立磨磨輥軸承潤(rùn)滑油起泡的原因探究

張連峰，張文龍

（順益體系（集團(tuán)），廣東 珠海 519020）

立磨磨輥軸承潤(rùn)滑油起泡的原因探究

張連峰，張文龍

（順益體系（集團(tuán)），廣東 珠海 519020）

潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中，時(shí)常會(huì)遇到油品起泡的問(wèn)題。本文結(jié)合某水泥廠的實(shí)際案例，通過(guò)對(duì)起泡問(wèn)題的分析，對(duì)油品、設(shè)備進(jìn)行逐步排查，結(jié)合油樣檢測(cè)等技術(shù)手段，找到問(wèn)題根源并加以解決，提供了對(duì)此類問(wèn)題的解決思路。

潤(rùn)滑油；起泡；油樣檢測(cè)

某水泥廠立磨磨輥軸承潤(rùn)滑是通過(guò)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，原使用S牌220粘度合成閉式齒輪油，在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)起泡的問(wèn)題，后更換B牌220粘度合成閉式齒輪油，使用三天后油箱中的油品仍出現(xiàn)大量起泡的問(wèn)題。

潤(rùn)滑油在循環(huán)使用的過(guò)程中不可避免的被帶入空氣，油品被攪動(dòng)、振蕩后，會(huì)產(chǎn)生泡沫，油品中的泡沫破裂、空氣釋放需要一定的時(shí)間，所以少量的泡沫層是允許存在的，然而油品大量起泡會(huì)破壞油膜，加速油品氧化，形成氣阻，對(duì)設(shè)備造成危害。

所以，為避免設(shè)備可能出現(xiàn)的損傷，應(yīng)盡快尋找到問(wèn)題的根源，并加以處理。

1 問(wèn)題分析

油品起泡的原因是多種多樣的，可歸納為兩大類：油品本身和外界因素影響。

油品本身的因素包括：油品中的抗泡劑消耗殆盡；油品發(fā)生氧化變質(zhì)等。

外界因素主要包括：設(shè)備及使用方面和外界污染物質(zhì)。

回油孔距離液面過(guò)高，回流的潤(rùn)滑油沖擊液面導(dǎo)致起泡；回油孔距離出油孔過(guò)近，油箱容積過(guò)小，油品循環(huán)速度過(guò)快導(dǎo)致油品沒(méi)有一定時(shí)間釋放空氣導(dǎo)致的起泡；油泵漏氣，導(dǎo)致系統(tǒng)中被帶入過(guò)多的空氣導(dǎo)致的起泡等，都屬于設(shè)備及使用方面的問(wèn)題。

外界污染物質(zhì)：堿性物質(zhì)、皂類物質(zhì)；多孔性的灰塵、物料會(huì)吸附消泡劑等。

基于上述可能存在的影響因素進(jìn)行逐一排查。

2 問(wèn)題查找

圖1為該水泥廠立磨磨輥潤(rùn)滑油站油箱內(nèi)油品起泡的情況，油品的外觀發(fā)生了明顯變化，由澄清、透明黃色液體變?yōu)槟G色。

首先，需要對(duì)油品的基礎(chǔ)性能進(jìn)行檢測(cè)分析，我們將同批次的新油及正在使用中的油品（以下簡(jiǎn)稱舊油）進(jìn)行了油樣采集，并進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1。

圖1

表1

從檢測(cè)結(jié)果可以看出，基礎(chǔ)油粘度、酸值等變化不大，說(shuō)明起泡不是由于油品本身氧化、變質(zhì)等原因引起的，而油品的色相、抗泡性能發(fā)生了明顯的改變。

油品本身的問(wèn)題排除之后，再對(duì)設(shè)備進(jìn)行排查（回油孔位置，油泵、流量等進(jìn)行檢查）（圖2）。

經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，設(shè)備方面可能引起起泡的因素基本可以排除，接著檢查是否有外界污染物質(zhì)對(duì)油品造成了影響，最簡(jiǎn)單直觀的方式是檢查過(guò)濾系統(tǒng)。

圖2

檢查油箱內(nèi)壁及過(guò)濾系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，存在墨綠色粘稠狀物質(zhì)（圖3）。

圖3

為確定是否是這種物質(zhì)導(dǎo)致了油品起泡，或油品起泡和該物質(zhì)有關(guān)，亦或是油品氧化、變質(zhì)產(chǎn)生的沉淀，需要通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)手段，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，分析。對(duì)油品進(jìn)行元素分析及紅外光譜分析如表2所示。

表2 元素分析結(jié)果（部分）

元素分析結(jié)果有一定差異的是鐵元素及磷元素，鐵元素含量增加，為設(shè)備磨損產(chǎn)生，磷元素含量降低，說(shuō)明油品中的抗磨添加劑被消耗。這里銅元素含量沒(méi)有增加，可說(shuō)明磨輥軸承保持架狀態(tài)良好，油品外觀顏色發(fā)生變化與其無(wú)關(guān)（若磨輥保持架被磨損、腐蝕，二價(jià)銅離子可能會(huì)使油品外觀呈綠色）。

通過(guò)圖4對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，新油的基礎(chǔ)油、添加劑特征峰明顯，而舊油的添加劑特征峰雖明顯，但基礎(chǔ)油特征峰被打亂，在2800-3000區(qū)間出現(xiàn)平行雜峰，說(shuō)明有其他類型的油品混入其中。

而能混入其他類型油品的部位，或能接觸其他油品的部位，為磨輥密封處，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，磨輥密封采用的是某品牌的通用型礦物基礎(chǔ)油的鋰基脂（圖5）。

圖4

圖5

目前所使用的抗泡劑主要分為三類：硅類、非硅類及復(fù)合型三種，這三種消泡劑的主要作用都是增大液體與空氣界面的表面張力，從而使氣泡快速破裂，達(dá)到消泡的作用。

相關(guān)資料顯示，鋰基脂的稠化劑屬于陰離子表面活性劑的一種，呈堿性，會(huì)降低表面張力，對(duì)泡沫的形成有利。所以，潤(rùn)滑油中混入一定量的潤(rùn)滑脂，其中的稠化劑會(huì)抵消或降低消泡劑的作用，從而使油品起泡。

以上所有的檢測(cè)、分析、推論，顯示油品起泡的原因是磨輥密封潤(rùn)滑脂混入導(dǎo)致，這個(gè)結(jié)論是否正確，需要進(jìn)行驗(yàn)證。

3 解決措施

通過(guò)與油品廠家的協(xié)調(diào)溝通，將該款潤(rùn)滑脂及油箱內(nèi)壁、過(guò)濾網(wǎng)上的異物，進(jìn)行了采集，提供給廠家實(shí)驗(yàn)室，廠家進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)論證，針對(duì)目前狀況，提供了新型的消泡劑，按照規(guī)定的比例在油箱中進(jìn)行了添加，10分鐘后有了明顯改善，兩小時(shí)后，僅存在少量泡沫層（圖6）。

圖6

4 優(yōu)化改進(jìn)

雖然，目前問(wèn)題得到了解決，但根本性問(wèn)題沒(méi)有處理，隨著抗泡劑的消耗以及潤(rùn)滑脂的泄漏，仍會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，那么就需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，徹底解決泄漏的問(wèn)題。

首先，利用停機(jī)時(shí)間，檢查并對(duì)密封情況進(jìn)行維修，并在日常生產(chǎn)操作過(guò)程中，注意穩(wěn)定入料粒度，維持好料層厚度等，盡量避免“磨振”的發(fā)生，防止磨輥密封受到影響。

其次，我們知道，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下立磨需要通熱風(fēng)，干燥物料，風(fēng)溫在180℃以上，所以該處的潤(rùn)滑油需要選擇合成油產(chǎn)品，而磨輥密封脂也處于該工況溫度下，但目前該立磨使用的密封脂為通用型礦物基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂，其工作溫度無(wú)法適應(yīng)該工況環(huán)境，高溫下很容易造成油脂軟化、流失等問(wèn)題，這也是導(dǎo)致油脂泄漏的主要因素。

通過(guò)與設(shè)備廠家的溝通以及設(shè)備潤(rùn)滑推薦說(shuō)明說(shuō)書的推薦，該設(shè)備的磨輥密封潤(rùn)滑脂使用的應(yīng)為一款全氟聚醚潤(rùn)滑脂，全氟聚醚潤(rùn)滑脂其耐高溫性能優(yōu)良，最高使用溫度可達(dá)到300℃以上；實(shí)踐證明，即使少量泄漏也不會(huì)對(duì)潤(rùn)滑油造成影響。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)添加新的消泡劑及對(duì)磨輥軸承密封脂的更換，解決了起泡的問(wèn)題，目前設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，未發(fā)生同類問(wèn)題。

油品起泡的原因是多種多樣的，應(yīng)因地制宜，做好現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研工作，對(duì)設(shè)備關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行逐步排查，結(jié)合科學(xué)的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)手段對(duì)工況、環(huán)境、油品進(jìn)行分析，這樣才能找到問(wèn)題的根源，并加以解決。

[1]鄧廣勇，劉紅輝，李純錄.潤(rùn)滑油的抗泡劑類型和機(jī)理探討[J].潤(rùn)滑油，2010(6):25,3.

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TQ172

A

1671-0711（2017）03（上）-0037-03