機(jī)械真空泵油系列產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用

2013-11-13 馮剛 中國(guó)石油大連石化分公司石油添加劑廠

  針對(duì)近幾年真空泵油的發(fā)展及市場(chǎng)需求,根據(jù)國(guó)內(nèi)外真空泵油生產(chǎn)情況,利用大慶高粘度指數(shù)石蠟基潤(rùn)滑油,經(jīng)溶劑脫蠟等工序后作為真空泵油原料,生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求和客戶滿意的產(chǎn)品。該文著重對(duì)原料選擇、生產(chǎn)過(guò)程、使用要求、注意事項(xiàng)等方面做了闡述。

  前言

  近幾十年來(lái)我國(guó)的真空技術(shù)取得迅速發(fā)展,已成為一門獨(dú)立的基礎(chǔ)科學(xué),許多工業(yè)部門的蓬勃發(fā)展如宇航科學(xué)、真空鍍膜、真空冶煉、高能物理、受控?zé)岷朔磻?yīng)、表面研究等尖端科學(xué)都與真空技術(shù)的進(jìn)展有著直接的甚至是相互依賴的關(guān)系。真空用油作為各類機(jī)械真空泵專用潤(rùn)滑油,在真空泵內(nèi)擔(dān)負(fù)著潤(rùn)滑、密封、冷卻等作用。雖然機(jī)械真空泵有著不同的類型,但油品必須具有適宜的粘度、良好的油水分離性、優(yōu)良的熱安定性和氧化安定性、盡可能低的飽和蒸汽壓,因?yàn)橛推焚|(zhì)量直接影響真空設(shè)備可能達(dá)到的極限壓力、抽氣速率、背壓和返油率等。近年來(lái),隨著真空技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械真空泵向高速高效、低噪音、小型化發(fā)展。泵腔內(nèi)摩擦副表面線速度增大,油溫升高,因而機(jī)械真空泵油趨向低粘度化,要求在泵工作溫度下保持較低的蒸汽壓。根據(jù)油品在使用過(guò)程中的工作狀態(tài),真空用油可分為機(jī)械真空用油、蒸汽噴射泵油、真空機(jī)械用潤(rùn)滑油和真空密封油等。

  1、真空泵油原料的選擇

  潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油有兩種不同的精制工藝過(guò)程:一類是使用大慶石蠟基原油,采用溶劑脫蠟、溶劑精制、白土精制老三套工藝生產(chǎn)的類基礎(chǔ)油;另一類是用高壓加氫深度精制工藝煉制的/類基礎(chǔ)油。類基礎(chǔ)油化學(xué)穩(wěn)定性較好,油品顏色稍深,含有重芳烴和膠質(zhì),對(duì)添加劑的感受性稍差;/類基礎(chǔ)油顏色很淺甚至可達(dá)到水白色,但光安定性一般,暴露在陽(yáng)光下,顏色易變深,并產(chǎn)生淺黃色懸浮沉淀物,但其對(duì)添加劑的感受性較好。應(yīng)用差熱分析儀對(duì)二類不同精制工藝基礎(chǔ)油的熱性能進(jìn)行測(cè)試,并考察了添加抗氧劑后油品的起始分解溫度,見表1。

  從試驗(yàn)結(jié)果表明,采用第一類精制工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)油起始分解溫度比加氫基礎(chǔ)油要高,在添加抗氧劑后也得到同樣的結(jié)果。

  這表明,在給定條件下,加氫異構(gòu)化/類基礎(chǔ)油與老三套加工的真空泵油料相比,容易誘發(fā)油品的熱分解(其熱分解溫度略低于后者)。作為真空系統(tǒng)用油,其微量的熱分解產(chǎn)生的輕質(zhì)組分就能引起極限真空的破壞,特別是在金屬和空氣的催化下分解溫度更低。因此,生產(chǎn)真空泵油,宜選用石蠟基基礎(chǔ)油料。

表1 基礎(chǔ)油熱分解溫度

基礎(chǔ)油熱分解溫度

  1.1、真空泵油的生產(chǎn)

  根據(jù)上述情況,選擇大連石化分公司生產(chǎn)的HVI650、HVIS400作為生產(chǎn)V68、V83、V100真空泵油的原料,采取蒸餾切割的方式來(lái)生產(chǎn)高檔真空泵油。

  1.1.1、V100真空泵油生產(chǎn)

  HVIS400與HVI650按一定比例調(diào)合,作為100#真空泵油的原料,見表2。

表2 真空泵油原料質(zhì)量分析

真空泵油原料質(zhì)量分析

2、使用要求

  真空泵油粘度是發(fā)揮真空泵性能的重要因素之一,液體的粘度是液體流動(dòng)阻力,或者說(shuō)是液體的內(nèi)摩擦力,因此粘度越大,各種運(yùn)動(dòng)部件所受的阻力就越大;但粘度太小,泵的密封性能變差,引起氣體泄漏,真空變劣。因此,各類真空泵對(duì)油品粘度的選擇極為重要。

  2.1、油品粘度選擇原則

  (1)泵的轉(zhuǎn)速越高,泵的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)線速度越大,選擇油品的粘度越低;

  (2)泵部件的加工精度越精或摩擦件之間的間隙越小,選擇油品的粘度越低;

  (3)真空泵在高溫工況使用時(shí),選擇油品的粘度以大為宜;

  (4)有冷卻水循環(huán)的真空泵,一般選用粘度較低的油品;

  (5)冬天與夏天所用真空泵油,應(yīng)相差一個(gè)粘度等級(jí)。

  2.2、各類真空泵用油粘度范圍的選擇

  根據(jù)上述原則,真空泵用油粘度范圍的選擇推薦如下:

  (1)活塞式真空泵(W型)一般選用HVI100、HVI150中性油即可。

  (2)旋片式真空泵(2X型)選用V68、V100粘度等級(jí)油品。

  (3)直聯(lián)(高速)旋片式真空泵(2XZ型)選用V46、V68粘度等級(jí)油品。

  (4)滑閥式真空泵(H型)選用V68、V100粘度等級(jí)油品。

  (5)余擺線真空泵(YZ、YZR型)選用V100、V150粘度等級(jí)油品。

  (6)羅茨真空泵(機(jī)械增壓泵)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑,可選用V32、V46粘度等級(jí)真空泵油品。

  (7)其他類型的真空泵,可根據(jù)其轉(zhuǎn)速、加工精度、極限真空等,選用相對(duì)應(yīng)的油品。

  另外,必須到正規(guī)廠家選購(gòu)油品,因個(gè)別生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)真空泵油時(shí),不經(jīng)過(guò)蒸餾切割,直接使用基礎(chǔ)油,添加普通抗氧劑后,作為產(chǎn)品銷售,其危害在于:

  (1)該產(chǎn)品在一定程度上雖然也可以作為真空泵油使用,但在使用過(guò)程中,會(huì)大大延長(zhǎng)抽真空時(shí)間;

  (2)普通抗氧劑在高溫中容易氧化分解,生成酸性物質(zhì),產(chǎn)生異味,污染環(huán)境,同時(shí),油品也極易氧化變質(zhì),使用周期縮短;

  (3)極限壓強(qiáng)和飽和蒸汽壓達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),影響真空泵的極限真空度。

3、注意事項(xiàng)

  機(jī)械真空泵油是經(jīng)過(guò)深度精制、真空脫氣或分子蒸餾、不含輕質(zhì)組分的產(chǎn)品,在使用中必須注意下列事項(xiàng):

  (1)油品的存放。裝油的容器必須清潔干凈,嚴(yán)禁在陽(yáng)光下暴曬和露天存放,要存放在陰暗、干燥和溫度較低的場(chǎng)所,嚴(yán)防水分和機(jī)械雜質(zhì)塵土混入。

  (2)取油或裝油時(shí),桶蓋周圍的塵土必須除盡,防止雜物混入油中,導(dǎo)致泵摩擦。

  (3)不同牌號(hào)、品種以及新舊真空泵油不能混用。

  (4)真空泵油嚴(yán)格避免和其他石油產(chǎn)品混合,特別是輕質(zhì)油品,否則將影響泵的真空性能。

  (5)真空泵盡量避免抽除溶劑、水蒸氣和有腐蝕性氣體等,當(dāng)必須抽除這類氣體時(shí),需采取必要的補(bǔ)救措施,還需勤檢查、勤換油,特別當(dāng)油品乳化或稀釋到影響泵的密封性能時(shí),必須換取新油。

  (6)換油時(shí)必須將舊油排凈,將新油從泵的吸氣口倒入,并用手緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸,清掃泵腔并排盡殘油,再重復(fù)清洗泵腔數(shù)次,然后將泵殼內(nèi)的殘油洗凈,裝入新油。

  (7)泵大修時(shí)必須用溶劑或清洗劑將泵的各部件清洗干凈,并將部件烘干。組裝時(shí)各部件必須浸漬新的真空泵油后才能組合,組裝完畢后用新油再?zèng)_洗一次,然后裝入新油。

  (8)加油用具必須是專用設(shè)備,不能是盛過(guò)其他油品或溶劑的容器。

  (9)對(duì)于處于強(qiáng)腐蝕性氣氛或清凈度要求極高的真空泵,根據(jù)設(shè)備要求可選用合氟聚醚油。