【压缩机网】空气压缩机设备工作压力大、排气温度高，润滑油在此工作条件下极易氧化变质，产生积炭、油泥等氧化物，降低油品使用寿命，严重者将造成设备故障，甚至引发着火等安全问题，因此空气压缩机油的热氧化安定性十分重要。配方工作者们总是试图找到最贴近空压机现场使用的实验室评价方法，以便于在配方开发阶段更有效的评价空压机油的氧化安定性。本文重点分析目前常用的几种空压机油氧化安定性测试方法。
我国现有空气压缩机油的标准包括《GB 12691空气压缩机油》和《GB 5904 轻负荷喷油回转式空气压缩机油》两项，其中涉及的热氧化安定性试验方法为《GB/T 12581 加抑制剂矿物油氧化特性测定法》和《SH /T 0192 润滑油老化特性测定法》。
GB/T 12581 加抑制剂矿物油氧化特性测定法
本方法是参考ASTM D943-04a《加抑制剂矿物油的氧化特性测定法》，根据我国实际情况，重新修稿起草编写，规定了在高温、有氧气、水和金属（铜和铁）存在下，评价加抑制剂的汽轮机油氧化安定性的测试方法，也适用于如相对密度小于水并含有防锈剂、抗氧剂的液压油和其它循环油。该方法特别适用于易被水污染的润滑剂的氧化安定性，尤其是汽轮机油，方法的精密度表述也是根据汽轮机油测得的。具体方法为：试样在有水和铁-桶催化线圈存在下，在95℃与氧反应，试样连续进行直到试样的酸值达到或超过2.0mgKOH/g。记录酸值达到2.0mgKOH/g 所需要的试验时间，即为油品的“氧化寿命”。该方法实验周期较长，往往要持续几个月甚至超过一年的时间，时效性较差。而且该方法的检测极限是10000h，因此只能用于矿物油的检测，不能用于合成油的检测。另外，由于不断采样导致催化线圈暴露到空气中，可能会对检测结果产生影响，但这种影响及消除方式目前还不确定。
SH/T0192 润滑油老化特性测定法
本方法于1992年起草，2000年确认，参考德国DIN 51352（1976）第1部分《润滑油老化特性的测定——通空气老化后康氏残炭增值》及第2部分《润滑油老化特性的测定——通空气并有三氧化二铁存在下老化后的康氏残炭》。标准包括两个方法：A法—通空气老化后康氏残炭增值法，B法—通空气并有三氧化二铁存在下老化后的康氏残炭法。A法是在200℃温度下，将空气两次通入试样使之老化，每次6h，按照GB/T268测定试样老化前后的残炭，以残炭增值表示润滑油的老化特性；B法与A法类似，试样在有三氧化二铁为催化剂及空气的条件下，在200℃温度下老化254h后，测定老化后的残炭值。该方法同样存在试样受限的问题，只能用于矿物油的检测，而且实验过程与空压机的实际运行相差甚远，实际应用并不多。
除此之外，常用的空压机油氧化安定性测试方法还有旋转氧弹法和PDSC压力差式扫描量热法。
SH/T0193润滑油氧化安定性测定法（旋转氧弹法）
本方法是参照ASTM D2272《汽轮机油氧化安定性测定法（旋转氧弹法）》、ASTM D2112《含添加剂矿物绝缘油的氧化安定性测定法（旋转氧弹法）》起草编写，适用于评定具有相同组成（基础油和添加剂）新的和使用中的汽轮机油的氧化安定性，也可用于评价含2,6-二叔丁基对甲酚的新矿物绝缘油。实施方法是：将试样、蒸馏水、铜催化线圈一起放到一个带盖的玻璃盛样器中，然后将它放进装有压力表的氧弹中。氧弹在室温下冲入620kPa压力的氧气，放入150℃的油浴中，氧弹与水平面成30°角，以100r/min的速度轴向旋转，记录达到规定压力降的时间即为试样的氧化安定性。
旋转氧弹法是目前评价空压机油氧化安定性较为快速有效的方法。但是此方法评价单一抗氧剂的可靠性较高，评价多重抗氧剂组合的效果较差，而空压机油配方比较复杂，尤其是全合成配方，故用该方法无法完全反应油品实际的抗氧化性能和使用寿命。
SH/T0719润滑油氧化诱导期测定法（压力差式扫描量热法）
该方法就是常说的PDSC氧化诱导期测试，等效采用ASTM D 6186《润滑油氧化诱导期测定法（压力差式扫描量热法）》，利用分析仪器微量、快速、准确、重复性好等优点，通过测量一定条件下油品氧化放热曲线的外推拐点，确定其氧化诱导期，时间越长，油样的氧化诱导期越长，氧化安定性越好。该方法测试温度是130-200℃，无水无催化，只是单纯测试油品的氧化放热曲线，与空压机的实际运行工况差异较大，因此无法完全反应油品实际的抗氧化性能和使用寿命。
新方法的探索研究
综上，几个评价方法各有千秋，但是都很难反应油品实际的抗氧化性能和使用寿命，其结果与现场试用的润滑剂的氧化安定性之间的相关性随着使用条件和润滑剂的不同而有明显差异。且方法多以汽轮机油为评价基准，推广至空压机油的应用，但汽轮机与空压机的运行条件存在差异，故而等效至空压机油的评价也会存在差异。很多研究者尝试将几种方法连用，扬长避短，但是存在实验周期长、耗费巨大的弊端，很难在企业推广。与此同时，油公司也在积极探索能够更接近于现场应用的实验方法。
烟台德高石油有限公司开发了一套综合性的压缩机油的测试实验，包括高温、沉积、氧化等综合测定，测试条件涵盖水分、黑色金属催化、有色金属催化等，通过多年的研究探索，为用户现场提供了诸多有意义的用油指导。
另外，我们认为，做好使用阶段的性能跟踪与配方阶段的性能评测同样重要，因此我们建议用户适时跟踪油品的性能指标变化，通过指标监测及时反应油品状态，提供更精确的换油计划。
作者简介
战红豆（1987-），女，大学，工程师，烟台德高石油有限公司技术经理，从事润滑油配方开发工作11年，持有多项技术发明专利。
来源：本站原创
【压缩机网】空气压缩机设备工作压力大、排气温度高，润滑油在此工作条件下极易氧化变质，产生积炭、油泥等氧化物，降低油品使用寿命，严重者将造成设备故障，甚至引发着火等安全问题，因此空气压缩机油的热氧化安定性十分重要。配方工作者们总是试图找到最贴近空压机现场使用的实验室评价方法，以便于在配方开发阶段更有效的评价空压机油的氧化安定性。本文重点分析目前常用的几种空压机油氧化安定性测试方法。
我国现有空气压缩机油的标准包括《GB 12691空气压缩机油》和《GB 5904 轻负荷喷油回转式空气压缩机油》两项，其中涉及的热氧化安定性试验方法为《GB/T 12581 加抑制剂矿物油氧化特性测定法》和《SH /T 0192 润滑油老化特性测定法》。
GB/T 12581 加抑制剂矿物油氧化特性测定法
本方法是参考ASTM D943-04a《加抑制剂矿物油的氧化特性测定法》，根据我国实际情况，重新修稿起草编写，规定了在高温、有氧气、水和金属（铜和铁）存在下，评价加抑制剂的汽轮机油氧化安定性的测试方法，也适用于如相对密度小于水并含有防锈剂、抗氧剂的液压油和其它循环油。该方法特别适用于易被水污染的润滑剂的氧化安定性，尤其是汽轮机油，方法的精密度表述也是根据汽轮机油测得的。具体方法为：试样在有水和铁-桶催化线圈存在下，在95℃与氧反应，试样连续进行直到试样的酸值达到或超过2.0mgKOH/g。记录酸值达到2.0mgKOH/g 所需要的试验时间，即为油品的“氧化寿命”。该方法实验周期较长，往往要持续几个月甚至超过一年的时间，时效性较差。而且该方法的检测极限是10000h，因此只能用于矿物油的检测，不能用于合成油的检测。另外，由于不断采样导致催化线圈暴露到空气中，可能会对检测结果产生影响，但这种影响及消除方式目前还不确定。
SH/T0192 润滑油老化特性测定法
本方法于1992年起草，2000年确认，参考德国DIN 51352（1976）第1部分《润滑油老化特性的测定——通空气老化后康氏残炭增值》及第2部分《润滑油老化特性的测定——通空气并有三氧化二铁存在下老化后的康氏残炭》。标准包括两个方法：A法—通空气老化后康氏残炭增值法，B法—通空气并有三氧化二铁存在下老化后的康氏残炭法。A法是在200℃温度下，将空气两次通入试样使之老化，每次6h，按照GB/T268测定试样老化前后的残炭，以残炭增值表示润滑油的老化特性；B法与A法类似，试样在有三氧化二铁为催化剂及空气的条件下，在200℃温度下老化254h后，测定老化后的残炭值。该方法同样存在试样受限的问题，只能用于矿物油的检测，而且实验过程与空压机的实际运行相差甚远，实际应用并不多。
除此之外，常用的空压机油氧化安定性测试方法还有旋转氧弹法和PDSC压力差式扫描量热法。
SH/T0193润滑油氧化安定性测定法（旋转氧弹法）
本方法是参照ASTM D2272《汽轮机油氧化安定性测定法（旋转氧弹法）》、ASTM D2112《含添加剂矿物绝缘油的氧化安定性测定法（旋转氧弹法）》起草编写，适用于评定具有相同组成（基础油和添加剂）新的和使用中的汽轮机油的氧化安定性，也可用于评价含2,6-二叔丁基对甲酚的新矿物绝缘油。实施方法是：将试样、蒸馏水、铜催化线圈一起放到一个带盖的玻璃盛样器中，然后将它放进装有压力表的氧弹中。氧弹在室温下冲入620kPa压力的氧气，放入150℃的油浴中，氧弹与水平面成30°角，以100r/min的速度轴向旋转，记录达到规定压力降的时间即为试样的氧化安定性。
旋转氧弹法是目前评价空压机油氧化安定性较为快速有效的方法。但是此方法评价单一抗氧剂的可靠性较高，评价多重抗氧剂组合的效果较差，而空压机油配方比较复杂，尤其是全合成配方，故用该方法无法完全反应油品实际的抗氧化性能和使用寿命。
SH/T0719润滑油氧化诱导期测定法（压力差式扫描量热法）
该方法就是常说的PDSC氧化诱导期测试，等效采用ASTM D 6186《润滑油氧化诱导期测定法（压力差式扫描量热法）》，利用分析仪器微量、快速、准确、重复性好等优点，通过测量一定条件下油品氧化放热曲线的外推拐点，确定其氧化诱导期，时间越长，油样的氧化诱导期越长，氧化安定性越好。该方法测试温度是130-200℃，无水无催化，只是单纯测试油品的氧化放热曲线，与空压机的实际运行工况差异较大，因此无法完全反应油品实际的抗氧化性能和使用寿命。
新方法的探索研究
综上，几个评价方法各有千秋，但是都很难反应油品实际的抗氧化性能和使用寿命，其结果与现场试用的润滑剂的氧化安定性之间的相关性随着使用条件和润滑剂的不同而有明显差异。且方法多以汽轮机油为评价基准，推广至空压机油的应用，但汽轮机与空压机的运行条件存在差异，故而等效至空压机油的评价也会存在差异。很多研究者尝试将几种方法连用，扬长避短，但是存在实验周期长、耗费巨大的弊端，很难在企业推广。与此同时，油公司也在积极探索能够更接近于现场应用的实验方法。
烟台德高石油有限公司开发了一套综合性的压缩机油的测试实验，包括高温、沉积、氧化等综合测定，测试条件涵盖水分、黑色金属催化、有色金属催化等，通过多年的研究探索，为用户现场提供了诸多有意义的用油指导。
另外，我们认为，做好使用阶段的性能跟踪与配方阶段的性能评测同样重要，因此我们建议用户适时跟踪油品的性能指标变化，通过指标监测及时反应油品状态，提供更精确的换油计划。
作者简介
战红豆（1987-），女，大学，工程师，烟台德高石油有限公司技术经理，从事润滑油配方开发工作11年，持有多项技术发明专利。
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