脉冲调合对润滑油产品质量的影响

郭国进

（中国石化润滑油荆门分公司，湖北荆门 448002）

脉冲调合对润滑油产品质量的影响

郭国进

（中国石化润滑油荆门分公司，湖北荆门 448002）

文章分析了脉冲调合对内燃机油、液压油产品质量的影响。脉冲调合生产内燃机油时不会像传统机械搅拌那样对油品黏度有剪切作用，相反对产品质量有一定的保障;脉冲调合生产液压油时需要严格控制原材料水分含量，同时处理好罐底存油，否则在脉冲压缩风的强大搅拌作用下极易出现抗乳化不合格情况，对于抗乳化不合格的液压油提出一些处置措施。

脉冲调合;润滑油;质量;影响

0 引言

脉冲调合作为一种成熟的调合工艺在润滑油行业得到广泛应用，实际生产表明，在适当的工艺控制条件下，脉冲调合可以生产出合格的润滑油产品，脉冲调合与传统机械搅拌相比具有节能、高效的优点，脉冲调合可以加快调合搅拌均匀时间，提高生产效率。但脉冲调合对产品质量究竟有何影响，本文通过脉冲调合实际生产情况，分析其对内燃机油、液压油产品质量的影响。

1 脉冲调合对产品质量的影响

1.1 脉冲调合对内燃机油产品质量的影响

以生产CD 15W－40柴油机油为例，采用相同批次的原材料和相同工艺技术配方分别采取实验室小调、脉冲调合、传统机械搅拌进行生产，三种调油方式调油温度均为58℃。实验室小调采用磁浮子搅拌40 min，脉冲调合采用0.48 MPa的压缩空气鼓泡搅拌60 min，侧向搅拌采用搅拌机搅拌8 h。分别对油品进行分析，100℃运动黏度采用试验方法GB/T 265测定，试验方法规定其重复性和再现性分别为1.0%、2.2%。为了排除分析误差对试验结果的影响，要求实验室同一操作者使用同一黏度计完成以上三种油品100℃运动黏度的测定。结果见表1。

由表1可以看出，三种调油方式生产的CD 15W－40柴油机油，各项分析数据均合格。将三种分析数据进行对比，除100℃运动黏度有所差别外，其他分析数据基本相近，100℃运动黏度的大小顺序是:脉冲调合＞实验室小调＞侧向搅拌。

表1 CD 15W－40三种调合方式部分分析数据

侧向搅拌时其100℃运动黏度最小。由于CD 15W－40柴油机油需要使用大量的增黏剂，增黏剂主要成分为油溶性的链状高分子化合物，其在外界的剪切作用下长链易断裂，尤其是在高温高剪切作用下断裂更为明显，侧向机械搅拌的转速约为350～400 r/min，每台搅拌机有3片长度约0.6 m的搅拌叶片，虽然其剪切条件比较缓和，但是每罐油需要搅拌6～8 h才能使添加剂充分溶解分散均匀，由于搅拌时间较长，油品中的增黏剂或多或少被部分剪切，从而黏度有所降低。而脉冲调合使用的是脉冲气动调合，对油中的增黏剂不会产生任何剪切破坏作用，黏度不会损失。

以上三种调合方式虽然原材料比例理论上一致，实际进料时严格控制精度，但在实际进料时还会不可避免产生计量误差，这样对试验结果或多或少产生影响。由于在进行脉冲调合改造时仍然保留了机械搅拌设备，为此选取一批CD 15W－40在脉冲调合采样分析完成后，继续采用机械搅拌调合8 h，表2是100℃运动黏度、低温动力黏度（－15℃）分析结果。

表2 100℃运动黏度、低温动力黏度（－15℃）分析结果

表2结果更进一步表明，脉冲调合在调合内燃机油时，对产品质量没有负影响，相反在黏度的保证上比传统机械搅拌更为有利。

1.2 脉冲调合对液压油产品质量的影响

通过对实际生产数据进行对比分析发现，脉冲调合生产工业齿轮油和内燃机油基本是一次调合合格，而在生产液压油时出现部分批次不合格情况，不合格项目表现为外观不透明，部分批次还出现抗乳化不合格。表3是某批不合格抗磨液压油（HM 68）实测分析数据。

表3 不合格抗磨液压油（HM 68）分析数据

实验室水分测定（方法GB/T 260）结果为痕迹，即小于0.03%。对机械搅拌调油数据进行分析，发现相同原材料、相同技术配方，机械搅拌时也出现过部分批次外观、抗乳化不合格情况，但比例远小于脉冲调合时的比例。

为何脉冲调合生产液压油时不合格批次比例比侧向机械搅拌大?脉冲调合在生产液压油时究竟对其质量有何影响?

影响液压油外观、抗乳化不合格主要原因可能是油品中含水导致的。液压油是否含水除可在实验室用仪器进行检测外，还可以用“热板法”进行判断，在一块干净平整的薄金属板上滴上一滴试样，然后将金属板用酒精灯加热到约120℃左右，观察油滴内有气泡或有轻微的噼啪声，表明液压油的含水较多。另外将油样加温，若变透明，也可判断是含微量水分所致。

液压油抗乳化不合格原因复杂，但只要油品含水较多，在脉冲调合的剧烈搅拌下会导致部分水分溶于油中成为溶解水或乳化液，导致抗乳化不合格。表面上看，水和油是不能相互混在一起，但实际上，润滑油中总是含有少量以分子形式存在的水分，这种水被称为溶解水。在一定的温度下，调配好的油品只能溶解一定数量的水达到饱和。当温度下降时，油溶解水的能力下降，溶解水会从油里析出，形成游离水。在达到油品的溶解水饱和度之前，油的外观是清亮透明的。由于温度降低，溶解水从油里析出，就会形成一些小水滴悬浮在油里，并随着水的增多逐渐形成大水滴，通常水会沉到底部。一般在罐底切出的水即为游离水。当游离水受到剧烈搅拌时，会形成微小的颗粒悬浮在油里，无法沉到底部，从而形成油品乳化［1］。乳化液静止沉降一段时间又可以分出不少游离水。油品的外观也因此变得模糊或是浑浊发白。

生产中导致液压油含水的可能原因有:蒸汽加热盘管内漏、脉冲压缩风含水、原材料含水、罐底油含水较多。蒸汽加热盘管是否内漏通过试压捉漏即可判断。从脉冲调合压缩风流程及操作看，每次开压缩机前都进行了低点排凝操作，在调合罐顶部脉冲气体入罐进口处对压缩风取样检测，压缩风露点为－35℃，含水量300μg/g，说明脉冲压缩风符合要求。对原材料各组分进行追溯，调制液压油时用到的主要基础油组分是HVIⅡ10，发现HVIⅡ10基础油出现外观浑浊现象，对油样加热马上变透明，而现有的分水测定法GB/T 260较难发现此问题。少量水分在基础油中的分散基本呈游离状，用GB/T 260很难检测出来，结果基本为痕迹。通过打开罐底部的脱水阀切水，可以切出较多水分，沉降几天再切水仍然能切出不少水。

另外，罐底油如果含水较多，也会影响液压油产品质量。脉冲搅拌系统中的集气盘安装在离罐底3 cm左右，所以在压缩风搅拌时，强大的气流会将罐底油剧烈搅拌，罐底油中的水分也会与油品充分混合，游离水会转化为溶解水，甚至变为乳化液。

通过以上分析可知，脉冲调合生产液压油时出现的外观、抗乳化不合格，根本原因不是由于脉冲调合引起的，主要原因是原材料及罐底油含水较多时在脉冲调合的剧烈搅拌作用下，水分与油品充分混合成为溶解水或乳化液，从而导致液压油产品质量不合格。所以在用脉冲调合生产液压油时，一定要严格控制原材料及罐底油含水量，必要时需进行清罐处置。

对于不合格的液压油最常见处置方法有以下几种:①使用真空脱水机。利用水在真空条件下蒸发，温度降低蒸发量大的原理使油和水彻底分离。它可以很快除掉液压油里的水分，包括大部分溶解水［2］。该处置方法适用于处置含水量较高油品的处置，在许多小调合厂使用较多。②稀释回调。该法适用于批量不大的情况，若不合格批量较大，在实际生产中回调起来比较困难。③恒温静置脱水。将油品温度控制在50℃左右，恒温静置一段时间后，从底部开脱水阀切水。该法在实际生产中较普遍采用，但仍然不能彻底将油中水分脱除干净。④利用干燥的脉冲压缩风带出水分。在天气晴好时，打开灌顶的透光孔，脉冲鼓泡1～2 h，大量干燥的脉冲压缩风在罐内与油品充分接触，从罐顶排出的湿空气可以带走不少水分。一般在实际生产中用方法③和④联合使用，效果明显。对于抗乳化不合格的液压油一般加入抗乳化稳定剂进行补调，0.005%的抗乳化稳定剂能有效提高液压油抗乳化性能。

另外，可将灌顶通气阀改造稍大点，在脉冲鼓泡时，可以起到迅速平衡罐内外气压，使罐内多余气体能快速排到罐外，在正常脉冲调合时，干燥的压缩空气可以带出部分水汽，从而使油品更加干燥，有利于保证产品质量。

2 结论

（1）脉冲调合生产内燃机油时，对产品质量没有负影响，相反在产品质量的保证上比传统机械搅拌更为有利。

（2）脉冲调合生产液压油时，需要严格控制原材料含水量，同时对罐底油质量应预先分析，否则在脉冲压缩风的剧烈搅拌下会出现质量不合格情况。实际生产中，若调合的产品含有少量水分，除了恒温静置底部切水外，还可以打开灌顶透光孔利用脉冲压缩风带出部分水汽，从而提高产品质量。

［1］肖德锦.L－HM液压油工序分析研究［J］.润滑油，1999，14（3）:40－43.

［2］吕涯，严正泽.润滑油的乳化及其抗乳化性能的测定方法［J］.石油商技，1994（2）:11－13.

Influence of Pulse Blending on the Quality of Lube Oil

GUO Guo－jin
（Jingmen Branch，Lubricant Com pany，Sinopec Corp.，Jingmen 448002，China）

The influence of pulse blending on the quality of engine oiland hydraulic oil is analyzed.Unlike the traditionalm echanical agitation，using pulse blending to produce engine oil has no shear effect to the oil viscosity，on the contrary，the product quality w illbe secure;The w ater contentof raw materials needs to be controlled strictlyw hile producing hydraulic oil by m eans of pulse blending，at the same time，the saved oilin tank bottom needs to be handled w ell，or it is easy to appear em ulsification under the strong w ind.At last，som e m easures are put forw ard to dealw ith the em ulsification of hydraulic oil.

pulse blending;lubricant;quality;influence

TE626.3

A

1002-3119（2011）06-0062-03

2011－05－05。

郭国进（1972－），男，高级工程师，1995年毕业于江苏石油化工学院石油炼制专业，现主要从事润滑油技术质量管理工作。