潤滑油元素檢測及質量控制研究

曾令羲

摘 ? 要：潤滑油中添加微量元素可以增強潤滑油的特有性能，按照功能可以將其分為氧化劑、抗磨劑、清潔劑等，對潤滑油質量的精準分析，能確保機械高效運轉。管理人員需要實時監測設備的狀態，通過數據變化，明確潤滑油中的元素種類、含量及變化趨勢，綜合應用x射線熒光光譜法、紅外光譜法、原子吸收光譜法以及電感耦合等離子體發射光譜法等，實時分析檢測潤滑油中元素。基于此，本文將主要論述潤滑油元素檢測及質量控制。

關鍵詞：潤滑油 ?元素檢測 ?質量控制

中圖分類號：U664 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0038-02

潤滑油是當代機械的血液，對于設備的正常運行有重要的作用。據數據統計，有75%的設備問題都是由于潤滑油質量下降引起的，管理人員要明確潤滑油中元素種類，查明各種元素的用途以及效果，有效降低零件之間的摩擦阻力，減少腐蝕，達到良好的潤滑狀態。

1 ?潤滑油中元素的概述

在潤滑油中加入不同元素，能有效增強潤滑油的性能，目前市面上的潤滑油主要可以分為抗氧化劑、抗磨劑、清潔劑、分散劑以及泡沫抑制劑。通過添加不同的金屬元素，有效防止油品的氧化變質，避免油品粘度增加，減少潤滑油內油脂的氧化分解。例如在潤滑油中加入磷、硫等元素，快速在機械表面形成內膜，避免設備發生故障。因此通過潤滑油中元素檢測來反映設備磨損狀況非常重要。

但檢驗結果會受到環境因素、技術水平等影響，潤滑油檢驗工作遇到巨大的變數，不確定因素較多，相應的管理機構會忽視檢測的各種數據的動態變化，有些管理人員認為全面性的檢驗并不重要，只抽樣檢測即可，導致潤滑油后續使用的質量安全不達標。此外，潤滑油中元素檢測對技術要求較高，不準確的檢測結果給潤滑油使用留下了巨大的安全隱患。

2 ?潤滑油中元素種類

鋅元素作為潤滑油抗氧化試劑及抗腐蝕性添加劑的主要元素，能夠快速與空氣反應，達到抗氧化的作用，一般鋅元素被作為微量添加劑的存在，它能夠很好的抗磨損。據數據可知，潤滑油中的鋅元素基本不會減少。

鎂元素作為潤滑油中清潔劑添加的主要成分，鎂元素的分子量比較低，在清潔劑中有較為廣泛的應用，同時在發動機機架中也很容易檢測到鎂，鎂的化學性質較為活潑，保證內部的穩定結構。

鈣元素和鋇元素主要應用于汽油機和柴油機的清潔劑，其中清潔劑按照酸根的種類可以分為磺酸鹽、硫代磷酸鹽、水楊酸鹽等，能很好的防止發動機表面生成漆膜。

鉬元素在潤滑劑中大量存在，可以很好的緩解活塞部件導致的馬達受損。它能夠在摩擦面形成一種吸附膜，在極為苛刻的條件下分解成為納米級別的氧化物膜，膜間距離可達到1.3納米，二氧化鉬極大地降低了摩擦系數，且具備高溫抗氧化的功效。

磷元素在齒輪潤滑油中比較常見，磷元素化學價比較多，具有抗酸抗堿的能力，有效延緩油品的酸化。磷酸酯類化合物可以提高設備表面的合金流動性，持續增強表面的平整度，通過化學拋光減少設備的基礎磨損。

3 ?潤滑油元素檢測方法

3.1 主要檢測技術

（1）X射線熒光光譜法。

X射線熒光可以很好的檢測出潤滑油中的各種元素，檢測精度較高，x射線光譜測定樣本中的元素時間在20s左右。X射線熒光光譜儀能在較短時間內完成樣品全部元素的吸收譜圖。檢驗人員綜合譜線的波長和強度精確檢測出潤滑油中添加劑元素的種類，X射線熒光光譜法操作簡單，能夠快速檢測出潤滑油中存在的微量元素。

（2）紅外光譜分析技術。

不同元素由于本身性質不同，會吸收不同的紅外光。傅立葉變換紅外光譜在潤滑油質量和添加劑定量檢測中應用較為廣泛，檢測人員可以根據出峰位置判斷物質官能團的組成，并通過已知的紅外光譜動態檢測出潤滑油中的元素變化。紅外光譜測定方法較簡單，分析速度快，用于官能團的定性研究。潤滑油中官能團種類繁多，在檢驗過程中很有可能出現波峰波谷重疊的現象，導致檢測結果失真。

（3）電感耦合等離子體發射光譜法（ICP）。

該方法是以電感耦合等離子體為原子發射光源來激發元素的特征譜線，然后根據特征譜線的強度進行定性、定量分析。

電感耦合等離子體發射光譜檢測近年來不斷完善，其分析技術比較成熟，效率較高，可以用于多種元素的同時測定，且線性檢測范圍較寬，具有高靈敏度的特性。并且被測樣品的變化對ICP的影響很小，所以ICP的穩定性也很好。

（4）原子吸收光譜法。

原子吸收光譜法是利用氣態原子吸收一定能量的輻射使電子躍遷到激發態這一過程來對被測元素進行含量檢測的一種方法。該方法檢出限低，靈敏度高（石墨爐原子吸收法的檢出限可以達到10～14）。并且分析速度快、儀器操作簡便，可對元素周期表中70多種元素進行檢測。缺點是多元素的同時測定還有困難。

3.2 明確潤滑油的選擇

管理人員在選用潤滑油時，應明確潤滑油的各種性能，綜合壓力、溫度、速度等外界條件，保證設備安全穩定運行。 例如，要根據摩擦的工作條件確定潤滑油的粘度及其潤滑特性，保證密封件與潤滑油穩定相容，根據摩擦原理，合理選擇潤滑油的粘度。工作環境對潤滑油的物理化學性質影響較大，工作環境溫度升高，潤滑油的粘度降低，反之粘度升高，在高溫氧化條件下潤滑油使用壽命大大縮短，檢驗人員要明確外界的溫度確定潤滑油的作業環境 ，對潤滑油進行定期檢測，保證微量元素的含量在正常范圍內變動。如果設備在運行過程中出現異常損耗，檢測潤滑油的各項指標是否正常，是否含有水分，存在混油的現象，通過早期的光譜分析，動態管理潤滑油的使用，及時反映磨損、污染情況。

3.3 完善潤滑油質量控制工作

潤滑問題是各個企業普遍面臨的設備管理問題。檢測人員要及時動態管控設備，當設備出現嚴重磨損時或者異常聲響時，要及時對潤滑油特別是元素含量進行檢測，以反映設備的運行狀況，避免有害元素過多增加引發重大安全事故。此外潤滑油的使用是不可逆的過程，為實現最終建設目的，必須把握各個條件進行優化，運用各種檢測方法對潤滑油質量進行嚴格監控，特別是對磨損、有害元素的分析，可以對設備失效、安全事故進行預警，這對設備使用的綜合管理具有重要意義。

4 ?結語

潤滑油添加的元素種類繁多，檢驗人員要綜合通過x射線熒光光譜法，原子吸收光譜法、紅外光譜分析法及ICP等方法檢測油品中的元素含量變化并據此對潤滑油進行質量控制，及時反映油品污染、變質和設備磨損狀況，保證設備的穩定使用。

參考文獻

[1] 何小鋒，劉曉鋒，盧修連，等.潤滑油交流油泵振動問題分析及治理[J].中國電力，2020（1）：169-176.

[2] 陳博陽.潤滑油品質分析[J].云南化工，2019，46（9）：185-186.

[3] 魏泰，耿珊，張巖.潤滑油元素分析[J].甘肅科技，2019， 35（7）：25-27，32.