1-2 油的基本性质及其对运行的影响
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1-2 油的基本性质 和分析化验
1、物理性质 粘度 闪点 凝固点 灰分与机械杂质 破乳化度时间 透明度 水分 2、化学性质 酸值 抗氧化性 水溶性酸、碱 3、电气性质 介质损失角正切值 绝缘强度
一、粘度
粘度的概念: 粘度是液体质点受外力作用而相对移动时,在液体分子 间产生的阻力。 粘度是流体抵抗变形的性质,也是粘稠的程度。 油的粘度大小有三种度量指标: 动力粘度μ :液体中面积1cm2 ,相距1cm的两层液体, 发生速度为1cm/s的相对移动时所受阻力的大小。 单位为Pa.s。20°C的水,μ =1 Pa.s=1N.s/m2 运动粘度ν :液体动力粘度μ 与其密度ρ 之比。 相对粘度η :任一液体的动力粘度μ 与同温度水的动力 粘度μ 0之比。
十二、介质损耗因数
介质损耗:绝缘油在交流电压下产生的有功功率损耗。 损耗的主要原因是:极化损耗和电导损耗。 ① 电流穿过介质的绝缘电阻而产生的有功损耗,叫电 导损耗; ② 绝缘油中存在极性分子,随交流电场方向不 断变化而不断运动,产生热量损失,这样产生的有功损 耗称为极化损耗。 介质损耗因数tanδ :交流电压作用下,通过绝缘介质 的电流无功分量相量(容性)与总电流相量的相位角的 正切值。 它是反映绝缘介质损耗大小的一个相对指标。 其值越大,说明绝缘油的绝缘性能越差。
七、灰分和机械杂质
灰分:油品在燃烧后所剩下的无机矿物质占原来油重的 百分比,称为灰分; 机械杂质:在油中以悬浮状态而存在的各种固体物质, 如灰尘、金属屑、纤维物及结晶盐等。 灰分与机械杂质均会破坏油的润滑性能和绝缘性能。
八、水分
油中水的来源:外界侵入、氧化而成 通常,将试油注入干燥的试管中,加热至150°C左右, 当可以听到响声,并且产生泡沫,如果摇动试管变成 浑 浊状态,即可确定油中含有水分。 油中水的状态:游离水、结合水、乳化水。
闪点是表示油品蒸发倾向和储运、使用的安全指标:在 储运、使用过程中,加热的最高温度应低于闪点20-30度 规程规定; 新透平油的闪点不低于180°C 新绝缘油的闪点不低于135°C
三、凝固点
凝固点:使油降温,油品失去流动性而变为塑性状态时 的最高温度。 在测试中,将贮油的试管倾斜45°角,经过1min试管内 油面不发生明显变形,即认为油凝固了。 测试凝固点的意义: 润滑油油凝固后不能在管道及设备中流动,会使润滑油 的油膜破坏,导致干摩擦,烧坏轴承。 对于绝缘油,既降低散热和灭弧作用,又增大油开关操 作的阻力。 故在寒冷地区使用的油,要求有较低的凝固点。变压器 油牌号中的数字正是它凝固点的负值。并且正常使用时, 要求润滑油的温度比凝固点高5-7°C。
在生产中,对设备中的运行油要定期采样进行 分析化验,检查其各项指标是否合格。对不合格 的油应进行净化处理,以免油的劣化对设备造成 影响。在生产中,对设备中的运行油要定期采样 进行分析化验,检查其各项指标是否合格。对不 合格的油应进行净化处理,以免油的劣化对设备 造成影响。
六、抗乳化性
抗乳化性:油与水蒸汽形成乳浊液后静置,达到完全分 层所需的时间,称为抗乳化度(以分钟计)。 它是透平油的专用指标。 油乳化的原因:油中混入了水分。 油乳化对设备的影响:透平油被水乳化后,粘度增高、 泡沫加多,润滑性能降低且会加速油的氧化。 为保证油品正常循环使用,要求油暂时乳化后能迅速与 水分离,然后将水排出。
四、酸值
酸值:油中游离有机酸的含量,称为油的酸值。 通常以中和1g克油中的有机酸性物质所需氢氧化钾的毫 克数来表示,也称为酸价。 酸值对设备的影响 酸能腐蚀金属和纤维(油中含有水分时,腐蚀性更强) 含酸的油与设备的金属表面接触后,会形成一种皂化物 (油泥),它在循环式润滑油系统中,妨碍油在管道中 的正常流动并降低油的润滑性能。 酸值逐渐升高,说明油在逐渐氧化,性能在劣化。 因此,油中的酸值应控制在一定的范围内。
清洁油是淡黄色透明液体。用透明度可以简易判断新 油及运行油的清洁或污度。 将试油注入资金30-40mm管内,冷却至5°C,肉眼看应 透明。
十、水溶性酸或减
水溶性酸、碱:指能溶解于水中的无机酸或碱,以及低 分子有机酸和碱性化合物。它主要是油氧化而来。 油中水溶性酸、碱的判断方法以等体积的蒸馏水和试油 混合摇动,取其水抽出,并注入指示剂,观察其变色情 况。 油中水溶性酸、碱对设备的影响 使金属部件产生强烈腐蚀 加快油的劣化。 因此,水电站要求使用的油为中性油,不允许含有水溶 性酸、碱。
恩氏粘度°E: 用同一恩氏粘度计分别测出温度为t°C时、容积为 200mL的油与20°C(50°C、100°C)同容积蒸馏水所流 出时间的比值,即 °E =T/T20 °E =T/T50 °E =T/T100 恩氏粘度实际上就是相对粘度。 恩氏粘度可按下式换算为运动粘度
升高,粘度降低,温度降低时则粘度升高。
游离水:悬浮在油面上。 结合水:氧化而成,溶解油中,不可见,是油初期老化 的特征。 乳化水:以及其细小的水滴分布于油中,难以去除。 油中水分对设备的影响 油会乳化 油中含有水分会助长有机酸的腐蚀能力,加速油的劣化, 使润滑变差 使绝缘油的绝缘强度降低,加速固体绝缘来料的老化等
九、透明度
十三、油的质量标准和分析化验
新油:新出厂的油。 净油:不含水分和机械杂质,符合质量标准的油 运行油:符合运行标准的油。 污油:仅被水和机械杂质污染和轻度劣化的油,用简单 机械过滤法就可以继续使用的油。 废油:性能严重劣化,以至于要采用化学或物理化学的 方法进行处理,方能使用的油。这种处理方法称为油的 再生。
6.3 (7.31 E ) 106 E
对润滑油粘度的要求: 粘度的变化愈小愈好。故要求其温度控制在50~100°C; 要求有中等粘度。因为粘度过小时,油不容易附着在金属 表面,易被挤压出来,不易保持润滑油膜厚度;但粘度过 大,油流动性差,则会增加摩擦阻力,降低散热效果。 对绝缘油粘度的要求: 要求较小的粘度,如规定50°C时,恩氏粘度不大于1.8。 因为流动性好可以增强散热效果并有利于消弧。
五、抗氧化安定性
抗氧化安定性:油在运行过程中(高温下)抵抗氧化的 能力,称为抗氧化性。 通常,油的抗氧化性以试油在氧化条件下生成的沉淀物 和酸值的数量来表示。 影响氧化的因素: 油温、压力、水分、催化剂、空气等,但主要是温度。 抗氧化性对设备的影响 油被氧化后,会生成含有有机酸和其他物质的胶状沉淀 物,从而使油管堵塞,酸价提高,引起腐蚀和润滑性能 变坏。 我国某些水电站采用在油中添加“721”抗氧化剂,可 显著改善油的抗氧化性。
十一、介电强度(绝缘强度)
油的介电强度:指在规定的试验条件下,绝缘油承受过 电压击穿的能力。 通常以击穿时的电场强度E来表示。 影响油绝缘强度的因素 水分、杂质、压力、温度、电压,其中水分影响最大。 油的绝缘强度对设备的影响 电气设备漏电或发生短路等。 加快油的劣化。 因此,变压器油装入变压器前,要充分过滤,以除去水 分和机械杂质。
二、闪点
闪点与燃点的概念: 当油被加热至某一温度时,油的蒸气和空气混合后,遇 火呈现蓝色火焰并瞬间自行熄灭(闪光)时的最低温度, 称为闪点。 若闪光时间长达5s以上时,此温度即为油的燃点。 测定闪点的意义 闪点反映了油在高温下的稳定性: 闪点低,油品易燃烧或爆炸 根据闪点的高低可以判断润滑油中是否混进了轻油。 废油闪点可以确定再生工序。 如发现闪点下降,说明油已经变质,需要处理。
1、物理性质 粘度 闪点 凝固点 灰分与机械杂质 破乳化度时间 透明度 水分 2、化学性质 酸值 抗氧化性 水溶性酸、碱 3、电气性质 介质损失角正切值 绝缘强度
一、粘度
粘度的概念: 粘度是液体质点受外力作用而相对移动时,在液体分子 间产生的阻力。 粘度是流体抵抗变形的性质,也是粘稠的程度。 油的粘度大小有三种度量指标: 动力粘度μ :液体中面积1cm2 ,相距1cm的两层液体, 发生速度为1cm/s的相对移动时所受阻力的大小。 单位为Pa.s。20°C的水,μ =1 Pa.s=1N.s/m2 运动粘度ν :液体动力粘度μ 与其密度ρ 之比。 相对粘度η :任一液体的动力粘度μ 与同温度水的动力 粘度μ 0之比。
十二、介质损耗因数
介质损耗:绝缘油在交流电压下产生的有功功率损耗。 损耗的主要原因是:极化损耗和电导损耗。 ① 电流穿过介质的绝缘电阻而产生的有功损耗,叫电 导损耗; ② 绝缘油中存在极性分子,随交流电场方向不 断变化而不断运动,产生热量损失,这样产生的有功损 耗称为极化损耗。 介质损耗因数tanδ :交流电压作用下,通过绝缘介质 的电流无功分量相量(容性)与总电流相量的相位角的 正切值。 它是反映绝缘介质损耗大小的一个相对指标。 其值越大,说明绝缘油的绝缘性能越差。
七、灰分和机械杂质
灰分:油品在燃烧后所剩下的无机矿物质占原来油重的 百分比,称为灰分; 机械杂质:在油中以悬浮状态而存在的各种固体物质, 如灰尘、金属屑、纤维物及结晶盐等。 灰分与机械杂质均会破坏油的润滑性能和绝缘性能。
八、水分
油中水的来源:外界侵入、氧化而成 通常,将试油注入干燥的试管中,加热至150°C左右, 当可以听到响声,并且产生泡沫,如果摇动试管变成 浑 浊状态,即可确定油中含有水分。 油中水的状态:游离水、结合水、乳化水。
闪点是表示油品蒸发倾向和储运、使用的安全指标:在 储运、使用过程中,加热的最高温度应低于闪点20-30度 规程规定; 新透平油的闪点不低于180°C 新绝缘油的闪点不低于135°C
三、凝固点
凝固点:使油降温,油品失去流动性而变为塑性状态时 的最高温度。 在测试中,将贮油的试管倾斜45°角,经过1min试管内 油面不发生明显变形,即认为油凝固了。 测试凝固点的意义: 润滑油油凝固后不能在管道及设备中流动,会使润滑油 的油膜破坏,导致干摩擦,烧坏轴承。 对于绝缘油,既降低散热和灭弧作用,又增大油开关操 作的阻力。 故在寒冷地区使用的油,要求有较低的凝固点。变压器 油牌号中的数字正是它凝固点的负值。并且正常使用时, 要求润滑油的温度比凝固点高5-7°C。
在生产中,对设备中的运行油要定期采样进行 分析化验,检查其各项指标是否合格。对不合格 的油应进行净化处理,以免油的劣化对设备造成 影响。在生产中,对设备中的运行油要定期采样 进行分析化验,检查其各项指标是否合格。对不 合格的油应进行净化处理,以免油的劣化对设备 造成影响。
六、抗乳化性
抗乳化性:油与水蒸汽形成乳浊液后静置,达到完全分 层所需的时间,称为抗乳化度(以分钟计)。 它是透平油的专用指标。 油乳化的原因:油中混入了水分。 油乳化对设备的影响:透平油被水乳化后,粘度增高、 泡沫加多,润滑性能降低且会加速油的氧化。 为保证油品正常循环使用,要求油暂时乳化后能迅速与 水分离,然后将水排出。
四、酸值
酸值:油中游离有机酸的含量,称为油的酸值。 通常以中和1g克油中的有机酸性物质所需氢氧化钾的毫 克数来表示,也称为酸价。 酸值对设备的影响 酸能腐蚀金属和纤维(油中含有水分时,腐蚀性更强) 含酸的油与设备的金属表面接触后,会形成一种皂化物 (油泥),它在循环式润滑油系统中,妨碍油在管道中 的正常流动并降低油的润滑性能。 酸值逐渐升高,说明油在逐渐氧化,性能在劣化。 因此,油中的酸值应控制在一定的范围内。
清洁油是淡黄色透明液体。用透明度可以简易判断新 油及运行油的清洁或污度。 将试油注入资金30-40mm管内,冷却至5°C,肉眼看应 透明。
十、水溶性酸或减
水溶性酸、碱:指能溶解于水中的无机酸或碱,以及低 分子有机酸和碱性化合物。它主要是油氧化而来。 油中水溶性酸、碱的判断方法以等体积的蒸馏水和试油 混合摇动,取其水抽出,并注入指示剂,观察其变色情 况。 油中水溶性酸、碱对设备的影响 使金属部件产生强烈腐蚀 加快油的劣化。 因此,水电站要求使用的油为中性油,不允许含有水溶 性酸、碱。
恩氏粘度°E: 用同一恩氏粘度计分别测出温度为t°C时、容积为 200mL的油与20°C(50°C、100°C)同容积蒸馏水所流 出时间的比值,即 °E =T/T20 °E =T/T50 °E =T/T100 恩氏粘度实际上就是相对粘度。 恩氏粘度可按下式换算为运动粘度
升高,粘度降低,温度降低时则粘度升高。
游离水:悬浮在油面上。 结合水:氧化而成,溶解油中,不可见,是油初期老化 的特征。 乳化水:以及其细小的水滴分布于油中,难以去除。 油中水分对设备的影响 油会乳化 油中含有水分会助长有机酸的腐蚀能力,加速油的劣化, 使润滑变差 使绝缘油的绝缘强度降低,加速固体绝缘来料的老化等
九、透明度
十三、油的质量标准和分析化验
新油:新出厂的油。 净油:不含水分和机械杂质,符合质量标准的油 运行油:符合运行标准的油。 污油:仅被水和机械杂质污染和轻度劣化的油,用简单 机械过滤法就可以继续使用的油。 废油:性能严重劣化,以至于要采用化学或物理化学的 方法进行处理,方能使用的油。这种处理方法称为油的 再生。
6.3 (7.31 E ) 106 E
对润滑油粘度的要求: 粘度的变化愈小愈好。故要求其温度控制在50~100°C; 要求有中等粘度。因为粘度过小时,油不容易附着在金属 表面,易被挤压出来,不易保持润滑油膜厚度;但粘度过 大,油流动性差,则会增加摩擦阻力,降低散热效果。 对绝缘油粘度的要求: 要求较小的粘度,如规定50°C时,恩氏粘度不大于1.8。 因为流动性好可以增强散热效果并有利于消弧。
五、抗氧化安定性
抗氧化安定性:油在运行过程中(高温下)抵抗氧化的 能力,称为抗氧化性。 通常,油的抗氧化性以试油在氧化条件下生成的沉淀物 和酸值的数量来表示。 影响氧化的因素: 油温、压力、水分、催化剂、空气等,但主要是温度。 抗氧化性对设备的影响 油被氧化后,会生成含有有机酸和其他物质的胶状沉淀 物,从而使油管堵塞,酸价提高,引起腐蚀和润滑性能 变坏。 我国某些水电站采用在油中添加“721”抗氧化剂,可 显著改善油的抗氧化性。
十一、介电强度(绝缘强度)
油的介电强度:指在规定的试验条件下,绝缘油承受过 电压击穿的能力。 通常以击穿时的电场强度E来表示。 影响油绝缘强度的因素 水分、杂质、压力、温度、电压,其中水分影响最大。 油的绝缘强度对设备的影响 电气设备漏电或发生短路等。 加快油的劣化。 因此,变压器油装入变压器前,要充分过滤,以除去水 分和机械杂质。
二、闪点
闪点与燃点的概念: 当油被加热至某一温度时,油的蒸气和空气混合后,遇 火呈现蓝色火焰并瞬间自行熄灭(闪光)时的最低温度, 称为闪点。 若闪光时间长达5s以上时,此温度即为油的燃点。 测定闪点的意义 闪点反映了油在高温下的稳定性: 闪点低,油品易燃烧或爆炸 根据闪点的高低可以判断润滑油中是否混进了轻油。 废油闪点可以确定再生工序。 如发现闪点下降,说明油已经变质,需要处理。