常用油料基础知识

教材、教案模块举例1.培训对象：1.1.入职新员工；1.2.学历：2.培训内容：常用油料基础知识3.培训课时：3.1.理论培训：8小时3.2.实操训练：8小时4.了解内容：4.1．润滑油基础知识润滑就是用润滑剂减少(或控制)两摩擦表面之间的摩擦力或其他形式的表面破坏的作用,从而减少磨擦。因为两个不同的表面接触，会互相产生摩擦，并产生下列后果：磨损、噪音、高温。如果我们在两者之间加上了润滑剂，便可以减少上述情况的出现。润滑油也是润滑剂其中的一种，它可使机件表面形成一个油膜，并介于两个互相接触的机件之间。从而使两者间的活动变得更容易、平滑、快捷，大大降低摩擦所产生的损毁。4.1.1润滑油作用；润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。1、减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；2、冷却，要求随时将摩擦热排出机外；3、密封，要求防泄漏、防尘、防串气；4、抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；5、清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除；6、应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震；7、动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。4.1.2润滑油组成：润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。1、润滑油基础油基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿油基础油由原油提炼而成，化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物，其组成一般为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。2、添加剂添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂，倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防腐蚀剂，防锈剂，破乳化剂。4.1.3润滑油脂的基本性能：润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能。1、一般理化性能：1）外观（色度）；2）密度；3）粘度；4）粘度指数；5）闪点；6）凝点和倾点；7）酸值、碱值和中和值；8）水分；9）机械杂质；10）灰分和硫酸灰分；11）残炭；2、特殊理化性能：1）氧化安定性；2）热安定性3）油性和极压性；4）腐蚀和锈蚀；5）抗泡性；6）水解安定性；7）抗乳化性；8）空气释放值；9）橡胶密封性；10）剪切安定性；11）溶解能力；12）挥发性；13）防锈性能；14）电气性能；15）润滑脂的特殊理化性能；16）其它特殊理化性能每种油品除一般性能外，都应有自己独特的特殊性能。例如，淬火油要测定冷却速度；乳化油要测定乳化稳定性；液压导轨油要测防爬系数；喷雾润滑油要测油雾弥漫性；冷冻机油要测凝絮点；低温齿轮油要测成沟点等。这些特性都需要基础油特殊的化学组成，或者加入某些特殊的添加剂来加以保证。4.1.4柴油机对润滑油要求：1、柴油机润滑油的工作条件及应具备的特点内燃机工作条件柴油机润滑油应具备的特点及原因1温度高，温差大。内燃机工作时，活塞顶及燃烧室壁的温度大约在250-500oC之间；活塞裙部从上到下大约在260-175oC之间；主轴承、曲轴箱温度为85-95oC、而发动机在启动时，其零部件的温度和环境温度接近。有适宜的粘度,粘温性能好因为：如果粘度过大，低温时，流动速度必然较慢，磨擦部位不能及时得到润滑油而会造成磨损，另外粘度过大，油内的磨擦阻力大，将增大燃料消耗；如果粘度过小，会不能形成必要的油膜而造成磨损。特殊情况下，如重载荷、温度高、车况差、转速低的可用粘度稍大一些的油；转速高、车况好、温度低时，可用粘度稍小一些的油2负荷重：现代内燃机功率高、马力大、重量轻，而各运动部件单位磨擦面负荷较大。①抗氧化能力强，热稳定性好，腐蚀性小，并具有中得酸性物质的能力内燃机油在使用和贮存时，不可避免地要和空气接触，在一定条件下会和氧发生反应，产生酸性物质和沉积物。酸性物质腐蚀金属；沉积物粘附在气缸壁、活塞、活塞环槽、进、排气阀等部位，致使发动机散热不良、温度升高，粘结活塞环，导致活塞环弹性变差，密封性变差，机油窜入气缸烧掉，产生大量积炭和漆膜，燃料窜扩机油底壳，稀释润3运动速度快：内燃机曲轴转速多在1500-4800转/分之间;活塞运行速度高达8-14米/秒。磨擦面形成润滑膜十分困难，活塞与气缸壁之间经常处于边界润滑状态。4易受环境因素影响，随空气进入汽缸的粉尘、燃烧的废气及其它残留物对润滑油构成污染。滑油；燃料消耗增大，功率下降，还会产生油泥，堵塞过滤器，磨擦部位缺油润滑，造成机件磨损增大，严重时造成烧轴、烧瓦。②具有良好的清净分散作用由于润滑油在工作中不可避免地要和空气接触，不可能完全防止氧化。为防止氧化物沉积和粘附在机件上，在润滑油调合过程往油中加入清净分散剂，以此将氧化物从金属表面上清洗下来（这种性能称为清净分散性），使之悬浮在油中，通过过滤器除掉，以此延长机油使用寿命和保证发动机正常润滑。③有良好的润滑性，抗磨损性。表1柴油机润滑油的工作条件及应具备的特2、柴油机机油的分类：柴油机机油质量分级按API（美国石油学会）标准进行分级，粘度分级按SAE（美国汽车工程师协会）标准进行分级，具体表示如下1）API质量分级表2API柴油发动机润滑油等级分类API级别用油说明CA轻负荷，达到美国军用标准MIL-L-2104ACB中负荷，达到美国军用标准MIL-L-2104A中的附录1。CC中至重负荷，达到美国军用标准MIL-L-2104BCD重负荷，涡轮增压四冲程柴油发动机，抗高温沉淀物形成，防止轴承腐蚀。CD-II重负荷二冲程柴油发动机，符合CD及底特律柴油机6V-53T发动机测试要求。CE重负荷涡轮增压四冲程柴油发动机，防止高温，低温沉淀物形成，抗磨损，抗腐蚀，通过马克T-6,T-7(EO-k/2)和康明斯NTC400的台架试验。CF重负荷，涡轮增压四冲程柴油发动机，抗高温沉淀物形成，并耐腐蚀。CF-2重负荷二冲程柴油机，达到底特律柴油机6V-92TA发动机测试要求。CF-4重负荷，涡轮增压四冲程柴油发动机,有效防止高，低温沉淀物的形成，特别是新型的发动机通过马克(EO-k/2)和康明斯NTC-400和卡特皮勒1K台架试验。CG-4重负荷，涡轮增压四冲程柴油发动机,有效防止高，低温沉淀物的形成，应用于1994年以来的低排放新型发动机，使用低硫燃料（硫含量小于0.05%）的发动机，通过马克EO-L和卡特皮勒1N台架试验。重负荷，涡轮增压四冲程柴油发动机,严格控制高，低温沉2、SAE粘度等级分类表12－3SAE发动机油粘度分类（SAE:美国汽车工程师学会）SAE粘度级别低温动力粘度cP°C,max低温泵送粘度cP°C,max运动级别100℃高剪切粘度（cP)150℃,106S-1mincSt.mincSt.min0W6,200-3560,000-403.8--5W6,600-3060,000-353.8--10W7,000-2560,000-304.1--15W7,000-2060,000-255.6--20W9,500-1560,000-209.3--25W13,000-1060,000-355.6--20--5.69.32.630--9.312.52.940--12.516.32.940--12.516.33.750--16.321.93.760--21.926.13.73、钻井平台柴油机润滑油的选用标准我们事业部所属的钻井平台的主机主要分为两大类，一类是自升式平台上广泛使用的Caterpillar柴油机，机型比较集中在3500系列，功率在1000～1200kw之间，和半潜式平台使用的以Wartsila为代表的船机。选用推荐润滑油时应我们应该着重考虑：粘度、质量等级以及总碱值等润滑油指标。1）粘度的选择依据：粘度是柴油机油选用的最基本指标，CAT推荐的润滑油粘度应该是，100℃粘度为12～16mmcSt。而对于粘度等级，CAT推荐采用SAE的标准，考虑到北方海上平台的特殊性，我们通常使用15W/40多级机油。2）粘度质量等级选择依据：选择柴油机用润滑油的质量等级，通常有两种方法，一种：最简单的使用厂家推荐的质量等级；另一种方法使用目前国内外较为科学的即参考发动机的热负荷，用发动机的平均有效压力和强化系数来量化，从而选择所需的质量等级：一般柴油机平均有效压力在550kPa以下，或强化系数在25～35之间的，可选用CB级；平均有效压力在800-1000kPa之间，或强化系数35～50之间的，可选用CC级机油；平均有效压力在1.0-1.5MPa之间，或强化系数在50～80之间的，应选用CD级；；平均有效压力在1.5MPa以上，则选用CE级以上的。我们平台使用的D399和EMD710G的强化系数为78.9可选用CD级的润滑油；3500系列柴油机的强化系数为97.6应该选用CE级以上的，厂家推荐使用CF级以上的，3500B系列电喷机由于对滑油质量要求比较高，因此厂家推荐使用CG级以上的润滑油，对于EMD645E/710G系列柴油机，强化系数为用CD级机油。但该型柴油机轴瓦含银，添加剂中锌元素能够与银发生置换，对轴瓦造成伤害。由于粘度是柴油机油的重要指标，确定质量等级后，选择合适的粘度就显得更为重要。粘度过大或过小都会引起能源浪费、磨损增加或其他润滑故障。选择粘度牌号的原则有：依据地区、季节、温度选用。在渤海地区作业的平台冬季寒冷地区选用粘度小、倾点低的油或多级油（通常选用多级油）；夏季或全年气温高的地区选用粘度适当高些油。具体见表3：粘度等级适用环境气温粘度等级适用环境气温5W/30—30~20C15W/40—18~40C5W/40—20~35C20W/40—13~40C10W/30—25~35C30—5~40C15W/30—18~35C4020~50C表3粘度等级与环境温度对照表3）总碱值（TotalBaseNumber）的选择标准燃油在燃烧过程中及机油高温氧化产生的酸性物质，会侵蚀机油，使机油变质；燃油中的硫燃烧生成硫的氧化物与水化合生成硫酸或亚硫酸落入润滑油内，使润滑油氧化产生胶质，还使轴承等部件发生严重腐蚀；柴油中的一些硫化物燃烧性能不好，在燃烧过程中形成结焦，所以柴油机油需要一定的总碱值来中和这些酸性物质。对总碱值影响最大的是燃油中硫的含量，Caterpillar推荐按含硫量（％）的10倍选用新油的TBN，但给出了新油的TBN最小不能小于5。4.2.润滑脂基础知识；润滑脂又称“黄油“是平台上常用的润滑材料之一，润滑脂是一种具有塑性的润滑剂，它由润滑液体、稠化剂和添加剂三部分组成。润滑脂的润滑性质取决于润滑液体的性质。稠化剂在润滑脂中形成如海绵状或蜂窝状的结构骨架，使其成为膏状物质。添加剂是指：为改善润滑脂某方面的使用性能而添加的少量物质(如抗氧化剂、抗腐蚀剂等)。4.2.1润滑脂的成份组成：润滑脂是由基础油、稠化剂、添加剂三部分组成，其中基础油约占７０％－９０％，稠化剂占１０％－２０％，添加剂含量在５％以下；１、基础油：它是润滑脂中的重要组成部分，润滑脂的润滑性质取决于基础油的润滑质，所以正确选择基础油是非常重要的。２、稠化剂：是润滑脂中的重要组成部分，它在润滑脂中形成骨架，将基础油吸附在和固定在骨架上形成胶体。稠化剂的性质和含量决定了润滑脂的粘稠程度以及耐水性和耐热等使用性能。３、添加剂：它的作用是改善润滑脂的某些性能。如加入极压添加剂，可以提高润滑脂的极压性能；加入防锈添加剂可提高润滑脂的防锈性能等。4.2.2润滑脂的主要质量指标：1、时效硬化：润滑脂的稠度随贮存时间而增加的现象。2、稠度：稠度是指塑性物质在外力作用下抵抗变形的程度。3、锥入度：在25℃时，总荷重为150±0.25g的标准锥在5s内垂直穿入润滑脂试样的深度叫润滑脂锥入度，以1/10mm表示。锥入度是表示润滑脂软硬的项目。锥入度越大，稠度越大，稠度越小，润滑脂就越软。绝大多数润滑脂是根据锥