螺杆空压机润滑油事故深度剖析

10/10非寻常事故中螺杆空压机润滑油深度剖析润滑油在螺杆空压机运行中所起的作用犹如血液之于人体。具有着冷却、润滑、密封等作用，如果润滑油出现问题，空压机就会受到致命的伤害，轻则压缩主机螺杆磨损，重则可能导致主机卡死报废。随着喷油螺杆空压机的大量使用，出现了很多与螺杆空压机油有关的事故，其中一些非寻常事故很难用一般润滑油的性能降解规律及有关理论进行解释。通常螺杆空压机维修商及用户把责任归结于油品质量上，但却无法解释为何使用不同质量的油品也不能避免此类事故的发生。通过对事故现场在用油出现异常现象的分析，探讨了造成螺杆空压机油事故的原因，并提出了相应的处理措施，为解决螺杆空压机油在使用过程中出现的问题提供参考。▌这些空压机油造成的事故现象：①、轴承及油路结焦，有麦芽糖状浅色胶状物，它们堵塞了油路和滤网，导致缺油而烧死轴承，启动困难；②、往往发生在更换新油后的数百小时至一千多小时之间，而不是在长寿面使用后。有时在同一用户同一维护承包负责的多台设备上同时发生；③、现场有异常气味；④、在用油数据变化不正常。以某螺杆空压机在用油为例，使用500h数据见表1：此螺杆空压机油的新油为ISO46#矿物油，但与正常额矿物油相比，数据变化差异较大，主要有下列特性：①、黏度和酸值成倍地增大，而相应的色度变化小，这与一般在用油的黏度和酸值变化在个位数而色度变黑严重的情形相差较大；②、若加入适量NaOH水溶液能皂化成肥皂，表明该油品可能是脂肪酸酯类合成油，而矿物油型在用油不能用碱皂化；③、有时油品在使用中变成紫、蓝、红等颜色，而不是变黑。在不同工厂的不同空压机设备上，这种“二高一低”（高黏度、高酸度、低色度）特性的在用油很具有代表性。由此造成的此类事故，螺杆空压机维修商经常将责任归结于油品质量。但问题是，为何使用不同质量的油品也不能避免此类事故的发生呢？将就造成此类事故的真正原因及解决方案进行讨论。

▌螺杆空压机油的突出性能要求是抗氧化性能作为循环应用的润滑油，如液压油、汽轮机油、空压机油等，都有其通用性能，如防锈、抗氧化、抗磨损、抗乳化及抗泡性等。而喷油式螺杆空压机油的突出性能要求是抗氧化性能，其原因是：①、螺杆空压机油在工作中以雾状喷进高压空气中，除了润滑螺杆及轴承外，还要冷却压缩空气，油雾与高压空气的接触面积比其它循环系统用油的液相接触面积大得多，因而氧化反应也激烈得多；②、螺杆空压机中的压缩空气温度为70~100℃，远高于一般循环油60~80℃的环境温度，随着温度升高，氧化反应速度成倍增加；油雾接触的是高压空气，其中氧分压比常压中氧浓度大得多，因而氧化反应也更为激烈；③、喷油式螺杆空压机油在螺杆室接触高温高压空气，而在随后的油气分离器、过滤器及冷却器中温度下降，不断经历温度上升和下降的过程，其氧化反应的温度范围宽。综上所述，螺杆空压机油经历的氧化反应的剧烈程度大大高于其它工业循环油，作为一个合格的螺杆空压机油，要求其具有突出的抗氧化性能。目前市场上所谓的螺杆空压机油大多是翻版或改良版的抗磨液压油。某著名国际油品商推出的螺杆空压机油，其取得数据的试验条件比典型的螺杆空压机工作条件缓和得多，并没有切实地按螺杆空压机油的主要特点进行配方研究。

▌国内螺杆空压机油现状国内螺杆空压机油有2种类型，一种是螺杆空压机制造商与其设备品牌与设备配件同时供应的润滑油，另一类为润滑油制造商提供的品牌油。这2类油品的性能指标分别见表2、表3。号称使用寿命为8000h的螺杆空压机油都为脂类合成油。注：有些品牌不止有一个品种的产品，这里仅取其中一种；基础油类型根据红外谱图推测。注：声称以上品种的使用寿命均在8000h以上，都为酯类油。▌螺杆空压机油事故原因探讨设备中存在原用油残留物从受压容器额设计考虑，开孔应尽量少，孔径应尽量小，这就使得原用油无法在常温常压下排尽，而维修人员在更换新油时却想当然地认为让原用油自然流尽就“清洗干净”了，其实此时在机头、油冷却器等处仍旧积存10~20%的原用油。原用油经多次沉积成为高度氧化产物，越积越稠，最后便形成了半固体麦芽糖状的残留物。在空压机运转时，也就是说不管新油质量如何，在空压机中运转的都是新旧油的混合物，这是造成事故的主要原因之一。螺杆空压机油氧化变质按矿物油在使用中的降解常识，螺杆空压机油不可能变成出现“二高一低”现象的在用油。那么这种现象究竟是怎么产生的呢?通过对某著名设备品牌的“超级冷却剂”(酯类油)与以APIⅢ类油为基础油的某螺杆空压机油同时进行了氧化试验。试验所用新油均为ISO46#黏度级别,氧化条件为:油温150℃，试验时间240h，氧流量100mL/min，铜丝催化。试验结果见表4。氧化后的检测数据变化与表1的在用油数据基本相同，都表现出黏度和酸值大幅增加而色度较浅的特征。而作为对比的矿物油的变化符合一般规律。由此可知，这类出现怪异的“二高一低”现象的在用油是设备品牌油苛刻氧化的产物。一般新设备运转时大多采用设备品牌油，其生成的氧化产物（“二高一低”在用油）不断沉积。当厂家因价格的原因换用其他价格较低的油时，新油与原用油的沉积物混合，就可能导致设备故障的发生，而不明原因者却误以为是新油导致了事故的发生。抗氧剂选用不当在氧化试验中发现，一些抗氧化性能不足的配方油中选用的某些抗氧剂在不同温度段发生氧化时会变为红、蓝。紫色，这是选用抗氧剂不当之故。▌螺杆空压机油事故解决措施换油时将系统中的在用油和沉积物清洗干净方法有二：一是在设备工作结束时，趁系统仍有温度和压力时进行清洗，此时系统易于清空；二是使用有效的清洗和沉积物。尽量采用同牌号同品种的油由于市场上螺杆空压机油品种多，组成较复杂，相互混合是否合适仍是未知数，必须经过混兑试验，因此应尽量采用同牌号、同品种的油品，不要随意更换。同时不要迷信设备品牌油，某些设备品牌油的在用油黏度大、酸值高，加入强碱能皂化，估计是脂肪酸酯类合成油。使用抗氧化性能好的长寿命螺杆空压机油针对螺杆空压机油对抗氧化性能要求突出的特点，研制使用长寿命的螺杆空压机油是解决问题的根本出路。对部分油品进行了氧化试验，氧化试验条件为：纯氧流量100mL/min，铜丝催化。试验结果见表5：▌结论造成螺杆空压机油出现非寻常事故的原因主要是：①、设备中历次积存的原用油放不干净，导致积存的沉积物与新油迭加混在一起，使油品质量快速变差；②、某些