润滑油质量指标的意义

润滑油质量指标的意义润滑油质量指标的意义一、水分1．石油产品中水分的来源有几种？（1）在运输和储存过程中，进入石油产品中的水。（2）石油产品有一定程度的吸水性，能从大气中或与水接触时，吸收和溶解一部分水。汽油、煤油几乎不与水混合，但可溶有不超过0.01%的水。把这为数极少的溶解水完全除去是较困难的。2．石油产品中存在的状态主要有几种？（1）悬浮状：水分以水滴形态悬浮于油中。多发生于粘度较大的重油。（2）浮化状：水分以极细小的水滴状均匀分散于油中。这种分散很细的乳浊液，由于水滴微粒极小，比悬浮状水更难从石油中分出。（3）溶解状：水分溶解于油中。其能溶解在油中的量，决定于石油产品化学成分和温度。通常，烷烃、环烷烃及烯烃溶解水的能力较弱，芳香烃能溶解较多的水分。温度越高，水能溶解于油品的数量越多。一般汽油、煤油、柴油和某些轻润滑油溶解水的数量很少，用GB/T260无法测出，可忽略不计。3．水分对生产和应用有何意义？（1）轻质油品中的水分会使燃烧过程恶化。并能将溶解的盐带入汽缸内，生成积炭，增加汽缸的磨损。（2）在低温情况下，燃料中的水会结冰，堵塞燃料导管和滤清器，妨碍发动机燃料系统的燃料供给。（3）石油产品中有水时，会加速油品的氧化和胶化。（4）润滑油有水时不但会引起发动机零件的腐蚀，而且水和高于100度的金属零件接触时会形成蒸汽，破坏润滑油膜。（5）加速有机酸对金属的腐蚀，造成锈蚀。使添加剂失效，低温流动性变差，堵塞油路，防碍油的循环及供油。（6）还能使油品乳化加剧，使变压器油的耐电压下降。二、水溶性酸碱1．什么叫石油产品的水溶性酸碱？石油产品的水溶性酸或碱是指加工及贮存过程中落入石油产品内的可溶于水的矿物酸碱。矿物酸主要为硫酸及其衍生物，包括磺酸和酸性硫酸酯。水溶性碱主要为苛性钠和碳酸钠。它们多是由于用酸碱精制时清除不净，由其残余物所形成的。2．石油产品水溶性酸碱在生产和应用中有什么意义？（1）石油产品中有水溶性酸碱，表明经酸碱精制处理后，酸没有完全中和或碱洗后用水冲洗得不完全。这些矿物酸碱在生产、使用或贮存时，能腐蚀与其接触的金属构件。水溶性酸几乎对所有金属都有强烈的腐蚀作用，而碱只对铝腐蚀。汽油中如有水溶性碱，在它的作用下，汽化器的铝制零件会生成氢氧化铝的胶体物质，堵塞油路、滤清器及油嘴。（2）油品中存有水溶性酸碱会促使油品老化。因为油中存有水溶性酸碱，在大气中的水分、氧气的相互作用及受热情况下，天长日久就会引起油品氧化、胶化及分解。所以在出厂的成品分析中，哪怕是发现有极微量的水溶性酸碱，都认为是不合格，是不能出厂的。三、酸值1．什么叫酸值？酸值是表明油品中含有酸性物质的指标，中和1克石油产品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数，称为酸值(用mgKOH/g表示)。所测得的酸值为有机酸和无机酸的总值。但在多数情况下，油品中没有无机酸存在，因此所测定的酸值几乎都代表有机酸。油品中所含有的有机酸主要为环烷酸，是环烷烃的羧基衍生物（多为五碳环）。此外，还有在贮存时因氧化生成的酸性产物。在重质馏分中也含有高分子有机酸，某些油品还含有酚、脂肪酸和一些硫化物、沥青质等酸性化合物。2.石油产品的酸值对生产和应用有何意义？（1）根据酸值的大小，可判断油品中所含有的酸性物质的量。一般来说，酸值越高，在油品中所含有的酸性物质就多。油品中酸性物质的数量随原料与油品精制程度而变化。（2）按酸值可概略地判断油品对金属的腐蚀性质。油品中有机酸含量少，在无水分和温度低时，对金属不会有腐蚀作用。但当含量多及存在水分时就能腐蚀金属。有机酸的分子量越小，它的腐蚀能力越大。当存在水分时，即使是微量的低分子酸也有强烈的腐蚀作用。石油馏分中的环烷酸虽属弱酸，在有水分情况下，对于某些有色金属也有腐蚀作用，特别是对铅和锌，腐蚀的结果是生成金属皂类。这样的皂类会引起润滑油加速氧化。同时，皂类渐渐聚集在油中成为沉积物，破坏机器正常工作。汽油在储存中氧化所生成的酸性物质，比环烷酸的腐蚀性强，它们的一部分能溶于水中，当油罐中有水落入时，便会增加其腐蚀金属容器的能力。（3）柴油的酸值对柴油发动机工作状况有非常大的影响。酸值大的柴油会使发动机内的积炭增加，这种积炭是造成活塞磨损和喷嘴结焦的原因。（4）由酸值大小可判断使用中润滑油的变质程度。润滑油在使用一段时间后，由于油品受到氧化逐渐变质，表现在酸值增大。当酸值超过一定限度，就应更换新油。四、闪点1．什么叫石油产品的闪点？在规定的条件下，将油品加热，随油温的升高，油蒸气在液面上的浓度也随之增加，当升到某一温度时，油蒸气和空气组成的混合物中，油蒸气含量达到可燃浓度，若把火焰拿近这种混合物，它就会闪火，把产生这种现象的最低温度称为石油产品的闪点（用℃表示）。闪点分为开口闪点和闭口闪点两种测定方法。通常挥发性较大的轻质石油产品多用闭口杯法测定。对于多数润滑油及重质油，多用开口杯法测定。在闪点温度下，只能使油蒸气与空气所组成的混合物燃烧，而不能使液体油品燃烧。这是因为在闪点温度下油蒸发速度慢的缘故。这时蒸气混合物很快烧完，来不及产生一批燃烧所需的新蒸气，于是燃烧也就停止。闪点实际上，是微小的爆炸。可燃气与空气混合后，形成爆炸混合物，当火焰靠近它时就发生爆炸。但不是所有的混合都能爆炸，在混合物中可燃气体过少或过多都不会爆炸。过少时由于过剩的空气吸收爆炸点放出的热，因此没有使热扩散到别的部分，以及引起其他部分气体燃烧的可能；过多时，因为混合物内含氧不足，混合物也不会爆炸。按物理本质，闪点相当于加热油品使空气中油蒸气浓度达到爆炸下限时的温度，也就是说油品通常在爆炸下限时闪火。除汽油外，所有其它油在室温条件下，不能形成爆炸混合物所需的蒸气浓度，必须对油品加热才能引起闪火。2．石油产品的闪点对生产和应用有何意义？（1）从油品的闪点可判断其馏分组成的轻重。一般的规律是：馏分轻的闪点低，馏分重的闪点高。（2）从闪点可鉴定油品发生火灾的危险性。因为闪点是有火灾危险出现的最低温度。按闪点的高低可确定其运输、贮存和使用的各种防火安全措施。（3）对于某些润滑油来说，同时测定开口和闭口闪点，可作为油品含有低沸点混入物的指标，用于生产检查。通常开口闪点要比闭口闪点高20~30度，这是因为开口闪点在测定时，有一部分油蒸气挥发了。但如果两者结果悬殊太大时，则说明该油混有轻质馏分，或是蒸馏时有裂解现象，或是脱蜡过程中用溶剂精制时，溶剂分离不完全等。五、铜片腐蚀1．铜片腐蚀试验法的实质是什么？铜片腐蚀试验法的实质是：把一块一定规格的铜片磨光，用溶剂洗涤晾干后，浸入试油中，加热到一定温度并保持一定时间后，取出铜片，根据其颜色变化，来定性地检查试油中是否含有腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。活性硫化物包括：元素硫、硫化氢、低级硫醇、二氧化硫、三氧化硫、磺酸和酸性硫酸酯等。二氧化硫多数是用硫酸精制及再蒸馏时，残留的中性及酸性硫酸酯分解生成的。铜片对硫化氢和硫元素的存在非常敏感。铜片在元素硫为百万分之十五的油中，在50度下经过3小时即覆盖上黑色薄层。在百万分之三的硫化氢作用下，就会有紫红色斑点。在油品中所含有的其它非活性硫化物，如二硫化物，噻吩、多硫化物等，在50度下对铜片的腐蚀很小，几乎没有颜色的变化。2．铜片腐蚀试验对生产和应用有何意义？（1）通过试验可判断油品中是否含有腐蚀金属的活性硫化物。为了脱除原油中所含的硫化氢和低级硫醇，通常在管线里打进碱液或用酸碱精制法，使活性硫化物生成胶质叠合物而除去。（2）可预知油品在使用时对金属腐蚀的可能性。油品在运输、贮存和使用过程，都和金属接触。它所接触的金属当中，除钢铁之外，还有铜和铅合金、铝合金等。尤其对供油系统中的金属接触关系更大，故铜片腐蚀是油品的重要指标。六、倾点和凝点1．什么是倾点和凝点？油品在规定条件下冷却，油品能够流动的最低温度称为倾点，不能流动的最高温度称为凝点。石油产品是多种烃类的复杂混合物。每一种烃类都有它自己的倾点。因此它不象均匀的单体物质，具有一定的倾点。当温度降低时，油品并不立即凝固，要经过一个稠化阶段，在相当宽的温度范围内逐渐凝固。油品凝点只是油品丧失流动性时的近似的最高温度。是测定石油产品力学特性变化温度的常用方法之一，受条件局限性很大。特别是残渣重油，往往同一种产品，由于测定方法和测定条件不一样，所得结果也各不相同。所以，油品凝点从科学观点来看，不是一般意义的物理常数，而是一种条件试验所得的相对数值。为此，不得不在严格的试验条件下测定油品的凝点。2．石油产品在低温时失去流动性的原因是什么？（1）油品随着温度的降低而粘度增大，当粘度增大到一定程度时，油品丧失流动性。（2）由于溶解在油品内的石蜡发生结晶所引起。油品冷却到某一临界温度时，石蜡开始形成小结晶体。再进一步冷却时，液相中分出石蜡的现象加剧，并使各单位微粒的结晶体聚合起来，形成所谓“石蜡结晶网络”。在凝固过程中，这种网络延展到全部液体，逐渐地吸住液体，最后完全控制住液相。这样的油品凝固，严格说来只是油品中所含百分之几的石蜡凝固，大部分油品依然是液体。然而这种析出的石蜡结晶是如此均匀地分布在液体中，完全牵制着全部液体微粒，以致全部油品失去流动性。3．影响石油产品凝点的因素有哪些？（1）凝点与油品的化学组成有关。由石蜡石油制成的直馏重油，其凝点要比以环烷-芳香基石油制成的重油高；正构烷烃的凝点随链长的增加而升高；异构烷烃的凝点比正构烷烃的要低；不饱和烃的凝点比饱和烃的凝点低。（2）凝点与冷却速度有关。冷却速度太快，有些油品凝点偏低，因为当迅速冷却时，随着油品粘度的增大，晶体增长的很慢，在晶体尚未形成坚固的“石蜡结晶网络”前，温度就降低了很多；但也有凝点偏高的，要看油品性质而异。（3）含蜡油品的凝点与热处理作用有关。所谓热处理是指使油品加热到某一温度，然后冷却到某温度的过程。热处理后含蜡油品凝点起变化的原因，是因为进行加热时溶解于油中的石蜡起了变化，因而在油品冷却时，石结晶过程改变了自己的特性，改变了开始结晶温度，结晶体形状及其形成连续结晶结构的能力。4．测定石油产品的倾点及凝点对生产和应用有何意义？（1）凝点对于含蜡油品来说，可在某种程度上作为估计石蜡含量的指标。油中的石蜡含量越多，越容易凝固。如果在油中加0.1%的石蜡，凝点约升高9.5~13度,如果从油中除去部分石蜡,则油的凝点可降低。（2）列入规格作为贮运、保管时作质量检查之用。由于石油产品的凝点和使用时实际失去流动性的温度有所不同，故凝点只作为石油产品在低温下的工作效能的参考指标。七、机械杂质1．什么叫石油产品的机械杂质？石油产品的机械杂质是指存在于油中所有不溶于溶剂（汽油或苯）的沉淀状或悬浮状物质。这些杂质多由砂子、粘土、铁屑粒子等组成。但现行方法测出的杂质也包含了一些不溶于溶剂的有机成分。如碳青质和炭化物等。2．石油产品中的机械杂质是怎样来的？（1）在加工过程混入的机械杂质。如用白土精制的油品，大部分的机械杂质是白土的微粒。用其它方法精制的油品中，机械杂质包括铁锈，矿物盐等。（2）油品中的机械杂质在大多数情况下是在运输、储存时落入的。如罐、桶清洗不净或容器不严密飞入的尘土、混进铁锈等。（3）某些重油，如渣油型齿轮油中的炭青质，也被当作机械杂质。（4）润滑油中含有添加剂时，可发现含有0.025%以下的机械杂质，但不一定是外来杂质，而是添加剂组成中的物质。3.石油产品中的机械杂质对生产和应用有何意义？（1）含有杂质的燃料能降低发动机的效率。使摩擦面造成较大程度的磨损。（2）润滑油中的机械杂质，特别是能擦伤机械表面的坚硬固体颗粒，会增加发动机零件的磨损和堵塞滤油器。（3）粘度小的轻质油品，由于杂质很易沉降分离，通常不含或只含较少的机械杂质。粘度大的重油，若含有杂质并事前不过滤的话，在测定残炭、灰分、粘度等项目时，结果会偏大。（4）使用中的润滑油，除含有尘埃、砂土等杂质外，还含有炭渣、金属屑等。这些杂质在润滑油中集聚的多少随设备的使用情况而不同，因此对设备磨损的程度也不同。因此机械杂质不能单独作为润滑油报废或换油的指标。八、残炭1．什么叫石油产品的残炭？油品的残炭，是指将油品放入残炭测定器中，在不