立磨磨辊轴承润滑油起泡的原因探究

张连峰，张文龙

（顺益体系（集团），广东 珠海 519020）

立磨磨辊轴承润滑油起泡的原因探究

张连峰，张文龙

（顺益体系（集团），广东 珠海 519020）

润滑油在使用过程中，时常会遇到油品起泡的问题。本文结合某水泥厂的实际案例，通过对起泡问题的分析，对油品、设备进行逐步排查，结合油样检测等技术手段，找到问题根源并加以解决，提供了对此类问题的解决思路。

润滑油；起泡；油样检测

某水泥厂立磨磨辊轴承润滑是通过集中润滑系统来实现的，原使用S牌220粘度合成闭式齿轮油，在使用过程中经常出现起泡的问题，后更换B牌220粘度合成闭式齿轮油，使用三天后油箱中的油品仍出现大量起泡的问题。

润滑油在循环使用的过程中不可避免的被带入空气，油品被搅动、振荡后，会产生泡沫，油品中的泡沫破裂、空气释放需要一定的时间，所以少量的泡沫层是允许存在的，然而油品大量起泡会破坏油膜，加速油品氧化，形成气阻，对设备造成危害。

所以，为避免设备可能出现的损伤，应尽快寻找到问题的根源，并加以处理。

1 问题分析

油品起泡的原因是多种多样的，可归纳为两大类：油品本身和外界因素影响。

油品本身的因素包括：油品中的抗泡剂消耗殆尽；油品发生氧化变质等。

外界因素主要包括：设备及使用方面和外界污染物质。

回油孔距离液面过高，回流的润滑油冲击液面导致起泡；回油孔距离出油孔过近，油箱容积过小，油品循环速度过快导致油品没有一定时间释放空气导致的起泡；油泵漏气，导致系统中被带入过多的空气导致的起泡等，都属于设备及使用方面的问题。

外界污染物质：碱性物质、皂类物质；多孔性的灰尘、物料会吸附消泡剂等。

基于上述可能存在的影响因素进行逐一排查。

2 问题查找

图1为该水泥厂立磨磨辊润滑油站油箱内油品起泡的情况，油品的外观发生了明显变化，由澄清、透明黄色液体变为墨绿色。

首先，需要对油品的基础性能进行检测分析，我们将同批次的新油及正在使用中的油品（以下简称旧油）进行了油样采集，并进行了检测，检测结果如表1。

图1

表1

从检测结果可以看出，基础油粘度、酸值等变化不大，说明起泡不是由于油品本身氧化、变质等原因引起的，而油品的色相、抗泡性能发生了明显的改变。

油品本身的问题排除之后，再对设备进行排查（回油孔位置，油泵、流量等进行检查）（图2）。

经过仔细检查，设备方面可能引起起泡的因素基本可以排除，接着检查是否有外界污染物质对油品造成了影响，最简单直观的方式是检查过滤系统。

图2

检查油箱内壁及过滤系统时发现，存在墨绿色粘稠状物质（图3）。

图3

为确定是否是这种物质导致了油品起泡，或油品起泡和该物质有关，亦或是油品氧化、变质产生的沉淀，需要通过科学的检测手段，对其进行检测，分析。对油品进行元素分析及红外光谱分析如表2所示。

表2 元素分析结果（部分）

元素分析结果有一定差异的是铁元素及磷元素，铁元素含量增加，为设备磨损产生，磷元素含量降低，说明油品中的抗磨添加剂被消耗。这里铜元素含量没有增加，可说明磨辊轴承保持架状态良好，油品外观颜色发生变化与其无关（若磨辊保持架被磨损、腐蚀，二价铜离子可能会使油品外观呈绿色）。

通过图4对比可以发现，新油的基础油、添加剂特征峰明显，而旧油的添加剂特征峰虽明显，但基础油特征峰被打乱，在2800-3000区间出现平行杂峰，说明有其他类型的油品混入其中。

而能混入其他类型油品的部位，或能接触其他油品的部位，为磨辊密封处，现场调研发现，磨辊密封采用的是某品牌的通用型矿物基础油的锂基脂（图5）。

图4

图5

目前所使用的抗泡剂主要分为三类：硅类、非硅类及复合型三种，这三种消泡剂的主要作用都是增大液体与空气界面的表面张力，从而使气泡快速破裂，达到消泡的作用。

相关资料显示，锂基脂的稠化剂属于阴离子表面活性剂的一种，呈碱性，会降低表面张力，对泡沫的形成有利。所以，润滑油中混入一定量的润滑脂，其中的稠化剂会抵消或降低消泡剂的作用，从而使油品起泡。

以上所有的检测、分析、推论，显示油品起泡的原因是磨辊密封润滑脂混入导致，这个结论是否正确，需要进行验证。

3 解决措施

通过与油品厂家的协调沟通，将该款润滑脂及油箱内壁、过滤网上的异物，进行了采集，提供给厂家实验室，厂家进行了相关的试验论证，针对目前状况，提供了新型的消泡剂，按照规定的比例在油箱中进行了添加，10分钟后有了明显改善，两小时后，仅存在少量泡沫层（图6）。

图6

4 优化改进

虽然，目前问题得到了解决，但根本性问题没有处理，随着抗泡剂的消耗以及润滑脂的泄漏，仍会出现问题，那么就需要对其进行改进，彻底解决泄漏的问题。

首先，利用停机时间，检查并对密封情况进行维修，并在日常生产操作过程中，注意稳定入料粒度，维持好料层厚度等，尽量避免“磨振”的发生，防止磨辊密封受到影响。

其次，我们知道，在正常运转状态下立磨需要通热风，干燥物料，风温在180℃以上，所以该处的润滑油需要选择合成油产品，而磨辊密封脂也处于该工况温度下，但目前该立磨使用的密封脂为通用型矿物基础油的润滑脂，其工作温度无法适应该工况环境，高温下很容易造成油脂软化、流失等问题，这也是导致油脂泄漏的主要因素。

通过与设备厂家的沟通以及设备润滑推荐说明说书的推荐，该设备的磨辊密封润滑脂使用的应为一款全氟聚醚润滑脂，全氟聚醚润滑脂其耐高温性能优良，最高使用温度可达到300℃以上；实践证明，即使少量泄漏也不会对润滑油造成影响。

5 结语

通过添加新的消泡剂及对磨辊轴承密封脂的更换，解决了起泡的问题，目前设备运转状况良好，未发生同类问题。

油品起泡的原因是多种多样的，应因地制宜，做好现场的调研工作，对设备关键点进行逐步排查，结合科学的监测、检测手段对工况、环境、油品进行分析，这样才能找到问题的根源，并加以解决。

[1]邓广勇，刘红辉，李纯录.润滑油的抗泡剂类型和机理探讨[J].润滑油，2010(6):25,3.

[2]王宁，朱元琪.润滑油抗泡性能的研究[J].石油炼制与化工，2000(3):31,3.

TQ172

A

1671-0711（2017）03（上）-0037-03