润滑油湿法过滤性试验影响因素分析

郭国进，喻 宏

中国石化润滑油有限公司荆门分公司 （武汉 荆门 448002）

《润滑油过滤性测定法》（SH/T 0805—2008）,主要是对润滑油品过滤性能进行评价。润滑油品通过一定规格的过滤器而不发生堵塞的能力称为过滤性，该过滤性并非指油品的物理性质，而是对油品工作时性能的评估。

该测定法用来评估润滑油品在干燥环境和有水的情况下经过加热后油品的过滤性能，分别称之为干法过滤性及湿法过滤性，干法及湿法过滤性又分别划分为2个阶段进行评价，简称阶段Ⅰ及阶段Ⅱ。阶段Ⅰ过滤性指在无膜过滤堵塞的理想情况下过滤试样的体积数和240 mL的比率，阶段Ⅱ过滤性指试样接近开始的流速和在过滤200～300 mL时流速的比率，阶段Ⅰ及阶段Ⅱ过滤性均用百分数表示。试验结果通常以50%为限，报告为“通过”或“不通过”[1]。

实际生产中，润滑油品一般经过过滤后，干法过滤性结果较好。但油品在实际使用中不可避免受到水分污染，导致添加剂发生分解，产生沉积物，堵塞过滤器，因此对湿法过滤性要求更高[2]。而湿法过滤性试验结果非常不稳定，尤其是湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果。虽然ISO 13357方法中有说明“当油品阶段Ⅰ具有良好的过滤性，而在阶段Ⅱ过滤性较差时，在使用时一般不会出现性能问题，除非使用了极其精密的系统过滤器”[3]，但部分顾客对湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果关注度较高，因此对试验方法中湿法阶段Ⅱ过滤性影响因素进行分析。

1 湿法过滤性影响因素分析

1.1 湿法过滤性试验

试验油品：TSA46(A)汽轮机油。

试验仪器：HZRK-16-04-02。

试验材料：Millpore公司生产的酯类纤维素[4]，直径47 mm，0.8μm滤膜；符合GB/T 6682—2008规定的三级水、二级水。

试验方法：在330 mL试样中加0.66 mL水，在70℃烘箱中放置2 h（瓶盖松），取出搅拌5 min后放入烘箱70 h（前半小时瓶盖松之后盖紧），取出试样室温避光放置24 h，在规定条件下通过0.8μm的过滤膜，用最初的过滤速率和最后100 mL过滤速率的比值计算过滤性。

1.2 湿法过滤性影响因素分析

1.2.1 试验水质

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中4.2.2要求“采用符合GB/T 6682—2008规定的三级水”。

采用同一油品分别加入符合GB/T 6682—2008规定二级水、三级水作对比试验。试验结果见表1。

表1 不同水质的试验结果 /%

表1中试验结果说明,水质对汽轮机油湿法过滤性几乎没有影响。

1.2.2 滤膜干燥程度

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中4.6.2要求，将滤膜置于培养皿中松松地盖上瓶盖放入70℃烘箱中烘10 min。为便于比对，分别采用烘过滤膜法及未烘过滤膜法对同一油样进行湿法过滤性测定。试验结果见表2。

表2 滤膜不同干燥程度的试验结果 /%

表2中试验结果表明，采用烘过的滤膜及干燥的滤膜时湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果相较于未烘过的偏小。烘过的滤膜由于热胀冷缩孔径会变大，试验时过滤速率前面较快，在油样的冷却下孔径略有收缩导致流速稍慢。未烘的滤膜试验时过滤速率前后变化较小开始略快，由于过滤性是按前后速率比计算的，因此会导致不同的试验结果。

1.2.3 滤膜安装方向

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中4.6.3要求，过滤膜按正确朝向放置。用同一油样分别按正向、反向放置来检测湿法过滤性，试验结果见表3。

表3中试验结果表明，滤膜正向相较于反向湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果偏大。因此试验时一定要按照正向安装滤膜，确保试验数据准确性。

本试验中的滤膜是有正反面的，在显微镜下可以看出两面光滑度不同，光面朝上糙面朝下，光滑面孔小，粗糙面孔大，过滤时一般应将孔小的那面放在前面，孔大的那面放在后面，过滤时液体就会很快流出。若孔大面在前孔小面在后，则易将孔堵死[5]。滤膜反向安装时，流速会越来越慢，前后速率比值变小，阶段Ⅱ过滤性试验结果会偏小，理论与实际相互印证。

表3 滤膜正反向安装比较的试验结果 /%

1.2.4 试验气压

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中4.6.4要求，气体压力由试样的黏度等级决定，对于32或46黏度级别油品气压为100 kPa，控制精度要求±5 kPa。由于过滤性测定仪器气压可通过软件控制为50 kPa、100 kPa、200 kPa，故将TSA46(A)按气压50 kPa、100 kPa、200 kPa分别试验。试验结果见表4。

表4 不同气压的试验结果 /%

表4中试验结果说明，试验压力越大，湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果越大，但也非正比关系。实际试验中若按照方法要求气压控制在（100±5）kPa时对试验结果影响基本可以忽略。

1.2.5 “开始计时”的时机

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中4.6.7要求“当试样滴入量筒时开始计时”。对同一油样分别采取“当试样滴入量筒时开始计时”（即滴即点）、“当试样滴入量筒后3 s开始计时”（即滴延点），试验结果见表5。

表5 不同时间“开始计时”的试验结果 /%

表5中试验结果表明，“当试样滴入量筒时开始计时”相较于“当试样滴入量筒后3 s开始计时”湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果相当，说明点击“开始”早晚对试验结果没有影响。但若太晚开始计时，会出现由于油样不足无法得出结果的情况。

1.2.6 烘箱中瓶盖的密封程度

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中5.6.5要求，加了水的试样轻轻松一松瓶盖后放入烘箱2 h，搅拌5 min后瓶盖松一松后放入烘箱，约30 min后盖紧瓶盖放置70 h。该试验步骤中需要将瓶盖先松后紧，不同操作者的密封程度不同，故将瓶盖略松和瓶盖完全松开2种情况对同一油样进行湿法过滤性测定。试验结果见表6。

表6 不同密封度的试验结果 /%

表6中试验结果表明，瓶盖完全松开湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果相较于瓶盖略松情况相当，影响可以忽略。

1.2.7 搅拌时长

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中5.6.6要求，加水试样以1 500 r/min转速搅拌5 min。对同一油样分别搅拌5 min、10 min，试验结果见表7。

表7 不同搅拌时长的试验结果 /%

表7中试验结果表明，搅拌5 min相较于搅拌10 min湿法阶段Ⅱ过滤性试验结果接近，影响可以忽略。

1.2.8 油品清洁度的影响

SH/T 0805—2008《润滑油过滤性测定法》中没有对试验油品清洁度提出要求。将清洁度为NAS9级的TSA46（A）通过高清过滤处置为NAS 6级的TSA46（A），分别测定其湿法过滤性，试验结果见表8。

表8中试验结果表明，同一油样清洁度较好则湿法过滤性试验结果略强，但提高不是很明显。

表8 不同清洁度影响的试验结果 /%

2 结论

以上的8个影响试验结果的因素中，水质、气压、操作软件时点击“开始”快慢、烘箱中瓶盖松紧度、搅拌时长、油品清洁度6个影响因素对试验结果影响不大。而滤膜烘干与否及滤膜正反向安装对湿法过滤性试验结果影响较大，尤其是对湿法阶段Ⅱ过滤性的影响。

因此，在实际操作试验时，要严格按照试验方法要求将滤膜烘10 min后放置在干燥器中，随用随取，不可长时间暴露于干燥器外面，滤膜需要正向安装。滤膜烘干操作及滤膜正反向安装对湿法过滤性试验结果影响较大，“热”膜较“冷”膜数据偏小，滤膜反装较正装数据偏小，尤其是湿法阶段Ⅱ过滤性。在3次试验结果中若有1次数据明显低于另2次数据，考虑可能是滤膜反向安装导致；还有2个实验室在进行比对时，若分析试验结果相差较大时也可考虑是否存在这种情况。