L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油开发与应用

孙风成

(烟台恒邦化工有限公司，山东 烟台 246117)

L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油开发与应用

孙风成

(烟台恒邦化工有限公司，山东 烟台 246117)

文章研制开发的L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油, 通过基础油以及添加剂的筛选及性能考察，确定了最优的基础油及添加剂的组成及配比比例，形成的最终产品，倾点较低，黏度指数高，闪点高，抗氧化性能好，机械杂质小，酸值低，抗泡性能好，抗乳化性能及旋转氧氮性能佳，可通过性能检测及应用考察，目前已经在多台大型螺杆压缩机的实际应用中取代复盛螺杆压缩机高级冷却液，通过6000 h的多次跟踪取样，各换油指标数据变化平缓，远远没有达到换油要求，取得了良好的使用效果，研制油品成本远远低于复盛螺杆压缩机高级冷却液，能够节省成本50%以上，具有良好的经济效益。

L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油;性能;成本

0 引言

压缩机是一种复杂的机械设备，工作时，各个子部件协调运转，将原动机的动能转化成气体的压力能，实现气体的压缩和输送，经过不懈的理论研究和技术更新，压缩机行业发展日新月异，迅猛非常。新的压缩机正朝着高速、重负荷、高热强度方向发展，压缩机油作为压缩机的保护伞，对其性能要求也越来越苛刻，由于原来的一些压缩机油存在着某些性能问题如：易结焦性，氧化性能差等，压缩机着火爆炸事故经常发生，所以一些专用油应运而成，价格昂贵，为解决这些问题着手开发了一种回转式(螺杆)空气压缩机油，用于复盛空气压缩机，代替复盛空压机高级冷却液，进行了6000 h跟踪试验，效果良好，成本大大降低。

1 压缩机分类

压缩机是一种机械动力设备，用以提高气体的压力和输送气体。随着技术的进步，压缩机的作用越来越显著，压缩机的种类繁多，结构形式多样，其分类也有多种方式，主要根据压缩气体方式,排气压力，排气量等的不同进行分类。

压缩机按压缩方式分类[1]：容积式(其中容积式分为：往复式和回转式)；速度式。

压缩机按排气压力分：低压压缩机;中压压缩机；高压压缩机；超高压压缩机。

压缩机按排量和功率分类：微型压缩机；小型压缩机；中型压缩机；大型压缩机。

2 压缩机油的分类

压缩机油从属于《润滑剂和有关产品(L类)的分类》的第九部分：D组(即GB 7631.9-2014)见表1。

3 压缩机油的作用

压缩机油作为压缩机的保护伞，主要起到以下方面的作用：冷却、密封、润滑、防锈。

4 L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油的应用

目前恒邦化工有限公司拥有螺杆压缩机3台，用途为自备电厂吹风雾化，型号为SCREW AIR COMPRESSOR螺杆式空气压缩机，生产厂家为复盛公司，是一种双轴容积式回转型压缩机，进气口开于机壳上端，排气口位于下部，排气温度75～90 ℃。排汽压力 0.75 MPa，排风量 30 m3/min，属于中型空气压缩机。

以前使用的压缩机油为复盛螺杆压缩机专用冷却液，价格昂贵，为了节省成本，我们自主开发了适用于代替本设备专用油的压缩机油，并申请了企业标准，效果理想，成本大大降低。

5 L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油性能

自主开发的螺杆空气压缩机油是由高质量基础油，并加有抗氧、抗磨、防锈等添加剂调制而成，满足Q/0612HBH010 L-DAH回转式(螺杆)空气压缩机油技术要求，产品具优异的抗氧化、抗腐蚀、防锈、抗磨性能，适合各种中、重负荷螺杆式空气压缩机的冷却和润滑。

5.1基础油的选择

所谓润滑油基础油，一般是指没有加入添加剂的润滑油基本调合组分。在润滑油配方设计中，基础油占的比例高达80%～95%，是配方设计中的基础，对研制油的基本性质起着决定性的作用。所选取的基础油为GTL430，是由壳牌公司采用其GTL技术，从天然气中生产而成的杂质少、性能好的基础油，具体指标见表2。

表2 壳牌GTL基础油的典型数据

5.2添加剂的选择

润滑油是由基础油和添加剂通过调合得到的，其中基础油是根本，添加剂是关键，基础油组分具有自身的局限性，为了满足实际应用的需求，除了选择合适的基础油外，还需在基础油中加入适量的添加剂，用以改善或提高润滑油的性能。

根据产品理化性能要求与实际需要，在进行添加剂配方研究时，重点考察了无灰抗磨剂A和B，金属减活剂C和D,胺型抗氧剂E与酚型抗氧剂F，防锈剂G与H，抗泡剂K。

(1)无灰抗磨剂的筛选及复配

选择了无灰抗磨剂A与B，进行了不同剂量的考察及复配，其抗磨性能的考察结果见表3。

表3 无灰抗磨剂的考察

由表3可以看出无灰抗磨剂A与B复配效果最好，复配比例为A： 0.2%，B：0.3%，此时的失效负荷和磨斑直径都达到最佳值。

(2)金属减活剂的筛选和复配

选择了金属减活剂C与D，进行了不同剂量的考察及复配,结果见表4。

表4 金属减活剂的性能考察

由表4可以看出，金属减活剂C，在加入量为0.01%的时候效果最好。

(3)抗氧剂的筛选与复配

选择了胺型抗氧剂及酚型抗氧剂，进行了不同剂量考察及复配，结果见表5。

表5 抗氧剂的性能考察

由表5可以看出胺型抗氧剂E与酚型抗氧剂F复配效果好，最佳比例为胺型抗氧剂E 0.3%，酚型抗氧剂F 0.2%，旋转氧弹可以达到2080 min。

(4)防锈剂的筛选

选择了防锈剂G与H，进行了防锈性能的考察，结果见表6。

表6 防锈性能的考察

由表6结果表明，防锈剂选用酸性防锈剂H，加入量为0.02%时效果最好。

(5)抗泡剂K加量的确定

抗泡剂加量的确定见表7。

表7 抗泡性能的考察

由表7可以看出，抗泡剂K加入量为30 μg/g时结果最佳，40 μg/g与50 μg/g抗泡性没有改变，且出现浑浊现象。

5.3L-DAH空气压缩机油全配方的确定及性能

通过对基础油及添加剂的筛选，最终确定的配方组成见表8。

表8 L-DAH空气压缩机油全配方的组成

对复盛螺杆空压机高级冷却液与开发的L-DAH46空气压缩机油进行了性能分析比较,结果见表9。

表9 L-DAH46空气压缩机油分析结果

从表9的对比数据可以看出，开发的DAH46螺杆空气压缩机油的倾点较低，黏度指数高，闪点高，抗氧化性能好。

6 换油方案

6.1设备信息

L-DAH46空气压缩机油的换油地点为烟台恒邦化工有限公司空压机房，具体的设备信息及换油方案见表10。

表10 设备信息及换油情况

6.2换油跟踪方案

为了能够真实反映油品的使用情况，初步确认所选压缩机替换油跟踪使用时间为6000 h。

换油周期以油温为基础，换油周期受排气温度影响较大，根据排气温度的大小来确定换油周期，根据运转条件、排出油的外观及分析结果来确定换油周期。温度对换油期影响参考表11。

表11 换油周期的确定

6.3压缩机油品更换

如遇设备检维修期间，可将原有的螺杆空压机油全部放出，并对设备的运转部件、过滤器、法兰孔、油槽等部位进行清洗后，充入新的螺杆空压机油至规定的油量。空气滤芯、密封垫、机滤、油气分离器等配件不能满足使用要求的，应及时更换。

非检维修期间的设备换油，换油时须遵循的主要步骤：

(1)彻底排净系统中的润滑油。

当油处于热态时，从压缩机体和冷却器向外放油。

断开低点的连接，从管道处放油。

倒出油过滤器中的油，并重新装上使用过的油过滤器。

(2)向系统内注入50%的新油。

启动压缩机，并观察其运行。

让机器在排气温度下运转5 min或直到温度稳定，然后停机。

(3)把机器内的油彻底排放干净。

(4)更换一个新的油过滤器和油分离器。

(5)在系统内加满新油，然后重新装上泄油口塞。

(6)然后机器就可以正常运转。初次换油的总运转时间应该是新油正常预期寿命的50%。

排出系统内的所有润滑油，更换油过滤器和油分离器，换上足量的新油。

(7)随后的润滑油的更换应按正常的时间间隔。

7 L-DAH46空气压缩机油的质量监测

7.1油样采集与样品分析

压缩机设备运行至2000 h前，首次采样为100 h后，此后每隔1000 h采样一次；设备在运行2000 h以上3000 h期间，每800 h采样一次；设备在运行3000 h以上6000 h期间，每500 h采样一次；每次采样500 mL进行油品检测分析。

为保证设备的正常运行，长时间运行的设备用油，提取油样后应迅速进行检测，一旦发现油样异常，立即更换设备用油。

设备运行依据实际情况，可以补加适量的新油，但应作详细的补加时间、补加数量记录。

7.2L-DAH46空气压缩机油监测项目与结果

监测项目主要包含以下指标：运动黏度、酸值、水分、抗乳化、不溶物含量、旋转氧弹及金属元素分析。表12是L-DAH46空气压缩机油6000 h监测分析结果，图1、图2、图3、图4、图5、图6分别是6000 h的黏度变化、酸值变化、不溶物含量变化、旋转氧弹变化、元素含量变化图。通过6000 h跟踪试验结果可见，L-DAH46空气压缩机油各项指标仍在合格范围内，且随时间的变化较小，产品质量较稳定。

表12 L-DAH46空气压缩机油在用油质量跟踪检测结果

图1 6000h黏度变化

图2 6000h酸值变化

图3 6000h不溶物含量变化

图4 6000h抗乳化性能变化

图5 6000h旋转氧弹变化

图6 6000h元素含量变化

8 结论

通过6000 h跟踪试验结果看见，恒邦L-DAH46空气压缩机油各项指标仍在合格范围内，产品质量稳定，效果良好，完全可以取代复盛螺杆空压机高级冷却液，在保证产品质量的前提下，能够大大节省成本。

[1] 郑智.L-DAH32回转式(螺杆)压缩机油的研制[J].石油商技，2004,10(5):22-27.

[2] 高峰.压缩机油性能及合理选用[J].压缩机技术，2007(4):64-68.

Development and Application of L-DAH Rotary Screw Air Compressor Oil

SUN Feng-cheng

(Yantai Humon Chemical Industry Co., Ltd, Yantai 246117, China)

In this paper, L-DAH rotary screw air compressor oil was developed. After the base oil and additives were selected and the performances were investigated, the optimal composition and proportion of base oil and additives were determined, then the final product appeared. The oil has the advantages of low pour point, high viscosity index, high flash point, good oxidation resistance, few mechanical impurities, low acid value, good anti-foam property and demulsibility, excellent rotary oxygen nitrogen performance. Through the performance test and application investigation, presently the oil can replace the advanced cooling liquid of Fusheng screw compressor in several large screw compressors. By tracking for 6000 hours and sampling repeatedly, oil change data changes gently and is well below the oil change requirement and good using results are achieved. The oil can save more than 50% of the cost, far lower than that of the advanced cooling liquid of the Fusheng screw compressor, so it has good economic benefits.

L-DAH rotary screw air compressor oil; performance; cost

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.05.003

1002-3119(2017)05-0012-06

TE626.37

A

2017-05-22。

孙风成，工程师，2009年毕业于辽宁科技大学化学工艺专业，获硕士学位，从事炼油及油品研发工作，申请发明型专利及实用新型专利数篇。E-mail:sunfengcheng305@163.com