液压介质的清洁度标准

2009年 36卷第 2期 合 成 润 滑 材 料 SYNT 口阿C LUBRICAN IS 31 文章编号：1672—4364(2o09)o2—0031—03 液压介质的清洁度 陈惠卿 (中国石化长城润滑油应用研究中心，北京 100085) 摘要：综述了液压介质的清洁度方法，清洁度等级标准和清洁度检测仪器的校验标准。 关键词：液压介质；清洁度；标准 中图分类号：TE 626．3 文献标识码：E 在液压传动系统中，功率是借助于密闭回路中 的液压介质来传递和控制的，这种液压介质既是润 滑剂又是功率传递介质。由于液压元件 日益精密， 摩擦副的间隙变得很小，有的仅几个微米，液压介 质中存在的固体污染颗粒会影响液压介质的润滑 能力，并且导致元件的磨损，液压介质的污染程度 直接影响系统的性能和可靠性，因此必须将其控制 在系统可接受的水平。目前正在修订的液压油和 汽轮机油的国家标准中，都在考虑加入清洁度检测 项 目。综述了液压介质的清洁度检测方法、清洁度 等级判定、清洁度检测仪器的校验、取样容器的标 准要求及其它的相关标准等。 1 液压介质清洁度的检测标准 在实际工作中，许多人把液压介质的清洁度等 级判定标准当成了清洁度的检测方法标准，这是不 正确的。 液压介质颗粒污染的检测方法标准包括“光学 显微镜测定颗粒污染度的方法”、“用重量分析方法 测定颗粒污染”、“采用遮光原理的自动计数法测定 颗粒污染度”等。 1．1 IS011500—1997自动计数法测定颗粒污染度 ISO1 1500—1997是“液压传动 一利用遮光原理 的自动计数法测定颗粒污染度”(hydraulic fluid pow— er——determination of particulate contamination by auto·· matic counting using the light extinction principle)方法 ， 该方法仅适用于同类的单相液体，通常测量悬浮于 原始样液中的颗粒。标准要求仪器应配置在洁净 的环境中，以防止在分析过程中空气中的颗粒侵入 样品；要求每立方米空气中≥0．3／an的颗粒不超 过 10万个。该仪器是高敏感仪器，仪器的供电电 压应稳定且无“噪声”。当液样中发现有水或其它 不相溶液体时，则不应用此方法进行分析，应采用 光学显微镜法检测。如分析样品静置一段时间后 产生颗粒沉淀并结块，分析前必须打破结块，使污 染颗粒均匀地重新分散于整个液样中。分析结果 的应按“ISO3938液压传动 一污染分析 一报告 分析数据的方法”出据报告。 1．2 GB，T 20o82—2oo6，IS0 7：2Oo2光学显微镜 测定颗粒污染度 GB／T 20082—2006／IS04407：2002为“液压传动 一 液体污染采用光学显微镜测定颗粒污染度的方 法”(hydraulic fluid power—fluid contamination--deter— mination of particulate contamination by counting method using all optical microscope)，本方法对收集在滤膜表 面的污染物颗粒计数，包括应用透射或入射光学系 统，人工进行颗粒和图象分析两种方式。所有液压 系统的液压介质污染物等级都可根据本标准进行分 析。分析环境应按 GB51X)73—2001要求的空气清洁 度等级控制，洁净度应达到 5级或更好。出据的检 测报告要求包括以下：油样名称、每 100 mL液 样所有被计数尺寸的颗粒数、空白试验中每100 mL 液样计数的颗粒数、滤膜的有效过滤面积及孔径、统 计方法(手动或图象分析)、所采用光源类型(入射光 或透射光)和分析所用的液样体积(mE)。 1．3 ISO4405用重量分析方法测定颗粒污染度 ISO4405是“液压传动 一油液污染一用重量分析 方法测定颗粒污染”(hydraulic fluid powers—fluid cont． amination determination of particulate contamination by 收稿日期12009一O1一l5 作者简介：陈惠卿，女，高级工程师，1990毕业于华东理工大学 精细化工系，长期从事润滑油脂的科研开发与应用研究工作，已发 表论文数篇。电话：010—62949743。 32 合 成 润 滑 材 料 SYNTHE11C UJBmCANrS 2oo9年36卷第 2期 the gravirnetric method)的方法，该方法规定了两种测 定流体传动系统中的液压介质污染的重量分析方 法。基本方法是在真空条件下，通过一个或两个相 同重叠的滤膜，过滤已知体积的液压介质，过滤后隔 膜增加的质量或两个隔膜的质量差相当于固体杂质 的含量。试验结果报出的是污染物的质量。 1．4 DL／ r432—2007测定电力用油颗粒污染度 此方法为电力行业标准，是将 SD313—1989“油中 颗粒数及尺寸分布测量方法(自动颗粒计数仪法)”及 DIJT432—1992'‘油中颗粒污染度测量方法(显微镜对 比法)”两个标准合并为一个标准。由中国电力企业 联合会提出，电力行业电厂化学标准化技术委员会归 口，西安热工研究院起草。本标准适用于测量磷酸酯 抗燃液压油、汽轮机油、变压器油及其他各种辅机用 液压介质等的颗粒污染度。有应用者认为该标准中 的采样点不明确u J，在实际执行中可操作Jf生不完全，致 使有时采集样品只能代表局部状况。因此，污染物成 分的鉴定和含量测定的结果不足以评定液压系统内 的污染度，系统异常时尤其突出。 在 GE的技术里，明确了应设置以下采样 点：润滑油系统，增压泵人口、油箱卸油室过滤网上 游、净化系统出口、子系统回油母管、液压油系统、过 滤输送泵出口、硅藻土过滤装置出口。GE的规范中 还要求，为了保证得到有代表性的油样，动力装置应 与系统一起在稳定的状态下(正常工作温度和额定 压力)工作，实现该状态的最小循环时间为 1 h，该规 范明确了污染度试验采样时系统油流状态。 1．5 GJB380—87飞机液压系统污染测试 GJB380—87标准共包括 7个部份，其中第 4，第 5部份为污染度等级测试标准。第4部份是飞机液 压系统污染测试，用颗粒计数器测定液压介质固体 颗粒污染度，第5部份是飞机液压系统污染测试，用 显微镜计数法测定液压介质固体颗粒污染度。 2 液压介质清洁度等级判定标准 2．1 (；BIT 14039—2002(ISO 4406-"1999，MOD)清 洁度等级标准 GB／T 14039—2002(ISO 4406：1999，MOD)是“液 压传动 一油液 一固体颗粒污染等级代号”标准 (hydraulic fluid power—fluids—method for coding the level of contamination by solid particles)，该标准中确 定了液压系统的液压介质中固体颗粒污染等级所 采用的代号。通过将单位体积液压介质中的颗粒 数转换成较宽范围的等级或代码，以简化颗粒计数 数据的报告形式。液压介质的污染等级代号由代 码组成，代码每增加 1级，颗粒数一般增加 1倍。 使用自动颗粒计数器计数所报告的污染等级 代号由3个代码组成，该代码分别表示颗粒尺寸及 其分布：第 1个代码代表每毫升液压介质中颗粒尺 寸i>4／．tm(e)的颗粒数；第 2个代码代表每毫升油 液中颗粒尺寸≥6 m(c)的颗粒数；第 3个代码代 表每毫升油液中颗粒尺寸≥14 ttm(c)的颗粒数。 用显微镜计数所报告 的污染等级代号，由 ≥5 pan和≥15／an两个颗粒尺寸范围的颗粒浓度 代码组成。代码的确定见表 1。 表 1 代码确定表 代码值 颗粒数／(颗·rnL ) 代码值 颗粒数／(颗·mL ) 代码值 颗粒数／(颗·mL ) 0 0．00—0．01(含) 10 5—10(含) 20 5 600—10 000(含) 1 0．01—0．02(含) ll 10—20(含) 21 1 0000～2 0060(含) 2 0．02～0．04(含) 12 20～4o(含) 22 20 60o～40 ooo(含) 3 0．04—0．08(含) 13 40—8O(含) 23 40 000—80 060(含) 4 0．08～0．15(含) 14 80—160(含) 24 80 000—160 600(含) 5 0．15～0．3(含) 15 160—320(含) 25 160 000～320600(含) 6 0．3～0．6(含) 16 320—64o(含) 26 320 000—640 ooo(含) 7 0．6～1．3(含) 17 640～l 300(含) 27 640 000～1 300 000(含) 8＼ 1．3～2．5(含) 】8 l 300～2 500(含) 28 1 300 000—2 500 000(含) 9 2．5—5(含) 19 2 500—5 ooo(含) >28 >2 5o0 00O 用自动颗粒计数器计数的代号举例如下，比如 代码 22／18／13，其中第 1代码 22表示每毫升液压介 质中I>4 re (c)的颗粒数在20 000—40 000之间，第 2个代码 18表示≥6 m (c)的颗粒数在 1 300～ 2 500之间，第 3个代码 13表示≥14 t~m(c)的颗粒 数在 4o一80之间。 *／19／14中“*”的意思是指／>4 t~n(c)的颗粒 数太多无法计数。 2009年 36卷第2期 陈惠卿．液压介质的清洁度标准 33 一 ／19／14中“一”的意思是指≥4／．tm(c)的颗粒 2．2 NAS 1638污染度等级标准 数不需要计数。 用显微镜计数的代号确定 ，为了与自动颗粒计 数器所得的数据报告相一致，代号由 3部分组成， 第 1部分用“一”表示，例如，一／18／13，第 2部分代 码由 ≥5 btm的颗粒数来确定，第 3部分代码由 ≥15 tam的颗粒数来确定。 NAS 1638污染度等级是由美国航天协会提出 的，它根据 100 mL液压介质中5个尺寸范围(5／ml～ 15 pm，15 pan ～25 prn，25 p．m ～50,am，50 ,um ～ 100脚和 >100,am)的颗粒浓度极限划分等级，污 染度等级共分 l4级，见表 2。 表 2 NAS 16．38不同颗粒尺寸的污染物等级的确定 当液压介质的污染度超过已有的分级时，可用 外推法来确定液压介质的污染等级。NAS1638等 级标准目前在美国和世界各国还在被广泛地使用。 油液的污染度等级是以5个不同颗粒尺寸污染 度等级中最差的一个等级做为油液的污染度等级。 3 液压介质清洁度检测仪器校验标准 3．1 GB／T18854—2002(Iso11171：1999，MOD)校 验标准 GB／T18854—2002(ISOI1171：1999，MOD)为 液 压传动、液体 自动颗粒计数器的校准标准。当收到 1台新的自动颗粒计数器或检修、重新调整后的自 动颗粒计数器或传感器，在 3个月 ～6个月内要进 行尺寸校准。要求油样在真空或超声状态下除气， 直至气泡上升至液面，连续进行 5次颗粒计数。每 次取样至少为 100 mL。此方法只适用于校准 AN2 50 pan以下的尺寸，对于大于50／an的，可以考虑用 ASTM F一658方法。 3．2 ISo11943：1999校验标准 ISO1 1943：1999校验标准为液压传动 一液体在 线自动颗粒计数系统校准和验证方法。 4 其它与液压介质清洁度相关的标准 GB／T 17484—1998，该标准规定了液压油液取 样容器净化方法的鉴定和控制。 GB／T17489—1998，该标准规定了液压颗粒污 染分析时如何从工作系统管路中提取液样，包括了 从主管路中取样和从油箱中取样两种方法。 GB／Z 19848—2005，该标准规定了液压元件从 制造到安装达到和控制清洁度的指南。 GB／Z 20423—2006，该标准规定了液压系统总 成清洁度的检测。 JB／T7858—1995，该标准规定了液压元件清洁 度评定方法及液压元件清洁度指标。 5 结束语 液压介质在实际应用中的污染是不可避免的， 对液压介质进行污染控制的目的是为了最大限度 地保持液压介质的清洁度，从而延长设备和液压介 质的使用周期，以实现最高的综合价值。熟悉液压 介质清洁度的相关标准，对更好地控制液压介质的 清洁度并合理使用液压介质是十分必要的。 参考文献 1 蒋玉华．电力用油污染度试验标准探讨．华北电力， 2004．(4)：65～67 合 成 润 滑 材 料 SYM’HEnC LUBmCA 2OO9年 36卷第 2期 文章编号：1672—4364{2oo9}~ 一OO34—04 基础油的分类标准及质量影响因素 张振庚 黄玉秋 唐 华 (1辽宁石油化工大学石油化工学院，抚顺 113001；2四川南充炼油化工总厂，南充 637000) 摘要：介绍了美国石油学会，Shell公司，中国石化和中国石油的基础油分类标准。阐述 了饱和烃，硫和氮对基础 油质量的影响。提高基础油中的饱和烃含量并降低硫、氮含量可以改善基础油的质量和对添加剂的感受性。 关键词：基础油；粘度指数；分类标准 中图分类号：TE 626．3 文献标识码：E 我国润滑油市场多年来一直保持了持续上升 的势头，已成为世界润滑油消费的热点地区，这势 必对工业润滑油的发展提出了更高的要求。有必 要对基础油的分类标准及其质量影响因素进行探 讨，以利于改善润滑油的生产工艺。 1 润滑油基础油分类标准 目前，尽管国际标准化组织未对润滑油基础油 统一分类和命名，但国际上普遍应用的基础油分类 主要有两种，一是美国石油学会(API)根据基础油 组成和主要特性的分类方法；二是 Shell公司根据 粘度指数划分的分类方法。 1．1 美国石油学会(API)分类标准 1996年，美国石油学会(aPI)公布了对基础油 的分类，矿物基础油按饱和烃含量、硫含量和粘度 指数分为 API工，Ⅱ和Ⅲ三类基础油。润滑油基础 油加工工艺不同，生产的基础油质量也就不同。以 溶剂精制、溶剂脱蜡、白土精制(加氢补充精制)为 代表的“老三套”润滑油加工工艺生产的是 API I 类基础油；以加氢处理、加氢裂化、异构脱蜡为代表 的加氢工艺生产的是 APIII和Ⅲ类基础油，见表 1 0 表 1 API基础油分类 分类的目的主要是服务于 API基础油互换准 则，而 API基础油互换准则规定的是内燃机油生产 商采用相同的添加剂配方，换用符合同一标准的基 础油，生产相同档次的内燃机油所需进行的发动机 试验和台架试验的次数最少。 收稿日期：2009—04—01 作者简介：张振庚，男，高级工程师，工程硕士，从事石油产品质 量检验及润滑油工艺研究工作。 l◆⋯I◆⋯{◆⋯◆⋯◆⋯I◆⋯I◆lIIl◆⋯I◆I1114-1⋯◆fIII◆⋯}◆}IIf◆lIII◆⋯{◆『III'e-lIII◆⋯}◆⋯l◆⋯I◆⋯I◆⋯I◆⋯I◆⋯l◆⋯l◆⋯I◆ ◆⋯l◆川}◆llI1~'1Ill41．⋯14"1⋯◆⋯I◆⋯I◆⋯I◆⋯1◆lIIl◆lIIl◆lIIl◆⋯l◆⋯l◆l 4114"⋯I◆ ¨¨◆l Cleanliness Specifications of Hydraulic M edia Chen Huiqing (Application&Research Center of Great Wall Lubricating Oil，Being 100085，China) Abstract：It is comprehensively reviewed the cleanliness testing methods，cleanliness class’S specifications and cleanliness testing appliances verifying specifications of hydraulic media． Key words：hydraulic medium；cleanliness；specification