大型机械设备润滑油换型方案论述

翟爽，韩旭，杨在江，李进

（中海油能源发展装备技术有限公司机电中心，天津 塘沽 300452）

润滑油是由基础油添加特定添加剂构成。基础油为主要成分，也是决定润滑油特性的基本。添加剂的起到改善基础油性能缺陷的作用，能够充分发挥和提升润滑油的综合性能。润滑油的产品属性是：高技术含量，高附加值。一个国家的工业化水平也在润滑油的消费水平和应用技术上得到充分体现。

我国石化行业的发展形势表明，加强石油炼化行业的深加工、不断提升原油产品的附加值是行业发展的命脉，充分把握好石油副产品的二次利用是企业获取高利润的有效途径。当前的发展形势下，国家对于润滑油产品的需求日益旺盛，应当尽快改变产品大量依赖进口的局面，尽快提升国产润滑油产品质量，规范市场，合理化应用，实现对于应用的全面监管，把握未来发展动向，快速提升我国的润滑油应用技术水平，保障工业生产高效稳定运行。

1 我国的润滑油应用现状

最近几年，我国重工业飞速发展，行业产值快速提升，装备技术水平不断转型发展，使得润滑油的需求急剧增加，目前，我国的润滑油消费需求水平已仅此美国，跻身世界第二。

自1990年开始，我国的润滑油市场实现全面对内外开放，结束计划经济模式下国家对于润滑油消费市场的全面管制，一市场调节取代国家的计划配置政策，充分实现润滑油消费的市场化调节。这一转变促使润滑油生产企业全面兴起，全国各地的润滑油生产企业迅速发展，这标志着润滑油行业已经转型为集生产加工、市场营销、技术服务于一体的规范行业。通常将我国的润滑油市场发展分为3个成长阶段：

第一阶段(1950-1992年)，技术水平十分落后，润滑油利用率低，造成润滑油的全损耗。

第二阶段(1992-2000年)，润滑油业务实现开放模式，取消国家计划对于行业的束缚，在开放的初始阶段，行业内几乎无任何技术商务门槛，国外大型企业迅速占据国内市场，获取高额利润，极大地打压了国民企业的发展，造成恶性竞争，大量无效投资以及项目的混乱，最终的结果是产生大量恶性债务并失去国有企业在国内市场的发展空间。造成行业技术发展的两极分化，普遍结果是：进口装备以国际产品标准实行，国产设备则只能依赖相对低端的技术准则，以所谓小包装油为代表的国内中高档产品SF/SF和CC/CD的年消费量甚至不足5WT。

第三阶段(2000~)，这一阶段，国内润滑油行业取得较大发展，同时也是国内外竞争环境对于国产企业发展起到的极大促进，不论是产品生产、应用技术以及市场营销都取得了长足进步。该阶段，国内主流用油从SF/SF升级到SL/SM，部分使用SN/GF-5，柴油机油更是跨过长期保持的CD，快速进入CH-4/CI-4的时代。

2 我国润滑油应用的发展趋势及润滑油国产化所面临的难题

目前的国内市场形势来看，我国的基础油加工量的75%以上仍沿用传统的“老三套”加工工艺，其加工流程为：首先经减压蒸馏一提取汽、煤、柴油等轻组分；其次是再经酮苯脱蜡、溶剂精制、白土精制以提炼基础油。还有部分生产企业采用进口的加氢工艺，比如雪佛龙(Chevron)公司的异构脱蜡技术(ISO-Dewaxing)。

目前广泛流行的是可生物降解润滑材料，其属于生态型润滑油添加剂，俗称环境友好润滑剂。这类产品的特点在于不影响润滑油产品的正常使用特性而具有较好的生物可降解性，其能在短时间内被活性微生物分解，分解后的成分主要是水和二氧化碳，其产品耗损物对生态环境十分友好。

随着我国国民经济的持续高速发展及环保和节能标准的不断提高，我国未来润滑油将朝着更环保、更节能的趋势发展，润滑油的发展将呈现以下几个方面的特点：

(1)满足环保、节能要求，致力于打造高端产品。工业设备的连续性、自动化、高精度需求对润滑油产品提出更加苛刻的性能要求，使得润滑油产品必须具备更强的可靠性、更长的使用寿命。

(2)环保型润滑油添加剂的研发。为实现可持续发展，保护人们赖以生存的自然环境，目前市场上广泛使用LPG/CNG、乙醇汽油、生物柴油等新型的燃料。为适应新型燃料发动机的需要，国内企业应加快新型适应产品的开发，填补市场空白，抢占先机，开发生物环保型产品。

(3)市场的逐步规范促使产品品种的细化以及性能的特异性。随着技术进步，设备的精密度提高，专项发展的趋势日益明显，对润滑油产品的品种需求提出更加细致的要求，产品的个性化差异越来越明显。

3 润滑油换型方案

3．1 换型的可行性分析

合理确定设备用油的更换，在保证设备良好润滑基础上,尽量延长工作周期，达到节能降耗目的，是企业润滑管理一直探讨解决的问题。

润滑油产品的使用受到使用环境的极大影响，如工作环境、温度，气压，机械作用，化学催化效应以及外部物质的干扰作用。润滑油的各项理化指标会不断发生变化，导致油色变深，酸值增高，油泥，胶质，增多，使用性能下降，最终失效。对于油泥胶纸沉积物的检测是探究润滑油特性最直接有效的手段，需定期对设备的沉积物实行清理、检验，以防过滤器堵塞，设备的磨损，目前采用的方法为取样目测法，可以基本反映油的状况。

3．2 换型的技术指标

对主机的原用油及替代油进行理化指标分析，对比两种润滑油的性能指标。相关检测项目如下：运动粘度 GB/T11137②粘度指数 GB/T1995 ③酸值 ASTMD664；清洁度 ISO 4406 ⑤闪点 GB/T3536 ⑥发射光谱 ASTMD6595；倾点 GB/T3535 ⑧最大无卡咬负荷 GB/T3142-2004；磨斑直径 SH/T0189-1992⑩红外光谱 ASTME2412。

4 润滑油换型实例分析

4．1 项目背景

某平台油田为实现降本增效，降低主机润滑油消耗费用，并确保设备安全可靠运行，减少设备故障，在润滑油日常监测分析的基础上，对主机润滑油进行替换，将主机目前所使用的Caltex Taro 30 DP 40润滑油替换为KUNLUN DCB 4030H。在保证机组正常润滑的条件下，降低润滑油的使用费用。

4．2 相关分析报告及检测数据

Caltex Taro 30 DP 40理化进行监测分析，对替代油KUNLUN DCB 4030H实验室监测结果如表2所示。

表2 Caltex Taro 30 DP 40与KUNLUN DCB 4030H监测结果

ALTEX Taro 30 DP SAE 40与KUNLUN DCB 4030分别按9:1、7:3、5:5、3:7、1:9的比例混兑后进行检测，检测结果见表3所示。

表3 CALTEX Taro 30 DP SAE 40与KUNLUN DCB4030的混兑试验结果

CALTEX Taro 30 DP SAE 40与KUNLUN DCB 4030H按不同比例混合后，在100℃下恒温24h后，样品无分层，无油泥、无沉淀物析出。

在不同混兑比例下，混合油所各项检测数据均介于混合前两者之间，且随着KUNLUN DCB 4030比例的增加，各项检测数据也更加接近KUNLUN DCB 4030的检测结果，符合正常情况下油品混兑的变化规律，表明不同混兑比例下，并未对其相关性能产生明显影响。

混兑试验结果表明，CALTEX Taro 30 DP SAE 40与KUNLUN DCB 4030H相容，可以混合使用。根据检测结果，KUNLUN DCB 4030H新油满足其典型值，其所测各项指标与CALTEX Taro 30 DP SAE 40差异不大，可以替代CALTEX Taro 30 DP SAE 40对船用中速筒状活塞柴油机进行润滑。

4．3 润滑油换型项目总结

经检查发动机各项工作参数均正常，主要摩擦副缸套、活塞环，连杆大端轴瓦、轴颈未见因润滑不良导致的异常磨损。针对本次换油后出现的润滑油消耗量下降问题，设备健康管理作业部积极响应平台与作业公司，参与调查原因。

某平台油田主机润滑油更换项目经过前期缜密论证、混溶实验、专家论证、现场换油与跟踪监测与运行，效果良好，取得了润滑油国产化的成功。

（1）换油后机组运行的可靠性与换油前进行对比，机组各工艺量参数正常。

（2）换油后润滑油监测数据平稳，油品状态正常。（3）换油后节省的了润滑油费用。

（4）换油后机组运行达到预期效果。实现了节能降本。

5 结语

本文对国产KUNLUN DCB 4030进行检测，结果表明新油满设备官方典型值，其所测各项指标与CALTEX Taro 30 DP SAE 40差异不大，可以替代CALTEX Taro 30 DP SAE 40对船用中速筒状活塞柴油机进行润滑。在对设备运行跟踪监测的一段时间内，关注油温、油泥、泡沫生成情况，表明设备运行无异常，可以进行全面替换；后期将安排技术人员将做好跟踪监测，密切关注油品的性能变化及设备的运行情况。