李 詠

(成都航利 (集團(tuán))實(shí)業(yè)有限公司,四川成都 611937)

潤(rùn)滑油閃點(diǎn)測(cè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)修理中的運(yùn)用

李 詠

(成都航利 (集團(tuán))實(shí)業(yè)有限公司,四川成都 611937)

介紹了利用石油產(chǎn)品閉口閃點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定潤(rùn)滑油中所含輕質(zhì)油料含量的一種試驗(yàn)方法。根據(jù)潤(rùn)滑油閉口閃點(diǎn)溫度的不同判斷潤(rùn)滑油中是否混入輕質(zhì)油料以及輕質(zhì)油料在潤(rùn)滑油中所占的比例。試驗(yàn)證明:在油品使用過(guò)程中,從閃點(diǎn)的下降程度可以判斷混入輕質(zhì)油的含量。

閃點(diǎn);輕質(zhì)油料;煤油;潤(rùn)滑油

Abstract:A testing m ethod to deter m ine light oilcontent in lubricating oilby closed flash point tester is introduced.W hether the light oilw as m ixed in lubricating oil and the proportion of light oil in lubricating o ilw ere judged by the closed flash point temperature of lubricating oil.Test results proved that,in the p rocess of using oil,the light oil content in lubricating oil can be judged from the decreasing degree of flash point.

Key words:flash point;light oil;kerosene;lubricating oil

0 前言

航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)是依靠噴氣燃料(簡(jiǎn)稱燃油)來(lái)冷卻的,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,常常遇到潤(rùn)滑油箱油量增多或潤(rùn)滑油消耗為零的現(xiàn)象,產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因有兩點(diǎn),一是潤(rùn)滑油散熱器中的燃油因?qū)Ч艿钠屏鸦蛎芊庋b置不嚴(yán) (如密封膠圈破裂等),燃油串入潤(rùn)滑油引起潤(rùn)滑油不消耗或潤(rùn)滑油箱油量增多;二是液壓油泵的傳動(dòng)齒輪密封裝置不好,液壓油漏到附件機(jī)匣當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),和機(jī)匣內(nèi)的潤(rùn)滑油一起被潤(rùn)滑油泵吸到潤(rùn)滑油箱里,引起潤(rùn)滑油消耗為零或油量增加。其中燃油串入潤(rùn)滑油箱危害是非常大的,因?yàn)槿加偷拇?勢(shì)必降低潤(rùn)滑油的粘度、閃點(diǎn),使機(jī)件潤(rùn)滑不夠而增加磨損,而且更易引起爆炸、起火等事故,嚴(yán)重影響飛機(jī)飛行安全。

目前國(guó)內(nèi)定性檢測(cè)潤(rùn)滑油中輕質(zhì)油料的手段較多,如利用紅外光譜儀測(cè)定添加劑的變化來(lái)定性判斷潤(rùn)滑油中是否串入燃油,根據(jù)油料粘度變化來(lái)判斷潤(rùn)滑油中是否混入燃油等等,但這些方法設(shè)備昂貴,試驗(yàn)過(guò)程長(zhǎng),不利于快速、定量檢測(cè)。

閃點(diǎn)是指試油在規(guī)定條件下加熱蒸發(fā),其蒸汽與周圍空氣形成的混合汽,在接觸火焰時(shí)發(fā)生閃火的最低溫度。潤(rùn)滑油閃點(diǎn)的高低,取決于潤(rùn)滑油餾分的輕或重,或潤(rùn)滑油中是否混入輕質(zhì)組分和輕質(zhì)組分的含量。輕質(zhì)潤(rùn)滑油或含輕質(zhì)組分多的潤(rùn)滑油,其閃點(diǎn)就低。相反,重質(zhì)潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)如突然降低,可能發(fā)生輕質(zhì)油料混入事故。因此,可以利用潤(rùn)滑油閃點(diǎn)的測(cè)定來(lái)準(zhǔn)確、迅速判斷燃油是否串入潤(rùn)滑油,為發(fā)動(dòng)機(jī)修理提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 方法可行性論證

潤(rùn)滑油是由石油中餾分較重的成分組成,且添有許多添加劑,其閃點(diǎn)高,工作溫度也高,如航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)常用的 8B航空潤(rùn)滑油(簡(jiǎn)稱8B)的閃點(diǎn)高于 140℃為合格,4109合成航空潤(rùn)滑油 (簡(jiǎn)稱4109)閃點(diǎn)高于 210℃為合格。而燃油是由石油中餾分較輕的成分組成,閃點(diǎn)低,如 3號(hào)噴氣燃料 (牌號(hào) RP-3),其閃點(diǎn)高于 38℃就合格。如果潤(rùn)滑油中混有少量燃油,其閃點(diǎn)就會(huì)顯著降低,如表 1、表 2所示。從表 1、表 2中可以看出,潤(rùn)滑油的重質(zhì)成分越多、閃點(diǎn)越高,燃油混入的影響越大,4109中混入2%的 RP-3燃油,其閃點(diǎn)下降 100℃左右,而 8B潤(rùn)滑油中混入 2%RP-3燃油,其閃點(diǎn)才下降 25℃左右。

表 1 4109中混有少量 RP-3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 8B中混有少量 RP-3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

若兩種不同閃點(diǎn)的潤(rùn)滑油相混,其混合油的閃點(diǎn),可用下式計(jì)算出:

t=[aA+bB-f(A-B)]/100

其中:t為混合油的閃點(diǎn),℃;

A、B為兩種潤(rùn)滑油 a、b的閃點(diǎn),℃;

a、b為兩種混合油組分含量,%;

f為系數(shù),由表可查出。

現(xiàn)假設(shè)閃點(diǎn)為210℃的4109潤(rùn)滑油中混入5%閃點(diǎn)為140℃的 8B潤(rùn)滑油,其 f為 12。經(jīng)上式可計(jì)算出 t=198.1℃,其閃點(diǎn)下降 10℃左右。

所以利用潤(rùn)滑油閃點(diǎn)的變化來(lái)判斷潤(rùn)滑油中是否含有燃油的方法是可行的。

1.2 閃點(diǎn)測(cè)定方法確認(rèn)

閃點(diǎn)的測(cè)定方法有開口杯法(GB/T 3536)和閉口杯法(GB/T 261)兩種。閉口杯法和開口杯法的區(qū)別在于儀器、加熱和引火條件的不同。閉口杯法中的試油在密閉油杯中加熱,只在點(diǎn)火的瞬間才打開杯蓋;開口杯法中試油是在敞開杯中加熱,蒸發(fā)的油氣可以自由向空氣中擴(kuò)散,不易聚積達(dá)到爆炸下限的濃度,因此測(cè)得的閃點(diǎn)較閉口杯法的高,一般相差(10～30)℃。油品越重,閃點(diǎn)越高,差別也越大。重質(zhì)油中加入輕質(zhì)油品,不僅能使閃點(diǎn)大為降低,而且兩種閃點(diǎn)的差值也明顯增大,見表 3。

表 3 油品兩種閃點(diǎn)測(cè)定方法測(cè)定數(shù)據(jù)比較

由于開口閃點(diǎn)的油氣可以自由在空氣中擴(kuò)散,受外界環(huán)境影響較大,同時(shí)開口閃點(diǎn)在測(cè)定時(shí)有一部分油蒸汽揮發(fā)掉,所以,選擇閉口杯法作為發(fā)動(dòng)機(jī)修理過(guò)程中輕質(zhì)油料串入潤(rùn)滑油的試驗(yàn)方法。

1.3 儀器與試劑

閉口閃點(diǎn)測(cè)定儀(符合 GB/T 261);RP-3號(hào)噴氣燃料;8B合成航空潤(rùn)滑油;洗滌汽油;無(wú)水乙醇。

1.4 方法概要

本試驗(yàn)方法是在特定油料使用環(huán)境下,8B潤(rùn)滑油閃點(diǎn)隨 RP-3燃油含量的變化而變化的情況,根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),制定閃點(diǎn) -含量變化標(biāo)準(zhǔn)曲線。利用閃點(diǎn) -含量變化曲線來(lái)判斷 RP-3燃油是否串入 8B潤(rùn)滑油中以及串入的量是多少。

首先需測(cè)定指定燃油和潤(rùn)滑油的平均閃點(diǎn),其次測(cè)定含有不同含量燃油的潤(rùn)滑油的閃點(diǎn),最后根據(jù)閃點(diǎn)值和含量值制定閃點(diǎn) -含量變化曲線。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,如果遇到潤(rùn)滑油箱中潤(rùn)滑油消耗為零或潤(rùn)滑油箱油量增多的現(xiàn)象,可測(cè)定潤(rùn)滑油的閃點(diǎn),根據(jù)曲線得出燃油的含量。

試驗(yàn)時(shí),將試樣裝入閉口閃點(diǎn)測(cè)定儀中,試樣在連續(xù)攪拌下以緩慢、恒定的速度加熱,在規(guī)定的溫度間隔,同時(shí)中斷攪拌的情況下,將一小火焰引入試驗(yàn)杯內(nèi),試驗(yàn)火焰引起試樣上的蒸汽閃火,此時(shí)記錄閃火的溫度,即為閃點(diǎn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線判斷 RP-3燃油的含量。

1.5 閃點(diǎn) -含量變化標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

1.5.1 3號(hào)噴氣燃料和 8B潤(rùn)滑油原始閃點(diǎn)值確認(rèn)

對(duì)不同批次 RP-3燃油進(jìn)行閉口閃點(diǎn)的測(cè)定,找出燃油平均閃點(diǎn)溫度;對(duì)不同批次的 8B潤(rùn)滑油進(jìn)行閉口閃點(diǎn)的測(cè)定,找出 8B潤(rùn)滑油平均閃點(diǎn)溫度。這兩個(gè)閃點(diǎn)值是閃點(diǎn) -含量曲線圖的起始點(diǎn)。

1.5.2 不同含量試樣的配制及測(cè)定

用萬(wàn)分之一的天平稱取 8B潤(rùn)滑油及 RP-3燃油,以重量法分別進(jìn)行配制。試樣稱量好后,分別攪拌均勻,靜置至少 3天后搖勻測(cè)試含有燃油的潤(rùn)滑油閃點(diǎn)。測(cè)試數(shù)據(jù)見表 4。

表4 不同比例RP-3和8B的閃點(diǎn)

1.5.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定

根據(jù)表 4中的試驗(yàn)數(shù)據(jù),以 RP-3燃油在 8B潤(rùn)滑油中所占的比例為橫坐標(biāo),以混合試樣閃點(diǎn)的平均值為縱坐標(biāo)繪制成 8B潤(rùn)滑油中 RP-3燃油含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

圖1 閃點(diǎn)-含量曲線

1.5.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線分析

從標(biāo)準(zhǔn)曲線可以看出:隨著 RP-3燃油在 8B潤(rùn)滑油中含量逐漸增多,潤(rùn)滑油閃點(diǎn)也隨之降低。因燃油的閃點(diǎn)較重質(zhì)成分的潤(rùn)滑油閃點(diǎn)低,所以隨燃油串入量的增加,閃點(diǎn)也急劇下降。當(dāng)燃油的串入量增加到一定程度時(shí),燃油逐漸上升為主要成分,其閃點(diǎn)主要由輕質(zhì)成分燃油的閃點(diǎn)而定,RP-3燃油閃點(diǎn)在 38℃以上,因其中含有重質(zhì) 8B潤(rùn)滑油,故當(dāng) RP-3燃油含量增加到一定程度后其閃點(diǎn)高于42℃并趨于平衡。

2 應(yīng)用

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部封存油分析

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,需使用 8B潤(rùn)滑油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行內(nèi)部油封,如果發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部 RP-3燃油存在過(guò)多勢(shì)必起不到油封的效果,表 5是連續(xù)測(cè)定多臺(tái)的結(jié)果。試驗(yàn)表明,利用閉口閃點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定混合油料閃點(diǎn)并通過(guò)曲線圖可定量判斷 8B潤(rùn)滑油中的RP-3含量。

表5 實(shí)際測(cè)定結(jié)果

2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中串油現(xiàn)象判別

表 6為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中遇到RP-3燃油串入8B航空潤(rùn)滑油的典型例證,“A”這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 50 min后,潤(rùn)滑油量增加 0.1 L。經(jīng)測(cè)定其閃點(diǎn)為105.2℃,且有煤油味,更換橡膠密封圈,運(yùn)轉(zhuǎn) 20 min后,潤(rùn)滑油閃點(diǎn)上升至 115.2℃,運(yùn)轉(zhuǎn) 40 min后,潤(rùn)滑油閃點(diǎn)上升至 145.3℃,這說(shuō)明故障原因通過(guò)閃點(diǎn)測(cè)定可大致判斷,便于排故。排除故障后潤(rùn)滑油中輕質(zhì)成分隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中溫度的升高而揮發(fā),閃點(diǎn)呈上升趨勢(shì)。

表6 發(fā)動(dòng)機(jī)串油分析

續(xù)表

3 結(jié)論

通過(guò)以上試驗(yàn),得出可以利用閉口閃點(diǎn)測(cè)定儀定量測(cè)定航空潤(rùn)滑油的閃點(diǎn),并根據(jù)混合油品閃點(diǎn)測(cè)定值在潤(rùn)滑油 -燃油曲線圖中找到對(duì)應(yīng)的含量值即為 8B潤(rùn)滑油中 RP-3燃油含量。試驗(yàn)表明,潤(rùn)滑油閃點(diǎn)測(cè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)修理中可迅速判斷輕質(zhì)油品是否混入潤(rùn)滑油品中,為及時(shí)準(zhǔn)確了解故障所在、為故障排除提供依據(jù)。

[1]GB/T 261-2008石油產(chǎn)品閃點(diǎn)測(cè)定法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[2]GB 6537-2006 3號(hào)噴氣燃料[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[3]GB 439-90航空噴氣機(jī)潤(rùn)滑油[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[4]顏志光.潤(rùn)滑劑性能測(cè)試技術(shù)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2000:51-52.

[5]周雍鑫,龔九峰.潤(rùn)滑材料使用手冊(cè)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1996:14-15.

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[7]李斌才.航空潤(rùn)滑油與潤(rùn)滑脂 [M].北京:烴加工出版社,1987:268-269.

App lica tion of Lub ricant Flash Point De te rm ina tion in Eng ine M a intenance

LI Yong
(Chengdu Holy(Group)IndustrialCo.LTD.,Chengdu 611937,China)

TE626.3

A

2009-03-04。

李詠(1967-),女,工程師,1989年畢業(yè)于成都師范?？茖W(xué)?；瘜W(xué)專業(yè),主要從事油料、橡膠等非金屬材料的檢測(cè)工作,已公開發(fā)表文章5篇。

1002-3119(2010)03-0043-04