合理压缩机润滑技术应用-行业资讯

   从合成润滑剂与矿物油的性能对比优势论述了使用合成润滑剂的经济效益和对环境的影响。合成润滑剂比矿物油的使用寿命长、使用温度范围宽、减少磨损、降低摩擦，因而减少了能耗及废油的处理费用。某些合成润滑剂比矿物油生物降解性好，因而有利于生态环境的保护。

    关键词：合成润滑剂环境效益

    工业应用合成润滑剂已有约40年的历史。实践证明，合成润滑剂给工业带来的经济效益非常可观，因此尽管合成润滑剂的成本远较矿物油的高，但仍得到不断发展。近来对生态环境的日益重视，也为合成润滑剂在工业上的扩大使用创造了条件。使用合成润滑剂既要考虑经济利益，也要控制污染的因素。
    本文着重讨论使用合成润滑剂的经济效益和对生态环境产生的影响。
    1、合成润滑剂的性能优势和经济效益

    合成润滑剂具有宽的液体范围、低的挥发性、优异的热氧化安定性、良好的润滑性和摩擦特性。这些都是矿物油不能比拟的。

    1.1 优异的热氧化安定性和低挥发性
    用美国联邦试验方法FS 791 5308.6(175℃，72 h)对矿油基DexronⅡ和合成PAO基DexronⅡ进行氧化试验，结果见[表1。]

表1

项　目
矿物油基 PAO
37℃运动粘度,mm2/s 　　
　试验前 40.58 34.00
　试验后 48.38 33.50
　粘度变化率，% +19.2 -1.47
总酸值，mgKOH/g 　　
　试验前 0.67 0.53
　验后 3.54 1.18
　酸值变化 2.87 0.65
蒸发损失，% 1.1 0.70

    由表1可见，PAO基DexronⅡ比矿油基DexronⅡ使用寿命长得多。美国德克萨斯州用公共汽车进行上述两种油的寿命试验。矿油基DexronⅡ换油期(用光谱分析) 一般为9656公里，当操作条件苛刻时，换油期仅为6437公里。当使用PAO基DexronⅡ时，10台车平均行驶57935公里，有时达67590公里(一年的运行里程)才换油。

1.2 优异的润滑性
　　用ASTM D4172方法对两种油在不同的速度和温度下的四球磨损性能进行了评价，结果见表2。

表2

润滑油 1200转/分　75℃ 1800转/分　150℃
矿油基ＤｅｘｒｏｎⅡ 0.45 1.73
ＰＡＯＤｅｘｒｏｎⅡ 0.35 0.65
矿油基压缩机油ＩＳＯ４６ 0.43 0.78
双酯压缩机油ＩＳＯ４６ 0.36 0.58
ＰＡＯ基压缩机油ＩＳＯ４６ 0.40 0.42
矿油基发动机油ＳＡＥ１０Ｗ 0.43 0.71
双酯发动机油ＳＡＥ１０Ｗ 0.35 0.41

　　从表2可以看出，使用合成润滑剂比使用矿物油有更好的抗磨性。降低磨损意味着少更换机器零件，延长机械寿命，有更好的经济效益。

1.3 摩擦特性

　　与上面评定润滑性的相同条件测定了两种油的摩擦系数，结果见表3。

表3

润滑油 1200转/分　75℃ 1800转/分　150℃
矿油基ＤｅｘｒｏｎⅡ 0.102 0.114
ＰＡＯＤｅｘｒｏｎⅡ 0.070 0.084
矿油基压缩机油ＩＳＯ４６ 0.099 0.111
双酯压缩机油ＩＳＯ４６ 0.079 0.079
ＰＡＯ基压缩机油ＩＳＯ４６ 0.093 0.079
矿油基发动机油ＳＡＥ１０Ｗ 0.111 0.111
双酯发动机油ＳＡＥ１０Ｗ 0.076 0.079

　　从表3可见，双酯和PAO基润滑剂的摩擦系数比矿油基润滑剂的摩擦系数低20 %~35%。

　　为了考察合成润滑剂是否降低能耗，美国东南部进行一项调查。对7个不同制造商生产的21台往复式压缩机和11台旋转螺杆式压缩机用相同粘度等级的双酯压缩机油代替矿油基压缩机油进行试验。用安培计(a)和电力计(k)进行了测量，结果见表4。

表4

压缩机类型往复型功率，KW ISO等级能量变化率，%
A 73.5 100 -3.0
A 73.5 100 -9.9
A 73.5 100 -5.5
A 55.1 100 -7.3
A 55.1 100 -5.1
A 18.4 100 -13.0
A 18.4 100 -11.0
B 73.5 100 -5.4
B 73.5 100 -4.6
B 73.5 100 -5.1
B 73.5 100 -5.1
C 18.4 100 -7.3
C 18.4 100 -7.8
C 11.0 100 -5.1
D 55.1 100 -10.9
D 36.4 100 -10.9
E 88.2 100 -3.8
E 73.5 100 -16.7
F 73.5 100 -5.2
C 44.1 68 -6.5
C 36.4 68 -13.4
C 29.4 68 -11.1
D 36.4 68 -5.5
F 220.5 32 -4.4
F 36.4 32 -11.4
F 22.7 32 -7.5
G 73.5 32 -13.5
G 73.5 32 -8.0
G 36.4 32 -10.9
G 36.4 32 -10.1

　　从表4可见，不论在那种压缩机上使用合成润滑剂都比使用矿油基润滑剂降低了
电能的消耗。
    合成润滑剂的摩擦系数平均为矿油基润滑剂的60 %~70 %，这就导致了起动力矩
和噪音的降低。在美国南方卡罗里那纺织厂使用一台30HP旋转式压缩机，将ISO 68
矿油基压缩机油换成ISO 68双酯压缩机油。更换润滑油前后性能数据见表5。
表5

项目更换前更换后变化
电流（A） 85.0 78.6 -6.4
电压（V） 220 220 0
油槽温度　℃ 170 152 -18
排气温度　℃ 80 68 -12
噪音　ｄB 100 91 -3

    设备的功率因素为0.85，如果每年运行8000 h，每小时节约电能：6.4×220÷
0.85=1.657 kW·h。每年节约电能：1.657×8000=13256kW·h。一台小型压缩机使
用合成润滑剂每年节约13256 kW·h电能，如果是一个工厂，乃至一个国家都使用合
成润滑剂节约的电能是更可观的。13256kW·h电能=1300m3天然气=1.4 t原油=1
.8 t标准煤。
1.4 宽的操作温度范围
       合成润滑剂的粘度指数(VI)一般比矿油基润滑剂的高，其倾点比矿油基润滑剂
的低，见表6。
表6

润滑油粘度指数VI 倾点
矿油基压缩机油ＩＳＯ３２９６～１０２－１５～－３０
双酯压缩机油ＩＳＯ３２１３３ -55
ＰＡＯ基压缩机油ＩＳＯ３２ 166 -60
矿油基液压油ＩＳＯ４６９８～１０５－２５～－３０
ＰＡＯ基液压油ＩＳＯ４６ 137 -55

　　从表6可以看出，合成润滑剂具有宽的液体范围。这样就减少了随季节变化更换不同粘度等级油的必要，意味着减少了油的品种和用量，相应节约了费用。
2 使用合成润滑剂对生态环境的影响
　　近年人们来对地球环境保护的呼声愈来愈高，这种呼声以瑞典和德国为中心，法国、澳大利亚纷纷立法，制定标准，要求使用对环境无害的润滑剂。例如澳大利亚环境立法部门规定，从1992年5月1日起禁止使用矿油基链锯油。

2.1 废油处理对环境的影响
　　人们必须承认，润滑油有时会以种种方式进入河流、湖泊和海域。由于合成润滑剂是矿油基润滑剂寿命的10倍，所以使用合成润滑剂处理废油的费用仅为矿油基润滑剂的1/10。因为环境立法变得日益苛刻，石油基润滑剂处理废油的代价比合成润滑剂高得多。加拿大的某些使用者处理废油的费用与使用新油的费用一样多。据估计，加拿大至少40 %的废油要循环使用(重炼或再加工)。废油残余物不是非法倾倒就是作为燃料烧掉，这必然造成对环境的污染。所以使用合成润滑剂不但减少了废油的处理量和处理费用，也减少了对环境的污染。

2.2 合成润滑剂的生物降解性
　　不管废油或多或少，不管处理废油的技术手段多高，最后总有一定量的废油残余物进入土壤或水源。因此，润滑剂的生物降解性就显得很重要。欧洲协调委员会于1982年发布了CEC－L－32－T－82试验方法。这方法在欧洲已经成为评价润滑剂生物降解性的一个标准方法。用这个方法测定矿油基润滑剂的生物降解性大约为30%，而某些双酯和多元醇酯的生物降性超过90 %，低粘度的PAO的生物降解性为70 %~80%。

3 结束语
　　随着技术的不断发展，合成润滑剂日益显示出其更好的经济性能而愈来愈被重视。进入80年代，合成润滑剂的产量每年以[10 %]的速度增长。特别是近年来，人们对生态环境的关注，某些合成润滑剂由于具有可生物降解性，更有广阔的前途。

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