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润滑油基础知识讲座润滑油基础知识讲座1 1 目录目录润滑剂的组成和分类润滑油基础油分类和炼制加工工艺润滑油的性能、分类，质量级别、黏度级别润滑油主要技术指标和测试方法润滑油工作原理、基本性能和品种牌号（车用润滑油、工业齿轮油、液压系统用油、汽轮机油）2 2润滑剂的组成和分类润滑剂的组成和分类3 3润滑剂的分类润滑剂的分类按物理形态液体润滑剂、半固体润滑剂固体润滑剂、气体润滑剂液体润滑剂按照组成：矿物油、合成油、动植物油及水基液按照用途：内燃机油、齿轮油、液压油、全损耗系统用油、压缩机油、汽轮机油等十九大类。4 4润滑剂的生产润滑剂的生产化工厂炼油厂矿物基础油合成基础油添加剂润滑油5 5润滑油基础油组成润滑油基础油组成6 6基础油的组成矿物油原油经过常减压蒸馏，脱蜡脱沥青 溶剂酸碱精制等处理得到的基础油半合成油矿物油再经加氢精制合成油经过化学处理工艺（典型如各种聚合工艺）得到的基础油7 7基础油的组成烷烃含氧化合物含氮化合物金属化合物芳烃环烷烃基础油8 8基础油组成特性基础油组成特性性质烷烃环烷烃芳烃密度最低高最高凝固点高低最低粘度指数高低最低相同粘度下的馏程高较低低挥发性低较高很高残炭一般，粒状低，粉状高闪点高较低低苯胺点高低很低9 9润滑油基础油分类润滑油基础油分类1010基础油组成分类按组成分类石蜡基K=12.512.9典型：大连(大庆)中间基K=11.512.5，典型：兰炼环烷基K=10.511.5典型：克炼1111基础油基础油APIAPI分类分类矿物油和合成油；API分五大类基础油分类硫(%)饱和烃(%)粘度指数第一类 0.03和/或 9080 to 120 第二类 9080 to 120 第三类 90 120第四类所有的聚a-烯烃(PAOs)第五类所有其他没有包括在第一、二、三、四类中的其他油1212基础油API分类合成基础油可以分为：1、合成烃：如聚a-烯烃（PAO），烷基苯，聚异丁烯等。2、酯类油：如季戊四醇酯，复酯等。3、聚醚油：聚乙二醇醚等。4、硅油：甲基硅油，乙基硅油等。5、含氟油：全氟聚醚，氟硅油等 6、磷酸酯 1313I类基础油传统的“老三套”工艺生产生产工艺，生产过程以物理为主不改变烃类结构基础油质量取决于原料中理想组分1414II类基础油 溶剂和加氢结合 化学过程为主 不受原料限制，可以改变烃类结构 杂质少（芳烃含量小于10）饱和烃含量高，热安定性和抗氧性好 低温和烟炱分散性能均优于I类基础油1515III类基础油全加氢工艺与II类相比，属高黏度指数加氢基础油又称非常规基础油（UCBO）性能远远超过I类基础油和II类基础油尤其是很高的黏度指数和很低的挥发性某些性能可与聚-烯烃（PAO）相媲美1616IV类基础油聚-烯烃（PAO）合成油生产方法有石蜡分解法和乙烯聚合法PAO可分为低聚合度、中聚合度、高聚合度与矿物油相比，无S、P和金属，不含蜡所以倾点极低，通常在40以下黏度指数一般超过140PAO边界润滑性差、极性小1717V类基础油除IIV类基础油之外的其他合成油合成烃类、酯类、硅油等植物油、再生基础油等1818基础油分类国内分类标准国内分类标准 石蜡基型石蜡基型 SN矿物油矿物油 馏分油馏分油 中间基型中间基型 ZN 环烷基型环烷基型 DN 残馏油残馏油 光亮油光亮油 BS合成油合成油1919润滑油基础油炼制加工工艺润滑油基础油炼制加工工艺2020基础油生产原油常、减压蒸馏减压馏分油、减压残渣油精制基础油石蜡、中间基油减压蒸馏溶剂精制溶剂脱蜡加氢或白土补充精制环烷基油常减压蒸馏加氢精制常减压蒸馏溶剂精制加氢或白土补充精制残渣油 先经过溶剂脱沥青(丙烷、戊烷、丁醇)2121溶剂精制基础油 用各种溶剂，将矿油润滑油原料进行处理 除去其中影响使用性能的各种非理想组分 溶剂精制、溶剂脱蜡、溶剂脱沥青 改善基础油的粘温性、氧化安定性及低温性能等2222加氢基础油矿油润滑油原料，加氢工艺的化学转化过程在催化剂及氢的作用下将润滑油的非理想组分转化为理想组分主要工艺过程为加氢处理、加氢脱蜡和加氢精制2323加氢处理通过选择性加氢裂化反应，来提高基础油的粘度指数，这一点与溶剂精制工艺相同，但是这两种工艺存在本质的差异2424加氢处理基础油的特点较高的粘度指数（120）较低的挥发性对添加剂具有较好的感受性基础油的光安定性（加氢后处理）2525催化脱蜡 润滑油临氢降凝 它不同于传统的溶剂脱蜡工艺，借助于催化剂及氢气进行择形加氢裂化或异构化 将油中蜡除去或转化，降低润滑油倾点2626加氢精制 加氢处理及催化脱蜡后的油料后处理 芳烃、环烷芳烃加氢进一步加氢生成环烷烃 它与常规的低压加氢补充精制不同 高压（20Mpa以上）及较低温度（约300）下进行2727基础油对成品油性能的影响基础油对成品油性能的影响组 分 氧 化 性 能对抗氧剂的感受性烷烃、环烷烃容易氧化生成酸对抗氧剂有最好的感受性烷基苯、烷基萘相当稳定，氧化生成酸中等抗氧剂感受性环烷苯容易氧化对抗氧剂感受性不好多环芳烃氧化生成油泥，与硫化物配合有抗氧作用对抗氧剂感受性不好含硫化合物天然抗氧剂，本身易氧化、基础油中最佳含量为0.10.5%与抗氧剂有协同作用氮氧化合物氧化促进剂能加速抗氧剂的消耗氧化性能、蒸发损失氧化性能、蒸发损失2828润滑油的重要性能和分类2929润滑油的重要性能粘度粘度 抗磨损/极压性能粘度指数 抗乳化性比重 闪点中和值 燃点倾点 空气释放性氧化稳定性 抗泡性相容性 抗腐蚀性3030润滑的定义润滑的定义在机械设备摩擦副相对运动的表面间在机械设备摩擦副相对运动的表面间加入润滑剂以降低摩擦阻力和能源消耗加入润滑剂以降低摩擦阻力和能源消耗减少表面磨损，延长使用寿命减少表面磨损，延长使用寿命保证设备正常运转的一种方法保证设备正常运转的一种方法3131润滑的作用润滑的作用降低摩擦降低摩擦 减少磨损减少磨损冷却作用冷却作用 防腐作用防腐作用减振作用减振作用 清洗作用清洗作用密封作用密封作用3232润滑油的分类按照组成可以分为按照组成可以分为矿物油、合成油、动植物油及水基液矿物油、合成油、动植物油及水基液按照用途可以分为按照用途可以分为内燃机油、齿轮油、液压油、全损耗系统用油内燃机油、齿轮油、液压油、全损耗系统用油压缩机油、汽轮机油等十九大类压缩机油、汽轮机油等十九大类3333润滑油的质量和黏度级别润滑油的质量和黏度级别3434润滑油的质量和黏度级别车用润滑油 汽油机油 SG 15W-40 SM10W-30 柴油机油 CF-4 10W-40 CH-4 20W-50工业润滑油 抗磨液压油 HM 32 HM68 齿轮油 CKC150 CKD320 汽轮机油 TSA46 TSA1003535黏度级别分类黏度级别分类-SAE J300-SAE J300黏度黏度级别级别低温动力黏度低温动力黏度CCS黏度黏度 mPas 最大最大低温表观黏度低温表观黏度泵送性能泵送性能 mPas最大（无屈服应力）最大（无屈服应力）低剪切速率下，低剪切速率下，100运动黏度运动黏度 mm2/s高温高剪切黏度高温高剪切黏度mPas150，106s-1最小最小最小最小最大最大0W5W10W15W20W25W2030404050606200（-35）6600（-30）7000（-25）7000（-20）9500（-15）13000（-10）-60000（-40）60000（-35）60000（-30）60000（-25）60000（-20）60000（-15）-3.83.84.15.65.69.35.69.312.512.516.321.9-9.312.516.316.321.926.1-2.62.92.9(0W-40,5W-40,10W-40)3.7(15W-40,20W-40,25W-40,40)3.73.73636黏度级别与使用环境温度黏度级别与使用环境温度3737润滑油主要技术指标和测试方法润滑油主要技术指标和测试方法3838粘度油品分子间受外力作用而产生相对运动时的内摩擦力测试方法：GB/T265-88设备速度、间隙、负荷、温度、功率的大小、漏油程度等情况，选用油品时，首先考虑粘度3939水分油品中含水量的多少，以水占油的质量分数来表示测定方法：GB260-7（788）水分的存在容易使油路堵塞、产生气阻油品乳化、油膜强度降低、氧化变质，腐蚀 绝缘性能下降、添加剂分解沉淀过多会破坏油膜,加速腐蚀、锈蚀及设备的磨损 一般含0.03-0.06%属正常4040闪点 规定条件下将润滑油加热，油蒸气与空气混合有火焰接触时产生短暂闪火的最低温度测试方法：测试方法：GB/T 3536GB/T 3536 使用意义：确定使用温度、混入轻质油、热蒸发性汽轮机、变压器油闪点下降（5-8）氧化变质严重安全使用、贮运4141粘度指数定义：不同温度下润滑油粘度发生变化的数值性测试方法：GB/T 19954242机械杂质机械杂质定义：不溶于汽油或苯的沉淀和悬浮物，过滤分出的杂质测试方法：GB/T 511GB/T 511加速研磨、拉伤和划痕等，堵塞油路油嘴和滤油器4343倾点倾点定义：油品在标准规定条件下冷却，能够继续流动的最低温度测试方法：GB/T 3535GB/T 3535 倾点应比环境最低温度应低5左右倾点比凝点高2-34444氧化稳定性润滑油抵抗氧化的能力矿物油在高温下和氧气发生反映产生酸、碳、沉积物、漆膜表明了油品可以储藏的寿命4545抗腐蚀油品抵抗对金属腐蚀的能力油品变质后会具有腐蚀性锈蚀试验和铜片腐蚀试验4646中和值检测油品酸化或碱化程度的方法酸碱值改变量显示了油品变质程度酸值TAN增加量或碱值TBN减少量 可度量出油品氧化或添加剂消耗程度4747总酸值总碱值 总酸值(TAN)GB/T 264GB/T 264中和一克油品中的酸所需氢氧化钾的重量(毫克mg.KOH)总碱值(TBN)方法:SH/T 0251SH/T 0251中和1克油品中的碱的对应酸的重量用中和同样量酸所需氢氧化钾(KOH)的重量(毫克)描述4848测定酸值碱值的意义酸值润滑油中酸性物质的多少基础油的精制程度新油含酸性添加剂多少旧油氧化变质的程度碱值润滑油中碱性物质的多少新油含碱性添加剂的多少旧油中残存添加剂的多少4949剪切稳定性润滑油抵抗粘度损失的能力高温高机械应力使长链的聚合物被剪切成段链分子可造成油品永久性的粘度和粘度指数降低选择润滑油基础油的重要的指标之一5050硫酸盐灰分硫酸盐灰分润滑油在规定条件下完全燃烧后的残留物(不燃物)测试方法：GB/T 2433GB/T 2433 判断加入添加剂量的方法对于CNG、颗粒捕捉设备要控制硫酸盐灰分积炭增加，机械零件磨损5151积炭积炭不通空气条件下试油加热，蒸发分解生成焦炭状的残余物胶状物质和不稳定化合物含量基础油精制深浅程度标志硫、氧和氮化合物较多时，残炭就高,增加摩擦、磨损5252抗乳化性润滑油分水的性能是透平机、压缩机和液压系统润滑油的重要性能指标5353空气释放性油品释放空气的能力雾沫空气的体积减少到 0.2%时所需的时间(min)防止破坏油膜，防止过热变速箱5454抗泡性抵抗油品产生空气和油组成的泡沫的能力测试方法：GB/T 12579 GB/T 12579 高温抗泡：高温抗泡：SH/T 0722SH/T 0722 运转过程，空气、添加剂存在，会产生气泡破坏油膜、产生气阻、磨损、变质泡沫因污染和进水而增多使泵、齿轮箱润滑系统润滑不足5555相容性润滑油与机械配件相适应的性能润滑油和橡胶密封件或油管部分塑料件、粘结件和油漆有些合成油会和某些金属不相容5656蒸发损失测试方法:SH/T 0059SH/T 0059影响油耗、黏度的稳定性节能油这项指标尤其关键成品的蒸发损失与基础油密切相关5757高温高剪测试方法测试方法:SH/T 0618:SH/T 0618 mPa.smPa.s高温高剪切速率下的动力黏度模拟汽缸-活塞、轴承的温度和剪切速率下实际黏度发动机部位温度范围剪切速率汽缸活塞表面100-250 105-106S-1轴颈轴承100以上105-106S-15858低温动力黏度低温动力黏度CCSCCS测试方法测试方法:GB/T 6538:GB/T 6538 mPa.smPa.s冷启动性能，低温高剪切（速率104-105S-1）油在启动温度下太粘稠，将会使运动部件粘滞使发动机曲轴达不到转速而无法启动5959MRVMRV边界泵送温度边界泵送温度测试方法测试方法:SH/T 0562:SH/T 0562 mPa.s GB/T9171mPa.s GB/T9171 低温低剪切）发动机启动后及时将润滑油送往各润滑部位的能力低剪切速率下润滑油黏度黏度过大易出现空气夹带，抽空现象6060润滑油工作原理、基本性能和品种牌号6161润滑油的作用润滑油的作用油膜：形成液体润滑，避免干摩擦摩阻：液体润滑可减少摩擦阻力，提高系统效率冷却：带走摩擦部位的热量清洗：带走磨损物，经滤清器进入系统，提高清洁度介质：传递动力，液压传动、液压控制中6262润滑油应用主要行业序号行业合成油脂数量(吨)1钢铁127002汽车运输150003纺织印染16004压缩机30005矿山、火电和风电22006石油石化17007水泥14008航空发动机8009造纸90010塑料薄膜和木地板加工业30011其它行业400合计40000 6363润滑油工作条件要求发动机润滑剂空气高温 磨损碎片燃烧酸性产物燃烧积炭 低温机械张力湿气6464润滑油含有多种添加剂粘度指数改进剂清净剂分散剂抗磨剂抗氧化剂防锈剂消泡剂摩擦改进剂降凝剂分散燃料燃烧生成物使发动机内部保持清洁防止生锈 控制泡沫保护基础油减少发动机磨损减少燃油消耗提高低温流动性减少高温时油变稀6565谢谢6666