油的品質(zhì)優(yōu)與劣意味著什么？油中水分對設備的危害有哪些？

 

什么是汽油，汽油是C4~C12烴類的混合物加上各種添加劑。這里面的文章很多，具體煉廠的終產(chǎn)品組分如何，添加劑究竟是什么等等。從個人觀點，油的品質(zhì)可以從以下幾個方面進行討論：1. 熱量品質(zhì)，即汽油的熱值。既然汽油是一種混合物，那么不可避免的，同樣的一升油，其內(nèi)含的能量很可能是不同的。比如在美國，夏天的油會比冬天的油耐燒，不加乙醇的油要比加乙醇的油耐燒。吸入同樣體積的油品，發(fā)動機單次循環(huán)所提供的能量也越大。2. 氣化品質(zhì)，即汽油的里德蒸汽壓（37度飽和蒸汽壓）。汽油發(fā)動機是一個氣化－》點火－》燃燒的過程，是否能順利氣化足夠的烴類，以達到最高的燃燒效率，是汽油能否充分燃燒的一個重要標準。一般來說，夏天溫度高，汽油氣化容易，冬天溫度低，氣化難。所以冬天的油需要比夏天的油更易揮發(fā)能才達到同樣的燃燒充分程度。3. 抗震品質(zhì)（辛烷值），這是我們平常講的汽油標號的來源。汽油在 氣化－》點火－》燃燒的過程中，會有爆燃現(xiàn)象。爆燃的主要原因是有些組分在高溫壓力條件下會過快燃燒或者自燃（與分子活化能有關，活化能越高，越不易自燃），導致點火過程不可控，不作功甚至反向作功，影響發(fā)動機的使用壽命。人們認為異辛烷的氣化燃燒過程最為理想，約定其值為100,正庚烷較不理想而且易取得純品作實驗（注意正庚烷遠不是最容易爆震的組分），所以其值為0,所有汽油混合物，如果它的燃燒性質(zhì)越接近異辛烷，其辛烷值就越高，反之就越低。要提高辛烷值，主要可以通過添加鉛劑，鉈劑或者鉻劑，很明顯，這些劑都不怎么環(huán)保。加醇也可以提高辛烷值，且更環(huán)保，為今天的發(fā)達國家所推薦。3a. 我不太懂什么是發(fā)動機離心率。但從上面的討論可以看出，如果發(fā)動機正常工況下壓力較小，溫度較低（當然是和其它發(fā)動機相比），則不必使用高標號油。反之，各種加壓手段，多缸發(fā)動機，高轉(zhuǎn)速環(huán)境下，就需要使用高標號油。內(nèi)燃機也是一個很復雜的科學，在此不敢太多妄言。4. 環(huán)境品質(zhì)，不用說，主要是排放各類污染物和氣體的能力，當然是越小越好。5. 對機械友好的品質(zhì)，主要是燃燒產(chǎn)生的細黑碳的產(chǎn)生，攜帶和去除能力。如果沒有這個能力，積碳會逐漸占據(jù)發(fā)動機缸體體積，磨損機械。從以上討論中可以看出，同樣是汽油，其實內(nèi)部不同很多。所以不同的品牌也利用添加劑在強調(diào)其不同的品質(zhì)。比如shell的Vpower強調(diào)力量（單位熱值）和干凈（清除積碳）。chevron的techron也強調(diào)干凈燃燒和清除積碳。

 

來自網(wǎng)友A的回復

 

以汽油為例，汽油品質(zhì)可以大體分為使用和環(huán)保兩個方面，使用品質(zhì)這是硬杠杠，走在哪里都得過這一關，汽油發(fā)動機是點燃式發(fā)動機，發(fā)動機的壓縮比越大，需要的牌號越高，但并不是牌號越高品質(zhì)越好，它是鞋子與腳的關系。世界各地汽油品質(zhì)的好壞主要體現(xiàn)在環(huán)保方面，環(huán)保意識強的地區(qū)，油品品質(zhì)要求嚴格，燃燒后的尾氣有害成份更少（主要是控制油品中硫和氮含量），整體來說，我國在這方面比歐美國家的執(zhí)行標準低一個檔次。

 

來自網(wǎng)友B的回復

 

油品品質(zhì)的優(yōu)劣有區(qū)別嗎？區(qū)別很大。從開采到煉化油品對成品油品和煉化成本都有影響。不幸的是，中國，或者說亞洲地區(qū)的油，品質(zhì)屬于世界最差之一，好油在北歐，量產(chǎn)中等油在中東。好油開采出來煉化到成品油成本就低了，而且本身品質(zhì)就好，而我們自己的油開采出來，所經(jīng)歷的煉化工藝都比人家多，成本自然就上去了，這里面的利益，咱老百姓說了不算……咱自己的油含水泥漿瀝青硫等雜質(zhì)比別人多，處理起來要靠提升煉化工藝才能得到好的成品油。幸運的是，我們有出高品質(zhì)油的工藝，不幸的是，用不用咱老百姓說了不算……至于題主說的成品油的油品，在使用方面，確實區(qū)別很大，用好油對機械的保養(yǎng)和運行和使用壽命都有好處。

 

相關油液知識點：油品中的水分對設備齒輪箱的危害

 

潤滑油中的水分是導致風電機組失效的一個主要因素。SKF科研人員發(fā)現(xiàn)，風電齒輪油中的水分含量達到1000ppm時，軸承的壽命會降低70%。另外，據(jù)美國再生能源實驗室研究發(fā)現(xiàn)，齒輪箱的失效始于軸承，一旦軸承開始失效，其他的齒輪等部件也會出現(xiàn)相應的問題。所以為了使風電齒輪箱的使用壽命達到20年，必須嚴格控制風電齒輪油中的水分。美國齒輪箱制造協(xié)會標準規(guī)定，風電齒輪油中的水分要求在500ppm以下，但據(jù)最新研究表明，為了提高軸承的壽命，應將水分控制在150ppm以下，這樣軸承壽命會提高到原來的2到3倍。

　　眾所周知，新加注的風機齒輪箱潤滑油中是沒有水分的。那么水分從何而來，又是以什么形式存在的呢?當風機處于工作狀態(tài)時，齒輪箱的工作溫度將高達95攝氏度，但當停機時，齒輪箱將逐漸冷卻時產(chǎn)生“呼吸”效應，導致并從空氣中吸收水分或濕氣。而風電齒輪油中的水分有三種存在形式：(1)溶解水(2)乳化水(3)游離水。

　　通常我們發(fā)現(xiàn)油品狀態(tài)透亮，不渾濁時，水分都是以溶解水的狀態(tài)存在。當溶解水達到飽和狀態(tài)時，油品會出現(xiàn)渾濁，有時甚至呈現(xiàn)乳化狀態(tài)，這時的水分稱為乳化水。當呈現(xiàn)乳化狀態(tài)的油中的水分繼續(xù)增加時，油和水會分層，這時的水分稱為游離水。

　　而齒輪箱中的水分是會隨季節(jié)變化的。由于風電機組都安裝在露天的環(huán)境下，因此油中的水分含量受陰雨天氣的影響特別大，通常在梅雨季節(jié)時，潤滑油中的水分含量會明顯增加，等到干旱季節(jié)時，風電齒輪油中的水分又會明顯降低。所以說在雨季更應該重視水分的監(jiān)測。

　　風電齒輪油中水分的危害有很多，主要有以下六個方面(1)加快了抗氧劑的失效，進而加快了油品的氧化反應，增大潤滑油酸值。同時，生成的膠狀聚合物會堵塞過濾設備，形成油泥等。(2)由于水的低粘度和不可壓縮性會降低潤滑油的承載能力，從而導致在高載荷下，高壓使水分變成過熱蒸汽，過熱蒸汽使得油離開摩擦表面，從而導致摩擦表面磨損。(3)加快油品的水解，尤其對于酯類潤滑油，會導致生成相應的醇和酸，增加潤滑油的酸值。(4)使?jié)櫥椭械奶砑觿┦?，從而導致潤滑油功能衰退，增加了摩擦磨損。(5)與某些添加劑反應生成凝膠，這些凝膠成團形成油泥來堵塞過濾設備。(6)使表面張力減小，從而使得空氣更容易進入油中，增加了潤滑油中的泡沫。

　　那么如何檢測油中的水分呢?離線式測量方法有三種：(1)蒸餾法(2)傅里葉光譜法(3)卡爾費休法。蒸餾法的測試精度比較低，最低的測定值為300ppm，而且需要的油樣比較多，不適合風電機組潤滑油中水分的測試。傅里葉光譜法測試速度快，但是由于傅里葉測試比較敏感，影響結(jié)果的因素很多，所以結(jié)果準確度不高，也不適合風機中水分精確的測定。實驗室中廣泛采用的一種測試方法是卡爾費休法，它能測試準確到10ppm左右，適合風電齒輪油中的水分的測定。奧吉娜檢測中心的水分測定儀為梅特勒-托利多全自動卡爾費休水分測定儀，它使用方便準確度高，能夠滿足風電潤滑油水分測定的要求。

　　從潤滑油配方設計出發(fā)控制水分的危害可以作以下三方面的工作：

　　第一、從基礎油的選擇入手，目前風電齒輪油使用合成類基礎油，主要有PAO(聚α-烯烴)型、PAG(聚醚)型和P0E(聚酯)型。其中PAG和POE型的基礎油容易吸收空氣中的水分，并且與水反應發(fā)生水解，導致潤滑油質(zhì)量下降。所以PAO為基礎油的風電齒輪油是目前被廣泛認可的類型。

　　第二、 在風電齒輪油的配方設計中，特別在其中加入了抗乳化添加劑，這些添加劑的作用是，一旦水分進入齒輪箱后，能夠使得油與水的盡快分離，確保齒輪箱軸承和齒輪的正常潤滑。

　　第三、 同時考慮潤滑油的抗水解能力，杜絕因水分進入后添加劑水解失效，從而導致摩擦副的摩擦磨損。

　　綜上所述，水分是影響齒輪箱壽命的關鍵因素之一，希望可以通過本文引起廣大風場技術人員對于齒輪箱潤滑油水分指標的高度重視，加強對水分的日常監(jiān)測，嚴格控制水分含量，確保風機的連續(xù)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。