润滑油破乳化试验方法相关性研究
2002年2月肼m的LEuM
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石油商技
REsEARCH第20卷第1期
润滑油破乳化试验方法相关性研究
陶贵生
(海军后勤技术装备研究所,北京100Cr72)
摘要通过大量试验,考察了润滑油破乳化试验方法的相关性,为简化试验方法和试验仪器提供科学依据。
关键词:润滑油破乳化试验方法
前言
润滑油的破乳化值是表示润滑油在使用中油水分离能力的质量指标。影响润滑油破乳化
性能的主要因素是润滑油中加入了极性表面活
性剂和抗磨、极压型添加剂,以及润滑油在使用时混入了水分、生成氧化产物等。用于评定润滑油破乳化性能的常用试验方法有GB/T
7305《石油和合成液抗乳化性能测定法》、sH/T
019l
《润滑油破乳化值测定法》和sH/T0256《润滑油破乳化时间测定法》。这几种试验方法规定的
试验条件差别很大,因此不同用途的润滑油在测定破乳化性能指标时,要选择相应的试验方法,并需配备多台试验仪器,这给质量检验部门评定润滑油的破乳化性能带来诸多不便。本研
究通过使用这几种试验方法和相应仪器进行大量的试验验证,探讨它们之间的相关性,以便更
有效地开展润滑油破乳化性能评定,为今后简化试验方法和试验仪器提供科学依据。
l试验部分
1.1试验方法
(1)GB/T7305《石油和合成液抗乳化性能测
定法》
G明7305《石油和合成液抗乳化性能测定
法》(俗称搅拌法),试验时取试样和蒸馏水各
40Hl:L装入量筒内,在规定的温度(54℃)下,以
l
500r/IIlin的转速搅拌5IIlin,记录乳化液和水的分
离时间,通常以分出40n1L油和37n1L水、油水界面乳化层小于3InL(40—37—3)所需的时间(111in)作为试验结果。
(2)M019l《润滑油破乳化值测定法》
sⅣT019l《润滑油破乳化值测定法》(俗称蒸
汽法),是将20n1L试验样品装入试管内,在90℃左右的温度下与水蒸汽乳化,然后把乳化液置于约
万
方数据94℃的分离浴中,测定分离出20—llL油所需的时间,以时间秒(s)表示润滑油的破乳化值。
(3)sⅣT0256《润滑油破乳化时间测定法》sⅣT0256《润滑油破乳化时间测定法》(俗称
蒸汽法),是在规定的试验条件下,将10-llL试样装入特制的量筒内,用水蒸汽将试样进行乳化,当被乳化的试样达到完全分层时,记录所需的时间,称为破乳化时间,以时间秒(s)表示润滑油的破乳化时间。
1.2试验油样
为了更有效地验证上述3种试验方法间的相关性,在选择试验油时,考虑了如下几方面的因素:
①选择的试验油是一些正在使用的润滑油,如汽轮机油、液压油、压缩机油等,这些试验油中所含的添加剂种类比较多,对破乳化性能的影响比较大,而且每种试验油都取了6个不同批次的油样,具有较广泛的代表性;
②选择的试验油的质量指标中都规定了破乳化试验项目,而且每种试验油的破乳化试验所采用的试验方法也不相同。选用这些试验油作为验证油品更有实际使用意义;
③选择的试验油的破乳化性能有很大的差别,有的试验油破乳化时间在1—2IIlin左右,有的试验油破乳化时间在25~30IIlin左右。使用破乳化性能有一定差距的油作试验油,有利于试验方法和试验仪器加以区别,同时也可考查试验仪器的分辨率和准确性;
④选择的试验油,除了单一的油品外,还用其中破乳化性能好的油品和破乳化性能差的油品以
收稿日期:2001—12—18
作者简介:陶贵生,大学本科,高级工程师。现从事油料科研和油料检验工作。
第1期陶贵生.润滑油破乳化试验方法相关性研究
4l
不同的比例配制了10个混合试验油样,这样可考查油品在使用过程中一旦发生混油时,它们对破乳化性能的影响。1.3试验仪器
用于测定润滑油破乳化性能的试验仪器是国产的专用仪器,长期使用证明,仪器的技术性能和测定参数能达到试验方法规定的试验条件要求。试验中,选择了5台仪器进行对比试验,其中GB/
T
7305润滑油破乳化测定仪2台,SⅣT0191润滑油破乳化值测定仪2台,SⅣT0256润滑油破乳化
时间测定仪1台,每组试验结果均取经上述5台仪器测定所得的平均值,试验数据准确、可靠。2试验结果与讨论
2.1
A油用3种试验方法测定的结果
A油用3种试验方法测定的结果见表1。
表1
A油用3种试验方法测定的结果
从表l中试验数据可以看出,用GB/T7305方法测定,A油破乳化时间均不超过2“n,而且油水界面没有乳化层,分离出的油和水也比较清澈;用
S肜T
0191方法测定。破乳化时间均在200s内,比GB/T
7305方法测定的破乳化时间稍长,分出油透
明,水略混,但油水界面也没有乳化层;用SH/T0256方法测定,破乳化时间均比前2种方法长,分出的油较透明,水略混,油水界面有少量乳化液,约0.5IllL。试验结果表明,A油是一种破乳化性能优良的润滑油。
2.2
B油用3种试验方法测定的结果B油用3种试验方法测定的结果见表2。
表2
B油用3种试验方法测定的结果
从表2中试验数据可以看出,3种破乳化试验方法所测得的破乳化时间基本接近,但同种油品中的不同油样所测定的破乳化时间略有差异。从油品破乳化现象看,用GB/T7305方法测定时,油水分离比较彻底,油层比较透明,水层清,油水界
万
方数据面均有3ⅡlL乳化层;而用SⅣT019l和SⅣT
0256
方法测定时,油层比较透明,但水层呈乳白混浊,油水界面均有l。4rIlL的泡沫层。试验结果表明,B油也是一种具有优良破乳化性能的润滑油。
2.3
C油用3种试验方法测定的结果C油用3种试验方法测定的结果见表3。
表3
C油用3种试验方法测定的结果
从表3中试验数据可以看出,用(驯T7305方
法测定,6个油样破乳化时间最长的达23IIlin,而且油层和水层均有混浊,油水界面存在3mL乳化层;
用SⅣT
019l方法测定,6个油样的破乳化时间基
本相当,但C一1和C一62个油样分离出的油和水
均混浊,油水界面有2n1IJ泡沫层;用SⅣT0256方法
测定,破乳化时间从C一1样到C一6样逐步增大,分出的油和水严重混浊,个别油样的水层有油珠挂壁现象,油水界面有泡沫和乳液混合层。试验结果
表明,C油是一种破乳化性能最差的润滑油。
2.4
D油用3种试验方法测定的结果D油用3种试验方法测定的结果见表4。
表4
D油用3种试验方法测定的结果
从表4中试验数据可以看出,用GB/T7305方法测定,D油显示出良好的破乳化性能,分出的油和水均透明,油水界面只有少量白色乳化层;而用
S}L仃019l和S彤T
0笏6方法测定时,却表现出较
差的破乳化性能,二者测定的破乳化时间长短相当,均在1000s左右,分出的油和水层比较混浊,水层中存在油珠挂壁现象,个别油样的油层明显存有大的水珠,油水界面也有泡沫和乳液混合的乳化层。试验结果说明,D油是一种破乳化性能略
差的润滑油。
2.5
A油和C油按比例混合后的试验结果为了进一步考查3种破乳化试验方法的测定结
果,选择破乳化性能优良的A油和破乳化性能最差的C油按不同的比例调配了10个油样进行测定。
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石油商技2002年第20卷
A油和C油按一定比例混合后,用3种试验方法测定的结果见表5。结果表明,3种试验方法能较好地区别出随着C油含量增加,破乳化性能逐步变差这一特点。从表5中还可看出,同一种油样,GB/T
表5
73仿方法测定破乳化性能最好,S彤T0191方法次之,而S彤T0256方法最差,油水分离现象与单一油
品的分离现象相同。几种润滑油破乳化试验方法测定混合油样间的相关性结果见图l。
A油和C油混合后的测定结果
不同,添加剂在油中与水形成的乳化液的状态也不同。当蒸汽搅拌温度过高,试验油在高温下与水蒸汽接触较充分,扩大了油与水的接触面积,增强了油水界面张力,水不易从油中分出,破乳化时间延长,因此,蒸汽法测得的破乳化值要比搅拌法测得的破乳化值大。
(3)本研究选择的试验油均为新调合的油品,油中几乎不含水分和机械杂质,而且氧化产物也很
图l润滑油破乳化试验方法的相关性
少,出现破乳化性能差异的主要原因是油品的组成以及试验过程中不可避免的试验误差等。对于使.用后的油品,因难免混入水分、机械杂质,以及使用中生成氧化产物和油品中添加剂的消耗等,油品内部组成发生质的改变。在测定这些油品的破乳化性能时,影响因素较复杂,能否遵循新油的破乳化特性规律,有待进一步研究。
(4)不同用途的润滑油,根据其使用的环境和部位,应选择相应的破乳化试验方法。3种试验方法不能相互代替。
结论
(1)同一种润滑油用不同的试验方法测定,它们之间表现出不同的破乳化性能;混合油样测定结果基本相似。试验结果还表明,试验油样用蒸汽法测定的结果要比机械搅拌法测定的结果差,试验条件苛刻。由此可以得出,润滑油破乳化试验方法间没有良好的对应关系。
(2)试验油中的添加剂直接影响破乳化性能的测定结果。由于机械搅拌和蒸汽搅拌试验条件
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