CN108801897A - 一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例示出了一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，所述方法利用热重分析仪，得到的第一热重分解曲线和第二热重分解曲线，最终确定油膜轴承油的氧化安定性能。本申请无需用到在润滑油氧化安定性的测试‑旋转氧氮法需要的异丙醇、正庚烷、丙酮等对身体有害的试剂，并且润滑油氧化安定性的测试‑旋转氧氮法测试中操作步骤较多，需逐步清洗实验仪器，本申请过程简单，能够快速得到氧化安定性能的结果。

Description

一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法

技术领域

本发明涉及测定氧化安定性能技术领域，特别涉及一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法。

背景技术

油膜轴承油产品需要满足高速线材轧机精轧机组高温、多尘、有冲击负荷及经常与水接触等苛刻工况的要求，所以油膜轴承油既要考虑到油膜轴承对油品润滑性的要求，又要考虑到齿轮传动对油品极压性的要求。因此，油膜轴承油必须具有优良的综合性能，其中，油膜轴承油的氧化安定性尤为重要。

现代轧机的轧制速度日益提高，特别是用计算机控制的连轧机，作业率很高。在正常生产中，除了换辊外很少停机，因此要求油膜轴承润滑油的抗氧化性能好，使用寿命长，才能保证连轧机的正常运行。油品的老化不仅影响油品的润滑性能，减少油品的使用寿命，同时氧化生成物，如非油溶性氧化物，即油泥，会堵塞油眼、管线、滤油器以及润滑系统中的其他部件，导致轴承及其他部件润滑不良，出现过滤磨损。油溶性氧化物可与油一起循环，侵蚀轴承以及其他金属表面，形成凹坑，导致机件损坏，并在高温工件上形成漆膜二氧化生成物，导致油品分水性能差，泡沫过多，故油膜轴承油的氧化安定性尤为重要。

目前，在国际上，尚未制定统一的油膜轴承油标准。美国钢铁公司136号重型循环油标准是一个有影响的油膜轴承油产品标准，油品氧化安定性测试的标准为ASTM D2272。同时，我们国家的石油化工行业参考ASTM D2272制定了润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法，其标准为SH/T 0193-2008。该方法主要是将试样、水和铜催化剂线圈放入一个带盖的玻璃盛样器内，置于装有压力表的氧弹中。氧弹充入620kpa压力的氧气，放入规定的恒温油浴中，其以100r/min的速度与水平面成30°角轴向旋转。实验达到规定的压力降所需的时间即为试样的氧化安定性。现有实验方法的缺点为：1.旋转氧氮实验仪器价格昂贵；2.所需实验耗材较多，对人体及环境有危害风险；3.操作难度较大；4.所需试样量较多造成资源浪费，且测试周期长，数据不能及时得到。

发明内容

本发明实施例提供一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，已解决现有测定氧化安定性能方法的问题。

本申请实施例示出了一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，所述方法包括：

步骤一：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氮气环境下，得到的第一热重分解曲线；

步骤二：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氧气环境下，得到的第二热重分解曲线；

步骤三：确定第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的最初重合点和最终重合点；

步骤四：计算第一热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第一积分面积；

步骤五：计算第二热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第二积分面积；

步骤六：计算第一积分面积与第二积分面积差值，确定油膜轴承油的氧化安定性能。

进一步地，所述步骤一的方法具体包括：

利用热重分析仪，设置起点温度为30℃，终点温度为600℃，升温速率为10℃/min，吹扫气为氮气，氮气的流量为40ml/min，得到第一热重分析曲线。

进一步地，所述步骤二的方法包括：

利用热重分析仪，设置起点温度为30℃，终点温度为600℃，升温速率为10℃/min，吹扫气为氮气和氧气，氮气的流量为40ml/min，氧气的流量为60ml/min，得到第二热重分析曲线。

进一步地，所述热重分析仪的型号为TG Q50。

进一步地，油膜轴承油的重量为5-10mg。

由以上技术方案可见，本申请实施例示出了一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，所述方法包括：步骤一：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氮气环境下，得到的第一热重分解曲线；步骤二：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氧气环境下，得到的第二热重分解曲线；步骤三：确定第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的最初重合点和最终重合点；步骤四：计算第一热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第一积分面积；步骤五：计算第二热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第二积分面积；步骤六：计算第一积分面积与第二积分面积差值，确定油膜轴承油的氧化安定性能。本申请中，无需用到在润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法需用到异丙醇、正庚烷、丙酮等对身体有害的试剂，并且润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法测试中操作步骤较多，需逐步清洗实验仪器，本申请过程简单，能够快速得到氧化安定性能的结果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例示出的一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法的流程图；

图2为本申请实施例示出的第一热重分解曲线；

图3为本申请实施例示出的第二热重分解曲线；

图4为本申请实施例示出的第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的组合图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本申请实施例示出了一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，如图1所示，所述方法包括：

氧化安定性是指石油产品在长期储存或长期高温下使用时抵抗热和氧化作用、保持其性质不发生永久变化的能力。

当油品在工作条件十分恶劣的情况下，油品极易氧化，生成胶质，油泥，影响油水分离，正常润滑及散热，还可能堵塞滤网，威胁安全运转。油品氧化的同时，生成酸性物质对设备产生腐蚀。氧化产物还是一种表面活性物质，会恶化抗乳化性能，所以油膜轴承油的氧化安定性能非常重要。

步骤S1：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氮气环境下，得到的第一热重分解曲线；

具体的，热重分析仪是一种利用热重法检测物质温度-质量变化关系的仪器。热重法是在程序控温下，测量物质的质量随温度(或时间)的变化关系。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化，会形成热重分解曲线。

首先让油膜轴承油试样在氮气环境下，利用热重分析仪测试，得到第一热重分解曲线。在氮气环境下测试是为了让油膜轴承油测试自身氧化，得到一条关于自身氧化性能的热重分解曲线，图2为本申请实施例中的第一热重分解曲线。

步骤S2：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氧气环境下，得到的第二热重分解曲线；

图3为本申请实施例中的第二热重分解曲线。具体的，在氧气环境下，是为了让氧气参与油膜轴承油氧化作用。

步骤S3：确定第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的最初重合点和最终重合点；

图4为第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的组合图。所述最初重合点为按照横坐标由小到大的顺序中第一个重合点，所述最终重合点为按照横坐标由小到大的顺序中最后一个重合点。

步骤S4：计算第一热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第一积分面积；

步骤S5：计算第二热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第二积分面积；

步骤S6：计算第一积分面积与第二积分面积差值，确定油膜轴承油的氧化安定性能。

通过对油膜轴承油在氮气环境及氧气环境下的热重分解曲线的组合，可得到一个相交的区域，称为氧化高聚区域。

对该区域内的第一热重分解曲线和第二热重分解曲线进行积分，然后做差值，得到氧化高聚区域的面积，可定量得知油膜轴承油的氧化高聚情况，由此可知油品的氧化安定性能。

本申请中，无需用到在润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法需要的异丙醇、正庚烷、丙酮等对身体有害的试剂，并且润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法测试中操作步骤较多，需逐步清洗实验仪器，本申请过程简单，能够快速得到氧化安定性能的结果。

进一步地，所述步骤一的方法具体包括：

利用热重分析仪，设置起点温度为30℃，终点温度为600℃，升温速率为10℃/min，吹扫气为氮气，氮气的流量为40ml/min，得到第一热重分析曲线。

升温速率为10℃/min时，匀速升温，挥发稳定，如果升温速度过快会造成测试误差较大。

进一步地，所述步骤二的方法包括：

利用热重分析仪，设置起点温度为30℃，终点温度为600℃，升温速率为10℃/min，吹扫气为氮气和氧气，氮气的流量为40ml/min，氧气的流量为60ml/min，得到第二热重分析曲线。

在氧气环境中测得第二热重分析曲线时，热重分析仪中Blance设置为氮气，Sample设置为氧气；Blance是为了保护天平，减少浮力，不让分解产物影响，Sample是为了将分解产物吹走。

进一步地，所述热重分析仪的型号为TG Q50。

进一步地，油膜轴承油的重量为5-10mg。

由以上技术方案可见，本申请实施例示出的一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，所述方法包括：步骤S1：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氮气环境下，得到的第一热重分解曲线；步骤S2：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氧气环境下，得到的第二热重分解曲线；步骤S3：确定第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的最初重合点和最终重合点；步骤S4：计算第一热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第一积分面积；步骤S5：计算第二热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第二积分面积；步骤S6：计算第一积分面积与第二积分面积差值，确定油膜轴承油的氧化安定性能。本申请中，无需用到在润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法需要的异丙醇、正庚烷、丙酮等对身体有害的试剂，并且润滑油氧化安定性的测试-旋转氧氮法测试中操作步骤较多，需逐步清洗实验仪器，本申请过程简单，能够快速得到氧化安定性能的结果。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合实际操作对本发明作进一步的详细说明。

使用的测试设备热重分析仪的型号为TG Q50

样品准备：油膜轴承油5-10mg。

使用洁净的空盘，放在Auto Sampler上的目标位置，然后点击软件中的TARE，仪器会自动挂上相应的样品盘，关闭炉子，去皮。

若需设置多个试验序列，也可以同时选择多个样品盘去皮，设定后仪器会按照Auto Sampler上的序号，逐个进行。

去皮操作后，加上适量样品，编辑好样品信息和试验方法，点击Start按钮开始试验。

打开TRIOS软件后，在File Manager栏点击Result，即进入结果分析界面。

点击Analysis选项卡，在左侧分析命令下拉菜单，根据需要选择分析命令。

在分析命令下拉菜单中选中Weight change，选中后鼠标光标移动到需要分析的峰的起点，按住鼠标左键，接着沿峰向峰结束的位置拖动到达目标位置，选中分析范围；

点击Analyze按钮，可得分析结果。

保存Excel数据。

打开origin，选择温度和重量变化两列数据。

点击Line，得到一个有关温度及重量的曲线。

分别测绘出在氮气和氧气环境下的第一热重分析曲线和第二热重分析曲线。

将两个曲线进行重叠后，确定最初重合点和最终重合点，分别对两条热重分析曲线在最初重合点和最终重合点内的曲线进行积分。

将积分后面积相减后即可得到氧化面积，确定油膜轴承油的氧化安定性能。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确流程，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氮气环境下，得到的第一热重分解曲线；

步骤二：利用热重分析仪，测试油膜轴承油在氧气环境下，得到的第二热重分解曲线；

步骤三：确定第一热重分解曲线和第二热重分解曲线的最初重合点和最终重合点；

步骤四：计算第一热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第一积分面积；

步骤五：计算第二热重分解曲线上最初重合点的横坐标与最终重合点的横坐标之间的积分面积，得到第二积分面积；

步骤六：计算第一积分面积与第二积分面积差值，确定油膜轴承油的氧化安定性能。

2.根据权利要求1所述的一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，其特征在于，所述步骤一的方法具体包括：

利用热重分析仪，设置起点温度为30℃，终点温度为600℃，升温速率为10℃/min，吹扫气为氮气，氮气的流量为40ml/min，得到第一热重分析曲线。

3.根据权利要求1所述的一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，其特征在于，所述步骤二的方法包括：

利用热重分析仪，设置起点温度为30℃，终点温度为600℃，升温速率为10℃/min，吹扫气为氮气和氧气，氮气的流量为40ml/min，氧气的流量为60ml/min，得到第二热重分析曲线。

4.根据权利要求1所述的一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，其特征在于，所述热重分析仪的型号为TG Q50。

5.根据权利要求1所述的一种测定油膜轴承油的氧化安定性能的方法，其特征在于，油膜轴承油的重量为5-10mg。