空氣壓縮機油

空壓機油的潤滑原理是減少摩擦，所謂摩擦，是指當兩個相對運動表面，在外力作用下發生相對位移時，存在一個相對的接觸面，叫摩擦面。摩擦現象的種類很多，有外摩擦、內摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦、乾摩擦、邊界潤滑摩擦、流體潤滑摩擦、混合潤滑摩擦等。

基本介紹

• 中文名：空氣壓縮機油
• 分類：化學品
• 潤滑原理：減少摩擦
• 作用：形成保護膜，避免金屬直接接觸
• 基礎油種類：礦油型壓縮機油、合成型壓縮機油
• 壓縮介質：空氣、烴類氣體、惰/活性氣體等

潤滑原理

摩擦帶來的表觀現象如高溫、高壓、噪音、磨損等。其中危害最大的是磨損，磨損有粘著磨損，磨料磨損，腐蝕磨損、表面疲勞磨損等類型，它直接影響機械設備的正常運轉甚至失效。

空壓機油的作用就是在兩摩擦副之間形成一種保護膜，避免金屬與金屬之間直接接觸，從而緩衝了摩擦力作用，起到潤滑作用，減少磨損，保護機械正常運轉。這種保護膜可以是物理吸附膜，或化學吸附膜或氧化膜，膜的厚度及強度直接影響到潤滑作用。

普通空壓機油的潤滑作用主要是在摩擦面間形成一層油膜作保護，空壓機油的潤滑理論是依靠添加劑在摩擦面形成吸附膜起保護作用，基礎油本身僅起到添加劑載體和摩擦面間密封作用，油膜的潤滑作用已退到次要地位

分類

空氣壓縮機油按壓縮機的結構型式分往復式空氣壓縮機油和迴轉式空氣壓縮機油兩種，每種各分有輕、中、重負荷三個級別。空氣壓縮機油按基礎油種類又可分為礦油型壓縮機油和合成型壓縮機油兩大類

壓縮介質

空氣壓縮機油適宜的壓縮介質有空氣；各類烴類氣體（如天然氣、石油氣、焦爐氣、乙烯、丙稀、丙烷等）；惰性氣體（如氫氣、氮氣、二氧化碳、一氧化碳及氬、氖、氦氣等）；活性氣體（如氯、氯化氫、氧化氮、二氧化硫等）

空氣壓縮機油性能要求

1. 基礎油質量要高

壓縮機油的基礎油可分為礦物油型和合成油型兩大類。礦物油型壓縮機油的生產一般經溶劑精製、溶劑脫蠟、加氫或白土補充精製等工藝得到基礎油，再加入多種添加劑調合而成。

壓縮機油的基礎油一般要占成品油的95%以上，因此基礎油的質量優劣直接關係到壓縮機油成品油的質量水平，而基礎油的質量又與其精製深度有著直接關係。精製深度深的基礎油，其重芳烴、膠質含量就少。殘炭低，抗氧劑的感受性就好，基礎油的質量就高，它在壓縮機系統中積炭傾向小，油水分離性好，使用壽命相對就長一些。

合成油型的基礎油是以化學合成的方法得到的有機液體基礎油再經過調配或加入多種添加劑製成的潤滑油。其基礎油大部分是聚合物或高分子有機化合物。世界各大石油公司如 CPI（西匹埃）、Mobil、shell、BP、Esso、Castrol、Caltex、Ethel、Tanneco、Amoco 、Dow Corning等等都開發了自己的酯類合成壓縮機油系列產品。其中美國CPI工程公司是世界最大的壓縮機油專家。上海坪堯貿易有限公司為美國CPI合成潤滑油在中國市場的總代理。合成油的種類很多，用作壓縮機油的合成油主要有合成烴（聚α-烯烴）、有機酯（雙酯）、聚亞烷基二醇、氟矽油和磷酸酯等5種。合成油型 壓縮機油的價格比礦物油型 壓縮機油昂貴得多，但合成油的綜合經濟效益仍超過普通礦物油。它具有氧化安定性，積炭傾向小，可超過普通礦物油的溫度範圍進行潤滑，使用壽命長，可以滿足一般礦物油型壓縮機油所不能承受的使用要求。

2. 基礎油餾分要窄

研究壓縮機油的工況認為：改善基礎油構成是提高壓縮機油質量的關鍵性因素。由輕、重兩種組分調合成的壓縮機油注入壓縮機氣缸後，其中的輕組分因揮發性過強而提前離開工作部位影響潤滑效果，而其中的重組分則因揮發性差，完成工作任務後不能迅速離開工作工作部位，長而久之在熱與氧的作用下易生成積炭。因此，在這樣的工況下，潤滑油應選用窄餾分的組分油，不應選用多種餾分混合的組分油。

19號壓縮機油是用含有大量殘渣組分的寬餾分油調製而成的，在使用中壓縮機積炭量較大。因此，要提高>壓縮機油的質量應將19號壓縮機油中的殘渣組分去掉，選用窄餾分基礎油。

3. 粘度要適宜

在動力潤滑的條件下，油膜厚度隨油品的粘度提高而增加，但摩擦力亦隨油品粘度的提高而增加。粘度過低的潤滑油不易形成足夠強的油膜，會加速磨損，縮短機件的使用壽命。反之，潤滑油粘度過高，會加大內摩擦力，使壓縮機的比功率增大，以致增大功耗和油耗，也會在活塞環槽內、氣閥上、排氣通道內等處形成沉積物。因此，選擇合適的粘度是正確選用壓縮機油的首要問題。西安交通大學通過試驗證明：在同一型號的壓縮機上採用相同的試驗條件，使用較低粘度牌號的油品比使用高粘度牌號的油品最多可降低 壓縮機的比功率約10%，而機件磨損量卻無明顯差異。因此，在保證潤滑的前提下，選擇適宜粘度牌號的油品，對於節能和壓縮機的可靠運行有著很重要的影響。

5. 閃點要適宜

閃點是指油品在大氣壓力下加熱形成的蒸氣壓力，達到用明火點燃的下極限濃度時的溫度。閃點過高，油品餾分就重，粘度亦大，瀝青質等含量就高，使用時易積炭。若片面追求高閃點的壓縮機油，反而會成為不安全因素。所以，壓縮機油的閃點要求適宜即可。

閃點只是油品使用的安全指標之一，壓縮機油閃點一般控制在200℃以上都可以安全使用。

6. 積炭傾向性要小

壓縮機油抗積炭傾向性如何對壓縮機油的可靠運行是至關重要的。在實際工業使用中，大中型壓縮機由於積炭而發生著火爆炸的事故已屢見不鮮。

在油品中易形成殘炭的主要物質是瀝青質、膠質及多環芳烴的疊合物。潤滑油料經深度精製後均可去掉大部分以上物質。一般低粘度和深度精製的潤滑油殘炭值低，在使用中不易積炭。因此，優質的L-DAB壓縮機油應選用深度精製的不含殘渣（光亮油）的窄餾分基礎油。添加劑也應儘量選用無灰型添加劑。

國內外評定空氣壓縮機油積炭傾向性的試驗方法普遍採用潤滑油老化特性測定法（GB/T 12709）和減壓蒸餾蒸出80%後殘留物性質（GB 9168）。這兩項試驗方法的試驗條件較為苛刻，如果油品的精製深度不夠或含有殘渣油（光亮油）組分或選用有灰添加劑，都很難達到優質標準。

7. 極好的氧化安定性

從往復式壓縮機的使用工況看，潤滑油在氣缸活塞部位與熱的壓縮空氣不斷接觸會引起油品的氧化、分解，生成膠質和各種酸類物質。如有磨損的金屬雜質摻入，更易引起氧化。分解的油氣在壓氣缸中與氧混合到一定濃度和溫度時，可能自燃和有氣缸爆炸的危險。因此，往復式壓縮機油的氧化安定性是保證油品質量的關鍵指標。

從迴轉式壓縮機的使用工況看，潤滑的環境苛刻。油品在循環使用中，易被氧化變質生成各種酸類、膠質、瀝青質等物質，使油品的顏色變深，酸值增高，粘度增大並出現沉積物，從而減少油的噴入量，使油品和機器的溫度升高，產生過量磨損，降低工作性能，甚至可能引起氣缸爆炸的危險。因此，迴轉式壓縮機油的氧化安定性是保證油品能長期安全使用的主要質量指標，國內的試驗方法為GB/T 12581汽輪機油氧化安定性測定法。

8. 不腐蝕金屬、防鏽性好

壓縮機的油冷卻等部件的材質為銅或銅金屬，易被腐蝕，會使油品出現早期氧化變化變質，生成油泥。這就要求油品應有良好的抗腐蝕能力。

空氣中的水分易在間歇操作的壓縮機氣缸內冷卻，這對潤滑不利並能產生磨損和鏽蝕，要求壓縮機油應具有良好的防鏽蝕作用。

9. 油水分離性好

壓縮機在運行中不斷與空氣中的冷凝水相遇並被劇烈攪拌，易產生乳化現象，造成油氣分離不清，油耗增大。由於油被乳化而使油膜破壞，造成磨損。乳化的油會促使灰塵、砂礫和污泥分散，影響閥的功能，增加摩擦、磨損和氧化。因此，優質壓縮機油均具有好的抗乳化性能和油水分離性能。

10. 極好的消泡性

迴轉式壓縮機油在循環使用過程中，循環速度快，是油品處於劇烈攪拌狀態，極易產生泡沫。壓縮機油在啟動或泄壓時，油池中的油也易起泡，大量的油泡沫灌進油氣分離器，使阻力增大，油耗增加，會造成嚴重過載、超溫等異常現象。因此，優良的迴轉式壓縮機油均加有抗泡沫添加劑，以保證油品的泡沫傾向性（即起泡性）小和泡沫穩定性（即消泡性）好。

此外，還要求油品揮發性小，合適的傾點，無機械雜質和水分等性能，以保證壓縮機能長期安全運行。

11. 必須通過壓縮機油的台架試驗

德國、美國、英國、日本等西方國家都開展了壓縮機油的台架試驗研究，探索用實機試驗評定壓縮機油的積炭傾向及使用壽命。由西安交通大學負責，上海703研究所和錦西煉化總廠參加的“往復空壓機油的台架評定與選用技術研究”已取得壓縮機行業的認可，並已通過中國石油化工總公司的技術鑑定。該項目選擇了空壓機油積炭評定和壽命評定的兩種有代表性的壓縮機，建立了評定台架，確定了評定方法。台架試驗的主要內容有：

1）評定台架主要參數，見表3

表3 評定台架主要參數

項目	積炭傾向評定試驗機	壽命評定試驗機
型式與型號	WP110型	Z-0.2/10
排氣溫度，℃	一級 190±1	二級 180±1	200±2
排氣壓力，MPa	一級 0.5	二級 3.0	10
壓力比	一級 6	二級 5	11
轉速，r·min	970	840
油耗量，g·h	<5	<1.2
評定時數，h	120	600

2）積炭評定指標

DAA級油積炭量/參比油19號壓縮機油積炭量≤ 1

DAB級油積炭量/參比油19號壓縮機油積炭量 ≤ 1/5

3）壽命評定指標

酸值改變數<0.15mgKOH/g

粘度改變數<10%

重複性誤差<15%

上述評定台架和評定方法已用於9家煉廠空壓機油產品質量的評定（見表4）。提出的選用方法已在國內幾十家壓縮機製造廠和用戶推廣使用。

表4 9種DAB油的積炭與HS-19油的比值（gDAB/g19號）

油樣編號	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9
積炭比值	1/10	1/1.5	1/9	1/12	1/3.7	1/7.5	1/5	1/14	1/4.5

該台架評定方法能較準確、可靠地評定DAA、DAB級不同配方的往復空壓機油的實用性能。

◆碳氫氣體壓縮機油　◆冷凍壓縮機油

◆空氣壓縮機油　◆冰櫃及冰櫃壓縮機油

◆合成設備用油　◆食品級潤滑油

◆食品級低溫導熱油　◆風力發電齒輪箱專用油在合成冷凍油的市場主要提供以下的OEM指定用油:如：頓漢布希(Dunham-Bush)、開利Carrier(Carlyle)、格拉索GEA(Grasso)、世紀(Century)、谷輪(Copeland)、恩布拉科(Embraco)、博克（BOCK）、美優樂(Maneurop)、丹佛斯(Danfoss)、麥克維爾(Mcquay)、西亞特(CIAT)、J&E Hall(APV Baker)、特靈(Trane)、萊富康(Refcomp)、富士豪(Frascold)、GRAM、Vilter、布里斯托（Bristol）、克萊門特、Contour。普萊克斯(Praxair)、林德(Linde )、梅塞爾(MESSER)、法液空(Air Liquide) 、 Mycom, Toromont 。-