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1、32 号长寿命汽轮机油防锈性能研究 作者：上海友华润滑油销售有限公司按照 GB/T 11143-2008加抑制剂矿物油在水存在防锈性能实验法标准，考察了不同的试验条件及试验仪器对 32 号长寿命汽轮机油防锈性能测试结果的影响，提出了改善产品防锈性能的相关建议。汽轮机油进水后，容易降低油品的润滑性能，使润滑系统内部零件生锈，因此要求汽轮机油具有优异的防锈性能。为了增强汽轮机油的防锈能力，一般要求添加一定量的防锈剂。防锈剂分子中的亲水基定性吸附在金属表面，其分子间依靠范德华力紧密排列在一起，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护膜，从而减缓水、氧气、油品氧化生成产物对钢铁的腐蚀。目前评价汽轮机油防
2、锈性能的主要试验方法为 GB/T 11143-2008加抑制剂矿物油在水存在防锈性能实验法 ，该方法是将 300ml 试样和 30ml 蒸馏水或合成海水混合，将圆柱形的试验全部浸在其中，在 60下搅拌 24h，试验周期结束后观察试验钢棒锈蚀的痕透和锈蚀的程度。本文考察了 GB/T 11143-2008 标准中不同试验条件对不同汽轮机油防锈性能测试结果的影响，并进行了补加防锈剂和功能剂提高 32 号长寿命汽轮机油防锈性能的研究。一试验部分试验油及添加剂试验油：32 号长寿命汽轮机油 1 号：采用汽轮机油复合剂 C 调和而成；32 号长寿命汽轮机油 2 号：采用汽轮机油复合剂 D 调和而成；HVI
3、 1b 150 基础油：中国石化茂名分公司生产。添加剂：防锈剂 A：十二烯基丁二酸；防锈剂 B：半脂型十二烯基丁二酸；汽轮机油复合剂 C：酚胺型汽轮机油复合剂；汽轮机油复合剂 D：酚胺型汽轮机油复合剂。试剂合成海水：茂名海水 1 号：茂名分公司实验室配制的合成海水，PH 值为 8.19；茂名海水 2 号：茂名分公司实验室配制的合成海水，PH 值为 7.89；惠州海水：国家石油石化产品质量监督检验中心（广东）配制的合成海水，PH 值为8.19。试验材料锈蚀钢棒：产自不同厂家的三种锈蚀钢棒，均符合 GB/T 11143-2008 标准要求。砂纸：150 号、240 号、WS20 砂纸。试验仪器液相
4、锈蚀仪：德国 PETROTEST TOR-6 液相锈蚀仪。湿度计：天津气象仪器厂生产的 86 津湿度计。电子天平：瑞士 METTLER PB3002-S 电子天平。试验方法润滑油液相锈蚀试验：在 60下，将准备好的试验钢棒浸入 300ml 试样中，搅拌 0.5h后，加入 30ml 合成海水，继续搅拌 24h 后，肉眼观察试验钢棒锈蚀的痕透和锈蚀的程度。2结果及讨论试验条件对锈蚀的影响1.合成海水 PH 值对锈蚀的影响在由汽轮机油复合剂 C、D 调和的 32 号长寿命汽轮机油中分别加入 3 种符合 GB/T 11143-2008 标准要求的 PH 值范围 7.8-8.2 的合成海水，采用 TOR
5、-6 液相锈蚀仪，搅拌棒距杯底2mm，用经 240 号砂纸打磨的试验钢棒进行锈蚀试验，结果见表 1.表 1 合成海水 PH 值对锈蚀试验结果的影响32 号长寿命汽轮机油 1 号 32 号长寿命汽轮机油 2 号项目第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 1 次 第 2 次 第 3 次茂名海水 1 号（PH=8.19）轻锈 轻锈 无锈 无锈 无锈 无锈茂名海水 2 号（PH=7.89）无锈 中锈 无锈 无锈 无锈 无锈惠州海水（PH=8.19） 轻锈 无锈 轻锈 无锈 无锈 无锈由表 1 可以看出：不同产地和 PH 值的合成海水对 32 号长寿命汽轮机油 2 号的锈蚀试验结果无影响；不同产地和 P
6、H 值的合成海水对 32 号长寿命汽轮机油 1 号的锈蚀试验结果在中锈及无锈之间波动。试验钢棒对锈蚀的影响采用 TOR-6 液相锈蚀仪，在由汽轮机油复合剂 C、D 调和的 32 号长寿命汽轮机油中加入茂名海水 2 号，搅拌棒距杯底 2mm，将由不同厂家生产的符合 GB/T 11143-2008 标准要求的 3 种型号的试验钢棒经 240 号砂纸打磨后进行锈蚀试验，结果见表 2.表 2 不同厂家生产的试验钢棒对锈蚀试验结果的影响32 号长寿命汽轮机油 1 号 32 号长寿命汽轮机油 2 号项目第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 1 次 第 2 次 第 3 次试验钢棒（A 厂） 轻锈 轻锈 中
7、锈 无锈 无锈 无锈试验钢棒（B 厂） 轻锈 轻锈 无锈 无锈 轻锈 无锈试验钢棒（C 厂） 轻锈 无锈 中锈 无锈 无锈 无锈由表 2 可以看出：除了试验钢（B 厂）第二次出现轻锈，第三次试验后无锈，32 号长寿命汽轮机油 2 号的锈蚀试验结果为无锈；32 号长寿命汽轮机油 1 号锈蚀试验结果在中锈至无锈之间的波动，说明其对钢棒锈蚀结果产生了一定的影响。试验钢棒表面粗糙度对锈蚀的影响GB/T 11143-2008 标准要求对试验钢棒进行初磨和抛光处理，以使试验钢棒获得“没有纵向划痕的均匀精细的磨光表面” ，以保证试验结果的准确性。方法要求以 150 号砂纸进行初磨和抛光，在试验前用 240
8、号砂纸做最后的抛光。采用 TOR-6 液相锈蚀仪，在由汽轮机油复合剂 C、D 调和的 32 号长寿命汽轮机油中加入茂名海水 1 号，搅拌棒距杯底 2mm，采用不同型号砂纸打磨出不同表面粗糙度的试验钢棒，其中用 150 号砂纸打磨钢棒的表面粗糙度最大，240 号次之，WS20 最小，考察试验钢棒表面粗糙度对试验结果的影响，结果见表 3. 4.表 3 试验钢棒表面粗糙度对 32 号长寿命汽轮机油 1 号锈蚀试验结果的影响液相锈蚀试验（B）法项目试验钢棒 1（A 厂） 试验钢棒 2（B 厂） 试验钢 3（C 厂）150 号砂纸（第 1 次） 轻锈 轻锈 无锈150 号砂纸（第 2 次） 无锈 无锈
9、中锈240 号砂纸（第 1 次） 轻锈 轻锈 无锈240 号砂纸（第 2 次） 无锈 无锈 无锈WS20 砂纸（第 1 次） 无锈 无锈 无锈WS20 砂纸（第 2 次） 无锈 无锈 无锈表 4 试验钢棒表面粗糙度对 32 号长寿命汽轮机油 2 号锈蚀试验结果的影响项目 液相锈蚀试验（B）法试验钢棒 1（A 厂） 试验钢棒 2（B 厂） 试验钢 3（C 厂）150 号砂纸（第 1 次） 无锈 无锈 无锈150 号砂纸（第 2 次） 无锈 无锈 无锈240 号砂纸（第 1 次） 无锈 无锈 无锈240 号砂纸（第 2 次） 无锈 无锈 无锈WS20 砂纸（第 1 次） 无锈 无锈 无锈WS20
10、砂纸（第 2 次） 无锈 无锈 无锈由表 3、表 4 可以看出：经 150 号、240 号砂纸打磨的试验钢棒对 32 号长寿命汽轮机油 1 号的锈蚀试验结果在轻锈至和中锈之间波动，经 WS20 砂纸打磨的试验钢棒的锈蚀结果为无锈，说明其对钢棒锈蚀结果产生了一定的影响；不同型号砂纸打磨的试验钢棒对 32 号长寿命汽轮机油 2 号的锈蚀试验结果全部为无锈。搅拌棒插入深度对锈蚀的影响因为油品的粘度不同，当搅拌棒插入深度不同时，会使合成海水与试验油搅拌混合不均匀，导致锈蚀试验结果出现误差。采用 TOR-6 液相锈蚀仪，在由汽轮机油复合剂 C、D 调和的 32 号长寿命汽轮机油中加入茂名海水 1 号，用
11、经 240 号砂纸打磨的试验钢棒进行锈蚀试验，考察搅拌棒插入深度不同对锈蚀试验结果的影响，结果见表 5.表 5 搅拌棒插入深度对锈蚀试验结果的影响32 号长寿命汽轮机油 1 号 32 号长寿命汽轮机油 2 号项目第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 1 次 第 2 次 第 3 次搅拌棒距杯底 12mm 无锈 无锈 无锈 无锈 无锈 无锈搅拌棒距杯底 6mm 无锈 无锈 轻锈 无锈 无锈 无锈搅拌棒距杯底 6mm 无锈 无锈 无锈 无锈 无锈 无锈由表 5 可以看出，在试验钢棒完全浸入油品的条件下，因 32 号长寿命汽轮机油运动粘度较小，搅拌棒插入深度对锈蚀试验结果影响很小。小结在不同锈蚀的试
12、验条件下，32 号长寿命汽轮机油 1 号的锈蚀试验结果在轻锈至无锈之间波动，而 32 号长寿命汽轮机油 2 号的锈蚀试验结果几乎全为无锈，初步认为在符合GB/T 11143-2008 标准要求的条件下，不同试验条件对锈蚀试验无影响；32 号长寿命汽轮机油 1 号表现出的试样结果差异可能是该产品配方的防锈性能不够富裕，在不同试验条件下结果出现波动。为了验证该设想，通过补加防锈剂对 32 号长寿命汽轮机油 1 号的防锈性能进行改善研究。补加防锈剂对产品防锈性能改善的研究不同 PH 值合成海水条件下补加防锈剂对锈蚀的影响根据经验，在 32 号长寿命汽轮机油 1 号中分别加入 0.03%（质量分数）的
13、防锈剂 B、0.01%的防锈剂 A、0.05%的汽轮机油复合剂 C，分别在 PH 值不同的 3 种合成海水中进行锈蚀试验，结果见表 6.表 6 合成海水 PH 值对锈蚀试验结果的影响液相锈蚀试验（B）法项目 茂名海水 1 号 茂名海水 2号惠州海水32 号长寿命汽轮机油+0.03%防锈剂 B 无锈 无锈 轻锈32 号长寿命汽轮机油+0.03%防锈剂 B 无锈 无锈 无锈32 号长寿命汽轮机油+0.01%防锈剂 A 无锈 无锈 无锈32 号长寿命汽轮机油+0.01%防锈剂 A 无锈 无锈 无锈32 号长寿命汽轮机油+0.05%汽轮机油复合剂C轻锈 无锈 轻锈32 号长寿命汽轮机油+0.05%汽轮
14、机油复合剂C无锈 无锈 无锈由表 6 可以看出，当合成海水 PH 值在 7.898.19 范围内时，通过分别补加 0.03%（质量分数）防锈剂 A、0.01%（质量分数）防锈剂 B、0.05% （质量分数）汽轮机油复合剂 C，油品锈蚀结果大部分是无锈，少部分为轻锈，均较补加添加剂前的中锈为佳，说明 32 号长寿命汽轮机油 1 号出现锈蚀不合格的原因是产品防锈性能不充裕，可以通过补加添加剂以有效改善其防锈性能。不同型号钢棒下补加防锈剂对锈蚀的影响在 32 号长寿命汽轮机油 1 号中分别加入 0.03%（质量分数）防锈剂 A、0.01%（质量分数）防锈剂 B、0.05%（质量分数）汽轮机油复合剂
15、C，使用不同型号试验钢棒进行锈蚀试验，结果见表 7.表 7 不同型号试验钢棒对锈蚀试验结果的影响液相锈蚀试验（B）法项目 钢棒 1（A 厂） 钢棒 2（B 厂） 钢棒 3（C厂）32 号长寿命汽轮机油+0.03%防锈剂 B 无锈 无锈 轻锈32 号长寿命汽轮机油+0.03%防锈剂 B 无锈 轻锈 无锈32 号长寿命汽轮机油+0.01%防锈剂 A 无锈 无锈 无锈32 号长寿命汽轮机油+0.01%防锈剂 A 无锈 无锈 轻锈32 号长寿命汽轮机油+0.05%汽轮机油复合剂C轻锈 无锈 无锈32 号长寿命汽轮机油+0.05%汽轮机油复合剂C无锈 无锈 无锈由表 7 可以看出，使用不同型号的试验钢棒
16、时，在 32 号长寿命汽轮机油 1 号中分别补加 0.03%（质量分数）防锈剂 A、0.01%（质量分数）防锈剂 B、0.05%（质量分数）汽轮机油复合剂 C，油品锈蚀结果大部分是无锈，较未补加添加剂之前有一定的改善，说明试验钢棒型号对产品的防锈性能测试结果影响不大。混兑不同比例 HVI I 类基础油对防锈性能的影响在 32 号长寿命汽轮机油 1 号中分别加入 10%（质量分数） 、20% （质量分数） 、30%（质量分数） 、40%（质量分数） 、50%（质量分数）HVI Ib 150 基础油，并按照 32 号长寿命汽轮机油 1 号中复合剂 C 的加入比例补足增加的基础油而相应要增加的汽轮机油复合剂 C 进行锈蚀试验，结果见表 8.表 8 补加不同比例 HVI Ib 150 基础
