一、基本概念
粘度源于液体的内摩擦,油液受到外力作用而发生相对移动时,油分子之间产生的阻力使油液无法进行顺利流动,描述这种阻力大小的物理量称为粘度。
粘度的度量方法有绝对粘度和相对粘度两大类。其中绝对粘度分为动力粘度、运动粘度两种;相对粘度主要有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度三种。详见各种粘度的概念及换算。
动力粘度: 流体在剪切应力作用下流动时内摩擦力的量度。 其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比。 单位是毫帕・秒(mPa・s)。
运动粘度:在同一温度下的动力粘度除以该温度下的密度,用mm2/s表示,也记做cSt,厘斯。国际标准化组织(IS0)规定统一采用运动粘度之后,各国都逐步改用了运动粘度,单位以mm2/s表示。
二、监测的意义
运动粘度是衡量油品油膜强度、流动性的重要指标。在用油运动粘度的变化反映了油品发生深度氧化、聚合、轻组分挥发、生成油泥以及受燃油稀释、水污染和机械剪切的综合结果。粘度的增长会增加动力消耗,过高的粘度增长甚至会带来泵送困难,从而影响润滑造成事故。粘度的下降则会造成发动机油油膜变薄,润滑性能下降,机件磨损加大,粘度大幅下降往往会造成拉缸的后果。
粘度作为润滑油最重要的检测指标,无论是定期监测还是故障分析,都是必选项。
三、分析方法
标准概述:目前我国运动粘度测定方法的有GB 265-1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》和GB 11137-1989《深色石油产品运动粘度测定法(逆流法)和动力粘度计算法》。其中GB 265是测透明石油产品的运动粘度;GB 11137是测不透明的深色石油产品和在用油的,该方法修改采用自ASTM D445。美国实验与材料协会还开发了ASTM D7042《液体动力粘度和密度及计算运动粘度测定 斯塔宾格粘度计》,同时测定液体动力粘度和密度,同时计算及运动粘度,该方法可测定各温度下的动力粘度和密度,速度快。
GB 265方法概要:在某一恒定的温度下(通常为40℃或100℃)测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间。粘度计的毛细管常数与运动时间的乘积即为该温度下测定液体的运动粘度。
四、评定标准
4.1 新油指标
为了使润滑剂供应者、使用者和设备设计者有一个共同的选油基础,将40℃时粘度2~3200 mm2/s范围工业润滑油分成20个粘度等级,详见《GB/T 3141-94》;将内燃机油分为14个等级,详见《GB/T 14906》。当然也有一些非标的专用油,例如英格索兰金技油、嘉实多PG185等等。
4.2 运行维护指标/报警指标
设备在运行过程中作为报警的界限值,不同设备的耐受度不同,相应的报警值也不同,详细参考各类油品的运行指标,典型标准如下:
- GB/T 14541《电厂用矿物涡轮机油维护管理导则》。
- ASTM D4378《在用蒸汽、燃气和联合循环涡轮机的汽轮机矿物油监测的标准操作规程》。
- ASTM D6224《电厂辅助设备在用润滑油监测标准规程》。
- GB/T 7596《电厂运行中汽轮机油质量标准》。
4.3 换油指标
不同设备的耐受度不同,相应的换油指标也不同,详细参考各类油品的换油标准,典型换油指标如下:
- SH/T 0599《液压油换油指标》。
- SH/T 0586《工业闭式齿轮油换油指标》。
- SH/T0636《L-TSA汽轮机油换油指标》。
- GB/T 7607《 柴油机油换油指标 》。
- TB/T 1739《内燃机车柴油机油换油指标》。
- GB/T 8028《 汽油机油换油指标 》。
- DIN 51503-2《冷冻机油换油标准》。
五、变化的原因
- 油被污染:变小,混入轻组分,重点排查梳齿密封、浮环密封、气液膜密封运行状态,燃油稀释。变大,混入高粘度流体。
- 油被严重降解:变小,油池电加热器故障或选型错误。变大:严重氧化。
六、治理措施
- 确定原因。
- 如果粘度低,则分析闪点、水含量。
- 如有必要,更换油。
七、相关知识点
- 美孚ATF 220润滑油粘度。
- 美孚SHC 600系列润滑油粘度记忆法。
- 冷冻机油分析前预处理,详见DIN51503-2《冷冻机油换油标准》。
- 搅拌器齿轮箱粘度下降原因。