油的品质优与劣意味着什么？润滑油中水分对设备的危害有哪些？

油的品质优与劣意味着什么？油中水分对设备的危害有哪些？

 

什么是汽油，汽油是C4~C12烃类的混合物加上各种添加剂。这里面的文章很多，具体炼厂的终产品组分如何，添加剂究竟是什么等等。从个人观点，油的品质可以从以下几个方面进行讨论：1. 热量品质，即汽油的热值。既然汽油是一种混合物，那么不可避免的，同样的一升油，其内含的能量很可能是不同的。比如在美国，夏天的油会比冬天的油耐烧，不加乙醇的油要比加乙醇的油耐烧。吸入同样体积的油品，发动机单次循环所提供的能量也越大。2. 气化品质，即汽油的里德蒸汽压（37度饱和蒸汽压）。汽油发动机是一个气化－》点火－》燃烧的过程，是否能顺利气化足够的烃类，以达到最高的燃烧效率，是汽油能否充分燃烧的一个重要标准。一般来说，夏天温度高，汽油气化容易，冬天温度低，气化难。所以冬天的油需要比夏天的油更易挥发能才达到同样的燃烧充分程度。3. 抗震品质（辛烷值），这是我们平常讲的汽油标号的来源。汽油在 气化－》点火－》燃烧的过程中，会有爆燃现象。爆燃的主要原因是有些组分在高温压力条件下会过快燃烧或者自燃（与分子活化能有关，活化能越高，越不易自燃），导致点火过程不可控，不作功甚至反向作功，影响发动机的使用寿命。人们认为异辛烷的气化燃烧过程最为理想，约定其值为100,正庚烷较不理想而且易取得纯品作实验（注意正庚烷远不是最容易爆震的组分），所以其值为0,所有汽油混合物，如果它的燃烧性质越接近异辛烷，其辛烷值就越高，反之就越低。要提高辛烷值，主要可以通过添加铅剂，铊剂或者铬剂，很明显，这些剂都不怎么环保。加醇也可以提高辛烷值，且更环保，为今天的发达国家所推荐。3a. 我不太懂什么是发动机离心率。但从上面的讨论可以看出，如果发动机正常工况下压力较小，温度较低（当然是和其它发动机相比），则不必使用高标号油。反之，各种加压手段，多缸发动机，高转速环境下，就需要使用高标号油。内燃机也是一个很复杂的科学，在此不敢太多妄言。4. 环境品质，不用说，主要是排放各类污染物和气体的能力，当然是越小越好。5. 对机械友好的品质，主要是燃烧产生的细黑碳的产生，携带和去除能力。如果没有这个能力，积碳会逐渐占据发动机缸体体积，磨损机械。从以上讨论中可以看出，同样是汽油，其实内部不同很多。所以不同的品牌也利用添加剂在强调其不同的品质。比如shell的Vpower强调力量（单位热值）和干净（清除积碳）。chevron的techron也强调干净燃烧和清除积碳。

 

来自网友A的回复

 

以汽油为例，汽油品质可以大体分为使用和环保两个方面，使用品质这是硬杠杠，走在哪里都得过这一关，汽油发动机是点燃式发动机，发动机的压缩比越大，需要的牌号越高，但并不是牌号越高品质越好，它是鞋子与脚的关系。世界各地汽油品质的好坏主要体现在环保方面，环保意识强的地区，油品品质要求严格，燃烧后的尾气有害成份更少（主要是控制油品中硫和氮含量），整体来说，我国在这方面比欧美国家的执行标准低一个档次。

 

来自网友B的回复

 

油品品质的优劣有区别吗？区别很大。从开采到炼化油品对成品油品和炼化成本都有影响。不幸的是，中国，或者说亚洲地区的油，品质属于世界最差之一，好油在北欧，量产中等油在中东。好油开采出来炼化到成品油成本就低了，而且本身品质就好，而我们自己的油开采出来，所经历的炼化工艺都比人家多，成本自然就上去了，这里面的利益，咱老百姓说了不算……咱自己的油含水泥浆沥青硫等杂质比别人多，处理起来要靠提升炼化工艺才能得到好的成品油。幸运的是，我们有出高品质油的工艺，不幸的是，用不用咱老百姓说了不算……至于题主说的成品油的油品，在使用方面，确实区别很大，用好油对机械的保养和运行和使用寿命都有好处。

 

相关油液知识点：油品中的水分对设备齿轮箱的危害

 

润滑油中的水分是导致风电机组失效的一个主要因素。SKF科研人员发现，风电齿轮油中的水分含量达到1000ppm时，轴承的寿命会降低70%。另外，据美国再生能源实验室研究发现，齿轮箱的失效始于轴承，一旦轴承开始失效，其他的齿轮等部件也会出现相应的问题。所以为了使风电齿轮箱的使用寿命达到20年，必须严格控制风电齿轮油中的水分。美国齿轮箱制造协会标准规定，风电齿轮油中的水分要求在500ppm以下，但据最新研究表明，为了提高轴承的寿命，应将水分控制在150ppm以下，这样轴承寿命会提高到原来的2到3倍。

　　众所周知，新加注的风机齿轮箱润滑油中是没有水分的。那么水分从何而来，又是以什么形式存在的呢?当风机处于工作状态时，齿轮箱的工作温度将高达95摄氏度，但当停机时，齿轮箱将逐渐冷却时产生“呼吸”效应，导致并从空气中吸收水分或湿气。而风电齿轮油中的水分有三种存在形式：(1)溶解水(2)乳化水(3)游离水。

　　通常我们发现油品状态透亮，不浑浊时，水分都是以溶解水的状态存在。当溶解水达到饱和状态时，油品会出现浑浊，有时甚至呈现乳化状态，这时的水分称为乳化水。当呈现乳化状态的油中的水分继续增加时，油和水会分层，这时的水分称为游离水。

　　而齿轮箱中的水分是会随季节变化的。由于风电机组都安装在露天的环境下，因此油中的水分含量受阴雨天气的影响特别大，通常在梅雨季节时，润滑油中的水分含量会明显增加，等到干旱季节时，风电齿轮油中的水分又会明显降低。所以说在雨季更应该重视水分的监测。

　　风电齿轮油中水分的危害有很多，主要有以下六个方面(1)加快了抗氧剂的失效，进而加快了油品的氧化反应，增大润滑油酸值。同时，生成的胶状聚合物会堵塞过滤设备，形成油泥等。(2)由于水的低粘度和不可压缩性会降低润滑油的承载能力，从而导致在高载荷下，高压使水分变成过热蒸汽，过热蒸汽使得油离开摩擦表面，从而导致摩擦表面磨损。(3)加快油品的水解，尤其对于酯类润滑油，会导致生成相应的醇和酸，增加润滑油的酸值。(4)使润滑油中的添加剂失效，从而导致润滑油功能衰退，增加了摩擦磨损。(5)与某些添加剂反应生成凝胶，这些凝胶成团形成油泥来堵塞过滤设备。(6)使表面张力减小，从而使得空气更容易进入油中，增加了润滑油中的泡沫。

　　那么如何检测油中的水分呢?离线式测量方法有三种：(1)蒸馏法(2)傅里叶光谱法(3)卡尔费休法。蒸馏法的测试精度比较低，最低的测定值为300ppm，而且需要的油样比较多，不适合风电机组润滑油中水分的测试。傅里叶光谱法测试速度快，但是由于傅里叶测试比较敏感，影响结果的因素很多，所以结果准确度不高，也不适合风机中水分精确的测定。实验室中广泛采用的一种测试方法是卡尔费休法，它能测试准确到10ppm左右，适合风电齿轮油中的水分的测定。奥吉娜检测中心的水分测定仪为梅特勒-托利多全自动卡尔费休水分测定仪，它使用方便准确度高，能够满足风电润滑油水分测定的要求。

　　从润滑油配方设计出发控制水分的危害可以作以下三方面的工作：

　　第一、从基础油的选择入手，目前风电齿轮油使用合成类基础油，主要有PAO(聚α-烯烃)型、PAG(聚醚)型和P0E(聚酯)型。其中PAG和POE型的基础油容易吸收空气中的水分，并且与水反应发生水解，导致润滑油质量下降。所以PAO为基础油的风电齿轮油是目前被广泛认可的类型。

　　第二、 在风电齿轮油的配方设计中，特别在其中加入了抗乳化添加剂，这些添加剂的作用是，一旦水分进入齿轮箱后，能够使得油与水的尽快分离，确保齿轮箱轴承和齿轮的正常润滑。

　　第三、 同时考虑润滑油的抗水解能力，杜绝因水分进入后添加剂水解失效，从而导致摩擦副的摩擦磨损。

　　综上所述，水分是影响齿轮箱寿命的关键因素之一，希望可以通过本文引起广大风场技术人员对于齿轮箱润滑油水分指标的高度重视，加强对水分的日常监测，严格控制水分含量，确保风机的连续平稳运转。