油液分析技术及应用(协会报告)

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酯类合成油的降解分析（FT-IR)
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昆仑润滑油油液监测的标志
KCare
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范围 引用标准 术语和定义(新油、旧油、在用油、废油） 术语和定义(新油、旧油、在用油、废油） 油品的组成与性能（基础油、功能添加剂、主要性能） 油品的组成与性能（基础油、功能添加剂、主要性能） 影响油品使用寿命的因素（润滑系统的设计、油品质量与管理、使用条件、 影响油品使用寿命的因素（润滑系统的设计、油品质量与管理、使用条件、 污染、补油率） 污染、补油率） 取样（取样方法、取样器具、取样位置、取样时间、取样频率） 取样（取样方法、取样器具、取样位置、取样时间、取样频率） 监测项目和方法（简单监测、综合检测） 监测项目和方法（简单监测、综合检测） 结果分析与报告 监测结果对设备的影响及推荐采取的措施 监测设备的维护
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齿轮油检测项目及方法（综合监测）
检测项目 外观 粘度 水含量 极压抗磨性 酸值 氧化安定性 不溶物 氧化 元素 清洁度 磨损金属颗粒形态 检测方法 目测 11137（ D7042） GB/T 11137（ASTM D7042） GB/T 260 GB/T3142 GB/T 7304 SH/T0193（SH/T0719） SH/T0193（SH/T0719） GB/T 8926 ASTM E2412 17476（ D6595） GB/T 17476（ASTM D6595） ISO 4406（GB/T14039）（NAS1638） 4406（GB/T14039）（NAS1638） ）（NAS1638 铁谱分析
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磨损分析
内容： 磨粒的数量、尺寸、形貌；金属磨粒元素成分及含量；
设备：铁谱仪、光谱仪等
功能：对设备的运转工况、运行状态及关键部位的磨损趋势、磨 损状态、磨损机理进行判断。
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内燃机油氧化和硝化副产物的测定（FT-IR)
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内燃机油硫化副产物的测定（FT-IR)
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齿轮油检测项目及方法（简单监测）
检测项目 外观 粘度 水含量 酸值 不溶物
检测方法 目测 GB/T 11137（ASTM D7042） GB/T 260 GB/T 7304 GB/T 8926
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柴油机油检测项目及方法（综合监测）
检测项目 外观 酸值 粘度 水含量 闪点（闭口） 闪点（闭口） 总碱值 不溶物 氧化安定性 柴油含量 乙二醇 氧化 硝化 烟炱 元素 清洁度 磨损金属颗粒形态 ASTM E2412(SH/T0760) 17476（ D6595） GB/T 17476（ASTM D6595） 4406(GB/T14039)（NAS1638） ISO 4406(GB/T14039)（NAS1638） 铁谱分析 检测方法 目测 GB/T7304 11137（ D7042） GB/T 11137（ASTM D7042） GB/T 260 GB/T 261 SH/T 0251 GB/T 8926 SH/T0193（SH/T0719） SH/T0193（SH/T0719） E2412（D3524） ASTM E2412（D3524） E2412（D4291） ASTM E2412（D4291） ASTM E2412
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油液监测的原始作用
1 跟踪检测油品质量，判断油品自身衰变和外界污染的程度，准 确制定换油期限。 2 制定合理的设备磨合规范。 3 推行设备状态监测，实行设备视情维修，降低维修费用，合理 使用设备。 4 协助设备故障诊断和原因分析，预测预防设备故障。 5 为设备结构及材质的改进提供依据。
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酸碱性变化影响因素
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红外光谱分析油品氧化、硝化及硫化的原理
氧化副产物测定： 羰基收缩振动：1670-1800cm-1 硝化副产物测定： NO2对称与反对称收缩振动：1600-1650cm-1 硫化副产物测定： SO2与SO3对称收缩振动：1120-1180cm-1
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油液监测流程和内容
监测对象的选择与监控 代表性样品的采集 油液分析（油品分析、磨损分析、污染分析） 监测报告分析与信息反馈
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油品分析
内容： 粘度、酸值、闪点、水分、不溶物、氧化、硝化、添加剂元 素含量、组成等。 设备：专用油品分析仪、通用分析仪（色谱、光谱、质谱、能谱） 功能： 反映油品本身降解变质的程度，即表明油品润滑等其它性能 下降的程度。
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柴油机油检测项目及方法（简单监测）
检测项目 外观 酸值 粘度 水含量 闪点（闭口） 总碱值 不溶物 检测方法 目测 GB/T7304 GB/T 11137（ASTM D7042） GB/T 260 GB/T 261 SH/T 0251 GB/T 8926
油液分析概论
新油分析 合格判定：依据产品标准开展检测（注意标准的通用性和局限性）。 质量保证：粘度、粘指、酸碱性等检测。 用户接收（油品交割）：粘度、粘指、元素含量、红外光谱等检测。 储存状态监测：水、杂质、锈蚀、降解产物等监测。 在用油分析（使用状态监测） 性能监测：粘度、极压/抗磨性、氧化安定性、酸碱性等。 磨损监测：金属元素的形貌、大小及含量。 污染监测：水、灰尘、微生物、燃油、冷却液等。 废油分析：为废油回收利用服务，为新油改质升级提供信息。
在用油中磷化物变化趋势
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在用油中的磷化物
1 三烷基二硫代磷酸酯：是ZDDP(尤其是中性ZDDP）
的热重排产物 2 三烷基硫代磷酸酯：是 ZDDP的另一个热重排产物 3 单硫代磷酸盐：是ZDDP的深度氧化产物 4 酸性磷酸盐 ：是生成磷酸盐前的氧化产物 5 磷酸盐：是ZDDP的最终氧化产物，以固体形式出现 在沉积物中
油液分析技术及应用
兰州润滑油研究开发中心
周亚斌
2008年11月 2008年11月
报告提纲
1 油液分析概论及渊源 2 润滑油生产商为什么要开展油液分析 3 油液分析的内容及流程 4 油液分析的技术规范框架 5 在用油分析案例
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油液监测的渊源
设备维修模式： 故障维修：坏了才修 预防性维修：定期维修 视情维修：状态监测维修（油液监测、振动检测、热成像分析）） 可靠性维护：应用综合性手段做到终身维护，尽可能不修 人体的血检 通过血检判断身体的健康状况以及血液自身状况 油液监测的模式 油液的使用方、油液的生产方、独立的第三方
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新油中的磷化物(NMR NMR) NMR
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在用油中的磷化物（NMR)
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污染分析
Fra Baidu bibliotek
颗粒污染
化学污染 水/乙二醇 燃 油
灰尘烟炱
其它材料
其它化学品
磨损金属
混油污染
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污染分析
内容：燃油稀释、水份污染、环境杂质污染、其它污染（细菌、 制动液、冷却液等）。
设备：色谱仪、颗粒计数器等。
功能：判断设备的使用环境、密封情况等。
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监测规范的框架结构
在用油的氧化
轻组分挥发 烃类碎片和氧化副产物挥发
聚合物碎片 润滑油
氧 化
初级氧化副产物
油泥和漆膜
热和时间
油泥和漆膜 过量的热和时间 中 国 石 油 兰 州 润 滑 油 研 发 中 心
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新内燃机油中添加剂的IR谱
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润滑油生产商为什么要从事油液监测
润滑油的竞争力取决于: 润滑油的竞争力取决于 1 质量高而且稳定 2 服务好而且科学 润滑油的营销理念: 润滑油的营销理念:从摇篮到坟墓 1 润滑油的选择 2 润滑油的使用 3 润滑油的更换 4 润滑油的处置 5 润滑油的升级换代 6 润滑事故责任的判定
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昆仑润滑油目前已完成的规范
柴油机油监测规范（兰州） 汽油机油监测规范（兰州） 齿轮油监测规范（兰州） 燃气发动机油监测规范（兰州） 液压油监测规范（大连） 汽轮机油监测规范（大连） 船用油监测规范（大连） 变压器油监测规范（克拉玛依）
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燃气发动机油监测限值
参数 Waukesha 粘度 碱值 酸值 氧化 硝化 不溶物 水 乙二醇 磨损金属 氯 -20%/+30% 30-50% 2.5-3 25ABS 25ABS 1.0% 0.1% 检测限 基于趋势分析 900PPM 0.5% 检测限 基于趋势分析 50% 4 20-25ABS 25ABS 监测限值 Caterpillar +3cst/100℃