滑油管理 滑油变质

一、接触空气氧化

常温下，滑油氧化进度较缓慢，但氧化速度与温度变化有直接关系；

理论上每升高10℃，氧化速度大约增加1倍。

照此计算，温度从20℃升至60℃，氧化速度会增到原来的16倍左右。升到120℃时，理论上可达原来的1024倍。

常温下极其缓慢的氧化速度在高温下变化会非常明显，温度越高，滑油氧化速度越快，即变质越快。

滑油氧化过程以自由基链式反应机理来解释，通过一系列化学反应形成自由基链式反应，使更多的烃分子氧化而积累烃基过氧化氢，该产物为更多新的自由基，加速了反应，使更多烃分子氧化，只有当自由基互相结合而形成稳定化合物，反应才能逐渐减缓。

此外，在此过程中，有相当数量烃基过氧化物不是分解为自由基，而是根据结构不同，逐渐分解为醇、醛、酮、酸等氧化二次产物，该类产物进一步氧化，可生产烃基酸和各种形式酯类。

烃基酸的生成对滑油品质影响很大，不溶于油并可进一步聚合为韧性很大的高分子漆状或碳状沉积物，成为油泥沉积于滑油底部。

结论：

1、所有的反应过程均需吸收能量，高温有利于能量吸收，故滑油工作温度愈高，越容易变质；

2、氧化后会生成有机酸及烃基酸、高分子化合物等粘性较大的物质，因此氧化后的滑油粘度增大、酸值增高并有沉淀物生成；

3、在新油中兑入部分使用过的滑油不可取，用过的滑油已存在自由基和烃基过氧化物积累，将加速新油的氧化速度。同理，换油时，应将旧油及油柜彻底清除；

二、高温燃气冲刷

一方面使轻质馏分挥发，另一方面燃气中的硫化物等有害气体进入油中生成酸类，中和掉油中添加剂碱性。另外，润滑油中碳氢化合物受高温作用生成积炭附于箱壁或悬浮于油中。

水蒸气通过透气管、机体接合部位浸入与油接触，当柴油机停车后会从冷却的金属机体隔板生成冷凝水珠渗入润滑油中；

当机体与环境温度、湿度、含水量合适时，对于长期停泊的船舶有时润滑油中有微生物生成，随着这些微生物的繁殖，使油变质并伴有恶臭味。

三、外来污染

混入的外来物主要有

淡水和海水；

灰尘、各种金属磨粒、炭粒等硬质固体物质；

油漆、石棉和棉纱等软质物质；

空气中含有许多污染物，包括固体污染物和水分；

燃料不完全燃烧所产生的酸性成分、氧化产物、胶质成分、树脂质成分以及油泥、积炭等，

均为外来的污染成分。

（一）海水或淡水

渗入后会使润滑油乳化。若渗入的水量多，润滑油的乳化程度就增加，水中不溶于油的杂质就悬浮在油中，污损摩擦表面，使零部件磨损加剧。

此外，润滑油乳化后会加速氧化，因而过早变质。海水的渗入更为有害，它会使金属表面锈蚀。

系统油进水后，一方面要及时以最快的排水，另一方面要立即找到进水源，给予堵塞，使进水量不能继续增加。

当循环水位变化、油压变化时要及时查找原因予以排除。当船舶正在航行途中，又不允许停车处理，在这种紧急情况下，要注意两点：

]控制系统油进机温度在允许值以下；

]调整润滑油压力在上限，以便使乳化和半乳化的润滑油充满运动部件，形成足够油膜。

处理进入海水时，清除掉水分还需对残留在油中的盐分进行水洗，这种处理要经润滑油公司指导。

（二）燃油混入

1、柴油混入

后果：使润滑油变稀，使黏度和闪点降低。

首先，变稀后的润滑油难以形成牢固油膜；

其次，挥发性增大，造成曲轴箱中积存大量的油蒸气，油气与空气形成混合气后容易引起曲轴箱爆炸。燃油少量进入系统油中是很难避免的，但是进入量大时则会使润滑油性能降低，严重时会破坏油膜形成，损坏轴承及运动部件，燃油渗入大于10%会造成曲轴箱着火和爆炸，因此，要密切注意燃油的污染。

在个别缸不发火和喷油嘴漏油、高压油泵及油管连接处渗漏的情况下，可能使较多的润滑油进入系统油中。

检查系统油是否进入燃油时，通常通过化验闪点和黏度两项指标就可以确认。清除燃油非常困难，当重质燃油进入时，因燃油和润滑油之间凝点差异大，有时可通过冷凝分离及沉淀的方法清除，但此项操作须在油公司专业人员指导下进行。

2、燃料油混入

1)劣质重燃料黏度很大，这样使燃油雾化带来较大的困难；

2)硫含量很高，大大加剧了气缸套和活塞的腐蚀磨损；

3)燃烧时产生的SO2和SO3遇水就会形成硫酸和亚硫酸，如果落到曲轴箱内就会产生严重腐蚀；

4)沥青质和残炭含量较多，如果燃烧不完全，会使活塞环带产生大量的积炭；

5)灰分较大，不管是可溶的还是不可溶的，都会加剧活塞环和气缸套的磨损；

6）存在钒、钠、铝、硅、硫和其他化合物，产生的沉淀物会使排气阀产生高温腐蚀和使缸套活塞环加剧磨粒磨损；

（三）气缸油混入

汽缸油对主机系统油的污染较为普遍，主要是由于过高的气缸油注油率造成的。少量混入系统油影响不大，可继续使用，如数量过大，尤其是气缸油混入的是随着主机运转时间连续增加，就难以控制，最终导致系统油黏度增大，总碱值剧增而超过使用标准。

气缸油黏度及碱值较高，而系统油黏度和碱值相对较低，气缸油的混入直接影响了系统油清净分散性能。曾有船上发现过气缸油大量混入，使系统油不能正常使用，润滑油压力剧增而造成主机起动困难的状况。

（四）燃烧产物混入

如果燃烧产物漏入油中，则润滑油中碳的微粒、机械杂质和酸值均增加，尤其是燃烧产物中生成的硫酸会使润滑油加速变质。

硫酸与润滑油发生剧烈的化学反应生成含有硫和氧的固态沉积物，这种现象容易发生在中速柴油机中。在十字头式柴油机中燃烧产物中的硫酸通过活塞杆填料函箱的不密封处漏入的。

润滑油本身的化学变化主要是指润滑油在高温下与氧化合，生成有机酸、树脂、漆膜和积炭等不溶于润滑油的沉积物，这使润滑油的总酸值增加，黏度也增加。

燃油管理 缸套异常磨损

一、异常磨损特征

（一）缸套和活塞环的磨损率均很高，大大超过正常磨损率。一般铸铁缸套磨损率＞0.1mm/kh，活塞环磨损率＞0.5mm/kh。

（二）缸套工作表面脏污，有明显的划痕、擦伤、撕裂等拉缸和咬缸现象，或者缸壁表面发蓝，有明显的烧灼现象。缸套工作表面形貌和金相组织发生变化。

（三）异常磨损的磨损产物颗粒较大。一般正常磨损的磨屑直径＜1μm,而异常磨损的磨屑直径达25～30μｍ。气缸套异常磨损在吊缸检修时可以直观判断，或通过测量缸径计算出的磨损率、内径增量（或圆柱度误差）和圆度误差等来判断。

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二、磨损原因

船舶航行期间，缸套异常磨损主要是工作中的问题引起，在分析原因时应首先分析工作参数和维护管理工作对磨损的影响。

（一）燃油和燃烧质量

含硫量是气缸套产生腐蚀磨损的重要原因，燃油中含硫量超过0.7%～1.0%时，形成的酸会导致磨损急剧增加。

含硫量高的燃油燃烧时生成较多的炭粒，并促进积炭的形成，加重磨粒磨损。燃油中灰分含量高时，燃烧后生成金属氧化物或金属盐，增加缸套的磨粒磨损。

船用低速柴油机燃用低质燃料油对缸套的磨损较燃用低硫柴油高２～３倍。

燃料油中未清除掉的极硬的硅酸铝颗粒，严重增加了缸套的磨粒磨损。燃油燃烧不良，如燃烧不完全、后燃等均会使炭粒增加，磨损加重。

（二）冷却水温的管理

缸套冷却水温控制不佳会使缸套磨损增加。一般来说冷却水出口温度过低，使缸壁温度过低，硫酸腐蚀加重；

冷却水出口温度过高，缸壁冷却不良，温度较高，致使缸壁上油膜蒸发，滑油氧化，积炭严重，导致粘着磨损。同时，缸壁温度过高不仅热负荷增加还影响活塞环的散热，使环的磨损加重。

实践证明，适当提高缸套冷却水出口温度，使缸套表面温度高于露点，可有效地防止腐蚀，减少磨损。一般出口温度控制在85℃～95℃时缸套磨损量较小。

（三）润滑油管理

活塞环与缸套工作表面间的边界油膜极薄，它有赖于润滑油中极性团的物质。合适的润滑油或含有极性添加剂的润滑油能够形成承受较高负荷的边界油膜。

滑油的其他品质，如抗氧化安定性、残炭值等也利于气缸润滑。柴油机燃用低质燃油时，气缸油的碱值应与其匹配，以中和燃油燃烧时产生的酸，有效地降低腐蚀磨损。

因此，润滑油品质不良或不适，碱值不当或轮机员对润滑油管理、使用不善，如油压不足、断油、长期使用不化验、不更换以致滑油变质等，均会引起缸套异常磨损

燃油管理 系统油管理

一、混入系统油水的来源

1、机舱污水

机舱污水积存过多，当漫过飞轮中心线时，如果飞轮端轴封密封性差时容易向曲轴箱内渗水，还有的通过曲轴箱润滑油进出管系因法兰连接松动、密封不良或锈蚀出孔洞向曲轴箱渗水。

2、冷却水

由于缸套和有些机型的活塞是采用水冷却的，活塞冷却水伸缩接头松动有时会向曲轴箱漏水，冷却水进入系统油来源还有的来自冷却器管系渗漏，在由海水冷却时就会被海水污染。

3、外部水源

如冷凝水、海水等通过管系及连接法兰处渗入，有时加温管系渗漏进蒸馏水等。

4、其他外部水污染

例如修船时因管系部件拆卸没有及时密封，导致水渗漏进曲轴箱；连接曲轴箱或循环柜管系法兰接头部位，由于振动造成松动，密封不良是机舱污水渗入；也有部分冷却活塞的冷却水伸缩接头漏水；

还存在蒸汽加热盘管长期热胀冷缩密封松动导致接头漏泄等

这些部位往往很难检查，有时柴油机正常运转时不渗漏，渗漏仅仅存在于冷车起动或停车机动航行期间，也有的反之，在柴油机运转期间方可检查到渗漏部位，而主机停车时又难以检查到。

老旧船舶系统油进水范围更广，需要轮机管理人员及时并认真排查。润滑油进水后极易破坏油膜形成，损坏轴承，特别是进海水后危害更大，使轴瓦等运动部件表面遭到腐蚀。

二、应对措施

1、如果船舶有两个循环柜，立即转用另外一个循环柜，避免对新换系统油的污染

2、控制系统油进机温度在下限，保持足够的油压便于形成足够油膜，维持主机正常运转，通常进机温度不超过50℃。3、采用分油机分离、沉淀柜沉淀、高温蒸发等方法去除水分，进入分油机的润滑油温度应控制在75℃～80℃，更高的温度不但对分离效果没有多大改善，反而会使润滑油过热而变质。

4、在加热时，应注意不使润滑油局部过热。加强沉淀放残和分油机分离除水，如可能打开曲轴箱道门释放水蒸气。

如果混进海水，则要求对系统油进行水洗，水洗后确定水分已清除完毕，立即补入含较高抗氧抗腐和清净分散性的新油，并要求恢复碱值到应用标准方可继续使用。通常这项处理需要在油公司指导下进行。

实践证明，在发现系统油进水时，处理越快，时间越短，检查进水来源就越容易。时间一长，滑油乳化，且大部分添加剂将很快遭到损失。

日常对系统油的管理要高度重视，随时检查分油机的工作状况及油质状况，掌握每日系统油的消耗量，养成随时测量循环柜油量习惯。油质变差时，要求循环分油净化，否则仅靠航行期间分油是难以保证润滑油质量的。

滑油管理 滑油简易检验

一、定性判断

经验丰富的轮机人员从润滑油的外观就能大致判断出润滑油变质的情况。例如，摸一摸润滑油，嗅一下润滑油的气味，看一看润滑油的颜色等。也可用滴油试验的方法来了解润滑油的污染程度。

（一）外观检查

新润滑油有荧光反映。即是用玻璃瓶盛装润滑油，在阳光下，油的表面一层略带有蓝色的反光。凡是用过的旧油，其荧光反应消失。质量良好的油，从玻璃试管中凭肉眼观察，应当是澄清的，轻质油则应是透明或半透明的，不应当有混浊现象。油中更不得有悬浮颗粒，在玻璃瓶的底部不应有沉淀的杂质。

（二）滴油试验

当柴油机运转时，从润滑油系统中取出油样，用一根清洁的玻璃棒或金属丝（一端带尖）浸入润滑油中，然后把端部的油滴在滤纸上，并在室温下干燥几个小时，把所得的油渍与新油相比较，油渍越黑，则说明润滑油越脏。应定期进行并保存记录。

如果中心黑点中有较多的硬沥青质和炭粒，则表明过滤不良，应加强过滤后使用。如果黑点较大，褐色均匀无颗粒，则表示润滑油已变质，应予以更换。

如果黑点较小，色较浅，四周的黄色油迹较大，则表明润滑油尚可使用。

（三）通过其他途径判断

1、分油机中出现大量油泥；

2、润滑油气味变得辛辣而刺鼻；

3、溅在曲轴箱金属面的润滑油呈棕黑色；

4、活塞冷却腔内积炭过多（指油冷活塞）等。

二、检测结果处理原则

（一）化验结果为下述情况可以继续使用：

1）酸碱反应为碱性，扩散良好或中等；

2）黏度在合格范围内；

3）没有水分出现；

4）污染轻微或中等。

（二）下述情况，应将油样送检，或更频繁化验：

1）酸碱反应为中性，同时扩散良好

2）黏度接近合格范围；

3）有水分出现。

（三）当化验结果是下列情况中的任何一种时，需要换油

1）酸碱反应为酸性；

2）黏度不合格；

3）酸碱性为中性，同时扩散不良或中等；

4）污染严重（发动机的烟灰污染是习惯发生的例外）。

实验室化验项目

滑油管理

一、分析项目

1、化验项目分类

润滑油的实验室分析项目一般包括常规理化、光谱分析、铁谱分析和颗粒计数4大项。常规理化分析包括闪点、黏度、水分、总酸值、总碱值、不溶物和黏度指数。主要用来评价润滑油的品质及润滑油的污染状况。

例如，闪点和黏度的变化可以帮助判断润滑油中是否混入其他物质，如燃油、柴油和不同性质的润滑油等。黏度和碱值增加可以帮助判断润滑油是否混入气缸油等。

2、不同成分分析

为了进一步判断柴油机部件的磨损与污染情况，还要进行光谱分析，

化验的元素包括铁、铬、铜、铅、铝、锡、钠、镁、钒、镍、锌、钙等。其中：

%铝、铁反应柴油机部件的磨损情况；

%铬反应气缸套、活塞环的磨损情况；

%钛铜、铅、锡反应轴承、轴瓦的磨损情况；

%钠、镁、硼反应海水或冷却水的污染情况；

%硅（一般指沙和灰尘）反应密封材料的问题。

%钒、镍反应重质燃料油及他们燃烧物窜入；

%锌、银主要对于银轴瓦等部件的柴油机，锌使银部件中毒，银表示轴瓦部件磨损；

3、铁谱分析内容

铁谱分析是润滑油中的铁磁性磨屑进行定性和定量分析，测定的内容包括：

1）磨屑的浓度和颗粒大小。可以反映磨损的严重程度；

2）磨屑的大小和外形。反映了磨屑产生的原因；

3）磨屑的成分。反映磨屑产生的部位。

可见对通过铁谱分析可以掌握机器运行时的实际磨损情况，这正是铁谱技术可以用来对运行中的机器设备进行监测的原因。

出现的问题可能产生的原因

4、颗粒计数法

颗粒计数分析是通过对润滑油中污染物颗粒数的测量，来评定润滑油的污染度等级。

油液的污染程度也是影响柴油机磨合质量的重要因素，因此通过润滑油污染度的变化也可以对机械设备的运转状况做出评价。

一般在新造船时的窜油、窜水和对油压系统颗粒计数分析应用较为普遍。

5、推荐换油指标

6、ISO标准中滑油各项指标警告值

滑油管理 滑油污染后处理

1、发电柴油机

对于船用副机的发动机曲轴箱润滑油，一般均采用定期更换的方法。将换下的全部污油装进污油柜，然后根据润滑油变质的程度进行再生处理，或者废掉即所谓全部更换系统。

2、主机系统油

对于主机的曲轴箱润滑油，为了延长其使用期限，确保主机长期而可靠地工作，在柴油机运转中，必须经常或连续地对润滑油进行循环分离净化和沉淀处理，即将系统中的一部分润滑油不断送分油机行净化处理。

如果分油机的技术状态良好，则通过连续分离可将润滑油中的水分控制在0.25%以下。

水洗法：

当润滑油由于燃烧产物漏入出现无机酸时，可用水洗法来降低酸值。

水洗法：就是对欲处理的润滑油事先进行加热，在润滑油分离过程中，从分油机进口加入相当1%～2%润滑油的清水进行净化。

优点：利用水洗法不仅可以洗掉无机酸，还能浸湿小粒杂质使之变重，以利于分离。此外，还可以不断置换水封水。

滑油管理 滑油代用原则

注：必须强调，应该正确选用润滑油品，尽可能避免代用，更不能允许乱代用。但在实际使用中，可能出现一时缺少合适润滑油的情况，这时则需要靠选择代用润滑油来解决。

润滑油的代用原则：

1）代用的润滑油首先要满足设备的工作条件要求。如，环境温度、工作温度、黏温特性、闪点和氧化安定性满足工作要求。

2）尽量用同种油品或性能相近、添加剂类型相似的油品。

3）通常，使用黏度相同或黏度稍高一级的润滑油品代用。

4）选用质量高一档的油品代用，保证设备润滑可靠。选好代用润滑油后，应试运行，确认润滑可靠后方可正式代用。

滑油管理 滑油混用和混兑试验

NOTE:

使用过程中，常常会遇到两种油品（包括不同品牌的润滑油）能否相混的问题。

因目前市场上润滑油的配方体系不尽相同，两种润滑油品相混后，可能会发生添加剂相互反应而产生沉淀或相互削弱作用等不良后果，甚至会造成严重的机损事故。

因此，必须注意，在没有经过科学试验（混兑试验）的情况下，两种不同公司（无论是国内与国外，还是国外与国外）的润滑油绝对不允许随便混合使用。

一、润滑油的混用原则

1）一般情况下，应尽量避免混用。因为混用后，其黏度、闪点、密度、酸值（或碱值）、残炭及灰分均有变化，而且会因添加剂不同影响润滑油的相溶性，产生沉淀等异常现象。

2）在以下特殊情况下，可考虑混合：

]高质量油品混入低质量油品，仍用于原使用的机械设备。

]同一种类但不同牌号的油品若要混用，需经调整油品黏度、闪点等理化，经正确的掺配后方可混用。

不同种类的油品混用，如果已知两种油品都是不加添加剂的，或其中一种是不加添加剂的，或两种油品所加添加剂互相不起反应的，一般也可以混用。

应注意，混用后质量高的油品，其质量会有所降低。

3）对于尚不了解其性能的油品，如果确实需要混用，应在混用前做混兑试验。

4）对混用油品的使用情况要跟踪检测。

二、润滑油混用时的注意事项

1）特种油品、专用油品不宜与别的油品混用。

2）柴油机润滑油品种多，性能不一，加入的添加剂类型较多，混用时必须慎重。

3）有抗乳化要求的油品，不得与无与乳化要求的油品混合。

4）抗氨汽轮机油不得与其他汽轮机油混用。

5）抗磨液压油不要与普通液压油混用。含锌抗磨液压油、含银抗磨液压油等不能混用。

三、润滑油的混兑

1）取被混入润滑油的新、旧润滑油各200mL，分别测试其闪点、40℃和100℃时的黏度、黏度指数、水分和机械杂质（不溶物）。

2）要求将欲混入和被混入的润滑油各取100mL，以1∶1的比例混合，测试其闪点、40℃和100℃时的黏度、黏度指数、水分和机械杂质（不溶物）。

3）将混合后的润滑油放置到100℃的恒温箱中48h以上，观察是否出现乳化或沉淀现象。

4）如果上述测试的结果与欲混兑的新润滑油的各项指标的差值在10%以上，或者放置48h后发现有乳化或沉淀现象，则表明这两种不能混兑使用。

傅恒星（CHIEFENGINEER）