雨季生产润滑油水分不合格原因探讨
2014-11-07李会云
李会云
摘要：水分是润滑油的一项重要指标。润滑油在雨季生产过程中， 因连续降雨和环境湿度大，容易造成润滑油水分不合格，文章从人、机、料、法、环等方面进行分析，通过分析发现，基础油储存时间长、半罐调合生产是润滑油雨季生产水分不合格的主要原因，通过控制基础油库存、满罐调合及过程防护，可以减少雨季生产润滑油水分不合格，降低质量风险。
关键词：雨季；润滑油；水分；探讨
中图分类号：TE626.3 文献标识码：A
0 引言
润滑油的原料在储运、运输过程中不可避免会进入水，除对安全性能有特殊要求的润滑油产品外，例如变压器油，水分不大于30 μg/g，常规润滑油产品控制标准为不大于“痕迹”，即允许润滑油中含有不大于0.03%（质量分数）的水，尚不足以引起润滑不良造成对设备的损坏，但过量的水，不仅会影响油品理化性能指标下降，例如：抗乳化， 还会造成添加剂沉淀、氧化加剧， 而且会影响整个润滑系统的正常工作， 导致不同程度的润滑故障，造成巨大的经济损失，所以润滑油生产企业要严格控制油品的含水量。
郑州地处中原，每年9月出现连绵的阴雨天气，在灌装生产首件检验中发现多批次油品外观透明但“热板”有水声，经过排查，发现雨季调合生产的油品均出现底部样有明水。本文结合中国石化润滑油郑州分公司实际生产情况，从人、机、料、法、环等环节进行分析，确定雨季润滑油生产过程中引入水分的途径、后续处置及控制措施。
1 原因分析
人、机、料、法、环是对全面质量管理理论中的五个影响产品质量的主要因素的简称。人指制造产品的人员，机指制造产品所用的设备，料指制造产品所使用的原料，法指制造产品所使用的方法，环指产品制造过程中所处的环境。
1.1 人
1.1.1 调合生产过程进水
调合过程是润滑油生产最关键的环节，也是润滑油产品质量的关键控制点。由于添加剂为室外存放，在储存和生产发运过程中，添加剂桶上会附着一部分水，由于桶装添加剂的使用量大，操作人员在加剂前若未将桶身及桶面的积水完全清理干净，特别是桶底的水分，在向调合地槽加剂过程中，未清理干净的水容易进入地槽，最终进入调合罐造成油品含水。另外由于抗泡剂加剂量小，在地槽加入容易造成残留从而导致抗泡剂加入量不够，鉴于上述原因，抗泡剂从罐顶取样孔加入，加剂过程若防护不到位，可能造成雨水进入罐内。
1.1.2 取样过程进水
中国石化润滑油分公司大部分调合罐是室外，取样过程采用雨伞进行防护，由于防护面积有限，容易出现防护不到位造成取样时雨水进入罐内使油品含水。
1.2 机
调合罐顶部有呼吸孔、取样孔和光孔，其中呼吸孔是用来确保油罐安全储油换气，油品在调合结束至灌装结束前，调合釜的油品一直处于降温过程，罐内气压低于外界大气压，即调合罐处于负压状态，外界的湿冷空气容易进入罐内，由于空气湿度大，在降温过程中空气中的水蒸汽受冷凝结成冷凝水进入油品；另外若光孔密封不严，可能造成雨水进入调合釜。
1.3 料
1.3.1 基础油含水
根据调合产品和使用原料情况，对基础油罐内基础油进行取上部样、中部样和底部样，分别检测外观和热板水分，除HVI150BS和MVI900底部样热板有水声外，其余油品均检验合格，底部样检测情况具体详见表1，油品使用基础油含水情况详见表2。
中国石化润滑油郑州分公司使用的基础油全部采用铁路运输入库，在运输过程中采用密闭的运输容器，所以引入水分的几率较小；其中HVI150BS和MVI900与其他油品相比，储存时间相对比较长，周转较慢，并且罐的空容量大，可能是因为雨雪天气或者储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到油品中造成。
从表2可以看出，油品含水可能是由于基础油含水造成，但不是主要原因，还有其他原因造成油品含水。
1.3.2 添加剂含水
中国石化润滑油郑州分公司使用的添加剂均为200 L桶装添加剂，密封包装，入厂时均为晴朗天气，到厂后采用防雨盖进行防护，减少雨雪天气水分的进入，在储存过程中进水的风险较小；另外对表3含水6批油品使用的添加剂取样检测，外观均匀，热板无水声。
1.4 法
“脉冲气动调合搅拌系统”是一种快速、高效率的调合搅拌生产系统，由于该系统能形成调合釜内油品各组分间的剧烈的紊流和上下垂直运动，与传统“机械搅拌加上泵循环”生产方式相比，节约搅拌时间80%；另外，机械搅拌生产方式对最小调合量要求高，油品必须注入到一定高度（至少是盖过搅拌装置），才能进行生产，而采用“脉冲气动调合搅拌系统”的集气盘被安装在调合罐的底部，只需要油品刚淹没集气盘就可以满足最小调合量。目前中国石化润滑油郑州分公司采用脉冲气动调合搅拌系统进行生产，使用压缩空气的制气工艺详见图1。
因调合搅拌和扫线共用压缩空气，扫线过程空气流量大，储罐压力由0.8 MPa降到0.5 MPa，可能会使压缩空气快速经过冷干机，造成冷干机的干燥效果差使压缩空气含水量大，从高温油品出来的空气水蒸汽遇到温度低的罐壁冷凝成水，造成油品水分不合格。
1.5 环
2010年9月5日18时50分，开始下雨，刚开始为暴雨，到2010年9月6日17时转为小雨，至2010年9月8日7：00雨停，环境温度为19～23 ℃，空气湿度95%～100%，调合罐油品情况汇总详见表3。
根据表3可以看出，调合罐的空容量越大，油品的含水量越大，因空气湿度较大，在储运过程中，罐内温度与环境温度差别较大，在降温的过程中，空气中水分受冷凝结到罐壁，随着冷凝水颗粒的增加，流到罐底造成的油品底部含水。
2 措施
（1）雨季生产时，在调合生产加剂过程中，安排专人擦拭桶身，并由工艺人员进行检查复核，确保桶身无水，减少调合生产过程带来的水分。在罐顶加剂、取样操作时，一人操作，一人防护，减少操作时防护不到位油品进水的风险。
（2）雨季生产时，对呼气孔用棉纱进行防护，减少湿冷空气进入罐内，造成冷凝水进入油品；另外，调合结束后，脉冲搅拌继续进行（可降低压力及脉冲间隔），使罐内形成正压，防止外界冷空气进入罐内，造成冷凝水进入油品。同时，排查调合罐的光孔密封情况，对密封圈老化或损坏的进行更换。
（3 ）合理安排基础油采购，与生产计划相匹配，减少基础油由于储存时间长，储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到油品中造成。
（4 ）雨季生产时，增加储气罐、油水分离器的放水次数，由4小时/次改为2小时/次；另外，在扫线前，调整冷干机前阀门的开启大小，使进入冷干机的空气量小于冷干机的处理能力，确保压缩空气的除水效果。
（5）雨季生产时，必须安排满罐调合，减少罐的空容量，避免空气中湿冷空气的进入，形成冷凝水进入油品中。
（6）雨季生产时，调合油品必须进行底部取样检测外观和水分，确认合格方可进行灌装。另外，在灌装过程中，每小时取样检测外观和热板水分。
3 效果验证
2010年9月7日，对该天调合的油品进行试验，两罐采用脉冲气动调合搅拌，两罐采用机械搅拌，调合过程已确认添加剂桶已擦拭干净，在搅拌结束10 min内取底部样进行检测，同时第二天对无水的调合罐进行再次取底部样检测确认无水，整晚空气湿度为90%，并且夜间有雨。
根据表4可以看出，调合罐有空容量是导致油品进水的主要原因，在生产过程防护到位，满罐调合生产是解决雨季生产润滑油水分不合格的有效措施。
4 处置
（1）处置：操作人员从调合罐输转2 t油至专用地槽，并将管线内的油品扫线至地槽，同时进行加热鼓气脱水处理，加热温度50～60 ℃，鼓气压力为0.3～0.4 MPa，地槽中的油品经脱水处理1 h后，热板检测水分合格后方可打回调合罐；同时输转后取样确认调合罐底部样是否含水，若含水，再行放2 t进行处理，依次进行至合格为止。
（2）处置效果：输转2 t油品经过脱水处理后，调合罐底部样再次取样未检测出有水，另外，首检检测也未出现水分不合格。
5 结论
（1）基础油储存时间越长，基础油罐的空容量大，雨雪天气或者储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到基础油中，造成调合油品含水。
（2）调合罐有空容量是导致雨季调合生产水分不合格的主要原因；满罐调合是解决满雨季生产润滑油水分不合格的有效措施。
（3）雨季生产时，对呼吸孔用棉纱、干燥剂进行防护，减少冷空气水分进入罐内，造成冷凝水，或者使用单向止逆阀避免冷空气的进入；另外，调合结束后，脉冲继续搅拌，形成正压，防止空气进入罐内，造成冷凝水进入油品。
（4）将脉冲搅拌用气和扫线用气分开，确保冷干机对压缩空气的除水效果，减少润滑油水分不合格的质量隐患。
（5）通过以上措施的实施，对雨季生产润滑油水分不合格起到很好的防护作用。
（2）雨季生产时，对呼气孔用棉纱进行防护，减少湿冷空气进入罐内，造成冷凝水进入油品；另外，调合结束后，脉冲搅拌继续进行（可降低压力及脉冲间隔），使罐内形成正压，防止外界冷空气进入罐内，造成冷凝水进入油品。同时，排查调合罐的光孔密封情况，对密封圈老化或损坏的进行更换。
（3 ）合理安排基础油采购，与生产计划相匹配，减少基础油由于储存时间长，储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到油品中造成。
（4 ）雨季生产时，增加储气罐、油水分离器的放水次数，由4小时/次改为2小时/次；另外，在扫线前，调整冷干机前阀门的开启大小，使进入冷干机的空气量小于冷干机的处理能力，确保压缩空气的除水效果。
（5）雨季生产时，必须安排满罐调合，减少罐的空容量，避免空气中湿冷空气的进入，形成冷凝水进入油品中。
（6）雨季生产时，调合油品必须进行底部取样检测外观和水分，确认合格方可进行灌装。另外，在灌装过程中，每小时取样检测外观和热板水分。
3 效果验证
2010年9月7日，对该天调合的油品进行试验，两罐采用脉冲气动调合搅拌，两罐采用机械搅拌，调合过程已确认添加剂桶已擦拭干净，在搅拌结束10 min内取底部样进行检测，同时第二天对无水的调合罐进行再次取底部样检测确认无水，整晚空气湿度为90%，并且夜间有雨。
根据表4可以看出，调合罐有空容量是导致油品进水的主要原因，在生产过程防护到位，满罐调合生产是解决雨季生产润滑油水分不合格的有效措施。
4 处置
（1）处置：操作人员从调合罐输转2 t油至专用地槽，并将管线内的油品扫线至地槽，同时进行加热鼓气脱水处理，加热温度50～60 ℃，鼓气压力为0.3～0.4 MPa，地槽中的油品经脱水处理1 h后，热板检测水分合格后方可打回调合罐；同时输转后取样确认调合罐底部样是否含水，若含水，再行放2 t进行处理，依次进行至合格为止。
（2）处置效果：输转2 t油品经过脱水处理后，调合罐底部样再次取样未检测出有水，另外，首检检测也未出现水分不合格。
5 结论
（1）基础油储存时间越长，基础油罐的空容量大，雨雪天气或者储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到基础油中，造成调合油品含水。
（2）调合罐有空容量是导致雨季调合生产水分不合格的主要原因；满罐调合是解决满雨季生产润滑油水分不合格的有效措施。
（3）雨季生产时，对呼吸孔用棉纱、干燥剂进行防护，减少冷空气水分进入罐内，造成冷凝水，或者使用单向止逆阀避免冷空气的进入；另外，调合结束后，脉冲继续搅拌，形成正压，防止空气进入罐内，造成冷凝水进入油品。
（4）将脉冲搅拌用气和扫线用气分开，确保冷干机对压缩空气的除水效果，减少润滑油水分不合格的质量隐患。
（5）通过以上措施的实施，对雨季生产润滑油水分不合格起到很好的防护作用。
（2）雨季生产时，对呼气孔用棉纱进行防护，减少湿冷空气进入罐内，造成冷凝水进入油品；另外，调合结束后，脉冲搅拌继续进行（可降低压力及脉冲间隔），使罐内形成正压，防止外界冷空气进入罐内，造成冷凝水进入油品。同时，排查调合罐的光孔密封情况，对密封圈老化或损坏的进行更换。
（3 ）合理安排基础油采购，与生产计划相匹配，减少基础油由于储存时间长，储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到油品中造成。
（4 ）雨季生产时，增加储气罐、油水分离器的放水次数，由4小时/次改为2小时/次；另外，在扫线前，调整冷干机前阀门的开启大小，使进入冷干机的空气量小于冷干机的处理能力，确保压缩空气的除水效果。
（5）雨季生产时，必须安排满罐调合，减少罐的空容量，避免空气中湿冷空气的进入，形成冷凝水进入油品中。
（6）雨季生产时，调合油品必须进行底部取样检测外观和水分，确认合格方可进行灌装。另外，在灌装过程中，每小时取样检测外观和热板水分。
3 效果验证
2010年9月7日，对该天调合的油品进行试验，两罐采用脉冲气动调合搅拌，两罐采用机械搅拌，调合过程已确认添加剂桶已擦拭干净，在搅拌结束10 min内取底部样进行检测，同时第二天对无水的调合罐进行再次取底部样检测确认无水，整晚空气湿度为90%，并且夜间有雨。
根据表4可以看出，调合罐有空容量是导致油品进水的主要原因，在生产过程防护到位，满罐调合生产是解决雨季生产润滑油水分不合格的有效措施。
4 处置
（1）处置：操作人员从调合罐输转2 t油至专用地槽，并将管线内的油品扫线至地槽，同时进行加热鼓气脱水处理，加热温度50～60 ℃，鼓气压力为0.3～0.4 MPa，地槽中的油品经脱水处理1 h后，热板检测水分合格后方可打回调合罐；同时输转后取样确认调合罐底部样是否含水，若含水，再行放2 t进行处理，依次进行至合格为止。
（2）处置效果：输转2 t油品经过脱水处理后，调合罐底部样再次取样未检测出有水，另外，首检检测也未出现水分不合格。
5 结论
（1）基础油储存时间越长，基础油罐的空容量大，雨雪天气或者储罐呼吸等原因，空气中的水分凝结到基础油中，造成调合油品含水。
（2）调合罐有空容量是导致雨季调合生产水分不合格的主要原因；满罐调合是解决满雨季生产润滑油水分不合格的有效措施。
（3）雨季生产时，对呼吸孔用棉纱、干燥剂进行防护，减少冷空气水分进入罐内，造成冷凝水，或者使用单向止逆阀避免冷空气的进入；另外，调合结束后，脉冲继续搅拌，形成正压，防止空气进入罐内，造成冷凝水进入油品。
（4）将脉冲搅拌用气和扫线用气分开，确保冷干机对压缩空气的除水效果，减少润滑油水分不合格的质量隐患。
（5）通过以上措施的实施，对雨季生产润滑油水分不合格起到很好的防护作用。
