油品中机械杂质的快速测定方法

油品中机械杂质的快速测定方法
发布时间：2022-02-26T13:49:03.829Z 来源：《中国科技信息》2021年11月中32期作者：叶列波
[导读] 油品中的机械杂质是指油中由沙子、粘土、铁屑等组成的所有溶剂不溶性沉淀或悬浮物质，也包括一些溶剂不溶性有机成分。

过多的杂质会长期从内部磨损机械部件，给机械的维护造成一定的困难。

长期的磨损会导致润滑油中金属屑杂质进一步增加，最终导致润滑效果降低。

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摘要：油品中的机械杂质是指油中由沙子、粘土、铁屑等组成的所有溶剂不溶性沉淀或悬浮物质，也包括一些溶剂不溶性有机成分。

过多的杂质会长期从内部磨损机械部件，给机械的维护造成一定的困难。

长期的磨损会导致润滑油中金属屑杂质进一步增加，最终导致润滑效果降低。

关键词：机械杂质；内部磨损；机械保养
石油产品常用机械杂质重量法检测，采用甲苯等有机溶剂，在测定过程中，甲苯属于危险化学品的前体，对皮肤、粘膜有刺激作用，对中枢神经系统有麻醉作用，长期接触甲苯可发生神经衰弱综合征、肝肿大、皮肤干燥、皲裂、皮炎，对环境有严重危害[1]。

油中所有不能溶于特定溶剂的杂质称为机械杂质。

油品中的机械杂质在储存、运输、储存和使用过程中被混合，如泥沙、灰尘、铁锈和金属粉末等。

燃油中的这些机械杂质会堵塞油路和过滤器，甚至会严重磨损油泵和喷嘴。

如果机械杂质超过标准，就会造成调节部件之间的摩擦过大，造成调速系统卡涩，严重时会使轴承衬套温升，熔化和轴承衬套损坏，甚至影响机组的安全运行[2]。

润滑油的质量直接影响发动机的使用寿命。

1机械杂质的概念
机械杂质通常是指不溶于汽油、甲苯等机械油中的固体物质。

它们常悬浮或沉淀在机械油中，主要由天然成分和金属成分组成。

如泥沙、泥沙等杂质均因油品运输或灌装过程不当加工而混合；铁屑等杂质是由于机器日常保养不当，零件上存在污垢，导致加油时这种污垢剥落而进入机油中。

机械杂质对机器的运行和维护有很大的影响，会降低机器的工作效率。

以润滑油中的机械杂质为例，一些坚硬的机械杂质如铁屑不断地摩擦机器零件，导致其表面磨损。

如果这些杂质长期存在，会大大降低机器零件的使用寿命[3]。

此外，机械杂质会堵塞滤油器，导致其正常工作，容易造成机器停机等现象。

为了测定机油中机械杂质，传统的测定方法是先用滤纸过滤机油，把机械杂质留在滤纸中，然后用纯苯加热后除去滤纸中的机油，只留下机械杂质。

油中机械杂质的含量可以通过对这部分杂质进行干燥称重来测量。

然而，这种测定方法最大的危害之一是它会对测试人员的人体健康造成极大的损害。

纯苯加热后会挥发出大量有毒物质，进入人体后会产生有毒行为。

因此，这种确定方法由于缺乏安全性而备受争议。

目前已开发出几种方法，可用于快速测定石油产品中的机械杂质，同时试剂和测定过程更安全。

2润滑油机械杂质检测技术
2.1杂质检测使用的仪器设备
在检测方法中，需要以下实验仪器和设备，如称瓶、分析天平、烘箱、真空泵等实验设备。

实验过程中，设备应严格按照执行标准使用和清洗。

2.2检测所需材料和试剂
检测过程中需要的材料和试剂包括：定量滤纸：中速，直径11cm，符合GB/T1914标准要求；溶剂油：满足SH0004标准要求；检测所需溶剂为上述乙醇-甲苯混合物。

乙醇-甲苯溶剂的比例为乙醇-甲苯的95%，按标准规定的提交比例。

另外，还需要配置符合标准要求的三级水标准检测水，其配比为0.1mol/L硝酸银。

2.3测试前准备
1）首先在检测样品前，将不超过3/4的溶剂样品放入准备好的玻璃瓶中，轻轻摇动使其混合均匀。

另一项准备工作需要对润滑油中的添加剂进行预热，一般温度范围为70~80℃，除需要对石蜡和石油制品进行预热外，一般预热温度为40~80℃；2）滤纸称重实验法：选择干燥的滤纸，在干燥干净的称重瓶中称重；3)通过烘箱干燥试验中使用的称重瓶和过滤器，干燥时间一般在45min以上。

2.4试验步骤和过程
1）样品重量严格按照标准，一般根据样品的粘度对不同重量的样品，并按照标准添加不同的试剂；2）需要注意当过滤，过滤需要使用滤纸准备准备，当倾销的解决方案应该抛弃按照实验方法，以防止泄漏的解决方案，以及解决方案不能超过3/4的滤纸，要保证溶剂在此
时过滤出来后完全变成透明无色；3）滤纸或与泥沙过滤干燥称重，如下的步骤，先把它放进烤箱，标准中指定的干燥时间超过45分钟，干燥时间是30分钟在干燥机，干燥后残渣反复权衡，直到连续重差异不超过0.0004克[4]。

样品中机械杂质的计算公式如下：
M = (m2-m1) - (m4-m3) /m*100%
式中m1为滤纸质量和称量瓶质量；m2为机械杂质重量、滤纸重量、称量瓶重量之和；m3为空白试验过滤前滤纸和称量瓶的质量；m是滤纸和称量瓶经过空白试验后的质量。

3 油杂质测定中的注意事项
由于测定过程中试剂和油品规格较小，特别需要保证各环节不会混入其他因素，造成最终测定结果的偏差。

由于需要确定试验油中杂质的含量，所以在试验过程中除试验油外所有液体溶剂都必须过滤，以确保不会有杂质和干扰试验结果[5]。

此外，试验时最好选用相同品牌和规格的滤纸，以保证滤纸的厚度、尺寸和成分相同。

特别是在测定过程中，任何试剂的用量和操作过程都需要事先参照技术标准，以确保实验的安全性和科学性；另外，滤纸达到规定的冷却时间后应立即启动下一步。

如果冷却时间过长，滤纸会出现吸湿现象，影响称重结果。

每次滤纸干燥时应单独进行，防止干燥过程中温度升高，使试剂在滤纸上的挥发影响到其他滤纸。

一般来说，实验方法和工具都比较简单，易于操作。

若能按技术操作规范进行操作和测量，则可保证测量结果的准确性。

4结语
石油产品的机械杂质通常是指不溶性有机溶剂，如溶剂油、乙醇、甲苯沉淀物或油中的胶体悬浮物，这些杂质大多是添加剂中的沙子、灰尘、纤维、铁屑和一些不溶性有机金属盐。

这些机械杂质会破坏油膜，增加设备的磨损，堵塞油系统，产生积碳等，严重影响设备的正常运行，造成损耗，增加设备维护成本。

因此，在机械检测和故障排除检测的过程中，人们越来越重视对润滑油的检测，尤其是对润滑油中机械杂质的检测，定期检测和维护，可以提供一些数据分析，并可以延长机械的使用寿命，在很大程度上可以节约生产成本。

参考文献
[1]张芳慧，章春娥，张琳娜，等.基于多尺度重叠滑动池化的SSD果冻杂质检测方法[J].信号处理，2020，36(11)：1811-1818.
[2]刘征宏，徐玉梁.一种基于区域的蜡染图像杂质去除方法[J].贵阳学院学报（自然科学版），2018，13(1)：82-86，90.
[3]仉莉.高效液相色谱法测定低张力泡沫剂中各组分含量[J].精细石油化工进展，2016，17(1)：18-20.
[4]赵忠山.无机杂质颗粒对三元复合驱原油介电性能的影响[J].油气田地面工程，2020，39(10)：18-21.
[5]赵彤彤，闫倩，慕铮，等.进口俄罗斯原油机械杂质含量检验的实验比对研究[J].检验检疫学刊，2017，27(6)：22-24，4.作者简介：叶列波（196511-），男，汉族，浙江绍兴人，职称：助理工程师，学历：大专，研究方向：油品分析。