螺桿式空氣壓縮機(jī)油的性能要求

　　空壓機(jī)油是空壓機(jī)日常使用中不可缺少的。具有潤(rùn)滑、冷卻、防銹、清洗、密封和緩沖功能。因此，空壓機(jī)油的性能直接影響空壓機(jī)的正常運(yùn)行和使用壽命。

　　1.基礎(chǔ)油的質(zhì)量要高

　　空壓機(jī)油的基礎(chǔ)油可分為礦物油型和合成油型。在礦物油型空氣壓縮機(jī)油的生產(chǎn)中，基礎(chǔ)油是通過(guò)溶劑精制、溶劑脫蠟、加氫或白土補(bǔ)充精制得到的，然后與各種添加劑混合。

　　空壓機(jī)油的基礎(chǔ)油一般占成品油的95%以上，所以基礎(chǔ)油的質(zhì)量直接關(guān)系到空壓機(jī)油成品油的質(zhì)量水平，而基礎(chǔ)油的質(zhì)量直接關(guān)系到其精煉深度。深度精制的基礎(chǔ)油重芳烴和膠質(zhì)含量較少。殘?zhí)康?，抗氧化敏感性好，基礎(chǔ)油質(zhì)量高，空壓機(jī)系統(tǒng)積碳傾向低，油水分離好，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。

　　合成基礎(chǔ)油是由化學(xué)合成得到的有機(jī)液體基礎(chǔ)油，再經(jīng)調(diào)和或添加各種添加劑制成的潤(rùn)滑油。其基礎(chǔ)油多為聚合物或高分子有機(jī)化合物。合成油有很多種。用作空氣壓縮機(jī)油的合成油主要包括合成烴(聚-烯烴)、有機(jī)酯(二酯)、聚亞烷-based二醇、氟硅油和磷酸酯。合成油型空壓機(jī)油的價(jià)格比礦物油型空壓機(jī)油貴很多，但合成油的綜合經(jīng)濟(jì)效益仍超過(guò)普通礦物油。具有氧化穩(wěn)定性，積碳傾向小，能在普通礦物油的溫度范圍之外進(jìn)行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)，能滿(mǎn)足普通礦物油型空壓機(jī)油無(wú)法承受的使用要求。

　　2.基礎(chǔ)油餾分應(yīng)該是窄的

　　通過(guò)對(duì)空壓機(jī)油工作條件的研究，認(rèn)為改善基礎(chǔ)油組成是提高空壓機(jī)油質(zhì)量的關(guān)鍵因素。輕、重組分混合的空壓機(jī)油注入空壓機(jī)氣缸后，由于揮發(fā)性過(guò)大，輕組分提前離開(kāi)工作部件，影響潤(rùn)滑效果，而重組分由于揮發(fā)性差，在完成工作任務(wù)后無(wú)法快速離開(kāi)工作部件，久而久之在熱和氧氣的作用下，容易產(chǎn)生積碳。因此，在這種工況下，潤(rùn)滑油應(yīng)選擇窄餾分的組分油，不應(yīng)選擇混合餾分的組分油。

　　19號(hào)空壓機(jī)油是用含有大量殘?jiān)煞值膶掟s分油制備的，使用中空壓機(jī)積碳量大。因此，為了提高空壓機(jī)油的質(zhì)量，應(yīng)去除19號(hào)空壓機(jī)油中的殘?jiān)煞?，選擇窄餾分基礎(chǔ)油。

　　3.粘度應(yīng)該合適

　　在動(dòng)態(tài)潤(rùn)滑條件下，油膜厚度隨著油粘度的增加而增加，但摩擦力也隨著油粘度的增加而增加。粘度過(guò)低的潤(rùn)滑油不容易形成足夠強(qiáng)的油膜，會(huì)加速磨損，縮短機(jī)器零件的使用壽命。反之，如果潤(rùn)滑油粘度過(guò)高，內(nèi)耗會(huì)增加，空壓機(jī)比功率也會(huì)增加，從而使動(dòng)力消耗和油耗增加，活塞環(huán)槽、氣閥、排氣道等部位會(huì)形成沉積物。因此，選擇合適的粘度是正確選擇空壓機(jī)油的首要問(wèn)題。西安交通大學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，在同類(lèi)型空壓機(jī)上使用相同的試驗(yàn)條件，使用粘度較低的油比使用粘度較高的油，空壓機(jī)的比功率最多可降低10%左右，但零件磨損無(wú)明顯差異。因此，在保證潤(rùn)滑的前提下，選擇合適粘度等級(jí)的油品對(duì)空壓機(jī)的節(jié)能和可靠運(yùn)行有著非常重要的影響。通過(guò)研究，西安交通大學(xué)總結(jié)了國(guó)內(nèi)各種往復(fù)式空氣壓縮機(jī)選擇最佳粘度等級(jí)空氣壓縮機(jī)油的規(guī)范，如表1和表2所示。

　　表1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選油表(供參考)

　　活塞力，冬季和夏季千牛

　　35N32、N46N46、N68

　　大于35N32，N46N68

　　表2氣缸零件選油表(供參考)

　　冬夏季排氣壓力，兆帕

　　1N46、N68N68、N100

　　1-10N68、N100N100、N150

　　10-40N100、N150N150(N220)

　　4.良好的粘溫性能

　　噴油內(nèi)冷旋轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中反復(fù)加熱和冷卻。因此要求油的粘度不要因溫度變化而變化太大，要有良好的粘溫性能。精制空氣壓縮機(jī)油的粘度指數(shù)在90以上。

　　5.閃點(diǎn)應(yīng)該合適

　　閃點(diǎn)是指油在大氣壓下加熱形成的蒸氣壓達(dá)到明火點(diǎn)燃的下限濃度時(shí)的溫度。如果閃點(diǎn)過(guò)值高，油餾分會(huì)很重，粘度會(huì)很高，瀝青質(zhì)含量會(huì)很高，這使得在使用過(guò)程中容易積碳。如果單方面追求高閃點(diǎn)的空壓機(jī)油，就會(huì)成為不安全因素。所以空壓機(jī)油的閃點(diǎn)要合適。

　　閃點(diǎn)只是用油的安全指標(biāo)之一，空壓機(jī)油閃點(diǎn)一般控制在200以上即可安全使用。

　　6.積碳的趨勢(shì)應(yīng)該很小

　　空壓機(jī)油的抗積碳傾向?qū)諌簷C(jī)油的可靠運(yùn)行至關(guān)重要。在實(shí)際工業(yè)使用中，大中型空壓機(jī)因積碳起火爆炸的情況并不少見(jiàn)。

　　油品中易形成殘?zhí)康闹饕镔|(zhì)是瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和多環(huán)芳烴的復(fù)合物。以上大部分物質(zhì)經(jīng)過(guò)深度精制后，可以從潤(rùn)滑油中去除。一般粘度低、深度精制的潤(rùn)滑油殘?zhí)恐档?，使用中不易積碳。因此，優(yōu)質(zhì)的L-DAB空壓機(jī)油應(yīng)選擇無(wú)殘留的深度精制窄餾分基礎(chǔ)油(光亮油)。添加劑也應(yīng)盡可能選用無(wú)灰添加劑。

　　目前，國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)空壓機(jī)油積碳傾向的試驗(yàn)方法一般采用潤(rùn)滑油老化特性測(cè)定法(GB/T 12709)和減壓蒸餾后殘?jiān)再|(zhì)測(cè)定法(GB 9168)。這兩種測(cè)試方法的測(cè)試條件都比較苛刻。如果油品精煉深度不夠，或者油品含有殘油(光亮油)或選用灰分添加劑，很難達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　7.出色的氧化穩(wěn)定性

　　根據(jù)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的工作條件，潤(rùn)滑油與氣缸活塞部分的熱壓縮空氣不斷接觸，會(huì)引起油品氧化分解，生成膠體和各種酸性物質(zhì)。如果有磨損的金屬雜質(zhì)，更容易引起氧化。當(dāng)分解后的油氣在壓縮氣缸內(nèi)與氧氣混合到一定濃度和溫度時(shí)，可能會(huì)自燃，有發(fā)生氣缸爆炸的危險(xiǎn)。因此，往復(fù)式空壓機(jī)油的氧化穩(wěn)定性是保證油品質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。根據(jù)旋轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)的工作條件，潤(rùn)滑環(huán)境惡劣。當(dāng)石油產(chǎn)品在循環(huán)，使用時(shí)，它們很容易被氧化和變質(zhì)，產(chǎn)生各種酸、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等。這使得油品顏色變深，酸值變高，粘度變高并出現(xiàn)沉積物，從而降低了油品的注入量，提高了油品和機(jī)器的溫度，造成過(guò)度磨損，降低了工作性能，甚至造成了氣缸爆炸的危險(xiǎn)。因此，回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)油的氧化穩(wěn)定性是保證油長(zhǎng)期安全使用的主要質(zhì)量指標(biāo)。國(guó)內(nèi)試驗(yàn)方法為GB/T 12581《汽輪機(jī)油氧化安定性測(cè)定方法》。

　　8.它不腐蝕金屬，具有良好的防銹性能

　　空壓機(jī)油冷部件的材料為銅或銅金屬，容易被腐蝕，導(dǎo)致油品過(guò)早氧化變化變質(zhì)，產(chǎn)生油泥。這就要求油品要有良好的耐腐蝕性。

　　空氣中的水分易在間歇運(yùn)行的空氣壓縮機(jī)氣缸中冷卻，這不利于潤(rùn)滑，并可能導(dǎo)致磨損和腐蝕。要求空壓機(jī)油具有良好的防腐效果。

　　9.良好的油水分離

　　空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，不斷遇到空氣中的冷凝水，劇烈攪拌，容易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，導(dǎo)致油氣分離不清，油耗增加。因?yàn)橛捅蝗榛湍け黄茐?，?dǎo)致磨損。乳化油會(huì)分散灰塵、礫石和污泥，影響閥門(mén)的功能，增加摩擦、磨損和氧化。因此，優(yōu)質(zhì)的空壓機(jī)油具有良好的抗乳化性能和油水分離性能。

　　10.優(yōu)異的消泡性能

　　當(dāng)在循環(huán)，使用旋轉(zhuǎn)式空氣壓縮機(jī)油時(shí)，循環(huán)速度很快，這意味著油處于劇烈攪拌的狀態(tài)，并且容易產(chǎn)生泡沫。空壓機(jī)油在啟動(dòng)或降壓時(shí)，油池中的油容易起泡，大量的油泡涌入油氣分離器，增加了阻力和油耗，會(huì)造成嚴(yán)重的過(guò)載、超溫等異?，F(xiàn)象。因此，優(yōu)秀的回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)油都添加了防泡沫添加劑，以保證油品具有較小的泡沫傾向(即發(fā)泡性)和良好的泡沫穩(wěn)定性(即消泡性)。此外，要求油品具有低揮發(fā)性、合適的傾點(diǎn)、無(wú)機(jī)械雜質(zhì)和水分等。從而保證空壓機(jī)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

　　11、必須通過(guò)空壓機(jī)油的臺(tái)架試驗(yàn)

　　目前，德國(guó)， 美國(guó)， 英國(guó)， 日本等西方國(guó)家已經(jīng)對(duì)空壓機(jī)油進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)研究，探索通過(guò)實(shí)機(jī)試驗(yàn)評(píng)價(jià)空壓機(jī)油積碳傾向和使用壽命。由西安交通大學(xué)承擔(dān)，上海703研究所、錦西煉化總廠參與的“往復(fù)式空壓機(jī)油臺(tái)架評(píng)價(jià)及選型技術(shù)研究”，得到了空壓機(jī)行業(yè)的認(rèn)可，并通過(guò)了中國(guó)石化公司的技術(shù)鑒定。本項(xiàng)目選取了2臺(tái)具有代表性的空壓機(jī)，即油積碳評(píng)價(jià)和壽命評(píng)價(jià)，建立了評(píng)價(jià)臺(tái)架，確定了評(píng)價(jià)方法。

　　臺(tái)架試驗(yàn)的主要內(nèi)容如下：1)評(píng)價(jià)臺(tái)主要參數(shù)見(jiàn)表3

　　表3評(píng)估平臺(tái)的主要參數(shù)

　　項(xiàng)目積碳趨勢(shì)評(píng)估試驗(yàn)機(jī)壽命評(píng)估試驗(yàn)機(jī)

　　WP110型單排兩級(jí)水冷

　　差動(dòng)空氣壓縮機(jī)Z-0。2/10

　　單缸立式風(fēng)冷空氣壓縮機(jī)

　　排氣溫度，，1級(jí)，190 1級(jí)，2級(jí)，180 1200 2級(jí)

　　排氣壓力，MPa級(jí)。5 2 3級(jí)。010

　　壓力比1級(jí)6級(jí)2級(jí)511

　　轉(zhuǎn)速，r min-1970840

　　油耗，g h-1小于5且小于1。2

　　評(píng)估時(shí)間，h120600

　　2)積碳評(píng)價(jià)指標(biāo)

　　DAA級(jí)油積碳/19號(hào)空壓機(jī)油參考油積碳1

　　等級(jí)DAB油積碳/19號(hào)空氣壓縮機(jī)油參考油積碳1/5

　　3)生命評(píng)價(jià)指標(biāo)

　　酸值變化小于0。15兆歐/克

　　粘度變化小于10%

　　重復(fù)性誤差小于15%

　　上述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法已用于9家煉油廠空氣壓縮機(jī)油產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)(見(jiàn)表4)。所提出的選型方法已在國(guó)內(nèi)數(shù)十家空壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和用戶(hù)中推廣使用。

　　表4 9種DAB油與HS-19油的積碳比率(gDAB/g19)

　　機(jī)油樣本號(hào)。123456789

　　積碳比例為1/101/1。51/91/121/3。71/7。51/51/141/4。五

　　該臺(tái)架評(píng)價(jià)方法能夠準(zhǔn)確可靠地評(píng)價(jià)不同配方的DAA和DAB級(jí)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)油的實(shí)際性能。

　　氣體空氣壓縮機(jī)油的性能要求

　　1.天然氣

　　礦物油型空氣壓縮機(jī)油一般用于天然氣空氣壓縮機(jī)的潤(rùn)滑。但是天然氣會(huì)被油吸收，會(huì)降低油的粘度。因此，油的粘度等級(jí)一般高于同型號(hào)同壓力的空氣壓縮機(jī)所用的油。(中國(guó)空氣壓縮機(jī)網(wǎng)?？讈喖?com)

　　不同天然氣中乙烷以上的可凝物含量，干氣在2-13毫升/立方米范圍內(nèi)，貧氣在13-40毫升/立方米范圍內(nèi)，濕氣在40-54毫升/立方米范圍內(nèi)。

　　對(duì)于濕氣或貧氣，建議在空氣壓縮機(jī)中加入3%-5%的脂肪油。10%-20%的脂肪油可以與高濕度混合，5%-8%的不溶性植物油非敏感脂肪或動(dòng)物脂肪混合油也可以用來(lái)防止油膜被冷凝液的液體沖洗。

　　SAE 30重型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油最適合含硫氣體。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)一起使用的設(shè)備，可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)使用的相同潤(rùn)滑油來(lái)保護(hù)設(shè)備免受含硫氣體的腐蝕。

　　七點(diǎn)。當(dāng)壓力高于5MPa時(shí)，含硫氣體使用SAE 50或SAE 60重型發(fā)動(dòng)機(jī)油。

　　2、烴類(lèi)氣體

　　這種氣體可以與礦物油溶解，從而降低油的粘度。聚合物烴類(lèi)氣體在較低壓力下會(huì)冷凝，所以要考慮濕度，對(duì)潤(rùn)滑油的要求與天然氣相同。丙烷、丁烷、乙烯和丁二烯等氣體很容易與油和稀潤(rùn)滑油混合。因此，需要使用粘性油來(lái)抵抗氣體及其冷凝物的稀釋和沖洗的影響。

　　純度極高的壓縮氣體，如丙烷，一般不用油潤(rùn)滑。如果使用油潤(rùn)滑，可以使用肥皂潤(rùn)滑劑或乙醇肥皂溶液來(lái)提供必要的潤(rùn)滑。

　　壓縮乙烯進(jìn)行高壓合成時(shí)，為避免潤(rùn)滑油污染，影響產(chǎn)品性能和純度，應(yīng)使用無(wú)污染的合成油型空氣壓縮機(jī)油或液體石蠟作為潤(rùn)滑油。例如，從日本進(jìn)口的30萬(wàn)噸乙烯裝置中的兩臺(tái)高壓和超高壓空氣壓縮機(jī)所用的潤(rùn)滑劑是分子量為1500的聚異丁烯。

　　焦?fàn)t煤氣多為氫氣合格的甲烷，氣體不純，一般采用離心式空壓機(jī)。往復(fù)式空壓機(jī)可選用DAA 100或DAA 150空壓機(jī)油。

　　3.惰性氣體

　　惰性氣體一般對(duì)潤(rùn)滑油沒(méi)有影響，氫氣和氮?dú)饪梢允褂门c壓縮干燥空氣相同的空氣壓縮機(jī)油。

　　對(duì)于氬、氖、氦等稀有珍貴氣體，往往要求氣體中絕對(duì)沒(méi)有水，沒(méi)有任何油。因此，薄膜空氣壓縮機(jī)一般使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)氣缸潤(rùn)滑問(wèn)題。

　　二氧化碳和一氧化碳與礦物油互溶，會(huì)降低油的粘度。如果有水，也會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的碳酸。因此，在保持干燥的同時(shí)，應(yīng)選擇粘度更高的潤(rùn)滑油，以減少油氣攜帶。

　　壓縮二氧化碳介質(zhì)的潤(rùn)滑油粘度一般不低于含有添加劑的SAE 50油，壓力為14MPa時(shí)使用SAE 40油。

　　二氧化碳和油混合會(huì)污染氣體。當(dāng)氣體用于加工食品或不允許污染時(shí)，應(yīng)使用液體石蠟或乙醇肥皂作為潤(rùn)滑劑。

　　聚-烯烴合成油可用作新型合成食品級(jí)螺桿空氣壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油。經(jīng)過(guò)兩次加氫，聚-烯烴油可以滿(mǎn)足食品級(jí)要求，經(jīng)口試驗(yàn)無(wú)毒，對(duì)皮膚和眼睛無(wú)刺激性，符合工業(yè)白油規(guī)格。

　　當(dāng)使用離心式空氣壓縮機(jī)壓縮氨或合成氣(通常含有大量氨)時(shí)，系統(tǒng)必須保持干燥，以盡量減少油和輸送氣體之間的接觸。因?yàn)樵谒拇嬖谙?，氨與油的酸性氧化物反應(yīng)形成沉淀物。在選擇潤(rùn)滑油時(shí)，最好選擇專(zhuān)用的CPI空壓機(jī)油。

　　4.化學(xué)活性氣體

　　這種氣體對(duì)潤(rùn)滑油有影響，要慎重考慮。

　　氯和氯化氫在一定條件下可以與碳?xì)浠衔锓磻?yīng)，礦物油不能使用。這種氣體的空氣壓縮機(jī)通常不用油潤(rùn)滑，濃硫酸也用作潤(rùn)滑劑。

　　硫化氫空氣壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和氣缸應(yīng)保持干燥。如果有濕氣，氣體腐蝕性很強(qiáng)，潤(rùn)滑油的選擇與壓縮濕空氣相同。建議使用抗氧化防銹的汽輪機(jī)油。

　　氧氣空氣壓縮機(jī)通常使用無(wú)油潤(rùn)滑的空氣壓縮機(jī)。氧化亞氮和二氧化硫可以與油混合，這將降低油的粘度。因此，應(yīng)使用粘度較高的潤(rùn)滑油，如CPCPI-1515系列：CPI-1515-68，CPI-1515-100，CPI-1515-150，CPI-1515-220，CPI-1515-320。

　　壓縮一氧化二氮時(shí)不能使用帶有分散劑的重型發(fā)動(dòng)機(jī)油，因?yàn)樘砑觿?huì)與可能產(chǎn)生的硝酸反應(yīng)并產(chǎn)生大量沉積物。

　　當(dāng)二氧化硫被壓縮時(shí)，由于二氧化硫是一種選擇性溶劑，它有助于分離出潤(rùn)滑油中任何類(lèi)似焦油的成分并將其沉淀出來(lái)。建議選用防銹抗氧化的汽輪機(jī)油，并經(jīng)常檢查油樣有無(wú)沉淀物。

　　氣體空氣壓縮機(jī)用油的選擇

　　空壓機(jī)潤(rùn)滑劑的選擇取決于結(jié)構(gòu)類(lèi)型、工作參數(shù)(壓縮比、排氣壓力和排氣溫度等)等多種因素。)和壓縮氣體的性質(zhì)等。活塞式空氣壓縮機(jī)的工作條件比較苛刻，潤(rùn)滑劑的選擇也比較嚴(yán)格，這里就著重介紹一下。

CPI合成冷凍機(jī)油系列：

Solest系列：Solest 31-HE，Solest LT-32，Solest 46，Solest 68，Solest 170，Solest 120，Solest 170，Solest 220，Solest 370。

CPI-4214系列：CPI-4214-85，CPI-4214-150，CPI-4214-320。

CPI-4700系列：CPI-4700-32， CPI-4700-68，CPI-4700-100。

CPI-4600系列：CPI-4600-68，CPI-4600-100。

CPI-1009系列：CPI-1009-32，CPI-1009-68，CPI-1009-100。

CPI1507系列：CPI-1507-32，CPI-1507-68，CPI-1507-100.

CPI-1515系列：CPI-1515-68，CPI-1515-100，CPI-1515-150，CPI-1515-220，CPI-1515-320，。

CPI-1516系列：CPI-1516-68，CP-1516-85，CP-1516-100，CPI-1516-150，CPI-1516-220。

RPAG系列：CPI-RPAG-68，CPI-RPAG-100，CPI-RPAG-125。

CPI-2932AH等：CPI-2931A，CPI-2922E，CPI-2932AH，CPI-2910E，CPI-2915AS，CPI-2915E。