立磨磨輥軸承潤滑油起泡的原因探究

張連峰，張文龍

（順益體系（集團），廣東 珠海 519020）

立磨磨輥軸承潤滑油起泡的原因探究

張連峰，張文龍

（順益體系（集團），廣東 珠海 519020）

潤滑油在使用過程中，時常會遇到油品起泡的問題。本文結合某水泥廠的實際案例，通過對起泡問題的分析，對油品、設備進行逐步排查，結合油樣檢測等技術手段，找到問題根源并加以解決，提供了對此類問題的解決思路。

潤滑油；起泡；油樣檢測

某水泥廠立磨磨輥軸承潤滑是通過集中潤滑系統來實現的，原使用S牌220粘度合成閉式齒輪油，在使用過程中經常出現起泡的問題，后更換B牌220粘度合成閉式齒輪油，使用三天后油箱中的油品仍出現大量起泡的問題。

潤滑油在循環使用的過程中不可避免的被帶入空氣，油品被攪動、振蕩后，會產生泡沫，油品中的泡沫破裂、空氣釋放需要一定的時間，所以少量的泡沫層是允許存在的，然而油品大量起泡會破壞油膜，加速油品氧化，形成氣阻，對設備造成危害。

所以，為避免設備可能出現的損傷，應盡快尋找到問題的根源，并加以處理。

1 問題分析

油品起泡的原因是多種多樣的，可歸納為兩大類：油品本身和外界因素影響。

油品本身的因素包括：油品中的抗泡劑消耗殆盡；油品發生氧化變質等。

外界因素主要包括：設備及使用方面和外界污染物質。

回油孔距離液面過高，回流的潤滑油沖擊液面導致起泡；回油孔距離出油孔過近，油箱容積過小，油品循環速度過快導致油品沒有一定時間釋放空氣導致的起泡；油泵漏氣，導致系統中被帶入過多的空氣導致的起泡等，都屬于設備及使用方面的問題。

外界污染物質：堿性物質、皂類物質；多孔性的灰塵、物料會吸附消泡劑等。

基于上述可能存在的影響因素進行逐一排查。

2 問題查找

圖1為該水泥廠立磨磨輥潤滑油站油箱內油品起泡的情況，油品的外觀發生了明顯變化，由澄清、透明黃色液體變為墨綠色。

首先，需要對油品的基礎性能進行檢測分析，我們將同批次的新油及正在使用中的油品（以下簡稱舊油）進行了油樣采集，并進行了檢測，檢測結果如表1。

圖1

表1

從檢測結果可以看出，基礎油粘度、酸值等變化不大，說明起泡不是由于油品本身氧化、變質等原因引起的，而油品的色相、抗泡性能發生了明顯的改變。

油品本身的問題排除之后，再對設備進行排查（回油孔位置，油泵、流量等進行檢查）（圖2）。

經過仔細檢查，設備方面可能引起起泡的因素基本可以排除，接著檢查是否有外界污染物質對油品造成了影響，最簡單直觀的方式是檢查過濾系統。

圖2

檢查油箱內壁及過濾系統時發現，存在墨綠色粘稠狀物質（圖3）。

圖3

為確定是否是這種物質導致了油品起泡，或油品起泡和該物質有關，亦或是油品氧化、變質產生的沉淀，需要通過科學的檢測手段，對其進行檢測，分析。對油品進行元素分析及紅外光譜分析如表2所示。

表2 元素分析結果（部分）

元素分析結果有一定差異的是鐵元素及磷元素，鐵元素含量增加，為設備磨損產生，磷元素含量降低，說明油品中的抗磨添加劑被消耗。這里銅元素含量沒有增加，可說明磨輥軸承保持架狀態良好，油品外觀顏色發生變化與其無關（若磨輥保持架被磨損、腐蝕，二價銅離子可能會使油品外觀呈綠色）。

通過圖4對比可以發現，新油的基礎油、添加劑特征峰明顯，而舊油的添加劑特征峰雖明顯，但基礎油特征峰被打亂，在2800-3000區間出現平行雜峰，說明有其他類型的油品混入其中。

而能混入其他類型油品的部位，或能接觸其他油品的部位，為磨輥密封處，現場調研發現，磨輥密封采用的是某品牌的通用型礦物基礎油的鋰基脂（圖5）。

圖4

圖5

目前所使用的抗泡劑主要分為三類：硅類、非硅類及復合型三種，這三種消泡劑的主要作用都是增大液體與空氣界面的表面張力，從而使氣泡快速破裂，達到消泡的作用。

相關資料顯示，鋰基脂的稠化劑屬于陰離子表面活性劑的一種，呈堿性，會降低表面張力，對泡沫的形成有利。所以，潤滑油中混入一定量的潤滑脂，其中的稠化劑會抵消或降低消泡劑的作用，從而使油品起泡。

以上所有的檢測、分析、推論，顯示油品起泡的原因是磨輥密封潤滑脂混入導致，這個結論是否正確，需要進行驗證。

3 解決措施

通過與油品廠家的協調溝通，將該款潤滑脂及油箱內壁、過濾網上的異物，進行了采集，提供給廠家實驗室，廠家進行了相關的試驗論證，針對目前狀況，提供了新型的消泡劑，按照規定的比例在油箱中進行了添加，10分鐘后有了明顯改善，兩小時后，僅存在少量泡沫層（圖6）。

圖6

4 優化改進

雖然，目前問題得到了解決，但根本性問題沒有處理，隨著抗泡劑的消耗以及潤滑脂的泄漏，仍會出現問題，那么就需要對其進行改進，徹底解決泄漏的問題。

首先，利用停機時間，檢查并對密封情況進行維修，并在日常生產操作過程中，注意穩定入料粒度，維持好料層厚度等，盡量避免“磨振”的發生，防止磨輥密封受到影響。

其次，我們知道，在正常運轉狀態下立磨需要通熱風，干燥物料，風溫在180℃以上，所以該處的潤滑油需要選擇合成油產品，而磨輥密封脂也處于該工況溫度下，但目前該立磨使用的密封脂為通用型礦物基礎油的潤滑脂，其工作溫度無法適應該工況環境，高溫下很容易造成油脂軟化、流失等問題，這也是導致油脂泄漏的主要因素。

通過與設備廠家的溝通以及設備潤滑推薦說明說書的推薦，該設備的磨輥密封潤滑脂使用的應為一款全氟聚醚潤滑脂，全氟聚醚潤滑脂其耐高溫性能優良，最高使用溫度可達到300℃以上；實踐證明，即使少量泄漏也不會對潤滑油造成影響。

5 結語

通過添加新的消泡劑及對磨輥軸承密封脂的更換，解決了起泡的問題，目前設備運轉狀況良好，未發生同類問題。

油品起泡的原因是多種多樣的，應因地制宜，做好現場的調研工作，對設備關鍵點進行逐步排查，結合科學的監測、檢測手段對工況、環境、油品進行分析，這樣才能找到問題的根源，并加以解決。

[1]鄧廣勇，劉紅輝，李純錄.潤滑油的抗泡劑類型和機理探討[J].潤滑油，2010(6):25,3.

[2]王寧，朱元琪.潤滑油抗泡性能的研究[J].石油煉制與化工，2000(3):31,3.

TQ172

A

1671-0711（2017）03（上）-0037-03