潤滑油元素檢測及質(zhì)量控制研究

曾令羲

摘 ? 要：潤滑油中添加微量元素可以增強潤滑油的特有性能，按照功能可以將其分為氧化劑、抗磨劑、清潔劑等，對潤滑油質(zhì)量的精準(zhǔn)分析，能確保機械高效運轉(zhuǎn)。管理人員需要實時監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)變化，明確潤滑油中的元素種類、含量及變化趨勢，綜合應(yīng)用x射線熒光光譜法、紅外光譜法、原子吸收光譜法以及電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等，實時分析檢測潤滑油中元素。基于此，本文將主要論述潤滑油元素檢測及質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：潤滑油 ?元素檢測 ?質(zhì)量控制

中圖分類號：U664 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0038-02

潤滑油是當(dāng)代機械的血液，對于設(shè)備的正常運行有重要的作用。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，有75%的設(shè)備問題都是由于潤滑油質(zhì)量下降引起的，管理人員要明確潤滑油中元素種類，查明各種元素的用途以及效果，有效降低零件之間的摩擦阻力，減少腐蝕，達到良好的潤滑狀態(tài)。

1 ?潤滑油中元素的概述

在潤滑油中加入不同元素，能有效增強潤滑油的性能，目前市面上的潤滑油主要可以分為抗氧化劑、抗磨劑、清潔劑、分散劑以及泡沫抑制劑。通過添加不同的金屬元素，有效防止油品的氧化變質(zhì)，避免油品粘度增加，減少潤滑油內(nèi)油脂的氧化分解。例如在潤滑油中加入磷、硫等元素，快速在機械表面形成內(nèi)膜，避免設(shè)備發(fā)生故障。因此通過潤滑油中元素檢測來反映設(shè)備磨損狀況非常重要。

但檢驗結(jié)果會受到環(huán)境因素、技術(shù)水平等影響，潤滑油檢驗工作遇到巨大的變數(shù)，不確定因素較多，相應(yīng)的管理機構(gòu)會忽視檢測的各種數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，有些管理人員認(rèn)為全面性的檢驗并不重要，只抽樣檢測即可，導(dǎo)致潤滑油后續(xù)使用的質(zhì)量安全不達標(biāo)。此外，潤滑油中元素檢測對技術(shù)要求較高，不準(zhǔn)確的檢測結(jié)果給潤滑油使用留下了巨大的安全隱患。

2 ?潤滑油中元素種類

鋅元素作為潤滑油抗氧化試劑及抗腐蝕性添加劑的主要元素，能夠快速與空氣反應(yīng)，達到抗氧化的作用，一般鋅元素被作為微量添加劑的存在，它能夠很好的抗磨損。據(jù)數(shù)據(jù)可知，潤滑油中的鋅元素基本不會減少。

鎂元素作為潤滑油中清潔劑添加的主要成分，鎂元素的分子量比較低，在清潔劑中有較為廣泛的應(yīng)用，同時在發(fā)動機機架中也很容易檢測到鎂，鎂的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，保證內(nèi)部的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

鈣元素和鋇元素主要應(yīng)用于汽油機和柴油機的清潔劑，其中清潔劑按照酸根的種類可以分為磺酸鹽、硫代磷酸鹽、水楊酸鹽等，能很好的防止發(fā)動機表面生成漆膜。

鉬元素在潤滑劑中大量存在，可以很好的緩解活塞部件導(dǎo)致的馬達受損。它能夠在摩擦面形成一種吸附膜，在極為苛刻的條件下分解成為納米級別的氧化物膜，膜間距離可達到1.3納米，二氧化鉬極大地降低了摩擦系數(shù)，且具備高溫抗氧化的功效。

磷元素在齒輪潤滑油中比較常見，磷元素化學(xué)價比較多，具有抗酸抗堿的能力，有效延緩油品的酸化。磷酸酯類化合物可以提高設(shè)備表面的合金流動性，持續(xù)增強表面的平整度，通過化學(xué)拋光減少設(shè)備的基礎(chǔ)磨損。

3 ?潤滑油元素檢測方法

3.1 主要檢測技術(shù)

（1）X射線熒光光譜法。

X射線熒光可以很好的檢測出潤滑油中的各種元素，檢測精度較高，x射線光譜測定樣本中的元素時間在20s左右。X射線熒光光譜儀能在較短時間內(nèi)完成樣品全部元素的吸收譜圖。檢驗人員綜合譜線的波長和強度精確檢測出潤滑油中添加劑元素的種類，X射線熒光光譜法操作簡單，能夠快速檢測出潤滑油中存在的微量元素。

（2）紅外光譜分析技術(shù)。

不同元素由于本身性質(zhì)不同，會吸收不同的紅外光。傅立葉變換紅外光譜在潤滑油質(zhì)量和添加劑定量檢測中應(yīng)用較為廣泛，檢測人員可以根據(jù)出峰位置判斷物質(zhì)官能團的組成，并通過已知的紅外光譜動態(tài)檢測出潤滑油中的元素變化。紅外光譜測定方法較簡單，分析速度快，用于官能團的定性研究。潤滑油中官能團種類繁多，在檢驗過程中很有可能出現(xiàn)波峰波谷重疊的現(xiàn)象，導(dǎo)致檢測結(jié)果失真。

（3）電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP）。

該方法是以電感耦合等離子體為原子發(fā)射光源來激發(fā)元素的特征譜線，然后根據(jù)特征譜線的強度進行定性、定量分析。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜檢測近年來不斷完善，其分析技術(shù)比較成熟，效率較高，可以用于多種元素的同時測定，且線性檢測范圍較寬，具有高靈敏度的特性。并且被測樣品的變化對ICP的影響很小，所以ICP的穩(wěn)定性也很好。

（4）原子吸收光譜法。

原子吸收光譜法是利用氣態(tài)原子吸收一定能量的輻射使電子躍遷到激發(fā)態(tài)這一過程來對被測元素進行含量檢測的一種方法。該方法檢出限低，靈敏度高（石墨爐原子吸收法的檢出限可以達到10～14）。并且分析速度快、儀器操作簡便，可對元素周期表中70多種元素進行檢測。缺點是多元素的同時測定還有困難。

3.2 明確潤滑油的選擇

管理人員在選用潤滑油時，應(yīng)明確潤滑油的各種性能，綜合壓力、溫度、速度等外界條件，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行。 例如，要根據(jù)摩擦的工作條件確定潤滑油的粘度及其潤滑特性，保證密封件與潤滑油穩(wěn)定相容，根據(jù)摩擦原理，合理選擇潤滑油的粘度。工作環(huán)境對潤滑油的物理化學(xué)性質(zhì)影響較大，工作環(huán)境溫度升高，潤滑油的粘度降低，反之粘度升高，在高溫氧化條件下潤滑油使用壽命大大縮短，檢驗人員要明確外界的溫度確定潤滑油的作業(yè)環(huán)境 ，對潤滑油進行定期檢測，保證微量元素的含量在正常范圍內(nèi)變動。如果設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)異常損耗，檢測潤滑油的各項指標(biāo)是否正常，是否含有水分，存在混油的現(xiàn)象，通過早期的光譜分析，動態(tài)管理潤滑油的使用，及時反映磨損、污染情況。

3.3 完善潤滑油質(zhì)量控制工作

潤滑問題是各個企業(yè)普遍面臨的設(shè)備管理問題。檢測人員要及時動態(tài)管控設(shè)備，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重磨損時或者異常聲響時，要及時對潤滑油特別是元素含量進行檢測，以反映設(shè)備的運行狀況，避免有害元素過多增加引發(fā)重大安全事故。此外潤滑油的使用是不可逆的過程，為實現(xiàn)最終建設(shè)目的，必須把握各個條件進行優(yōu)化，運用各種檢測方法對潤滑油質(zhì)量進行嚴(yán)格監(jiān)控，特別是對磨損、有害元素的分析，可以對設(shè)備失效、安全事故進行預(yù)警，這對設(shè)備使用的綜合管理具有重要意義。

4 ?結(jié)語

潤滑油添加的元素種類繁多，檢驗人員要綜合通過x射線熒光光譜法，原子吸收光譜法、紅外光譜分析法及ICP等方法檢測油品中的元素含量變化并據(jù)此對潤滑油進行質(zhì)量控制，及時反映油品污染、變質(zhì)和設(shè)備磨損狀況，保證設(shè)備的穩(wěn)定使用。

參考文獻

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