浅谈工程机械在西非贝宁项目施工中油脂的选择

于永江

（大庆油田工程建设有限公司资源共享中心物资装备部，黑龙江 大庆 163000）

1 项目概况

贝宁原油外输管道项目线路管道全线采用埋地铺设方式，线路全长675km，设计压力9.0MPa，管径D508mm，管道材质为X65。现场施工包含陆地施工及大型河流穿越施工。

2 自然环境

贝宁位于西非中南部的几内亚湾沿岸，全境南北狭长，南窄北宽。东临尼日利亚，东北与尼日尔交界，西北与布基纳法索相接，西与多哥接壤，南濒大西洋，国土面积11.26万km2。该地区属热带气候，全年高温。大部分地区盛行西南风，雨量较充沛。南北分为2个气候区。在距海岸线约200km的沿海平原，属热带雨林气候，年降水量1300mm，气温为22℃～34℃。

3 液压油的选用

液压油是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、抗磨、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体黏度的要求，由于润滑油的黏度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。工程机械等的液压系统使用液压油作为工作介质，这类液压系统中油液的流速不大而压力较高，故称为静压传动。液压油质量的优劣将在很大程度上影响液压系统的工作可靠性和使用寿命。通常对液压油的质量要求有如下几点。

（1）抗磨损性能：液压系统工作中，液压油要在高压下承受液压泵的惯性力和系统阀芯的摩擦阻力，以及各液压缸的摩擦阻力，因此液压油要有良好的抗磨损性能，以保障系统的正常工作。

（2）防锈、抗氧化性能：液压油要有良好的防锈和抗氧化性能，能够减少液压系统内部零件的腐蚀和氧化，从而延长系统的使用寿命。

（3）抗泡沫性能：液压油要有良好的抗泡沫性能，以避免在高速工作时因为油中泡沫过多引起系统出现压力不稳定的情况。

（4）温度特性：液压油在不同的温度下其流动性能、黏度、流量等特性均不同，因此需要选用适合的液压油，在不同的工作温度下保持稳定的性能。

由于设备所处施工环境常年高温，目前抗磨液压油里L-HV型号液压油是高黏度指数的合成液压油，具有优异的低温流动性和高温稳定性，适合高温作业场合，因此本次推荐使用HV型号液压油。本次施工设备多为柱塞泵和齿轮泵，为避免液压油黏度过低导致液压设备的内、外泄漏，液压系统工作压力不稳，压力降低，避免泵体磨损，同时考虑液压系统的新旧程度和室外工作环境，在实际使用过程中以VG46号液压油为主。

4 冷却液的选用

冷却液通过吸热、传热和冷却的循环过程，有效降低发动机温度，防止发动机过热并提高热效率，因此正确选用冷却液对发动机的性能和寿命至关重要。冷却液选择主要考虑以下因素：

（1）温度范围：冷却液的温度范围应与发动机的工作温度匹配。一般而言，冷却液的工作温度应在-25℃～120℃之间。过低的温度会导致冷却液凝固，影响发动机的正常运行；而过高的温度则会使冷却液过热，降低散热效果。

（2）耐腐蚀性：冷却液应具有良好的耐腐蚀性，能够保护发动机内部的金属部件。发动机的内部金属部件往往会与冷却液直接接触，如果冷却液具有较强的腐蚀性，会导致金属部件受损，影响发动机的正常运行。因此，选用耐腐蚀性好的冷却液非常重要。

（3）防锈性：冷却液中的防锈剂可以防止发动机内部金属部件生锈。发动机长时间运行会产生水蒸气和氧气，容易使金属部件发生氧化反应，导致部件生锈。防锈剂能够形成一层保护膜，防止金属部件与氧气接触，从而延长发动机的使用寿命。

（4）稳定性：冷却液应具有较好的稳定性，能够在不同温度下保持其性能不变。稳定的冷却液可以保证发动机在不同工况下的正常运行，并且能够有效地吸热和传热。

（5）环保性：冷却液的选用还应考虑其环保性。环保的冷却液能够减少对环境的污染，并且对人体健康无害。因此，选择环保型冷却液是保护环境的一种重要举措。

乙二醇是一种常用的设备冷却液，无色微粘液体，沸点为197.4℃，冰点为-11.5℃。它可以与水以任意比例混合，混合后，乙二醇会改变冷却水的蒸气压，从而显著降低冰点。乙二醇价格便宜、安全性高，同时具有强防冻能力和耐腐蚀性。乙二醇是有毒的，但由于其高沸点，不会蒸发形成蒸气被人吸入体内从而中毒。乙二醇具有很强的吸水性，所以储存容器应该密封以防止吸水后溢出。由于水的沸点比乙二醇低，所以在缺少冷却液时，可以添加净水。使用过的防冻液可以回收利用，可以通过沉淀、过滤、加水和补加防腐剂等处理过程，一般可使用3～5年。综合考虑适用温度、耐腐蚀性、稳定性、环保性及经济因素，本次施工设备均选用乙二醇冷却液。

5 润滑脂的选择

机械设备润滑脂的主要功能：润滑、防护与密封。

润滑作用：润滑脂具有减少相对运动的2个摩擦副表面磨损的作用。

防护作用：润滑脂可隔绝或减少摩擦副表面或物体表面与腐蚀性物质接触，起到减少或减缓化学作用对材料表面侵蚀与破坏的作用，包括防锈、防腐蚀和抗水性等。

密封作用：润滑脂可为一些零部件间接触面提供密封作用。

在选择润滑脂时，从以下6个方面考虑使用哪种润滑脂。

（1）考虑润滑部位的工作温度：机械摩擦部位的温度高低及温度变化，对润滑脂的润滑作用和使用寿命有着决定性的影响，润滑部位的工作温度是选择润滑脂的重要依据。

（2）考虑润滑部位的负荷。根据承载负荷可以分为极压脂与普通脂，润滑脂需要能承载润滑部位的负荷才能真正实现对零部件的润滑保护作用。

（3）考虑润滑部位的速度：由于润滑脂属于流变体系，它的相似黏度随剪切速率而改变。因此，润滑脂的物理状态和润滑作用对润滑部件的运转速度特别敏感，这一点与润滑油有所不同。

（4）考虑润滑部位的环境和所接触的介质：润滑部位所处的环境和所接触的介质对润滑脂性能有极大的影响，因此，在选择润滑脂时，应慎重考虑。

（5）考虑润滑脂的加注方式：润滑脂的加注方法有人工加注和泵集中加注。涂抹、填充、脂枪加注、脂杯加注等都属于人工加注。

（6）从综合效益方面考虑：选用润滑脂时不能仅仅关心其价格高低，更要看其是否能延长润滑周期、降低检修费用等。只有综合效益突出的润滑脂，才是适用的润滑脂。

大量试验表明,温度越高,润滑脂的寿命下降越明显。如温度在90～120℃时,温度每升高19℃,脂的寿命约降低一半，而在120～150℃时,温度每升高15℃,脂的寿命也将下降一半。此外,润滑脂使用环境中的水分、尘埃和有害气体等也是使其劣化的重要因素。所以选择润滑脂时，主要应考虑摩擦副的工况(负荷,速度、温度),工作状态(连续运转,断续运转,有无振动和冲击等)和工作环境(湿度、气温,空气污染程度等)。润滑脂的使用温度应至少低于其滴点20～30℃，在使用温度高时，应选择抗氧化性能好、蒸发损失小和滴点高的脂。

综合考虑，本次施工中选用二硫化钼锂基润滑脂，该脂耐热性好、抗水性、防锈性好，极压性能好，使用温度-20～120℃，最高使用极限甚至达到150℃，适用于负荷较高或有冲击负荷的部件，可对现场设备进行有效润滑防护。在使用过程中二硫化钼润滑脂不能与其他油脂混用，同时要注意加注新脂前应该将旧脂完全排出，依据实际工况决定润滑脂的加注频率，选择有效加注工具进行加注。

6 密封垫的选择

密封垫广泛用于工程机械及柴油机的管道、壳体的结合面的静密封中，以其弹性变形填补零件结合面的不平度,切断泄漏通道,增加泄漏阻力,或承受内外侧压力差等方式防止流动介质(气体,冷却水、润滑油、齿轮油,液压油、制动液等)泄漏。目前，常用的密封垫主要有以下几种：

（1）橡胶材质：挖机垫圈通常采用橡胶材质，因为橡胶材质具有良好的密封性、耐高温、抗老化和防水性能。橡胶垫圈的密封性能好，可以防止油渗漏和灰尘渗入，延长机器的使用寿命。此外，橡胶垫圈还能满足不同机型和挖掘条件下的要求，更容易加工成各种形状和尺寸。

（2）聚氨酯材质：聚氨酯垫圈也是一种挖机垫圈材质，优点是具有更好的耐磨损性、耐低温和耐化学腐蚀性。聚氨酯材质的垫圈在冷却油或散热水等介质中运行时，性能稳定，减少了更换垫圈的损失，省去了不必要的停机维修时间。

（3）金属材质：金属垫圈通常用于挖掘机的发动机缸盖、气门、传动系统和其他关键部件。金属材质的垫圈具有高强度、耐高温、耐磨损等特点。在高负荷、高密封和高温度条件下，金属垫圈能够长时间保持其性能和形状，减少了机器的故障率。

本次施工的工程机械各管路结合面狭窄而光滑，此时在相同螺栓拧紧力的情况下金属密封垫有较大的压紧力,可以保持足够的密封度，保障设备正常运行。

7 运输准备工作

该批设备采用海运的交通方式，整体海上航行周期大约需要3个月。为避免设备长时间暴露受到海水腐蚀，在设备集结前需要整体喷漆防护，不能喷漆部位需整体涂抹润滑脂，装船集结前需以苫布整体包裹防护，以达到防海水腐蚀及锈蚀的效果。

8 结语

当前不同施工环境对工程机械提出了更高的要求，为保障施工设备安全高效运行，延长设备使用周期，选用合适的润滑油脂尤为重要。在今后的施工过程中，需加强对操作手的培训教育，提升操作人员润滑保养意识，业务管理人员根据实际工况和环境编制润滑手册，选择合适的润滑油脂，对设备开展按质换油。