润滑油进水后性能稳定性的评价方法

摘要

本发明涉及润滑油进水后性能稳定性的评价方法，主要解决现有技术存在不能较好地反映润滑油的实际使用性能的问题。本发明通过采用依次包括以下步骤：a)将润滑油和水的混合物在温度10～90℃、搅拌转速为1000～5000转/分钟条件下搅拌3～60分钟，得到油水混合物A；其中，润滑油与水的体积比为4∶1～1∶1；b)脱除油水混合物A中的水，得到试样B；c)试样B在温度40～80℃条件下与催化剂接触，老化反应1～100小时，然后进一步脱除其中的水，得到试样C；其中，所述催化剂选自铜、钢、铝、镁或银中的至少一种，催化剂表面积与润滑油量之比为0.08～0.15厘米2/毫升润滑油；d)测试试样C的氧化安定性、抗乳化性和防锈性，以评价所述润滑油进水后的性能稳定性的技术方案较好地解决了该问题，可用于润滑油进水后性能稳定性的评价中。

权利要求

1.一种润滑油进水后性能稳定性的评价方法，依次包括以下步骤：a)将润滑油和水的混合物在温度10～90℃、搅拌转速为1000～5000转/分钟条件下搅拌3～60分钟，得到油水混合物A；其中，润滑油与水的体积比为4∶1～1∶1；

b)脱除油水混合物A中的水，得到试样B；

c)试样B在温度40～80℃条件下与催化剂接触，老化反应1～100小时，然后进一步脱除其中的水，得到试样C；其中，所述催化剂选自铜、钢、铝、镁或银中的至少一种，催化剂2

表面积与润滑油量之比为0.08～0.15厘米 /毫升润滑油；

d)测试试样C的氧化安定性、抗乳化性和防锈性，以评价所述润滑油进水后的性能稳定性。

2.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于步骤a)中温度为50～85℃。

3.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于步骤a)中搅拌转速为1000～3500转/分钟。

4.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于步骤a)中润滑油与水的体积比为2∶1～1∶1。

5.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于步骤c)中温度为50～70℃。

6.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于步骤c)中老化反应时间为16～72小时。

7.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于步骤c)中催2

化剂表面积与润滑油量之比为0.1～0.15厘米 /毫升润滑油。

8.根据权利要求1所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于所述润滑油选自齿轮油、液压油、汽轮机油、船用油或车用油。

9.根据权利要求8所述润滑油进水后性能稳定性的评价方法，其特征在于所述润滑油选自汽轮机油。

说明书

润滑油进水后性能稳定性的评价方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种润滑油进水后性能稳定性的评价方法。

背景技术

[0002] 汽轮机也叫透平(Turbine)，是发电设备中实现能量转换的关键设备。蒸汽轮机将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。燃气轮机结构、用途与其相似，是将热的气体携带的热能转换为旋转机械能的热气体动力机械。水轮机属于流体机械中的透平机械，是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械。

[0003] 汽轮机包括驱动汽轮机和工业发电汽轮机两大类，按用途不同有电站汽轮机、工业汽轮机和船用汽轮机。汽轮机广泛应用于石油、化工、冶金、建材、轻纺等工业部门，以及企业自备电站、区域热电联供、余热发电、垃圾电站、燃气一蒸汽联合循环等领域。

[0004] 蒸汽轮机和水轮机在运行时，不可避免会发生蒸汽泄漏或进水。水进入油系统后会对汽轮机油的性能造成危害，如果汽轮机油的添加剂体系不稳定，进水后其中的添加剂就会发生水解，有些添加剂也会随着脱水而流失，如一些防锈剂、破乳剂等表面活性剂，造成油品性能迅速下降。因此在油品开发汽轮机油配方时，或油品投入应用前能够对油品性能稳定性做一个考察是很有必要的。

[0005] 目前，国内外有单独用于评价汽轮机油的氧化安定性、抗乳化性、防锈性和极压抗磨性的试验方法。评价汽轮机油的性能时，均是采用汽轮机油新油直接按照各试验方法进行测试，无法反映在进水后汽轮机油的氧化安定性、抗乳化性、防锈性的变化及保持情况。各试验方法如下：

[0006] 1、氧化安定性试验方法

[0007] GB/T 12581《加抑制剂矿物油的氧化特性测定法》，参照采用美国试验与材料协会标准ASTM D 943-81《加抑制剂矿物油的氧化特性标准试验方法》。

[0008] SH/T 0193《润滑油氧化安定性测定法(旋转氧弹法)》，参照采用美国试验与材料协会标准ASTM D 2272-85《汽轮机油氧化安定性测定法(旋转氧弹法)》。

[0009] 2、抗乳化试验方法

[0010] GB/T 7305《石油和合成液水分离性测定法》，修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD 1401-1998《石油和合成液水分离性测定法》。

[0011] 3、防锈性试验方法

[0012] GB/T11143《加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法》，参照采用美国试验与材料协会标准ASTM D655-83《加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能测定法》[0013] 采用上述方法进行评价，符合相关标准要求、且质量相当的汽轮机油产品在实际工况汽轮机设备上应用时，出现了不同的应用结果，尤其在一些进水情况较严重的机组上，抗乳化性能方面差异很大。说明上述评价方式不能较好地反映汽轮机油的实际使用性能。

发明内容

[0014] 本发明所要解决的技术问题是现有评价技术存在不能较好地反映润滑油的实际使用性能的问题，提供一种新的润滑油进水后性能稳定性的评价方法。该方法能较好地反映润滑油的实际使用性能，特别是能较好地反映润滑油的抗乳化性能。

[0015] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种润滑油进水后性能稳定性的评价方法，依次包括以下步骤：

[0016] a)将润滑油和水的混合物在温度10～90℃、搅拌转速为1000～5000转/分钟条件下搅拌3～60分钟，得到油水混合物A；其中，润滑油与水的体积比为4∶1～1∶1；

[0017] b)脱除油水混合物A中的水，得到试样B；

[0018] c)试样B在温度40～80℃条件下与催化剂接触，老化反应1～100小时，然后进一步脱除其中的水，得到试样C；其中，所述催化剂选自铜、钢、铝、镁或银中的至少一种，催2
化剂表面积与润滑油量之比为0.08～0.15厘米 /毫升润滑油；

[0019] d)测试试样C的氧化安定性、抗乳化性和防锈性，以评价所述润滑油进水后的性能稳定性。

[0020] 上述技术方案中，步骤a)中温度优选范围为50～85℃。步骤a)中搅拌转速优选范围为1000～3500转/分钟。步骤a)中润滑油与水的体积比优选范围为2∶1～1∶1。步骤c)中温度优选范围为50～70℃。步骤c)中老化反应时间优选范围为16～72小时。
2
步骤c)中催化剂表面积与润滑油量之比为0.1～0.15厘米 /毫升润滑油。所述润滑油选自齿轮油、液压油、汽轮机油、船用油或车用油，优选方案为选自汽轮机油。

[0021] 本发明方法实施时，将润滑油样与水装入试验管，然后将其置于加热浴中，通过电子控温仪恒定加热浴温度，确保试验管中的水-油混合物低于加热浴液面。将搅拌装置插入试管，恒温一段时间；然后以一定的转速对油水混合样进行搅拌，搅拌规定时间后，将油水混合样静止，进行油水分离，取上层油样继续下步试验。油水混合试验可以进行一次也可以进行几次。油水混合试验结束后，将油层放入烘箱或其它保温装置中，进行老化试验。油中加入催化剂如铜丝、钢丝。经过一定时间的老化后，取出油样将油层作进一步的脱水，经脱水后的油样进行性能分析。采用SH/T 0193《润滑油氧化安定性测定法(旋转氧弹法)》测定油品的氧化安定性：采用GB/T 7305《石油和合成液水分离性测定法》测定油品的抗乳化能力；采用GB/T 11143《加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法》测定防锈性。依据抗乳化时间、旋转氧弹以及防锈性的变化来评定油品性能的稳定性，如性能保持好的油品，经过试验后，则抗乳化时间较平稳，旋转氧弹保持度(试后油和新油氧弹值的百分比)高，防锈性能达标。而差的油则抗乳化上升快，氧弹下降多，防锈试验出现锈蚀。

[0022] 本发明方法中与润滑油混合的水，可以是蒸馏水；自来水，自来水中可以加入阻垢剂、絮凝剂；海水，包括天然海水、合成海水。

[0023] 润滑油中的添加剂特别是防锈剂、极压抗磨剂以及一些破乳剂等都是表面活性剂，这些添加剂含有极性基团也就是亲水基团。因此当润滑油中进水后如果添加剂体系不稳定的话，就会造成添加剂的水解、流失，使得性能下降。润滑油系统进水后，油水混合物会受到轴承、泵等设备的搅拌作用，并且和铜、钢等金属在一定温度下接触，在油箱中依靠静置一段时间而分去一部分水，再通过过滤设备进行油水分离。本方法通过高速搅拌油水混合物，油水分离，在一定温度下加催化剂老化，模拟系统进水情况，再进行氧化安定性、抗乳化性和防锈性的性能测试，模拟了润滑油实际使用时进水的运行环境，对采用常规的氧化安定性、抗乳化性和防锈性试验方法进行评价且性能相当，但在工业设备实际运行效果尤其是抗乳化性能差异较大的不同润滑油，具有较好的区分性；并与实际应用效果具有良好的相关性，取得了较好的技术效果。

[0024] 下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

[0025] 【实施例1】

[0026] 将配方1TSA32和配方2TSA3汽轮机油2按1∶1的混合比例，进行油水混合试验；搅拌温度为54℃，搅拌速度1500转/分钟，搅拌10分钟。搅拌结束后，分离出油层，将2
油层加入铜催化剂在70℃老化48小时。铜催化剂用量为0.1厘米 /毫升润滑油。老化后进一步脱除其中的水，将油样进行性能测试。

[0027] 油样分析采用GB/T 7305《石油和合成液水分离性测定法》测定油品的抗乳化能力、采用GB/T 11143《加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法》测定防锈性，采用SH/T0193《润滑油氧化安定性测定法(旋转氧弹法)》测定油品的氧化安定性。

[0028] 试验评价结果见表1。

[0029] 表1

[0030]

[0031] 试验结果可见，两个油品新油的抗乳化均在5～10分钟之间，水平相当；防锈性都为无锈；旋转氧弹的水平也相当。经过模拟进水试验后，配方1的抗乳化上升了近一倍，配方2的抗乳化相对就比较稳定，两个油品的防锈和氧化安定性的稳定性都比较好。

[0032] 【实施例2】

[0033] 将配方3、4、5TSA32汽轮机油分别和蒸馏水按2∶1的混合比例，进行油水混合试验；搅拌温度为70℃，搅拌速度3000转/分钟，搅拌10分钟。搅拌结束后，分离出油层，将2
油层加入铜催化剂在60℃老化24小时。铜催化剂用量为0.12厘米 /毫升润滑油。老化后进一步脱除其中的水，将油样进行性能测试。油样分析按【实施例1】中的方法进行。试验评价结果见表2。

[0034] 表2

[0035]

[0036] 从试验结果看，新油的抗乳化都为小于5分钟，防锈性都为无锈，旋转氧弹的水平也相当。模拟进水试验显示，配方5油品无论在抗乳化、防锈和氧化安定性上稳定性都很好。配方3、4防锈稳定性都较差；抗乳化上配方4比配方3略差；氧化安定性的稳定性都比较好。

[0037] 【实施例3】

[0038] 将配方3、4、5TSA32汽轮机油分别和蒸馏水按1∶1的混合比例，进行油水混合试验；搅拌温度为54℃，搅拌速度3000转/分钟，搅拌10分钟。搅拌结束后，分离出油层，将2
油层加入钢催化剂在70℃老化72小时。钢催化剂用量为0.15厘米 /毫升润滑油。老化后进一步脱除其中的水，将油样进行性能测试。油样分析按【实施例1】中的方法进行。试验评价结果见表3。

[0039] 表3

[0040]

[0041] 从试验结果看，配方4的抗乳化变化非常大，稳定性差，配方3、5油品的抗乳化基本未变；配方3、4两个油的防锈性下降都较大，配方5的防锈性保持不变；配方5的氧化安定性稳定性最好，其次为配方3。因此经过模拟试验，稳定性最好的是配方5油品，其次为配方3，配方4的油品是最差的。

[0042] 【实施例4】

[0043] 将配方1、配方3和配方5TSA32汽轮机油应用于60万千瓦蒸汽汽轮机组，以考察其在实际工况中的应用情况。结果见表4。

[0044] 表4各TSA32汽轮机油在60万千瓦机组上应用情况

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