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，使用壽命相對較長。

　　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)行潤滑，使用壽命長，能滿足普通礦物油型空壓機(jī)油無法承受的使用要求。

　　2.基礎(chǔ)油餾分應(yīng)該是窄的

　　通過對空壓機(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)性過大，輕組分提前離開工作部件，影響潤滑效果，而重組分由于揮發(fā)性差，在完成工作任務(wù)后無法快速離開工作部件，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

　　在動態(tài)潤滑條件下，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。粘度過低的潤滑油不容易形成足夠強(qiáng)的油膜，會加速磨損，縮短機(jī)器零件的使用壽命。反之，如果潤滑油粘度過高，內(nèi)耗會增加，空壓機(jī)比功率也會增加，從而使動力消耗和油耗增加，活塞環(huán)槽、氣閥、排氣道等部位會形成沉積物。因此，選擇合適的粘度是正確選擇空壓機(jī)油的首要問題。西安交通大學(xué)通過實(shí)驗(yàn)證明，在同類型空壓機(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，但零件磨損無明顯差異。因此，在保證潤滑的前提下，選擇合適粘度等級的油品對空壓機(jī)的節(jié)能和可靠運(yùn)行有著非常重要的影響。通過研究，西安交通大學(xué)總結(jié)了國內(nèi)各種往復(fù)式空氣壓縮機(jī)選擇最佳粘度等級空氣壓縮機(jī)油的規(guī)范，如表1和表2所示。

　　表1傳動機(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)燃的下限濃度時的溫度。如果閃點(diǎn)過值高，油餾分會很重，粘度會很高，瀝青質(zhì)含量會很高，這使得在使用過程中容易積碳。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。

　　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)過深度精制后，可以從潤滑油中去除。一般粘度低、深度精制的潤滑油殘?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)盡可能選用無灰添加劑。

　　目前，國內(nèi)外評價空壓機(jī)油積碳傾向的試驗(yàn)方法一般采用潤滑油老化特性測定法(GB/T 12709)和減壓蒸餾后殘?jiān)再|(zhì)測定法(GB 9168)。這兩種測試方法的測試條件都比較苛刻。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，潤滑油與氣缸活塞部分的熱壓縮空氣不斷接觸，會引起油品氧化分解，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，可能會自燃，有發(fā)生氣缸爆炸的危險。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，潤滑環(huán)境惡劣。當(dāng)石油產(chǎn)品在循環(huán)，使用時，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，造成過度磨損，降低了工作性能，甚至造成了氣缸爆炸的危險。因此，回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)油的氧化穩(wěn)定性是保證油長期安全使用的主要質(zhì)量指標(biāo)。國內(nèi)試驗(yàn)方法為GB/T 12581《汽輪機(jī)油氧化安定性測定方法》。

　　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，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?，油膜被破壞，?dǎo)致磨損。乳化油會分散灰塵、礫石和污泥，影響閥門的功能，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，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?？諌簷C(jī)油在啟動或降壓時，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，會造成嚴(yán)重的過載、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)、無機(jī)械雜質(zhì)和水分等。從而保證空壓機(jī)的長期安全運(yùn)行。

　　11、必須通過空壓機(jī)油的臺架試驗(yàn)

　　目前，德國， 美國， 英國， 日本等西方國家已經(jīng)對空壓機(jī)油進(jìn)行了臺架試驗(yàn)研究，探索通過實(shí)機(jī)試驗(yàn)評價空壓機(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)油臺架評價及選型技術(shù)研究”，得到了空壓機(jī)行業(yè)的認(rèn)可，并通過了中國石化公司的技術(shù)鑒定。本項(xiàng)目選取了2臺具有代表性的空壓機(jī)，即油積碳評價和壽命評價，建立了評價臺架，確定了評價方法。

　　臺架試驗(yàn)的主要內(nèi)容如下：1)評價臺主要參數(shù)見表3

　　表3評估平臺的主要參數(shù)

　　項(xiàng)目積碳趨勢評估試驗(yàn)機(jī)壽命評估試驗(yàn)機(jī)

　　WP110型單排兩級水冷

　　差動空氣壓縮機(jī)Z-0。2/10

　　單缸立式風(fēng)冷空氣壓縮機(jī)

　　排氣溫度，，1級，190 1級，2級，180 1200 2級

　　排氣壓力，MPa級。5 2 3級。010

　　壓力比1級6級2級511

　　轉(zhuǎn)速，r min-1970840

　　油耗，g h-1小于5且小于1。2

　　評估時間，h120600

　　2)積碳評價指標(biāo)

　　DAA級油積碳/19號空壓機(jī)油參考油積碳1

　　等級DAB油積碳/19號空氣壓縮機(jī)油參考油積碳1/5

　　3)生命評價指標(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%

　　上述評價基準(zhǔn)和評價方法已用于9家煉油廠空氣壓縮機(jī)油產(chǎn)品的質(zhì)量評價(見表4)。所提出的選型方法已在國內(nèi)數(shù)十家空壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和用戶中推廣使用。

　　表4 9種DAB油與HS-19油的積碳比率(gDAB/g19)

　　機(jī)油樣本號。123456789

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

　　該臺架評價方法能夠準(zhǔn)確可靠地評價不同配方的DAA和DAB級往復(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)的潤滑。但是天然氣會被油吸收，會降低油的粘度。因此，油的粘度等級一般高于同型號同壓力的空氣壓縮機(jī)所用的油。(中國空氣壓縮機(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物脂肪混合油也可以用來防止油膜被冷凝液的液體沖洗。

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

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

　　2、烴類氣體

　　這種氣體可以與礦物油溶解，從而降低油的粘度。聚合物烴類氣體在較低壓力下會冷凝，所以要考慮濕度，對潤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滑油混合。因此，需要使用粘性油來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，一般不用油潤滑。如果使用油潤滑，可以使用肥皂潤滑劑或乙醇肥皂溶液來提供必要的潤滑。

　　壓縮乙烯進(jìn)行高壓合成時，為避免潤滑油污染，影響產(chǎn)品性能和純度，應(yīng)使用無污染的合成油型空氣壓縮機(jī)油或液體石蠟作為潤滑油。例如，從日本進(jìn)口的30萬噸乙烯裝置中的兩臺高壓和超高壓空氣壓縮機(jī)所用的潤滑劑是分子量為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

　　惰性氣體一般對潤滑油沒有影響，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。

　　對于氬、氖、氦等稀有珍貴氣體，往往要求氣體中絕對沒有水，沒有任何油。因此，薄膜空氣壓縮機(jī)一般使用時不會出現(xiàn)氣缸潤滑問題。

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

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

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

　　聚-烯烴合成油可用作新型合成食品級螺桿空氣壓縮機(jī)的潤滑油。經(jīng)過兩次加氫，聚-烯烴油可以滿足食品級要求，經(jīng)口試驗(yàn)無毒，對皮膚和眼睛無刺激性，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，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。在選擇潤滑油時，最好選擇專用的CPI空壓機(jī)油。

　　4.化學(xué)活性氣體

　　這種氣體對潤滑油有影響，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)通常不用油潤滑，濃硫酸也用作潤滑劑。

　　硫化氫空氣壓縮機(jī)的潤滑系統(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)通常使用無油潤滑的空氣壓縮機(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。

　　壓縮一氧化二氮時不能使用帶有分散劑的重型發(fā)動機(jī)油，因?yàn)樘砑觿c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，由于二氧化硫是一種選擇性溶劑，它有助于分離出潤滑油中任何類似焦油的成分并將其沉淀出來。建議選用防銹抗氧化的汽輪機(jī)油，并經(jīng)常檢查油樣有無沉淀物。

　　氣體空氣壓縮機(jī)用油的選擇

　　空壓機(jī)潤滑劑的選擇取決于結(jié)構(gòu)類型、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。