老化时间变化图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的润滑油剩余使用寿命评估方法包括以下步骤：
1)将待评估润滑油放置到烧杯中，再对待评估润滑油进行老化趋势分析试验，同时在进行老化趋势分析试验时，每隔预设时间从而待评估润滑油中提取出试样，然后检测试样的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度；
2)根据各试样的旋转氧弹值、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、抗氧剂含量及运动黏度评估润滑油的剩余寿命。
通过SH/T 0193-2008润滑油氧化安定性的测定旋转氧弹法检测试样的旋转氧弹值，其中，旋转氧弹值的高度可用于评定润滑油抗氧化性能的好坏；漆膜倾向性采用ASTM D7843-2012Standard Test Method for Mesurement of Lubricant Generated InsolubleColor Bodies in In-Service Turbine Oils using Membrane Patch Colorimetry进行检测，其中，漆膜倾向性越大，则润滑油在使用过程中越容易形成漆膜；通过GB/T 264-1983(1991)石油产品酸值测定法检测试样的酸值；通过GB/T 11143-2008加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法检测试样的钢棒锈蚀性能；通过红外光谱法检测试样中抗氧剂含量；通过GB/T 265-1988石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法检测试样的运动黏度。
实施例一
实施例一针对秦山第三核电有限公司主泵电机用润滑油的剩余使用寿命进行评估，润滑油开口杯老化过程中旋转氧弹的变化趋势如表1所示；主泵电机用润滑油开口杯老化过程中T501抗氧化剂含量的变化趋势如表2所示；主泵电机用润滑油开口杯老化过程中油泥析出的变化趋势如表3所示；主泵电机用润滑油开口杯老化过程中漆膜倾向性的变化趋势如表4；主泵电机用润滑油开口杯老化过程中液相锈蚀的变化趋势如表5所示；主泵电机用润滑油开口杯老化过程中酸值的变化趋势如表6所示；主泵电机用润滑油开口杯老化过程中破乳化度的变化趋势如表7所示；主泵电机用润滑油新油开口杯老化过程中运动黏度和黏度指数变化趋势如表8所示；
表1
从图1可看出，依据旋转氧弹值降低到60min的换油指标，运行油中PM2(上)、PM4(上)及PM4(下)处于油品寿命的中期，已进入整个油品寿命中劣化速度较快的阶段；运行油PM2(下)已进入油品寿命的末期，应尽快采取处理措施提高油品的抗氧化能力，否则可能导致油品的油泥析出、破乳化度及液相锈蚀指标超出标准要求，从而影响油品的润滑性能。
表2
图2表明各样品在老化过程中T501抗氧化剂含量快速下降，抗氧化剂含量下降是导致旋转氧弹值降低，油品抗氧化能力下降的主要原因。
表3
表3表明，主泵电机用润滑油运行油老化后均有油泥产生，其中1-3312-PM2(下)运行油产生的油泥最多，由于油泥是油品劣化的最终产物，该运行油样品已进入油品寿命的末期，抗氧化能力差，生成油泥的速度比其他样品快。
表4
漆膜倾向性的数值越大，则油品在使用过程中越容易出现油泥；漆膜倾向性和油泥析出的测试结果表明，漆膜倾向性与油泥析出有很好的相关性，漆膜倾向指数越大，油泥析出的测试结果中析出的油泥越多。
表5
表5的测试结果表明，开口杯老化过程中，由于油品劣化及防锈剂的消耗，液相锈蚀的检测结果出现轻锈，油品的防锈性能下降。
表6
表6的测试结果表明，开口杯老化过程中，主泵电机用新油和运行油的酸值没有明显增加的趋势。
表7
表7的测试结果表明，开口杯老化过程中，主泵电机用新油(32号高级汽轮机油)、运行油(1-3312-PM2(上))和运行油(1-3312-PM4(上))的破乳化度值逐渐增加，但是增加的幅度较小；运行油(1-3312-PM2(下))和运行油(1-3312-PM4(下))破乳化度值的增加速度较快，在老化14天后，油品的破乳化度已超出GB/T7596-2008《电厂用汽轮机油质量标准》的要求。
表8
老化过程中新油(32号高级汽轮机油)运动黏度和黏度指数的变化幅度不大，整个老化过程中，运动黏度和黏度指数均在标准规定的范围内。
根据开口杯老化试验结果，旋转氧弹值、油泥析出与漆膜倾向性是影响该油品继续运行时间长短的关键因素，具体分别从油品的抗氧化能力和油泥析出倾向性两个方面对主泵电机用润滑油运行油的剩余使用寿命进行评估。
1)从抗氧化能力方面的评估
根据开口杯老化试验结果，对主泵电机用新油和运行油的抗氧化能力随老化时间的变化情况作图见图3至图5。
根据图3至图5中各样品的趋势线方程，计算旋转氧弹值达到换油指标60min各样品所需的老化时间，结果为：新油(32号高级汽轮机油)约为41天；运行油(1-3312-PM2(上))无法计算；运行油(1-3312-PM2(下))约为5天；运行油(1-3312-PM4(上))约为17天；运行油(1-3312-PM2(下))约为11天。
运行油(1-3312-PM2(上))的旋转氧弹值没有达到换油指标60min，可能是由于13年前充装的新油与评估用新油的质量差异造成的，虽然无法得到旋转氧弹值为60min的老化时间，但是该油在老化到21天时已产生较多油泥，表明此时该油已发生深度劣化，应该采取换油或其他处理措施，故把老化21天作为评估的时间。
根据上述结果评估如下：主泵电机用润滑油运行油(1-3312-PM2(上))可继续运行的时间为13年；主泵电机用润滑油运行油(1-3312-PM2(下))可继续运行的时间为1.5年；运行油(1-3312-PM4(上))可继续运行的时间为9年；运行油(1-3312-PM2(下))可继续运行的时间为4.5年。
2)从油泥析出倾向方面评估
油泥析出和漆膜倾向均表示油品油泥析出倾向的指标，由于油泥析出是定性检测，难以寻找临界值，所以采用漆膜倾向的检测结果作为油品油泥析出倾向性评估的依据。目前国际上的各大汽轮机厂对漆膜倾向的评判标准如下：测试结果在0～15为正常；15～30需监视运行，检测周期应缩短为正常时的一半；30～40间为异常；大于40具有危险性。具体对于主泵电机用润滑油运行油，在老化14天后，油泥析出的测试结果均为有，此时所对应的漆膜倾向性的测试结果分别为19.8、37.5、8.6、27.0。对于新油，老化到42天和56天时，有少量油泥产生，相对应的漆膜倾向性的测试结果为6.8和7.8。根据主泵电机用油出现油泥和漆膜倾向性测试结果之间的关系，将异常值定为30时，已有较多的油泥形成，故确定评估用油品的漆膜倾向性达到20时为异常。本次评估将漆膜倾向性测试结果达到20作为油品质量异常，需采取处理措施的临界值。
开口杯老化过程中，各样品漆膜倾向性的变化趋势见图6至图8，根据图6至图8中各样品的趋势线方程，计算漆膜倾向性测试结果达到20各样品所需的老化时间。其中，新油(32号高级汽轮机油)的计算结果无意义，由于新油达到41天时，油品的旋转氧弹值已达到换油指标，油品本身油泥析出测试结果为少量油泥析出，故把41天作为新油所需的老化时间；运行油(1-3312-PM2(上))约为15天；运行油(1-3312-PM2(下))约为4天；运行油(1-3312-PM4(上))约为30天；运行油(1-3312-PM2(下))约为6天。
根据上述结果评估如下：主泵电机用润滑油运行油(1-3312-PM2(上))可继续运行的时间为7.5年；主泵电机用润滑油运行油(1-3312-PM2(下))可继续运行的时间为1.4年；运行油(1-3312-PM4(上))可继续运行的时间为35年，该油在14天检测油泥析出时，结果已为“有”，表明该样品漆膜倾向性的测试结果偏离实际，应采用14天而不是30天进行评估，采用14天时，评估运行油(1-3312-PM4(上))可继续运行的时间为6.7年；运行油(1-3312-PM2(下))可继续运行的时间为2年。
结合抗氧化能力和油泥析出倾向性两个方面的评估，主泵电机用润滑油运行油的剩余使用寿命为：主泵电机用润滑油运行油(1-3312-PM2(上))可继续运行的时间约为7.5年；主泵电机用润滑油运行油(1-3312-PM2(下))可继续运行的时间约为1.4年；运行油(1-3312-PM4(上))可继续运行的时间约为6.7年；运行油(1-3312-PM2(下))可继续运行的时间约为2年。
Claims (1)
1.一种润滑油剩余使用寿命评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将待评估润滑油放置到烧杯中，再对待评估润滑油进行老化趋势分析试验，同时在进行老化趋势分析试验时，每隔预设时间从待评估润滑油中提取出试样，然后检测试样的旋转氧弹值、油泥析出、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、破乳化度、抗氧剂含量及运动黏度；
2)根据试样的润滑油旋转氧弹值、油泥析出、漆膜倾向性、酸值、钢棒锈蚀性能、破乳化度、抗氧剂含量及运动黏度的变化趋势，发现影响油品的关键因素，即旋转氧弹值、油泥析出与漆膜倾向性是影响其油品继续运行时间长短的关键因素；采用漆膜倾向性的检测结果作为油品油泥析出倾向性评估的依据；
3)根据新油和运行油的旋转氧弹值对老化时间的趋势线方程，计算旋转氧弹值达到换油指标60min各样品所需的老化时间；根据新油和运行油的漆膜倾向性对老化时间的趋势线方程，计算漆膜倾向性测试结果达到20各样品所需的老化时间，结合抗氧化能力和油泥析出倾向性两个方面的评估，计算待评估润滑油运行油的剩余使用寿命，所述润滑油为主泵电机用润滑油；
对待评估润滑油进行老化趋势分析试验的具体操作为：将待评估润滑油放置到烧杯中，再向烧杯中加入铜丝，然后将烧杯放置到恒温干燥箱中进行老化试验；所述恒温干燥箱的恒温温度为115℃；
通过润滑油氧化安定性的测定旋转氧弹法检测试样的旋转氧弹值；
通过石油产品酸值测定法检测试样的酸值；
通过加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法检测试样的钢棒锈蚀性能；
通过红外光谱法检测试样中抗氧剂含量；
通过石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法检测试样的运动黏度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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