楊俊杰，張杰，樸吉成

(1.中國石油潤滑油公司，北京 100028；2.中國石油大連潤滑油研究開發(fā)中心，遼寧 大連 116031；3.中國石油潤滑油公司特種油事業(yè)部，遼寧 大連 116021)

0 引言

船舶潤滑一直是潤滑業(yè)務(wù)的一個特殊并且重要的領(lǐng)域[1]。眾所周知，以貨物量統(tǒng)計，通過海上運(yùn)輸?shù)呢浳镎嫉绞澜缳Q(mào)易量的絕大多數(shù)比例，因此航運(yùn)業(yè)對世界經(jīng)濟(jì)的重要性也顯而易見。對于現(xiàn)代大型船舶來說，一艘船舶就像是一個社會，常常要承載大量人員物品在海洋上連續(xù)航行數(shù)月，需要使用多種設(shè)備。設(shè)備可靠運(yùn)行是船舶安全航運(yùn)的重要保障，而潤滑油脂的合理選配、了解OEM對設(shè)備的潤滑要求、環(huán)境對潤滑油脂要求及船舶潤滑服務(wù)是設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵要點(diǎn)。大型船舶設(shè)備潤滑要求涵蓋了發(fā)動機(jī)和工業(yè)潤滑的大部分，而又有非常顯著的特殊性，概括來說必須把握好五個要點(diǎn)：第一，全船需要多種潤滑油脂合理配套；第二，核心是三種船用發(fā)動機(jī)油；第三，船用發(fā)動機(jī)油需要OEM認(rèn)證；第四，排放和生物可降解要求高；第五，潤滑服務(wù)必不可少。

1 全船需要多種油脂合理配套

一艘大型船舶，是一個巨大的機(jī)械和社會系統(tǒng)，不僅包含大量各類運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，如提供主推動力的主機(jī)、提供電力的輔助發(fā)電機(jī)，以及負(fù)責(zé)動力輸出及轉(zhuǎn)向的艉軸和舵機(jī)，甲板機(jī)械設(shè)備、冷凍壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)和汽輪機(jī)以及舷外救生艇等；而且需要大量人員離開陸地在船上長期生活與工作，全船設(shè)備潤滑的合理配套非常關(guān)鍵。應(yīng)用潤滑油脂的典型船舶設(shè)備見圖1。

圖1 應(yīng)用潤滑油脂的典型船舶設(shè)備

按照船舶設(shè)備及潤滑部位的不同，一般將船舶用潤滑油分為船用發(fā)動機(jī)油和船舶配套用油兩大類，具體潤滑油脂數(shù)十種，總裝機(jī)油量多在百噸以上[2]。除了為船舶提供動力和電力的發(fā)動(電)機(jī)所需的氣缸油、系統(tǒng)油、中速機(jī)油之外，還需要保障船舶安全航行、作業(yè)以及人員生活需要的分油機(jī)、舵機(jī)、空氣壓縮機(jī)、冷凍壓縮機(jī)等配套設(shè)備所需的齒輪油、液壓油、空氣壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油、鋰基或復(fù)合磺酸鈣潤滑脂、鋼絲繩脂等潤滑產(chǎn)品的合理選型。

船舶分油機(jī)用于燃料和潤滑油進(jìn)入發(fā)動機(jī)前的凈化處理，用以除去其中所含的水分和雜質(zhì)，其凈化能力直接影響到柴油機(jī)的工作可靠性及使用壽命。分油機(jī)的工作轉(zhuǎn)速一般在5000～8000 r/min、工作溫度80～100 ℃，一般使用ISO VG150或220重負(fù)荷工業(yè)齒輪油、以及ISO VG32/46/68抗磨液壓油進(jìn)行潤滑。

舵機(jī)是用來控制船舶航向，保證船舶操縱性以及航行安全的重要設(shè)備，通常使用HM32/46/68抗磨液壓油或HV32/46/68低溫液壓油，以ISO VG68居多。

空氣壓縮機(jī)是制造壓縮空氣的機(jī)械，在大型船舶上堪稱關(guān)系生命安全的關(guān)鍵設(shè)備。大型船舶主機(jī)、輔機(jī)的啟動，以及其換向系統(tǒng)、氣動裝置和氣動工具，零部件和濾器的吹洗都需要壓縮空氣。船舶上多使用活塞式空氣壓縮機(jī)，其曲軸和連桿軸承采用飛濺潤滑或壓力潤滑；氣缸-活塞采用滴油杯式、油霧吸入式或氣缸注油式潤滑，一般推薦使用ISO VG68/100等稍高黏度壓縮機(jī)油，其中多使用酯類油或者PAO調(diào)合的合成型空氣壓縮機(jī)油。

制冷裝置是與人員生活最直接相關(guān)的裝備，主要用于伙食冷藏、空氣調(diào)節(jié)、冷藏運(yùn)輸(如：冷藏船、冷藏集裝箱)，以及特殊船舶(如：遠(yuǎn)洋漁船、LPG和LNG運(yùn)輸船等)的貨物冷藏，船舶制冷設(shè)備多使用407C、404A、410A等氫氟烴冷媒，多推薦使用POE為基礎(chǔ)油的ISO VG32/68/100合成型冷凍機(jī)油。

甲板工程機(jī)械主要包括用于裝卸貨物的起貨機(jī)，用于收放錨及錨鏈的錨機(jī)，用于收放纜繩的絞纜機(jī)等，一般有齒輪箱、液壓傳動、鋼絲繩和軸承等多個潤滑部位。一般來說，齒輪箱推薦使用ISO VG150/220/320/460重負(fù)荷工業(yè)齒輪油；液壓系統(tǒng)推薦使用HM32/46/68抗磨液壓油或HV32/46/68低溫液壓油；軸承推薦使用極壓鋰基潤滑脂或耐水性能優(yōu)秀的復(fù)合磺酸鈣基脂；鋼絲繩推薦使用優(yōu)質(zhì)極壓防銹烴基脂。

2 核心是三種船用發(fā)動機(jī)油

船舶潤滑需要的潤滑油脂很多，但用量最大、隨著船舶技術(shù)發(fā)展而變化的主要是三類船用發(fā)動機(jī)油，也就是低速二沖程發(fā)動機(jī)所用的氣缸油、系統(tǒng)油，以及中速筒狀柴油機(jī)使用的中速機(jī)油[3]。三種發(fā)動機(jī)油用量一般占到所有船用油的85%以上，而其中氣缸油約占50%、中速機(jī)油約占25%、系統(tǒng)油約占10%，除此之外中小船舶還使用一些高速柴油機(jī)油。

大型十字頭二沖程低速柴油機(jī)氣缸潤滑和曲軸箱分開潤滑，氣缸潤滑由一個獨(dú)立的潤滑系統(tǒng)實施。柴油機(jī)曲軸箱油又稱系統(tǒng)油，主要潤滑各軸承和導(dǎo)板、齒輪傳動系統(tǒng)，冷卻活塞，并在電控機(jī)型中兼做液壓伺服油。氣缸采用氣缸油注油器和注油接頭，把專用氣缸油經(jīng)缸壁上的8～12個注油孔噴注到氣缸套表面油槽，借助活塞環(huán)上行布油對活塞環(huán)、缸套進(jìn)行潤滑，其注油量可控，噴出的氣缸油不予回收，屬于一次性潤滑。要求氣缸油有優(yōu)異的抗氧化性能、油膜保持能力、抗磨性能和清凈分散性能以及高硫低速航行下的酸中和性能。

氣缸潤滑的特殊性首先在于高的工作溫度，會降低潤滑油黏度，加快潤滑油氧化變質(zhì)速度，并使缸壁上的部分油膜蒸發(fā)。通常，氣缸套上部表面溫度約為180～220 ℃，下部表面溫度約為90～120 ℃，活塞環(huán)槽表面溫度根據(jù)測量點(diǎn)位置和活塞頂?shù)脑O(shè)計約在100～200 ℃之間；其次，活塞在往復(fù)運(yùn)動時的速度在行程中部最大，在上、下止點(diǎn)處為零，只有在活塞行程中部才有可能實現(xiàn)液體流體潤滑，而在上、下止點(diǎn)處則多處于邊界潤滑。特別在上止點(diǎn)處，氣缸中的溫度最高，活塞環(huán)對缸壁的徑向壓力最大，即使?jié)櫥湍艹惺茏∵@里的高溫，也只能保證邊界潤滑條件。

氣缸油在較高溫度下應(yīng)有適當(dāng)?shù)酿ざ?，并能迅速分布到整個工作表面，而在初始注入氣缸時黏度又不至太高，即要求氣缸油應(yīng)有適當(dāng)?shù)酿ざ群宛ざ戎笖?shù)；在活塞(環(huán))與缸套之間形成適當(dāng)厚度的油膜，減少滑動摩擦和磨損；能抑制在活塞和活塞環(huán)上形成漆膜和沉積物，防止在高溫下生成積炭沉積物。

一般新氣缸油要求100 ℃運(yùn)動黏度為18.5～<21.9 mm2/s；黏度指數(shù)>95。堿值是船用油最重要的指標(biāo)之一，主要起到中和酸性物質(zhì)，防止缸套腐蝕，提供清凈分散能力，曾經(jīng)以70BN為主，現(xiàn)正向40BN和100～140BN兩級分化；40BN氣缸油要求更好的清凈分散和抗氧化能力，已近似于單級車用發(fā)動機(jī)油綜合性能，以保持活塞環(huán)槽、活塞環(huán)和環(huán)臺清潔，清凈能力對標(biāo)傳統(tǒng)100BN，用于最新MAN ES Mark9以上發(fā)動機(jī)和IMO 2020要求的0.5%以下低硫燃料，并要求通過MANES CAT Ⅱ認(rèn)證；而100～140BN氣缸油具有良好的酸中和能力，能夠避免燃燒高硫船燃的發(fā)動機(jī)在低速航行生成硫酸腐蝕缸套的風(fēng)險，用于配備脫硫裝置使用高硫燃油的船舶，如新設(shè)計超長沖程MAN ES的G型和WinGD的RT-Flex發(fā)動機(jī)，提高了升功率，但是低速航行下缸壁溫度降低提高了發(fā)動機(jī)遭受低溫腐蝕磨損的風(fēng)險。

船用系統(tǒng)油為二沖程低速十字頭發(fā)動機(jī)的曲軸箱用油，潤滑填料函以下的運(yùn)動部件，主要作用是潤滑、冷卻、清凈分散等。一般要求系統(tǒng)新油黏度等級SAE30、堿值5～10BN，并具備以下五個方面性能：一是優(yōu)良的清凈分散性能，系統(tǒng)油有可能被燃料油、不完全燃燒產(chǎn)物、氣缸油殘油污染，還不可避免因氧化衰變生成油泥、積炭等不溶物，良好的清靜分散性有效溶解和分散燃燒竄氣中的瀝青質(zhì)及高分子沉積物，保持發(fā)動機(jī)清潔和油道暢通；二是優(yōu)良的防銹和抗腐蝕性能，發(fā)動機(jī)長期在潮濕環(huán)境中工作，潤滑油在使用過程中難免有水和燃油混入，特別是燃燒產(chǎn)物中無機(jī)酸的漏入，會引起軸承和其他機(jī)件腐蝕，良好的防銹性能有效降低曲軸箱內(nèi)摩擦副的腐蝕及銹蝕；三是優(yōu)良的分水性能，保障在分油機(jī)內(nèi)系統(tǒng)油與水機(jī)污染物高效分離；四是優(yōu)良的抗磨性能，有效緩解曲軸箱內(nèi)齒輪與軸承摩擦副之間的機(jī)械磨損，電噴機(jī)FZG失效級應(yīng)不低于11級；五是清潔度，在新型電控機(jī)型中柱塞泵將循環(huán)回路中系統(tǒng)油加壓至20 MPa作為液壓油使用，推動燃油加壓、氣缸油注油、排氣閥開啟，作為伺服油使用清潔度要達(dá)到NAS 7或者ISO 4406 16/13。

船用中速筒狀四沖程柴油機(jī)具有體積小、重量輕、制動快的特點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛，不僅可以在大型遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶上用做輔機(jī)，在中小型漁船、客輪、內(nèi)河拖輪和工程船舶上用做主機(jī)提供動力，而且還能在海上鉆井平臺、陸地油田、發(fā)電站及廠礦上用做固定式發(fā)電機(jī)組，燃料從高硫重組分船用燃料油到高硫輕/重柴油[4]。

中速機(jī)油要負(fù)責(zé)軸承、氣缸、活塞、凸輪、齒輪等多個重要部件的潤滑和冷卻：潤滑油進(jìn)入主機(jī)后在軸承表面形成一層油膜，保證軸承和軸瓦之間有足夠的潤滑作用；需要在活塞環(huán)和缸套表面形成一層穩(wěn)定的油膜，起到活塞冷卻和潤滑的作用，通過潤滑油的流動將熱量帶出；從連桿大端甩出并飛濺到氣缸壁上的潤滑油來潤滑，一般不需要專門的潤滑裝置，在活塞上裝設(shè)刮油環(huán)以便把飛濺到缸壁上的多余潤滑油刮回曲軸箱，適用于中、小型筒形活塞式柴油機(jī)；大型中速筒形活塞式柴油機(jī)中，為保證潤滑效果，氣缸潤滑除采用飛濺潤滑方式，尚采用注油孔潤滑作為氣缸潤滑的輔助措施；其他部位包括凸輪軸和齒輪、噴射系統(tǒng)和搖臂等組件的潤滑。

船用中速機(jī)一般在活塞上止點(diǎn)位置安裝抗拋光環(huán)，以降低發(fā)動機(jī)活塞間隙、避免燃燒竄氣、保持活塞清潔，但對潤滑油的中和性能、清凈性能、抗磨性能等方面提出更高要求，需要高綜合性能并延長換油周期。燃料的劣質(zhì)化，尤其是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等燃燒不徹底重組分容易在缸壁上和環(huán)槽內(nèi)生成“黑斑”，長時間會造成發(fā)動機(jī)的黏環(huán)和卡環(huán)，中速機(jī)油需要采用具有更強(qiáng)清凈分散性能的配方體系。

綜合來說，中速筒狀活塞柴油機(jī)油需要具有氣缸油和系統(tǒng)油兩種功能，并多在高負(fù)荷下持續(xù)運(yùn)行、換油周期較長，要求具有以下性能[5-9]：(1)較高的清凈分散性，能夠有效防止高溫積炭的產(chǎn)生，并將油泥分散成微小顆粒懸浮在油中，保持發(fā)動機(jī)清潔；(2)優(yōu)良的抗氧化以及熱穩(wěn)定性能，能夠降低油品的氧化速度，抑制氧化產(chǎn)物的生成，控制黏度增長，延長使用時間，保障正常油壓；(3)優(yōu)良的堿值保持以及酸中和能力，能夠有效抑制因燃燒含硫燃料而產(chǎn)生的酸性物質(zhì)腐蝕，在中和酸性物質(zhì)同時也能在較長的換油周期內(nèi)保持較為安全的堿值剩余，初始堿值一般在15～40BN；(4)優(yōu)良的抗磨性能，有效降低活塞環(huán)與缸壁摩擦副之間的機(jī)械磨損，延長機(jī)械部件使用壽命；(5)優(yōu)良的防銹和抗腐蝕性能，有效降低曲軸箱內(nèi)摩擦副的腐蝕及銹蝕；(6)優(yōu)良的分水性能，能迅速將進(jìn)入油中的水分分離，避免油品乳化，保障在分油機(jī)內(nèi)，油水高效分離。

3 船用發(fā)動機(jī)油需要OEM認(rèn)證

船用發(fā)動機(jī)油作為船機(jī)的血液，對于船舶動力的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用，若因潤滑造成船機(jī)失效具有安全和經(jīng)濟(jì)兩方面的巨大風(fēng)險：首先是安全風(fēng)險，在大洋中主機(jī)停機(jī)，一旦遇到大風(fēng)浪會有傾覆風(fēng)險；其次是經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，如一艘VLCC(30萬t)最高日租金數(shù)十萬美元，停機(jī)造成航期延誤，損失難以估量。

所以，船用發(fā)動機(jī)油的質(zhì)量需要有可靠的保證，一般是通過船機(jī)制造商OEM技術(shù)認(rèn)證的方式對油公司的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行驗證，獲得認(rèn)證的油品即獲得國際市場的通行證，船東一般不敢輕易使用沒有認(rèn)證的油[10]。曼恩(MAN ES)、瓦錫蘭(WinGD和Wartsila)和馬克(Mak)等二沖程和四沖程發(fā)動機(jī)制造商技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，一般其認(rèn)證過程都包括理化確認(rèn)、行船試驗和評估發(fā)證三個階段。

階段一為理化確認(rèn)，也稱為計劃和準(zhǔn)備，包括待測試船用油基本理化信息，適用發(fā)動機(jī)類型及燃料類型，由OEM指定第三方實驗室進(jìn)行的潤滑油測試，船只和發(fā)動機(jī)的準(zhǔn)備工作如獨(dú)立潤滑系統(tǒng)改造等；階段二為行船試驗，行船試驗時間根據(jù)油品類型不同有差異，4000～6000 h不等，將過程所有檢查報告發(fā)送給OEM； 階段三為評估和發(fā)證，OEM對行船結(jié)果進(jìn)行評估，確定油品適用，則發(fā)出無異議信(No Objection Letter)，也就是通過認(rèn)證。

需要指出的是占低速機(jī)80%份額的曼恩，常通過對認(rèn)證的調(diào)整，給潤滑油及添加劑提出新的要求以滿足新一代發(fā)動機(jī)的潤滑要求。比如隨著船燃低硫化的發(fā)展和Mark9以上新發(fā)動機(jī)的投入，曼恩提出了CatⅡ第二類認(rèn)證，要求添加劑公司的認(rèn)證必須采用Mark9以上新機(jī)型行船2000 h以上，而油公司采用添加劑公司技術(shù)后也還需要以實際油品再進(jìn)行2000 h以上確認(rèn)行船驗證等。

日本的洋馬(Yanmar)、大發(fā)(DAIHATSU)和三菱(J-Eng)具有自主的船用發(fā)動機(jī)技術(shù)，在市場上也有一定占有率，在油品獲得曼恩和瓦錫蘭等認(rèn)證及對應(yīng)油品在其發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用案例情況下，一般日本船機(jī)制造商會直接給該油品頒布認(rèn)證。國內(nèi)船用發(fā)動機(jī)制造廠主要是采用國外OEM許可證(License)生產(chǎn)，少數(shù)具有自主發(fā)動機(jī)技術(shù)的制造廠如濰柴、濟(jì)柴、玉柴等，有自己品牌的發(fā)動機(jī)專用油，對其他品牌接受度不高。

4 排放與生物可降解要求高

船舶排放和生物可降解對船舶潤滑產(chǎn)品的要求，主要來自三個方面的驅(qū)動：第一是船舶動力需求巨大，燃料消耗很大，所以從經(jīng)濟(jì)上就盡量采用劣質(zhì)低價的燃油，這就導(dǎo)致其硫氮等燃燒排放污染物強(qiáng)度很高，一艘大型集裝箱船的污染氣體排放相當(dāng)于十萬輛卡車；第二是大型船舶雖然主要在遠(yuǎn)海航行，但也有在近海內(nèi)河航行或?？扛劭诘臅r候，這就使排放對環(huán)境的影響更加直接；第三是船舶始終在水中運(yùn)行或停泊，像艉軸等船外機(jī)械用油的泄露很難回收處理、會直接污染水體，這就需要對具有泄露風(fēng)險的潤滑油脂提出生物可降解要求，比如艉軸用油和甲板機(jī)械設(shè)備油脂等[11-12]。

國際海事組織的防污公約，是對國際船運(yùn)業(yè)影響最為深遠(yuǎn)的國際性海洋法規(guī)，明確了在公共海域和硫排放控制區(qū)SECA(Sulfur Emission Control Area)執(zhí)行不同的燃料要求。國際海事組織(IMO)在《國際防止船舶造成污染公約(MARPOL)》附則Ⅵ中要求自2020年1月1日起，在全球公海區(qū)域使用的船用燃料硫含量不超過0.5%；而在SECA區(qū)域內(nèi)，自2015年1月1日就已經(jīng)要求燃料硫含量不超過0.1%。之前普遍使用的高硫渣油船燃，只能繼續(xù)使用在裝載有廢氣凈化系統(tǒng)的船舶上。2019年1月1日起，全國供應(yīng)符合國六標(biāo)準(zhǔn)的車用汽油和車用柴油，力爭重點(diǎn)區(qū)域提前供應(yīng)，盡快實現(xiàn)車用柴油、普通柴油和部分船舶用油標(biāo)準(zhǔn)并軌。內(nèi)河和江海直達(dá)船舶必須使用硫含量不大于10 mg/kg(即10 mg/kg)的柴油。國標(biāo)GB/T 17411參照最新國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8217：2017，將船用燃料油分為餾分型和殘渣型兩類，對燃料油硫含量等指標(biāo)做出了相似要求。

近年來，液化天然氣LNG作為清潔能源逐漸得到業(yè)內(nèi)認(rèn)可，但LNG基礎(chǔ)設(shè)施尚不完善，雙燃料發(fā)動機(jī)逐漸應(yīng)用到船舶上，主機(jī)以燃燒LNG為主，柴油作為引燃燃料僅占總耗油量的1%～5%，可以實時控制引燃柴油量、天然氣噴射量和噴射缸數(shù)，使主機(jī)達(dá)到最低燃料消耗；在氣體模式下可以滿足國際海事組織第三階排放要求，大幅減少氮氧化物排放。最新的革命性技術(shù)，是在大型船舶上采用氫燃料電池技術(shù)，但這與航空應(yīng)用一樣，還有待綠色氫源的發(fā)育和燃料電池技術(shù)的進(jìn)步。為實現(xiàn)2050年碳中和，實現(xiàn)綠色“零碳排放”，OEM正在設(shè)計將氨氣作為船用燃料。

船舶上大部分機(jī)械在船艙，如果有潤滑油脂泄露可以及時收集，在靠岸時有償進(jìn)行回收或廢棄。但是，像艉軸等設(shè)備處在船體之外，其油品泄露將會直接進(jìn)入水體，美國環(huán)保局頒布的船舶通用許可VGP(Vessel General Permit)制度，要求從2013 年以后，在美國水域(距美國海岸3 mi)大于79 ft商用船舶上可能與海水接觸的設(shè)備使用的油品必須為生物可降解產(chǎn)品，其中船舶艉軸用油最為突出。滿足VGP的生物可降解艉軸用油需要兩大核心要求，一是美國環(huán)保局VGP備案，主要采用OECD301B方法28天生物降解率大于60%；二是艉軸油OEM認(rèn)證，有Kemel、Wartsila Japan等公司，主要是要通過橡膠相容性試驗。隨著人們對環(huán)境問題的日益關(guān)注，世界各國也會紛紛推出各自的“VGP法規(guī)”，但在滿足可降解的同時，如何能確保對艉軸的潤滑抗磨和密封不泄露還是一大難點(diǎn)。

5 潤滑服務(wù)必不可少

船舶運(yùn)行及其潤滑的特點(diǎn)決定了需要不同于陸地交通的潤滑服務(wù)，大體上分為潤滑油脂上船服務(wù)和監(jiān)測服務(wù)兩個方面：船用潤滑油的上船服務(wù)，需要獲得船級社認(rèn)證的專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)將潤滑油脂送達(dá)船舶，同時將廢舊潤滑油脂和需要監(jiān)測的油樣帶回岸上[13-15]。

船用潤滑油的監(jiān)測服務(wù)，主要針對船用發(fā)動機(jī)油。潤滑領(lǐng)域一直提倡根據(jù)油液的監(jiān)測結(jié)果，對機(jī)器設(shè)備實現(xiàn)“按質(zhì)換油”。但是，潤滑油脂的應(yīng)用非常分散，多數(shù)單臺設(shè)備用油數(shù)量有限，從經(jīng)濟(jì)上并不值得進(jìn)行監(jiān)測以實現(xiàn)“科學(xué)地”按質(zhì)換油，實際上根據(jù)經(jīng)驗“按時換油”更科學(xué)合理。船舶發(fā)動機(jī)油，一方面關(guān)系船舶運(yùn)行的安全，需要時刻監(jiān)控其質(zhì)量；另一方面船用系統(tǒng)油和中速機(jī)油一次性裝填數(shù)量很大，使用周期很長，從經(jīng)濟(jì)上也是最需要根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采用“按質(zhì)換油”的場合；船用氣缸油雖然是一次性使用，但其注油多少也關(guān)系到經(jīng)濟(jì)性和氣缸保護(hù)，對其殘油的監(jiān)測也是船機(jī)運(yùn)行維護(hù)中非常重要的內(nèi)容。

氣缸油的堿值及注油率，就要基于殘油分析和掃氣口、缸套檢查結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，氣缸油堿值過低，不足以中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸，進(jìn)而造成腐蝕磨損，甚至?xí)?dǎo)致拉缸事故；氣缸油堿值過高，又會造成添加劑沉積在活塞表面，進(jìn)而造成缸套拋光。氣缸油注油率一般在0.6～1.25 g/kW·h之間。監(jiān)測殘油中堿值和鐵含量，一方面保持一定的殘余堿值，通常應(yīng)為初始新油堿值的25%以上；另一方面鐵含量不能超標(biāo)，具體指導(dǎo)值與缸徑大小有關(guān)，至少應(yīng)不大于200 mg/kg。對于掃氣口，著重檢查活塞積炭和活塞環(huán)磨損情況，嚴(yán)重積炭的則需要逐步提高注油率，每次提高0.2 g/kW·h直到1.0 g/kW·h，若積炭仍嚴(yán)重則考慮提高氣缸油堿值。對于活塞環(huán)磨損，應(yīng)逐步提高注油率到1.2 g/kW·h，無效時應(yīng)更換活塞環(huán)，并檢查缸套狀態(tài)決定是否需要對缸套進(jìn)行珩磨。缸套磨損與氣缸油消耗關(guān)系曲線見圖3。

圖3 缸套磨損與氣缸油消耗關(guān)系曲線

船用系統(tǒng)油不參與發(fā)動機(jī)燃燒，但用量很大，一般使用周期長達(dá)10～20年，但性能會隨著使用衰變，特別是氣缸油污染系統(tǒng)油的情況，根據(jù)CIMAC 15號推薦，一般每三個月進(jìn)行采樣監(jiān)測，著重關(guān)注燃料與氣缸油混入引起衰變的風(fēng)險：黏度變化異常，有可能是氣缸油和燃油混入，不溶物含量增加，水含量增加或者自身氧化變質(zhì)；堿值變化異常，可能是氣缸油混入；不溶物異常，有可能燃燒產(chǎn)物混入；銅含量增加，有可能填料函磨損。電噴機(jī)中，系統(tǒng)油還要做伺服油，質(zhì)量要求比機(jī)械控制主機(jī)更苛刻些。

船用中速機(jī)油通常通過飛濺潤滑來潤滑活塞環(huán)和缸套，極易受到燃燒產(chǎn)物污染而衰變，根據(jù)CIMAC 29號“中速機(jī)潤滑指南”，一般應(yīng)每500 h對在用潤滑油采樣分析，著重監(jiān)測黏度、堿值、閃點(diǎn)、水分和不溶物等5個指標(biāo)，出現(xiàn)異常及時更換。必要時，中速機(jī)油和系統(tǒng)油也可測試元素，監(jiān)測發(fā)動機(jī)金屬磨損(Fe、Cu、Cr)，及發(fā)動機(jī)油添加劑衰減(Ca、P、Zn)、燃料(V、Ni、Al+Si)和海水污染(Na、Mg)的情況，船用系統(tǒng)油與中速機(jī)油監(jiān)測要求見表1。

表1 船用系統(tǒng)油與中速機(jī)油監(jiān)測要求

表1(續(xù))

6 結(jié)論

總之，大型船舶的潤滑是一個技術(shù)含量很高的系統(tǒng)工程，無論船公司還是潤滑服務(wù)商，都要從整體配套、發(fā)動機(jī)潤滑、船機(jī)認(rèn)證、環(huán)保要求和定期監(jiān)測五個方面著手，未來需更加關(guān)注環(huán)境要求帶來的高性能低堿值氣缸油和可降解潤滑產(chǎn)品需求。