某船备用润滑油易起泡原因分析及建议

李军丰

(91458部队装备部，海南 三亚 572021)

某船备用润滑油易起泡原因分析及建议

李军丰

(91458部队装备部，海南 三亚 572021)

文章针对某备用润滑油易产生难以消失气泡的故障现象，详细分析了润滑油起泡的危害，并采用水分分析、发射光谱分析和黏度分析等方法，系统论述了这种故障现象发生的可能原因，最后针对这类故障现象提出了解决方案，从而为类似故障现象的解决提供了可行性方案。

润滑油;气泡;水分;光谱;黏度

在实际油液监测工作中，我们发现某船备用润滑油极易产生气泡，且气泡稳定性非常好，黏度还比同型号的其它润滑油大，该润滑油牌号为CD40，具体情况见表1。

表1 某船备用润滑油与正常CD40润滑油情况比较

由表1可知，该船2个备用油柜中的润滑油可能存在故障隐患，因此，本文主要分析这些故障现象的危害、产生原因并提出处理建议。

1 润滑油起泡对柴油机的危害

如果润滑油在没有进入柴油机前，仅通过手摇振荡就产生较多难以消失的气泡，当润滑油在实际使用过程中，由于受机器振荡、搅拌等作用，必将使空气混入油中，并形成更多难以消失的气泡，从而使润滑油的流动性变坏，润滑性变差，甚至发生气阻而影响供油，使机件得不到润滑而磨损甚至烧结。泡沫产生的危害性如下[1-2]：①油品的散热性变差。油液表面集中大量气泡后形成一道隔热层，使其散热性变差，从而导致油温增高。②加剧氧化变质。油中有了气泡后，与空气接触面积增大，加上油温升高，因此加剧了油液的氧化变质，使油箱底部油泥淤积。③润滑油性能降低。含气泡润滑油吸入油泵，进入柴油机，活塞推动时产生抖动；油品氧化变质，使润滑性能降低，使机件得不到正常的润滑而发生磨损甚至烧结。④减小供油压力。由于润滑油中吸入气体，会使油液产生一定的可压缩性，从而使供油压力降低，造成供油不足，会增大柴油机的磨损或烧坏轴瓦。⑤使油的体积增大或产生假液面。如果所产生的气泡不能及时消失，就会使油的体积增大，严重时会从油箱中溢出，或使液面指示器指出假液面，不能及时发现是否缺油，影响正常的润滑。⑥缩短换油周期。润滑油起泡不及时处理，会引起设备噪声增大，机件磨损加快等一系列问题，为了解决这些不利因素，不得不缩短换油周期。⑦会使设备发生气蚀。由于润滑油中混入了大量的空气，会使设备发生气蚀。

2 润滑油起泡原因分析与排除

2.1 排除润滑油含水

在日常监测中发现，当润滑油振荡后颜色变白且含有较多气泡时，我们会怀疑其中是否进水，通过采用海军工程大学生产的水分现场快速检测仪和深圳亚泰光电技术有限公司生产的YPW-32精密水分仪测试，发现相关现象及数据如表2。

表2 3个不同油样水分分析现象及数据 μg/g

通过采用以上2个仪器进行测试，均说明左、右备用滑油柜中的润滑油不含水。

2.2 排除清净分散剂的影响

由于润滑油在使用过程中，会因为高温氧化而产生积碳、油泥和胶膜等产物，这些产物对柴油机的危害非常大，目前的解决方法是向其中提前加入清净分散剂，从而起到分散、清净、增溶和中和4个作用。然而，因为清净分散剂属于表面活性物质，过多的清净分散剂会导致润滑油容易产生难以消失的泡沫，尤其是柴油机润滑油产生泡沫的现象更加普遍。

然而在我国常用的清净分散剂主要是含金属盐的有灰清净分散剂，它虽然种类很多，但主要成分分别为中灰分石油磺酸钙、高灰分石油磺酸钙、高碱度石油磺酸钙、烷基酚钡和烷基水杨酸钙等。因此我们可以通过超谱-M型发射光谱仪对润滑油中的钙、钡这2种金属元素含量进行分析，查看是否存在因清净分散剂含量过高而导致气泡产生的原因，表3为3种润滑油的原子发射光谱分析数据。

由表3可知，左、右备用油柜中的润滑油中除镁元素有所增加外，其他金属元素均没有明显变化，尤其是清净分散剂中常含有的钙和钡这2种元素，可以排除左、右备用油柜中的润滑油中含有过量的清净分散剂。

表3 3种润滑油原子发射光谱分析数据 μg/g

2.3 排除油液中混入其他成分

一般情况下，当润滑油中混入了其他油品，如防冻液、冷却液等，就会产生气泡。但是目前国内使用的防冻液主要有乙二醇—水、酒精—水、甘油—水等，虽然备用油柜中的新润滑油可能在上级供油单位储存或运输的过程中混入了防冻液[3]，但是由于防冻液中主要成分是水，根据2.1可知，新润滑油中含水较少，可初步排除防冻液的影响。

目前我们使用的冷却液主要是由10%的HG-KB改进型缓蚀剂与90%的符合要求的清洁水混合而成，虽然备用油柜中的润滑油也可能在储运或运输过程中混入了冷却液，但是如果混入了冷却液，则这些润滑油中应该含有较多的水分，这与水分含量检测结果不符；另外，由于缓蚀剂中一般都含有较多钠元素，混入了冷却液的润滑油在进行光谱分析时，其钠元素含量应该有较大幅度增加，而镁元素含量变化不大，而由表3可知，这2瓶润滑油中钠元素含量变化不大，反而镁元素含量有所增加，可以排除润滑油中混入了冷却液。

2.4 黏度过大

由研究可知，润滑油黏度过大是导致其易产生气泡的原因之一[4]。于是分别采用V8038快速油黏度计和S-FLOW850型自动黏度计对这3种润滑油在室温下和100 ℃条件下的运动黏度进行测试，具体数据见表4。

由表4可知，左、右备用油柜中的润滑油容易产生气泡的原因与其黏度较大有关，但是这应该不是气泡难于消失的主要原因，因为日常监测中，我们发现一些使用过的润滑油黏度也很大，但是振荡后气泡消失时间不会需要这么久。

表4 3种润滑油在不同情况下的黏度测试数据

2.5 消泡剂失效

通常情况下，为了提高润滑油的抗泡性，通常向润滑油中加入表面张力较小的消泡剂，常用的消泡剂是二甲基硅油[5]。当消泡剂失效时，润滑油就易于产生难以消失的气泡，这可能是左、右滑油柜中润滑油易于产生难以消失的气泡的主要原因。其一是含有二甲基硅油的消泡剂具有油溶性差和难分散的缺点，不一定能起到应有的作用；其二是含有二甲基硅油的消泡剂稳定性不高，若长期放置润滑油，其消泡剂容易分解。通过与供油单位交流得知，该润滑油是从油罐底部抽出提供给该船的，而且同一油灌中先前提供给其他船舶的润滑油未出现类似情况，这就可能因灌底的润滑油长期放置导致消泡剂失效。

3 结论及建议

综合分析以上情况可知，该润滑油易于产生难于消失气泡的原因主要可能是消泡剂失效，次要原因可能是润滑油黏度过大，针对这2种原因，建议分别采取如下2种方法解决。

1)针对可能存在的消泡剂失效的问题。可以加入大量的消泡剂或更换消泡剂种类来予以解决。①加入大量二甲基硅油，先将硅油按1∶10的比例溶于煤油中，经充分搅拌后加入润滑油中，二甲基硅油的添加量为5～10 μg/g；②加入非硅型消泡剂。如欧美等发达国家已大量使用非硅型消泡剂，如美国的LZ889、英国的PC1244等，近年来我国也开始使用“上902”非硅型消泡剂。

2)针对黏度过大的问题。应选用同一厂家、同一型号的较小黏度的润滑油来掺兑调和，使其黏度适中。

[1] 安琦, 周银生, 顾大强.润滑油混入气泡后对滑动轴承耗油量的影响[J]. 机械科学与技术, 1997, 16(1): 13-16.

[2] 吴春裕.润滑油气泡对增压器轴承的危害[J]. 内燃机工程, 2003, 24(2): 83-84.

[3] 关子杰, 钟光飞.润滑油应用与采购指南[M]. 北京：中国石化出版社, 2005.

[4] 邹先瑞.润滑油起泡原因、危害和处理[J]. 山西机械, 2001(增刊)：164-165.

[5] 袁汝康.原料气压缩机润滑油气泡原因分析及处理[J].贵州化工, 2002, 27(5): 48-49.

Aiming at a kind of new marine lubricating oil prone to producing air bubbles which are difficult to disappear,the danger of air bubbles in lubricating oil is analyzed in detail with water analysis,emission spectrum analysis and viscosity analysis.The possible reason for this phenomenon is discussed systematically.At last,the suggestions and the feasibility scheme are put forward to solve some similar problems.

lubricating oil;air bubbles;water;spectrum analysis;viscosity

李军丰(1976-)，男,湖北荆门人,工程师,硕士,主要从事舰船装备管理与维修工作.

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.06.007

2016-07-21