機械真空泵油系列產品的開發與應用
針對近幾年真空泵油的發展及市場需求,根據國內外真空泵油生產情況,利用大慶高粘度指數石蠟基潤滑油,經溶劑脫蠟等工序后作為真空泵油原料,生產出符合質量要求和客戶滿意的產品。該文著重對原料選擇、生產過程、使用要求、注意事項等方面做了闡述。
前言
近幾十年來我國的真空技術取得迅速發展,已成為一門獨立的基礎科學,許多工業部門的蓬勃發展如宇航科學、真空鍍膜、真空冶煉、高能物理、受控熱核反應、表面研究等尖端科學都與真空技術的進展有著直接的甚至是相互依賴的關系。真空用油作為各類機械真空泵專用潤滑油,在真空泵內擔負著潤滑、密封、冷卻等作用。雖然機械真空泵有著不同的類型,但油品必須具有適宜的粘度、良好的油水分離性、優良的熱安定性和氧化安定性、盡可能低的飽和蒸汽壓,因為油品質量直接影響真空設備可能達到的極限壓力、抽氣速率、背壓和返油率等。近年來,隨著真空技術的發展,機械真空泵向高速高效、低噪音、小型化發展。泵腔內摩擦副表面線速度增大,油溫升高,因而機械真空泵油趨向低粘度化,要求在泵工作溫度下保持較低的蒸汽壓。根據油品在使用過程中的工作狀態,真空用油可分為機械真空用油、蒸汽噴射泵油、真空機械用潤滑油和真空密封油等。
1、真空泵油原料的選擇
潤滑油基礎油有兩種不同的精制工藝過程:一類是使用大慶石蠟基原油,采用溶劑脫蠟、溶劑精制、白土精制老三套工藝生產的類基礎油;另一類是用高壓加氫深度精制工藝煉制的/類基礎油。類基礎油化學穩定性較好,油品顏色稍深,含有重芳烴和膠質,對添加劑的感受性稍差;/類基礎油顏色很淺甚至可達到水白色,但光安定性一般,暴露在陽光下,顏色易變深,并產生淺黃色懸浮沉淀物,但其對添加劑的感受性較好。應用差熱分析儀對二類不同精制工藝基礎油的熱性能進行測試,并考察了添加抗氧劑后油品的起始分解溫度,見表1。
從試驗結果表明,采用第一類精制工藝生產的基礎油起始分解溫度比加氫基礎油要高,在添加抗氧劑后也得到同樣的結果。
這表明,在給定條件下,加氫異構化/類基礎油與老三套加工的真空泵油料相比,容易誘發油品的熱分解(其熱分解溫度略低于后者)。作為真空系統用油,其微量的熱分解產生的輕質組分就能引起極限真空的破壞,特別是在金屬和空氣的催化下分解溫度更低。因此,生產真空泵油,宜選用石蠟基基礎油料。
表1 基礎油熱分解溫度
1.1、真空泵油的生產
根據上述情況,選擇大連石化分公司生產的HVI650、HVIS400作為生產V68、V83、V100真空泵油的原料,采取蒸餾切割的方式來生產高檔真空泵油。
1.1.1、V100真空泵油生產
HVIS400與HVI650按一定比例調合,作為100#真空泵油的原料,見表2。
表2 真空泵油原料質量分析
2、使用要求
真空泵油粘度是發揮真空泵性能的重要因素之一,液體的粘度是液體流動阻力,或者說是液體的內摩擦力,因此粘度越大,各種運動部件所受的阻力就越大;但粘度太小,泵的密封性能變差,引起氣體泄漏,真空變劣。因此,各類真空泵對油品粘度的選擇極為重要。
2.1、油品粘度選擇原則
(1)泵的轉速越高,泵的轉子運動線速度越大,選擇油品的粘度越低;
(2)泵部件的加工精度越精或摩擦件之間的間隙越小,選擇油品的粘度越低;
(3)真空泵在高溫工況使用時,選擇油品的粘度以大為宜;
(4)有冷卻水循環的真空泵,一般選用粘度較低的油品;
(5)冬天與夏天所用真空泵油,應相差一個粘度等級。
2.2、各類真空泵用油粘度范圍的選擇
根據上述原則,真空泵用油粘度范圍的選擇推薦如下:
(1)活塞式真空泵(W型)一般選用HVI100、HVI150中性油即可。
(2)旋片式真空泵(2X型)選用V68、V100粘度等級油品。
(3)直聯(高速)旋片式真空泵(2XZ型)選用V46、V68粘度等級油品。
(4)滑閥式真空泵(H型)選用V68、V100粘度等級油品。
(5)余擺線真空泵(YZ、YZR型)選用V100、V150粘度等級油品。
(6)羅茨真空泵(機械增壓泵)齒輪傳動系統的潤滑,可選用V32、V46粘度等級真空泵油品。
(7)其他類型的真空泵,可根據其轉速、加工精度、極限真空等,選用相對應的油品。
另外,必須到正規廠家選購油品,因個別生產廠家在生產真空泵油時,不經過蒸餾切割,直接使用基礎油,添加普通抗氧劑后,作為產品銷售,其危害在于:
(1)該產品在一定程度上雖然也可以作為真空泵油使用,但在使用過程中,會大大延長抽真空時間;
(2)普通抗氧劑在高溫中容易氧化分解,生成酸性物質,產生異味,污染環境,同時,油品也極易氧化變質,使用周期縮短;
(3)極限壓強和飽和蒸汽壓達不到質量標準,影響真空泵的極限真空度。
3、注意事項
機械真空泵油是經過深度精制、真空脫氣或分子蒸餾、不含輕質組分的產品,在使用中必須注意下列事項:
(1)油品的存放。裝油的容器必須清潔干凈,嚴禁在陽光下暴曬和露天存放,要存放在陰暗、干燥和溫度較低的場所,嚴防水分和機械雜質塵土混入。
(2)取油或裝油時,桶蓋周圍的塵土必須除盡,防止雜物混入油中,導致泵摩擦。
(3)不同牌號、品種以及新舊真空泵油不能混用。
(4)真空泵油嚴格避免和其他石油產品混合,特別是輕質油品,否則將影響泵的真空性能。
(5)真空泵盡量避免抽除溶劑、水蒸氣和有腐蝕性氣體等,當必須抽除這類氣體時,需采取必要的補救措施,還需勤檢查、勤換油,特別當油品乳化或稀釋到影響泵的密封性能時,必須換取新油。
(6)換油時必須將舊油排凈,將新油從泵的吸氣口倒入,并用手緩慢地轉動泵軸,清掃泵腔并排盡殘油,再重復清洗泵腔數次,然后將泵殼內的殘油洗凈,裝入新油。
(7)泵大修時必須用溶劑或清洗劑將泵的各部件清洗干凈,并將部件烘干。組裝時各部件必須浸漬新的真空泵油后才能組合,組裝完畢后用新油再沖洗一次,然后裝入新油。
(8)加油用具必須是專用設備,不能是盛過其他油品或溶劑的容器。
(9)對于處于強腐蝕性氣氛或清凈度要求極高的真空泵,根據設備要求可選用合氟聚醚油。