汽轮机润滑油相关指标及讲解

汽轮机油指标：
美国航空航天工业联合会(AIA)1984年1月发布的NAS1638标准
倾点
倾点是用来衡量润滑油等低温流动性的常规指标，同一油品的倾点比凝点略高几度，过去常用凝点，国际通用倾点。

倾点或凝点偏高，油品的低温流动性就差。

人们可以根据油品倾点的高低，考虑在低温条件下运输、储存、收发时应该采取的措施，也可以用来评估某些油品的低温使用性能。

但评估多级内燃机油、车辆齿轮油的低温性能时，应以低温动力粘度、边界泵送温度、成沟点为主要参数。

物理意义;倾点是反映油品低温流动性的好坏的参数之一，倾点越低，油品的低温流动性越好。

检测标准：GB/T3535-2006,该标准与ISO 3016-1994等效
燃料油倾点的定义
燃料油有一个技术指标叫做倾点[1]，单位是℃。

一般来讲所谓的燃料油倾点就是指它能够流动的最低温度。

我们都知道，燃料油随着温度的降低，流动性会越来越差，甚至达到某一温度时它就会凝固而失去流动性。

通常讲，燃料油在低温度下的流动性有两个影响因素：一个燃料油的粘度随温度下降会增高；另外一个是燃料油中原来呈液态的石蜡在温度下降到一定程度后会以固体的结晶形式出现。

所以我们平时说的倾点有时也称之为“含蜡倾点”。

根据定义描述我们可以看出，倾点越高，自然温度下该燃料油的流动性就越差。

我们在实际中也可以通过添加适量的倾点下降剂来改善燃料油倾点。

由于燃料油很多都是要经过长途运送才能达到目的地，所以说倾点也是非常重要的一个技术指标。

闪点
闪点是可燃性液体贮存、运输和使用的一个安全指标，同时也是可燃性液体的挥发性指标。

闪点低的可燃性液体，挥发性高，容易着火，安全性较差。

石油产品，闪点在45℃以下的为易燃品，如汽油、煤油；闪点在45℃以上
的为可燃品，如柴油、润滑油。

挥发性高的润滑油在工作过程中容易蒸发损失，严重时甚至引起润滑油粘度增大，影响润滑油的使用。

一般要求可燃性液体的闪点比使用温度高20～30℃，以保证使用安全和减
少挥发损失。

影响因素
闪点的高低，取决于可燃性液体的密度，液面的气压，或可燃性液体中是否混入轻质组分和轻质组分的含量多少。

可燃性液体使用过程中若闪点突然降低，可能发生轻油混油事故或水解（对某些合成油而言），必须引起注意。

可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。

闪点的高低与油的分子组成及油面上压力有关，压力高，闪点高。

闪点是防止油发生火灾的一项重要指标。

在敞口容器中，油的加热温度应低
于闪点10℃；在压力容器中加热则无此限制。

当可燃性液体液面上挥发出的燃气与空气的混合物浓度增大时，遇到明火可形成连续燃烧（持续时间不小于5秒）的最低温度称为燃点。

燃点高于闪点。

从防火角度考虑，希望油的闪点、燃点高些，两者的差值大些。

而从燃烧角度考虑，则希望闪点、燃点低些，两者的差值也尽量小些。

化合物闪点查询方式：
化工空间网可以按照名称、简称、CAS号查询化合物闪点。

[1]
临界点
临界点是指石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。

油品越轻，闪点越低。

当油面上油气与空气的混合物浓度增大时，遇到明火可形成连续燃烧（持续时间不小于5秒）的最低温度称为燃点。

燃点高于闪点。

危险等级
油品的危险等级是根据闪点来划分的，闪点在45℃以下的叫易燃品；45℃
以上的为可燃品。

从闪点可判断油品组成的轻重，鉴定油品发生火灾的危险性。

安全性质
闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性质的项目，闪点越高越安全。

在储存
使用中禁止将油品加热到它的闪点，加热的最高温度，一般应低于闪点20~30℃。

在油品使用过程中，闪点也有重要意义。

例如：使用中的发动机油闪点显著降低时，说明发动机油已受到燃料稀释，应对发动机进行检修和换油。

油品选用
选用润滑油时，应根据使用温度考虑润滑油的闪点高低，一般闪点应比使用温度高20至30度，以保证使用安全和减少挥发损失。

美孚车用机油系列的闪点都很高，一般都在200度以上。

（此段话详见《润滑材料与润滑技术》第30页）
防火等级
闪点是表征易燃可燃液体火灾危险性的一项重要参数，在消防工作中有着重要意义：闪点是可燃液体生产、储存场所火灾危险性分类的重要依据，是甲、乙、丙类危险液体分类的依据。

可燃液体生产、储存厂房和库房的耐火等级、层数、占地面积、安全疏散、防火间距、防爆设施等的确定和选择要根据闪点来确定;液体储罐、堆场的布置、防火间距，可燃和易燃气体储罐的布置、防火间距，液化石油气储罐的布置、防火间距等也要以闪点为依据。

此外闪点还是选择灭火剂和确定灭火强度的依据。

区分液体
根据消防工程设计及应用，根据闪点的不同将可燃液体分为了三大种类。

即：甲类液体：闪点小于28℃的液体。

（如原油、汽油等）
乙类液体：闪点大于或等于28℃但小于60℃的液体。

（如喷气燃料、灯用煤油）
丙类液体：闪点大于或等于60℃以上的液体。

（重油、柴油、润滑油等）测量
基本方法
测定闪点的方法有两种：开口闪点（GB/T 267-88）和闭口闪点（GB/T 261-2008）(或者称为开杯闪点，闭杯闪点)。

前者与ASTM D92-73及IP 34-75等效，又称克利夫兰得开杯试验；后者又称宾斯克-马丁闭杯法，根据ISO 2719:2002重新起草【替代GB/T 261-83（根据ISO 2719:1973制定），与ASTM
D93-73和IP 36/67(75)等效性待考证】。

一般闪点在150℃以下的轻质油品用闭
杯法测闪点，重质润滑油和深色石油产品用开杯法测闪点。

同一个油品，其开杯闪点较闭杯闪点高20~30℃。

用规定的开口闪点测定器所测得的结果叫做开口闪点，以℃表示。

常用于测
定润滑油。

按GB/T 267-88标准方法测开杯闪点时，把试样装入内坩埚到规定的刻度线。

首先迅速升高试样温度，然后缓慢升温，当接近闪点时，恒速升温，在规定的温度间隔，用一个小的点火器火焰按规定速度通过试样表面，以点火器的火焰使试样表面上的蒸汽发生闪火的最低温度，作为开杯闪点。

继续进行试验，直到用点火器火焰使试样发生点燃并至少燃烧5s时的最低温度，作为开杯法燃点。

为了测准闪点，必须严格控制操作条件，尤其是升温速度。

该方法重复性（同一
相关信息
闪点越低说明挥发性越强。

如汽油的闪点，指将汽油装在敞开容器中时，将明火放在容器上方不直接接触汽油的着火温度。

原理是，挥发性强且易燃的液体随着温度的升高使得空气中其组分浓度达到着火点，使汽油通过其蒸气直接点燃。

闪点与沸点
沸点为单一物质在一定压力下由液态转变为气态的温度值，转换过程中温度不变，如水的沸点在标准大气压下为100度，沸腾过程中始终为100度。

闪点和沸点越低都能表示其挥发性越强。

区别是只有易燃液体有闪点。

水是没有闪点的，即使把水烧开了在上面也是点不燃水蒸气的。

闪点是液体危险性指数，闪点越低越容易引发火灾。

沸点与初馏点
单一液体用沸点表示剧烈挥发时的状态。

混合液体由于每种液体有一个沸点，所以其沸腾温度是一个区间。

初馏点指其刚刚开始沸腾时的温度，由于是混合液体，沸腾后其温度仍然会继续升高至其中沸点最高的一种液体沸腾为止。

初馏点越低其挥发性也越强。

抗乳化性：油品在使用过程中会受到水的污染，如机械设备漏水、为了冷却加工件而必须喷淋大量冷却水等情况，均会在油中进入一定水分，这就要求油品具有一定的分水性和不被水乳化成W/O（水/油）型乳化体。

因为润滑油在乳化后或其抗乳化性差，会丧失流动性（W/O型乳化体会使油的粘度成倍地增加）和损失润滑性，也会引起金属腐蚀和磨损。

工业齿轮油、汽轮机油、液压油（如含锌盐的油品）均易受水的污染，所以这些油品对抗乳化性能有较高的要求。

抗乳化
抗乳化又称破乳化时间。

在规定条件下使润滑油与水混合形成乳化液,然后在一定温度下静止。

润滑油与水完全分离所需时间,以分钟(min)表示,时间越短,抗乳化越好,破乳化性能测定法。

试验温度为54℃+1℃油品粘度40℃ 28.8_90mm2/S 取试样和蒸馏水各40ml,在额定温度下以1500r/min,搅拌5min后,开始记录乳化液与水分离的时间,如1h静置后,还不能分开,那就报告油、水和乳化液的毫升数
报告方法
（1）搅拌1小时以内,乳化层等于或减少3mL,则纪录此时的各层毫升数,并提出报告结果。

如20min完全恩分离应记为(40-40-0)20min
（2）如20min未完全分离,乳化层已降到3ml,应记为(40-37-3)20min。

（3）经过1个小时,乳化层仍在3mL以上,如5mL,此时油层为39ml,水为36ml。

乳化层为5ml应记为(39-36-5)60min乳化变质是润滑油讨厌的事,乳化破坏油膜,产生泡沫,促成变质,降低润滑油性能,而且会生成可溶性油泥,会堵塞润滑系统,如油中混入杂质,则易乳化,又不好破乳,油品乳化,粘度增加,阻力大,会发生事故,但乳化对抗燃液压油,切削油和轧制油极为需要的,它们又需要良好乳化安定性。

油品的抗乳化是工业用油重要性能之一,如工业齿轮油要求极压抗磨,抗氧,防锈,还要良好抗乳化,因齿轮油遇水机遇多,要抗乳化差,遇水乳化,降低润滑和流动性,引起磨损。

汽轮机油,经常与水接触,冷凝水进入油中,要求汽轮机油有良好分水能力,同理,抗磨液压油的抗乳化也是重要指标,特别是含锌液压油抗乳化差。

汽轮机油不可避免与水蒸汽接触形成暂时乳化,如抗乳化差,油水分不开,将失去润滑作用,加速机件磨损。

泡沫特性
机械润滑系统大多以循环方式进行润滑，润滑油在润滑系统油泵作用下不断地流动和循环。

当润滑油流动中与空气接触并受到激烈搅动时，就有可能将空气混入油中产生泡沫。

润滑油中产生泡沫会对使用带来一系列影响。

这些泡沫若不能及时消除，会使得润滑油的冷却效果下降、管路产生气阻、润滑油供应不足、增大磨损、油箱溢油，甚至出现油泵抽空等故障。

因此，要求润滑油具有良好的抗泡性，在出现泡沫后应能及时消除，以保证润滑油在润滑系统中正常工作。

一、泡沫的产生和危害
起泡也是日常生活中常见的现象，如把肥皂放到水里搅拌，就会产生大常的泡沫。

这是因为肥皂是发泡剂，当水被搅拌时，空气便混入水中，并被水膜所包围，加上肥皂(也是表面活性剂)对水膜的保护作用，使水膜变得牢固而不易破裂，如因而就产生了大量稳定的泡沫。

在常压下，矿物油中溶解有约占其体积9%的空气。

空气在润滑油中的溶解量是随压力增高而增大的。

当压力降低时，多余的空气就会从油中急剧分离，以达到新的平衡。

但分离出来的空气
被油膜包围，且油膜又不易破裂时，就会形成泡沫。

内燃机润滑油中产生的泡沫部分是由于此种情况造成的。

产生气泡的另一来源是润滑油与空气接触时机械的搅拌作用。

润滑系统工作中，由于激烈的搅拌和飞溅，空气被搅入油中产生泡沫，加上油中含有清净分散挤等表面活性剂时，就容易产生难以消失的泡沫。

尤其是柴油机润滑油产生泡沫的现象更为普遍。

航空润滑油在润滑系统内工作时由于油箱容量少，润滑油需要对高速运转的轴承散热，因此滑油流量大，循环剧烈，常常会产生大量的泡沫。

这些泡沫能很
快消失或产生的泡沫很少时，则不会对涡轮发动机产生影响。

而如果产生的泡沫很多，且不容易消失，就可能会给能量的传递和供油产生不良影响，甚至发生故障。

润滑油在使用中产生泡沫并难以消失时，通常有以下危害:
①增大润滑油的体积，溢出油箱，造成油料流失或带来着火等不安全因索;
②增大润滑油的压缩性，使油泵供油受阻，致使供油压力降低，造成供油不足，影响润滑造成磨损或烧坏轴瓦;
③油中含有的大量空气影响到润滑油的冷却作用和对机械的散热效果;
④增大润滑油与空气接触面积，加速油品的氧化变质。

二、影响润滑油抗泡性的因素
泡沫是气体分散在液体介质中的分散体系。

液体的起泡倾向和泡沫稳定性与液体中的成分有密切的关系，也与液体所处的温度有关。

纯液体产生的泡沫不稳定，如液体中含有少量表面活性剂等极性物质(起泡剂)，就会使液体产生的泡沫长时间不消失。

表面活性剂能使润滑油产生较多的稳定泡沫，是因为润滑油中含有这类物质会增大气泡膜的强度，使气泡膜不易破裂。

带有长链烷基的极性物质，能形成定向排列的分子层，这些定向排列的长链分子，互相间的吸力很大。

当气泡膜中含有表面活性剂时，膜壁就变得较坚韧，不易破裂，因而产生了稳定的泡膜。

温度升高后，气泡膜中的分子运动增强，互相之间吸力下降，泡沫容易破裂。

在一定的粘度范围内，润滑油的起泡倾向和泡沫稳定性最大。

粘度过大或过小都会使成泡倾向和泡沫稳定性降低。

因为粘度小时，形成气泡膜的液体容易流失，气泡壁易于变薄，导致气泡破裂。

粘度太大时，不易形成气泡，即使形成了气泡也难于浮到表面上来。

温度和粘度这两个因素是互相关联的，对粘度不太大的润滑油来说，温度升高时粘度变小，成泡性和泡沫稳定性均下降;对较粘稠的润滑油来说，温度升高时，粘度下降到适于生成气泡的范围，反而会增大成泡倾向。

氧化安定性
氧化安定性是指石油产品在长期储存或长期高温下使用时抵抗热和氧化作用、保持其性质不发生永久变化的能力。

由于氧化，石油产品往往发生游离碱含量降低或游离有机酸含量增大，滴点下降，外观颜色变深，出现异臭味及稠度、强度极限，相似粘度下降，生成腐
蚀性产物和破坏润滑脂结构的物质，造成皂油分离。

[1
润滑油在使用过程中，在温升，氧气，金属催化等因素下，会逐渐氧化变质。

我们把润滑油在加热和金属催化作用下抵抗氧化变质的能力称为润滑油氧化安定性。

也是润滑油抗老化的能力是润滑油耐用性指标，也是使用贮存和运输过程中氧化变质重要特性。

（1）油品氧化后果
①产生酸性物资。

酸值升高，对金属有腐蚀作用，降低油的绝缘性能。

氧化后生成的胶质，沥青腐蚀设备。

②粘度增加。

机械设备就要多消耗一些功率，粘度增加后，油品传热性差，冷却效果变坏。

③产生沉淀即油泥。

从褐色到黑色粘膏状物，其组成大体是润滑油50～
70%，水5～30%，胶质沥青5～20%及一些机械杂质，它们会堵塞管路，油孔过滤器等。

所有润滑油都依其化学组成和所处条件不同，而具有不同自动氧化倾向。

由于抗氧化安定性不同，换油期也不同。

如氧化安定性良好汽轮机油，有的可以连续使用10年以上，而差的不到2～3年，甚至更短。

润滑油在常温下氧化很慢，到50℃以上，如有催化作用氧化显著。

大致可以分3个阶段，125℃以下慢慢氧化生成酸沉淀，125～200℃润滑油剧烈氧化形成薄膜和结焦，200℃以上时更为剧烈，一部分燃烧，焦化，不能使用。

另外润滑油氧化也受压力影响，每单位体积空气中含氧量增加（氧分压）氧化也越大，特别纯氧情况下，即压力不高也会发生剧烈反应，引起爆炸。

所以氧气压缩机或氧气瓶都禁止用润滑油，而用甘油或肥皂水。

液相锈蚀试验
石油产品液相锈蚀试验。

在规定条件下，将符合要求的钢棒浸人试样与蒸馏水或盐水(人工海水)的混合液中保持至规定时间后，目视钢棒的生锈程度的试验。

当用人上海水时，也称为海水腐蚀试验。

铜片腐蚀
一种测定油品腐蚀性的定性方法。

主要测定油品有无腐蚀金属的活性硫化物和元素硫。

测定燃料油腐蚀性时，将磨光的标准尺寸的铜片浸入油中，按产品规格要求保持温度和时间后取出，与未浸油的铜片比较其表面颜色。

根据浸过油试片所呈现的绿色、黑色、棕黑色或钢灰色斑点确定腐蚀级别。

[1]
方法标准：
GB/T 5096石油产品铜片腐蚀试验，这是目前工业润滑油最主要的腐蚀性测定法，本方法与ASTM D130-83方法等效。

方法概要：
把一块已磨光好的铜片浸没在一定量的试样中，并按产品标准要求加热到指定的温度，保持一定的时间。

待试验周期结束时，取出铜片，在洗涤后与标准色板进行比较，确定腐蚀级别。

工业润滑油常用的试验条件为100℃（或120℃），3h。

试验条件及腐蚀级别评定:
1、试验铜片放入试管油样中，恒温50摄氏度+1，放置3hr+5min对照腐蚀标准色板。

分级（1a、1b、2a、2b、2c、2d、2e、3a、3b、4a、4b、4c）。

2.指标为在100℃+1,3h条件下将铜片置于被测溶液中，试验过程中铜片表面受待测式样的侵蚀程度，腐蚀程度共分四级；1：轻度变色---------- 淡橙色，几乎与新麽的铜片一样；深橙色2：中度变色 ------------- 紫红色；淡红色；带有淡紫色或银色，或两种都有，并分别覆盖在紫红色上的多彩色；银色；黄铜
色或金黄色3：深度变色--------------洋红色覆盖在黄铜色上的多彩色；有红和绿显示的多彩色（孔雀绿），但不带灰色4腐蚀-----------透明的黑色，深灰色或仅带有孔雀绿的棕色；石墨黑色或无光泽的黑色；有光泽的黑色或乌黑发亮的黑色。

铜腐蚀标准比色卡
铜片腐蚀技术的意义
通过铜片腐蚀试验可判断燃料中是否含有能腐蚀金属的活性硫化物。

含硫化合物对发动机的工作寿命影大，其中活性硫化物对金属有直接的腐蚀作用。

所有的含硫化合物对金属有直接的腐蚀作用。

所有的含硫化合物在气缸内燃烧后都生产二氧化硫和三氧化硫，这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件，而且还会与气缸壁上的润滑油起反应，加速漆膜和积碳的形成。

在对粗汽油精制时，此实验可定性检查活性硫化物的脱除是否完全。

如某些高硫原理练出的粗汽油，把铜片浸入后很快就覆盖上黑色薄层。

为了脱除其中所含的硫化氢和低级硫醇，通常在管线里打碱液或用酸、碱精制法，使活性硫化物生成胶质叠合物而除去。

[2]
空气释放值：
是指汽轮机油分离油雾的能力
将试样加热到25、50或70度，通过试样吹入压缩空气，使试样剧烈晃动，空气在试样中形成小泡沫，即为雾样空气，停留后记灵雾样空气到0.2%体积的时间。

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