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油管防腐檢測方法有哪些(柴油機油管防腐處理方式)
Instagram刷粉絲, Ins買粉絲自助下單平台, Ins買贊網站可微信支付寶付款2024-07-12 10:51:20【】5人已围观
简介埋地管道泄漏檢測的方法有哪些目前用的比較多的埋地管道泄漏檢測方法有管道內窺法:在管道里放置可移動的攝像裝置如內窺機器人等,觀測管壁破損情況查找漏點。探地雷達法:在10-2500MHZ范圍的高頻電磁波探
埋地管道泄漏檢測的方法有哪些
目前用的比較多的埋地管道泄漏檢測方法有
管道內窺法:在管道里放置可移動的攝像裝置如內窺機器人等,觀測管壁破損情況查找漏點。
探地雷達法:在10-2500MHZ范圍的高頻電磁波探測地下或建筑物內結構與特征,對整條測線進行探測就可以獲得一條該測線雷達反射剖面。通過對該雷達發射剖面處理與解釋,便可獲得剖面下方的有關地質信息,對于形成大的水穴和空洞的漏點有效,同時,由于水的滲透,管道周圍土壤的電性,尤其是介電常數也發生了變化,在探測圖上漏點處的管道看起來比正常管道埋得要深些。
鉆孔勘探法:用電錘、鉆洞棒或路面鉆孔機對懷疑管段進行打孔,拔出檢測棒桿是否有水。也可用聽漏棒插入孔內進行初步篩查。
流量測量法:用流量計對管道進出口流量進行測量對比分析,進出口流量差大于5%懷疑有漏。可采用分區測流或分段測流。初步篩查,將漏點縮小至某個管段。
區域裝表法:通過加裝計量儀表對管網進行分區計量,通過總表分表產銷差分析管網泄漏情況,判斷某個片區是否存在泄漏。
分步閉閥法:通過由遠到近逐一關閉閥門,然后記錄關閥前后的水表或者流量計讀數的下降值來分析判斷是否存在某個管段泄漏。
打壓測漏法:通過壓力泵往管道里加壓,觀察管道內的壓力變化,判斷管道是否泄漏。
柴油機油管防腐處理方式
早期的柴油機高壓油管是紫銅管,因為紫銅不易腐蝕,內外不做任何防腐處理,后期成本工藝等改進,通常使用厚壁管做,6X2的管子,材質為20#鋼或45#等
通過鐓制成型,配上緊固螺帽
另外需要做形,頭部需要淬火,外部鍍鋅防腐,內部需要噴沙,等處理
受壓最高可到80MPA以上
油庫設備的安全檢查和維護包括哪些內容?
油庫設備的安全檢查和維護主要包括油罐基礎、罐體、呼吸閥、阻火器、油罐呼吸管路、測量孔、入孔、光孔、消防泡沫室、人體防護裝置、加熱器、防火梯、防雷防靜電等的檢查維護。
油罐基礎是油罐殼體和所儲存油品重量的直接承載物,并將這些載荷傳遞給地基土壤。因此油罐基礎的好壞,直接影響到坐落在其上的油罐能否正常運營。油罐基礎的一般做法是最下層為素土,往上是灰土層、砂墊層和瀝青防腐層。安全檢查時應重點檢查油罐基礎是否牢固,有無不均勻下沉,有無裂縫、傾斜,有無稀瀝青流出,罐基周圍排水是否通暢。
油罐罐體完好的標準
按照物油部(解放軍總后勤部物資油料部)標準,油罐罐體完好的標準包括:
(1)罐體良好。罐體良好主要指罐體無嚴重變形,油罐承壓達到設計要求,基礎牢固,無不均勻下沉,周圍排水通暢。
(2)附件完好。
①油罐進出油管、呼吸管、排污管、安全閥、阻火器、測量口、入孔、油面指示器、旋梯及消防設備附件齊全,安裝位置準確,技術性能符合各項指標要求;油管加溫裝置的汽、水管路通暢,不滲漏,無嚴重銹蝕;
②防靜電接地良好,連接堅固,接地極接地電阻不超過100歐;
③避雷裝置安全準確;
④各部螺栓及螺母齊整、緊固、滿扣。
(3)外觀整潔。要求罐體內外壁及附件無銹蝕,防腐層完好,油漆無脫落;油管編號統一,標志清楚,字體正規。
(4)資料齊全。要有油罐安裝設計圖紙、容量表及洗罐、檢修和檢查記錄。
油罐罐體的檢查內容
按照此標準,油罐罐體的檢查內容有:
(1)油罐的溫度、濕度及管內油溫的變化情況,呼吸閥的壓力是否適宜;
(2)油罐的焊縫、附屬設備的連接是否滲漏;
(3)油氣壓力計的正壓力是否超出規定;防火帽、阻火器、放水閥、油氣管是否堵塞或凍結;
(4)油罐、管線閥門接頭是否嚴密,有無滲漏;
(5)罐基有無下沉,掩體有無損壞,排水溝是否通暢;
(6)罐室有無積水、滲水現象;
(7)罐室、庫房內的油氣濃度是否超標;
(8)清除管區周圍5米內的雜草及易燃物;
(9)檢查消防設備是否齊全良好,配備的備用工具是否齊全,有無挪用;
(10)油罐體內外壁有無銹蝕、防腐層是否完好,油漆有無脫落;油罐體有無嚴重變形或傾斜,油罐壁(底、頂)鋼板腐蝕深度有無超過標準,油罐壁(底、頂)有無漏油現象等。
油罐呼吸系統
對管內存在氣體空間的油罐,在進出油料及儲存油料的過程中,氣體空間的壓力會發生變化,需要進行呼氣和吸氣,從而保證油罐不被脹裂和吸癟。油罐呼吸系統一般由呼吸短管、阻火器和機械呼吸閥組成。其中,機械呼吸閥是油罐呼吸系統的核心部件,由壓力閥和真空閥兩部分組成,其作用是充分利用油罐本身的承壓能力來減少油蒸氣排放,其原理是利用間盤的重量來控制油罐的呼氣正壓和吸氣負壓。
(1)機械呼吸閥常見的故障。
①漏氣。一般是由于銹蝕、硬物劃傷與閥盤的接觸面、閥盤或閥座變形以及閥盤導桿傾斜等原因造成的;
②卡死。多發生在由于呼吸閥安裝不正確或油罐變形導致間盤導桿斜歪,以及在閥桿銹蝕的情況下,閥盤沿導桿上下運動中不能到位,將閥盤卡死于某一位置;
③堵塞。主要原因是由于機械呼吸閥長期未進行保養與使用,致使塵土、銹渣等雜物沉積于呼吸閥內或呼吸管內,以及蜂類或禽鳥在呼吸閥口筑巢等原因,導致呼吸閥堵塞;
④凍結。通常是因氣溫下降,空氣中的水分在呼吸閥的閥體、閥座、導桿等部位凝結,進而結冰,使閥難以開啟。
(2)機械呼吸閥的檢查維護。機械呼吸閥的檢查維護包括日常檢查維護和定期檢查維護。其中日常檢查維護的內容如下。
①呼吸閥閥體有無異常變化;
②閥前U型壓力計壓差是否正常;
③封口網是否破損或通暢;
④油罐進出口作業時,呼吸閥的運行是否正常;
⑤油罐管道式呼吸閥閥體和旁通閘閥有無漏氣。
(3)機械呼吸閥的定期檢查維護。
①打開頂蓋,檢查呼吸間內部的閥盤、閥座、導桿、彈簧有無生銹、積垢,必要時進行清洗;
②閥盤運行是否靈活,有無卡死現象,密封面是否良好,必要時進行修理;
③洞內管道式呼吸間每半年打開頂蓋一次,檢查閥盤是否靈活;
④每年進行控制壓力檢驗和清洗保養;
⑤每兩年檢驗泄漏量和控制壓力。
阻火器
(1)阻火器的作用。阻火器又叫油罐防火器,是油罐的防火安全設施,也是油罐呼吸系統的重要部件。它裝在機械呼吸間或液壓安全閥下面,內部裝有許多銅、鋁或其他高熱容金屬制成的絲網或皺紋板。當外來火焰或火星萬一通過呼吸閥進入防火器時,金屬網或皺紋板能迅速吸收燃燒物質的熱量,使火焰或火星熄滅,從而防止油罐著火。
(2)阻火器的構成與工作原理。阻火器由殼體和阻火芯兩部分構成,殼體應具有足夠的強度,以承受爆炸產生的沖擊壓力。阻火芯是阻止火焰傳播的主要部件,常用的有金屬網阻火芯和金屬折帶阻火芯。
阻火器是利用阻火芯吸收熱量和產生器壁效應來阻止外界火焰向罐內傳播的。火焰進入阻火芯的狹長通道后被分割成許多條小股火焰,一方面,散熱面積增大,火焰溫度降低;另一方面,在阻火芯通道內,活化分子自由基碰撞器壁的幾率增加而碰撞氣體分子的幾率降低,由于器壁效應而使得火焰前鋒的推進速度降低,這兩個方面的共同作用,使火焰不能向管內傳播。阻火器檢查的內容有:阻火器是否清潔暢通,有無冰凍,墊片是否嚴密,有無腐蝕現象。維護內容:清潔阻火芯,用煤油洗去塵土和銹垢,給螺栓加油保護。
(3)測量孔。測量孔是為檢尺、測溫、取樣所設,安裝在罐頂平臺附近。每個油罐只裝一個量油孔,它的直徑為150毫米,距罐壁距離多在1米。測量孔檢查時要注意蓋與座間密封墊是否嚴密,日常維護時板式螺帽及壓緊螺栓活動關節處加油。
(4)入孔。入孔是供清洗和維修油罐時,操作人員進出油罐而設置的。一般立式油罐,入孔都裝在罐壁最下層圈板上,且和罐頂上方采光孔相對。入孔直徑多為600毫米,孔中心距罐底為750毫米。通常3000立方米以下油罐設入孔二個,3000~5000立方米設1~2個入孔,5000立方米以上油罐則必須設2個入孔。
(5)透光孔。透光孔又稱采光孔,是供油罐清洗或維修時采光和通風所設。它通常設置在進出油管上方的罐頂上,直徑一般為500毫米,外緣距罐壁500~1000毫米,設置數量與入孔相同。入孔和透光孔每月至少要檢查一次,檢查內容包括否滲油、漏氣。
(6)消防泡沫室。消防泡沫室又稱泡沫發生器,是固定于油罐上的滅火裝置。泡沫發生器一端和泡沫管線相連,一端帶有法蘭焊在罐壁最上一層圈板上。滅火泡沫在流經消防泡沫室空氣吸入口處,吸入大量空氣形成泡沫,并沖破隔離玻璃進入罐內(玻璃厚度≤2毫米),從而達到滅火目的。消防泡沫室定期檢查的內容有:玻璃是否有破裂,有無油氣泄漏,護罩是否完好。有以上異常時,應及時換裝已損玻璃,調整密封墊,修理護罩。
(7)人體防護裝置。人體防護裝置是指那些把人體與生產活動中出現的危險部位隔離開來的設施和設備,包括人體防護裝置和人體保護設施兩部分。其中,施工活動中的危險部位主要有“四口”、“五臨邊”、機具、車輛、暫設電器、高溫、高壓容器及原始環境中遺留下來的不安全因素等,因此需要設置人體防護裝置。
在施工用電中,要做到“四級”保險;遺留在施工現場的危險因素,要有隔離措施,如高壓線路的隔離防護設施等。管理人員應經常檢查并教育職工正確使用安全防護裝置并嚴加保護。不得隨意破壞,拆卸和廢棄。
人體保護設施主要包括:防護衣、防護圍裙、防護背心、防護帽、鉛膠脖套、鉛膠手套、鉛膠褲、鉛眼鏡、絕緣鞋等。
(8)油罐加熱器。油罐加熱器的作用在于加熱油罐內的油品,以便于發油作業時加速出罐油品的流動。有關加熱器的常見失效形式為穿孔。
(9)油庫自動化儀表。導致油庫自動化儀表失效的主要原因為靜電聚集。
①油庫自動發油系統所用的發油控制器、靜電溢油報警器(保護器)、流量計、電液閥、防爆接線箱、控制柜等;
②油庫自動計量系統所用的液位計、罐前處理器等。
油庫設備的檢修技術
油罐是儲存油料的重要設備,在油罐的使用過程中,由于制造、安裝質量、介質腐蝕及環境等因素的作用,往往會出現滲漏、裂紋等故障,需要進行修理,以保持其良好的技術狀態。
油罐的修理分為三類:大修、中修和小修。修理周期根據油罐結構各部件的實際腐蝕速率并結合使用特點來確定。
(1)小修包括:檢查閥門的工作性能,卸下或裝上防火器等;在不進行明火作業的情況下修理罐頂、罐壁上的圈板,修理安裝在油罐外部的設備。
(2)中修包括:油罐的清洗和排空油氣;應用焊接方法更換罐壁、罐頂、罐底的個別鋼板;去除損壞的焊縫;修理或更換設備;平整油罐基座;各部件和整個油罐的強度和嚴密性試驗;涂刷油罐防腐漆。
(3)大修除包括中修中規定的全部工作外,其實施的規模更大一些,包括對罐壁、罐底、罐頂某些部分的更換;油罐基礎防護坡的修理;設備的修理或更換;強度和嚴密性試驗;油罐涂刷防腐漆等。
油罐技術人員應定期檢測油罐的下沉量和幾何形狀的變化、焊縫的技術狀況、罐體和罐頂厚度的變化。
油罐技術檢驗的方法
(1)設置基準點。可用預制混凝土短樁,埋置于空曠場所不易遭到碰撞的地方,距離油罐區或其他新建筑物不小于50米,埋置深度應超過冰凍線,并深入老土,總深度不小于1米。準確地方法是利用國家基準點獲得2、3級基準點作為測量基礎點。
(2)設置觀測點。根據土壤壓縮性沿油罐罐壁周圍設置4~8個觀察點。
(3)觀測。投產前試水觀測。可以使用各種相關儀器,如激光測距儀等,可連續進行加一沉降過程觀測,直至沉降穩定為止。加滿水沉降穩定后,再分次卸水,卸水過程要記錄卸水時間。在裝、卸水沉降觀察中,必須將每次讀數記錄下來,分別繪制時間沉降和壓力沉降曲線圖,以便觀察沉降的穩定性。使用期間的觀測步驟同上,觀測周期以每月觀測一次為佳,且每次暴雨后都要觀測。
(4)沉降觀測數據,必須整理清楚,記入專用的記錄本,作為判斷由于沉降是否影響油罐正常使用的依據。
油庫設備的安全管理方法有哪些?
油罐的類型及技術資料檔案
油罐是油庫儲存油料的重要設備。按照油罐的安裝位置可分為:地上油罐、地下油罐、半地下油罐和山洞油罐;按照建造油罐的材質可分為金屬油罐和非金屬油罐兩大類。其中,根據其形狀,金屬油罐可分為:立式鋼制油罐、金屬油罐、臥式鋼制油罐和特殊形狀油罐。在油庫中,使用最廣泛的是立式鋼制油罐和臥式鋼制油罐。
無論是新建油罐還是使用多年的舊油罐,都應具備完善的技術資料檔案,這些技術資料檔案包括:
(1)油罐圖紙、說明書、編號;
(2)油罐施工情況記載;
(3)油罐基礎檢查及沉降觀察記錄;
(4)油罐焊縫質量探傷記錄及報告;
(5)油罐強度及嚴密性試驗報告;
(6)油罐罐體幾何尺寸檢查報告;
(7)防雷防靜電接地系統檢查測試記錄;
(8)油罐附件的檢查及測試記錄;
(9)油罐試壓、試漏測試記錄;
(10)附屬設備性能一覽表及其技術狀況;
(11)每次清罐后檢查、檢修及驗收記錄。
油罐的常見破壞形式和預防措施
油罐的破壞主要來自三個方面的影響;
選材和制定焊接安裝工藝、設計和使用,油罐的維護和管理。常見的破壞形式有吸癟、翹底、脹裂以及浮盤下沉等。
(1)油罐吸癟。油罐內部的壓力的調節是由呼吸網進行的,若由于設計或使用方法的影響,造成油罐的呼吸不暢,則在油罐驗收、發油或氣溫驟降時就會發生油罐吸癟。吸癟的部位多發生在油罐的頂部,輕則引起油罐變形,重則引起油罐嚴重凹癟,不能繼續使用,影響油庫的正常工作。
①油罐呼吸閥的呼吸量應與油罐進出油流量相匹配,按照油罐的收發作業流量,選用相應的機械呼吸閥規格。
②呼吸閥計算機械呼吸閥負壓閥盤的重量和檢測油罐負壓時,應考慮阻火器壓降的影響,因為油罐上的機械呼吸間與阻火器串聯安裝在一起。
③洞庫油罐對于洞庫油罐,其承受的正負壓力除與油罐的材質、結構、施工質量等有關外,還與收發油時呼吸管路的總摩擦阻力有關。如果呼吸管路總摩擦阻力增大,發油時油罐呼吸阻力增大,吸氣量減少,就可能使油罐真空增大而吸癟。
④設計與安裝要求機械呼吸閥的閥盤橢圓度及導桿的偏心度,要求不應超過0.05毫米,安裝必須垂直,其水平傾斜誤差為正負1毫米。
⑤放水閥設置要保證呼吸管路的設計坡度最小不少于千分之三,并在最低處設置放水閥。
⑥附件安裝在呼吸管路上的所有附件,都要經過檢查試壓,呼吸管路不僅要做到強度、嚴密性試驗,最后還應進行吹掃。呼吸閥、阻火器等設備的安裝應在吹掃工作之后進行。
⑦日常管理工作在日常管理中,要保證呼吸管路的完好、暢通,并做好防護工作。除了防火防凍外,還要防止昆蟲、禽、獸做巢堵塞。
⑧呼吸閥的維護保養在維護保養呼吸閥時,不得在機械呼吸閥的閥盤與閥座、導桿與導桿套加潤滑油。
⑨校正應定期對呼吸閥壓力進行校正,特別是使用年限較長的油罐,呼吸閥的負壓值應適度降低。
⑩其他定期清理、吹掃呼吸閥、阻火器或呼吸管路,以防其堵塞;可在呼吸管路上安裝真空度警報裝置。
(2)油罐翹底、脹裂。油罐翹底、脹裂的主要原因是由于油罐內部正壓超過油罐所能承受的壓力。導致油罐正壓過高的原因主要是呼吸閥、阻火器及呼吸管路不善、操作不當,在收油過程中,造成油罐超壓。
防止油罐翹底、脹裂與防止油罐吸癟的措施相同。
(3)油罐滲漏。油罐滲漏是油罐較為普遍的破壞形式。造成油罐滲漏的原因主要有裂紋、砂眼和腐蝕穿孔。油罐滲漏不僅造成油料的損失,而且輕油滲漏浸漬油罐外壁防腐層和罐底瀝青砂墊層后,對油罐防腐不利,影響油罐的壽命。
油罐滲漏時的常見現象如下:
①沒有收發油作業時,坑道、走道、罐室和操作間油氣味道很濃;
②罐內油面高度有不正常下降;
③罐身底部漏氣時,油罐壓力計讀數較同種油罐低,嚴重時有漏氣聲;
④罐身上部滲漏處往往部結較多的塵土,罐體儲油高度以下滲漏會出現黑色斑點,或有油附著罐壁向下擴散的痕跡,甚至冒出油珠;
⑤罐身下部瀝青砂有稀釋的痕跡,地面排水溝有不正常的油跡,埋地管在雨天更明顯。
(4)預防措施。
①裂紋的預防
正確選擇油罐鋼材型號;
保證油罐焊接質量,減少油罐內應力,防止油罐變形;
防止油罐基礎的不均勻下沉。
②預防砂眼的存在
加強對鋼板質量的檢查。對采用的油罐鋼板必須進行外觀檢查,表面不得有分層。氣泡、結疤、裂紋、折痕、夾渣和壓入的氧化皮,表面缺陷銹蝕深度與鋼板實際負偏差之和不得超過標準規定的范圍;
加強焊接施工質量管理,選擇技術素質高、設備齊全、具有合格證書的安裝隊伍,并明確質量標準;
在油罐使用中做好防腐工作。
③腐蝕穿孔
在油罐內、外壁表面涂刷防腐涂料;
采用犧牲陽極保護法;
在油罐中投入少量緩釋劑,可以防止和減輕油罐內壁的腐蝕;
做好洞庫防潮工作。影響洞庫潮濕的因素很多,主要有:洞內滲漏水;被覆層散濕;潮濕空氣的進入;物質和人員帶入洞庫中的水分等,解決的辦法是:排水堵漏、通風降濕、密閉防潮、吸濕、涂防潮涂料等。
(5)內浮頂油罐的浮盤沉沒。
①浮盤變形。浮盤變形后,在運動中由于各處受到的浮力不同,以致出現一邊浸油深,一邊浸油淺,浮盤傾斜,浮盤導向管滑輪卡住,浮盤運動傾斜逐漸增大。當浮盤所受浮力不能克服其上升阻力時,油品就會從密封圈及自動呼吸閥孔跑漏到浮盤上面沉盤。
②浮盤立柱松落失去支撐作用。
③液泛問題。液泛是指油氣夾帶液沫噴濺到內浮盤上的過程。它之所以造成內浮盤沉盤,是因為:一方面,油料輸送到油罐中后壓力降低,使原來的相平衡被破壞,在常壓下為了達到新的平衡,就會產生大量的油氣;另一方面,對于煉廠油庫,由于油料進罐溫度可能較高,或油料未經穩定脫氣,致使一部分輕組分汽化,產生大量氣體,這些氣體在罐內形成氣泡,聚集在內浮頂下和密封裝置處,而且在輸油作業中,由于油料在罐內劇烈湍動,使得內浮頂傾斜、旋轉,此時若在罐壁與密封裝置處有一微小縫隙,氣體就會夾帶液沫從縫隙中噴出,并在內浮頂上聚積,從而造成浮盤沉沒。
④浮盤密封圈損壞并撕裂翻轉。出現這類事故的原因有:浮盤密封圈內的軟填充物沒有填充均勻;罐壁局部凸凹度超標;密封圈老化龜裂等。
⑤中央排水管升降不靈活。中央排水管在安裝時尺寸不正確,導致排水管升降不靈活,浮盤運動受阻而沉盤。
⑥浮盤與船艙腐蝕。隨著浮頂罐運行時間的增加,浮頂單盤就會出現腐蝕穿孔,嚴重時浮頂船艙進油,壓沉浮盤。
⑦操作管理不當,責任心不夠,維護不及時造成浮盤沉沒。
⑧浮盤、罐體建造質量有缺陷。
⑨內浮頂油罐內靜電接地軟銅覆絞線纏繞浮頂支柱。
⑩浮艙與單盤角鋼焊接連接處的疲勞破壞或單盤凹凸變形引起的積水過多。
(6)預防內浮油罐的浮盤沉沒措施。
①改進浮盤和單盤的連接形式,增加其連接強度,提高其抗疲勞破壞的能力;
②采取有效措施,增加單盤的剛度,防止或減輕單盤的變形;
③增加浮頂導向管,避免浮頂運行時產生偏移、卡阻現象,確保浮頂上下自由運行;
④對于煉廠油庫,降低進油溫度,增加油料穩定和脫氣設施,保證進油蒸氣在80千帕以下;
⑤改進單盤立柱支撐套管的結構形式,加強其強度,提高其抗疲勞破壞能力;
⑥對安裝浮頂的油罐應進行內壁防腐處理,避免罐壁鐵銹落到浮頂上加重灌頂腐蝕以及增大浮頂運行阻力或產生不均勻阻力;
⑦內浮頂罐設外浮標,以便操作人員及時掌握浮盤的運行狀況及油面高度;
⑧設內浮頂油罐高、低液位報警器,以便及時引起操作人員警覺,減少失誤;
⑨在進油管上合理設置緩沖擴散管,以減少油品進罐時對浮盤的沖擊,使浮盤平穩運行。
潤滑油常見評價指標有哪些?
潤滑油主要檢驗指標和意義
第一節 粘度
一、基本概念:粘度是潤滑油的一項基本指標。粘度是液體內磨擦,即液體在外力作
用下移動過程中,在液體分子間所發生的磨擦,若液體中有面積為1cm2,和相距1 cm 的二層液體,在液體分子間所發生的磨擦,若液體中有面積各為1cm2,和相距1cm的二層液體,當其中一層以1cm/秒的速度與鄰近一層液體作相對運動時,所產生的阻力即為該液體的動力粘度。如果阻力為1達因,則此液的粘度即為動力粘度單位,叫1泊。泊的因次:達因*秒/厘米或克/cm2
泊的百分之一稱作厘泊
運動粘度(ν)是在相同溫度下液體的動力粘度與它的密度之比,稱作該溫度下的運動粘度,是油品在重力作用下流動內摩擦力的量度,運動粘度是斯(St),斯的百分之一稱作厘斯(cSt)。厘斯的因次為mm2/s。
動力粘度和運動粘度一般多用毛細管粘度計測定。測定一定體積的液體通過毛細管時所耗的時間再以乘該粘度計的毛細管常數,即得運動粘度,是標準液體在該毛細管中所流出的時間。
此次,尚有采用各種不同的粘度計所求得的以條件單位來表示的各種條件粘度(恩氏粘度、賽氏粘度、雷氏粘度),例如恩氏粘度計測定的恩氏度(0E)。用賽氏粘度計測定的賽氏秒(s.u.s),用雷氏粘度計(R1)測定的雷氏秒(Sec—Red)
V=KT K——品氏粘度計校正工作常數(用標準油校對得到)
T——流經時間.秒
0E=0.132Vk R1=4.05Vk SU=4.62VK VK=7.580E R1=30.70E Su=35.110E
粘度反映油品的內摩擦力,是評價油品流動性的最基本指標,是各種潤滑油分類分級、質量鑒別和確定用途的重要指標。工業潤滑油以40℃的運動粘度來劃分, 內燃機油以100℃運動粘度來劃分。必須正確選用粘度,過大,啟動困難,消耗動力,過小,降低油沫支撐能力,增加磨損。餾程增高粘度增加,精制加深粘度降低。
二、粘度指數
潤滑油的粘度隨溫度的不同而發生較大的變化,溫度升高潤滑油粘度變小,溫度降低粘度則急劇地增加,但是由于各種原油中所含的潤滑油的成份不同,它們在各種溫度下的變化程度也差別很大,有的潤滑油當溫度改變時粘度的變化很低,即潤滑油粘度與溫度的曲線較平滑,也有的潤滑油則溫度改變時,油的變化很大,此時,潤滑油粘度與溫度的曲線便很不平滑,對于機器的潤滑來說,希望具有較平滑的粘度一溫度曲線,這樣,當溫度升高時,仍其粘度不致增加很大,能保證機器順利啟動,而且對于潤滑管道等系統輸送潤滑油時的阻力不致很大。
表示潤滑油粘度和溫度關系的方法很多,目前在國際上較常有的粘度指數,粘度指數是一相對值,它是以二種潤滑油作為標準,其一具有平滑的粘度一溫度曲線,并假定粘度指數為100,另一則具有很傾斜的粘度一溫度曲線,假定其粘度指數O,將欲測樣品的粘度一溫度變化程度與相當粘度的上述標準潤滑油作比較所計算得的百分數即稱為該油樣的粘度指數(GB1995或GB2541)其計算公式:
L-U
VI=———*100
L-H
U——試油在40℃時的粘度
L——在100℃時與試油具有相同粘度的低粘度指數(=0)油在40℃時的粘度。
H——在100℃時與試油具有相同粘度的高粘度指數(=100)油在40℃時的粘度。
粘 L
U
度
H
40℃ 100℃
溫度
粘度指數示意圖
表示潤滑油粘度與溫度的特狀,還有粘度比和粘溫系數,粘度比通常用50℃與100℃時運動粘度的比值。粘溫系數是潤滑油在0℃和100℃運動粘度的差值與50℃時運動粘度的比值,粘溫系數=(V0-V100)/V50
由于粘度和溫度的變化是對數關系,在使用粘度比或粘溫系數時,必須在與規格標準規定的同牌號(即同粘度)油相比,以免將出不正確的結綸。
粘度指數是控制潤滑油粘度性能的指標,越高,隨溫度變化越小。
三、潤滑油粘度對于使用中的意義
① 粘度是潤滑油各種牌號的區分標志,各種工業潤滑油以40℃時的運動粘度劃分(GB3141),而各種車輛潤滑油按100℃運動粘度劃分。
② 粘度是潤滑油主要質量指標,必須正確選擇潤滑油的粘度,以保證機器的正常運行,若選用的油品粘度過大,會造成起動困難,消耗動力,若粘度過小,則會降低油膜支撐能力,增加磨損。
③ 粘度是工藝計算的主要參數,計算流體在管線中壓力損失時所應用的雷諾數,必須從絕對粘度的數據算出。
④ 油品粘度隨潤滑油餾程和精制深度而不同,餾程增高粘度增加,精制加深油品粘度降低,在生產上可以從粘度的變化,判斷潤滑油的精制深度。在油品使用中可以從粘度的變化來判斷油品在使用過程中的變質情況。
⑤ 對于流體潤滑來說,油的粘度與磨擦系數有關,油粘度越大,磨擦系數也越大,同時油的粘度對于保證良好的密封作用和必要的冷卻作用,均是正確的選擇的因素。
⑥ 潤滑性能
使用潤滑劑的目的,就是在于磨擦付接觸面之間降低磨擦和磨損以達到延長設備壽命和提高加工精度的目的,因此潤滑性能為油品各種性能的綜合表現,從直接意義來說,油品的潤滑性能包括油性,粘性和磨擦系數。
油性是潤滑油在金屬表面的吸附能力,油中的極性分子通過吸附作用而形成一層垂直定向排列的油膜,厚度可達0.0009-.00011毫米,這層吸附油膜的強度取決于這些極性分子的化學結構,油性優良的油品,一般均有較低的磨擦系數。
粘性是當外力作用下,由于液體的內磨擦力作用,而使其分子間的移動出現的一種粘性或阻滯現象。足夠厚度的潤滑油膜是保證液體潤滑的先決條件,一般說來,粘度增加時,油膜強度和潤滑能力會有一定程度的提高。
評定潤滑性能的方法,在試驗室是比較常用的,業四球試驗和共用四個直徑為12.7mm的鋼球,其中三個風球用卡環夾緊在底盤平面上,另一個鋼球固定在夾筒內,其位置在三球之上,盛上用稈上的負荷來調整到800kg,鋼球間磨擦力可用專門儀器測量,根據球的磨損情況來評定油的潤滑性能,其表示的方法如下:
PBC(過去稱為PK)最大無卡咬負荷,代表油膜強度(kg)
PD燒結負荷:使鋼球發生燒結的最低負荷(kg)。表示潤滑劑的極限工作能力。
IMI:綜合磨損值,是潤滑劑抗極壓力的一個指標,又稱綜合磨損指數,平均赫芝負荷,負荷磨損指數。
它們的具體測定方法為SY2665。
此外,還可以根據具體油品的要求,測定保種負荷和運轉時間下的磨跡直徑(DK)。
第二節 凝點和傾點
凝點和傾點: 凝點是指在規定的冷卻條件下油品停止流動的最高溫度。傾點是在規定的冷卻條件下油品能維持流動的最低溫度。一般傾點比凝點高1-3℃,凝點比啟動溫度低
10℃左右,傾點更能代表低溫流動性。
潤滑油的凝點是指在規定的試驗條件下,盛于試管內的試油冷卻并傾斜45度經過一分鐘后,油面不能移動時的最高溫度。
油品在低溫時喪失流動性有兩個原因:一是油品在低溫時粘度增大,當粘度增大到一定程度,油品便喪失流動性,另一是由于溶解在油品內的石蠟結晶所引起,因為油品冷卻到了一臨界溫度時,石蠟開始形成小結晶體,繼續冷卻,析出石蠟的現象加劇,蠟的結晶逐漸聚合成石蠟結晶網絡,并吸住液體,最后全部控制和包圍液相,使油喪失流動性。
凝點受測定時的條件局限性很大,特別是殘渣油,受測定的方法和條件而所得結果不相同,所以在測定凝點時,必須嚴格控制熱處理溫度,冷卻溫度以及冷劑的溫度等。
所謂熱處理溫度是指油品在測凝點時加熱到某一溫度,然后再按規定的冷卻速度冷到某一溫度的過程,提高熱處理溫度,含蠟油品的凝點會升高到某一最大限度,然后開始下降,當熱處理到某一適宜溫度時,凝點即具有一最小值,這是由于在加熱時油中的石蠟晶體起了變化,因而在油品冷卻時,石蠟改變了開始結晶溫度,結晶體形狀和晶體形成石英鐘蠟網絡的能力。特別是當油品中膠狀物質含水量量多時,經熱處理后,膠狀物質會阻止溶化的石蠟結晶而使油品的凝點降低。
冷卻速度太快,會使油品的凝點偏低,因為在快冷時,隨著油品粘度的增大,使晶體的增長受阻,在蠟的晶體尚未形成結晶網絡前,油品溫度就降低所改。
凝點對于潤滑油使用中的意義:
① 凝點可以用作潤滑油低溫性質參考指標,例如使用在發動機中潤滑油的凝點應比起動溫度低10℃左右。但是即使溫度高于凝點也不一定就能泵送,這也取決于油低溫粘度,對于不含蠟的油來說,粘度增大而使油品凝住不流動的范圍在2*10-3*10厘斯。但是,實際上遠低于此值時油品已經喪失了流動性或泵送性,對于含有微量石蠟的油來說,當溫度低于油品或高于凝點時,有時由于潤滑管路中有細濾網等原因,也會使油無法流通。
② 凝點對于含蠟的油品,也是值計石蠟的含量的方法之一。由于含有少量石蠟就會使油的凝點上升很大,例如油中加入0.1%石蠟,凝點便會升高9-12℃,因此當二種不同凝點的油品相互混合時,凝點不是可加的,而是偏向凝點高的油品,這點應在具體摻合油品時注意,凝點的測定方法為GVB510,傾點(GB3535≈IS03016)更能代表潤滑油的低溫性能,今后各類潤滑油將用傾點代替凝點,傾點通常比凝點高1-3℃。
第三節 酸值
潤滑油的酸值是中和1克油品中的酸性物質所需的氫氧化鉀毫克數,酸值是油中所含有機酸和無機酸的總值。但在大多數的情況下,油中所含的有機酸主要為環烷酸,但是對于貯存和使用過程的潤滑油來說,會產生因氧化變質而生成的酸性產物,酸值不同于酸度,酸度是用于燃料的,為中和100毫克試樣所需KOH的毫克數。
酸值、堿值和中和值: 酸值是表示潤滑油中含有酸性物質的指標,單位是mgKOH/g。酸值分強酸值和弱酸值兩種,兩者合并即為總酸值(簡稱TAN)。我們通常所說的"酸值",實際上是 指"總酸值(TAN)"。 堿值是表示潤滑油中堿性物質含量的指標,單位是mgKOH/g。堿值亦分強堿值和弱堿值兩種,兩者合并即為總堿值(簡稱TBN)。我們通常所說的"堿值"實際上是 指"總堿值(TBN)"。 中和值實際上包括了總酸值和總堿值。但是,除了另有注明,一般所說的"中 和值",實際上僅是指"總酸值",其單位也是mgKOH/g。
酸值對于油品使用中的意義:
① 根據酸值的大小,判斷油品中所含酸性物質的含量,酸值愈高,在油品中所含的酸性物質就愈多,這是油品氧化變質的指標之一,但對于新油來說,這是判斷油品精制程度的方法,因為隨著精制深度的提高而酸值降低。
② 根據酸值可推斷油品金屬腐蝕性質,因為溶于油中的低分子有機酸與金屬接觸,對金屬的腐蝕作用很顯著,呈有機酸與金屬作用時,會生成金屬鹽或皂,加速油品的老化變質,并降低其抗乳化能力。
③ 由氧化變質所生成的酸性物質,與金屬生成的皂類沉淀物或其他氧化產物的沉淀物易堵塞潤滑系統的管路和閥門。因此,對于使用中的潤滑油,經常測定其酸值對于機器設備的正常運轉是很不幫助的,潤滑油酸值按GB264方法測定。
第四節 閃 點
)閃點: 閃點是表示油品蒸發性和安全性的一項指標。油品的餾分越輕,蒸發性越大,
其閃點也越低。反之,油品的餾分越重,蒸發性越小,其閃點也越高。油品的危險等
級是根據閃點劃分的,(液體化學品)閃點(閉口)在61℃以下為易燃品。在油品的儲運過程中嚴禁將油品加熱到它的閃點溫度。在粘度相同的情況下,閃點越高越好。因此,用戶在選用潤滑油時應根據使用溫度和潤滑油的工作條件進行選擇。一般認為,閃點比使用溫度高20~30℃,即可安全使用。閃點對應用也有重要意義,若內燃機油閃點明顯降低,則表示已受燃料油稀釋;若變壓器油與汽輪機油閃點明顯降低,則表示已變質。
在現定條件下加熱潤滑油,隨油溫升高油蒸汽的濃度也相應增加,當油蒸汽含量達到可燃濃度,把火焰拿近出現閃光時的最低溫度稱作油品的閃點。
閃點分閉口和開口兩種型式,通常開口閃點比閉口閃點的數值高,因為開口閃點測定時所形成的油蒸汽會擴散到空氣中,而損失了一部門油蒸汽,閉口閃點適用于于蒸發性較大的輕質石油產品,因為這些輕質油品在用開口法測定時,所形成的蒸氣向四周擴散,造成閃點值偏高,開口閃點適用于多數潤滑油及重持油,尤其是在非密閉機器和溫度不高的條件下使用的油品。
有些潤滑油的指標中,規定了開口閃點之差值,檢查潤滑油餾份的寬窄程度和是否摻入輕質組份。
一般,油品蒸汽壓高,餾分組成輕者,油品的閃點值愈低,反之,餾份組成愈重的油品它的閃點便愈高。
閃點對于油品使用的意義:
① 閉口閃點通常作為油品的一個安全指標,閉口閃點低,表現油中有較多的輕質成份,容易揮發起火,應在貯存運輸和使用中加以注意,開口閃光除了作為鑒定油品發生火災的危險性之外,也可以作判斷潤滑油的蒸發性,開口閃點低的油,在高溫下蒸發損失多,粘度增大,影響正常的潤滑。
② 同時測定潤滑油的開閉口閃點,可以檢查油品中是否含有低沸點組份,以便及時作出檢查和采取措施。
③ 閃點與燃點,自然點不同,燃點是指油蒸汽與空氣所形成的混合氣體,當與火焰接觸時,連續閃5s以上的溫度,自然點則是指無須與火焰接觸即能自行燃燒的溫度,油品的燃點比閃點高,重質油品一般高20-30℃。
④ 閃點也是油蒸汽與空氣混合后形成可爆炸混合氣體的微小爆炸的溫度,而油品的溫度不一定高于閃點才有著火的危險,當溫度低于閃點時這一危險也已經存在,例如變壓器油的使用溫度正比閃點低20℃,閉口閃點用GB261方法測定,開口閃點用GB267方法測定,GB3536(≈IS2592)克利夫蘭開口杯法,適用于出口潤滑油。
第五節 氧化安定性:
潤滑油的氧化安定性是一個很重要的指標,因為油品在使用中變質的主要原因是氧化。潤滑油在使用和貯存過程中,與空氣中的氧氣接觸,在一定條件下,便會氧化變質生成羧酸,、膠質、瀝青等氧化產物,這些氧化產物溶解或分散在油中,便會使油中的顏色變暗,粘度增加,酸性增大,產生沉淀等。
氧化安定性說明潤滑油的抗老化性能,一些使用壽命較長的工業潤滑油
都有此項指標要求,因而成為這些種類油品要求的一個特殊性能。測定油品氧化
安定性的方法很多,基本上都是一定量的油品在有空氣(或氧氣)及金屬催化劑的存在下,在一定溫度下氧化一定時間,然后測定油品的酸值、粘度變化及沉淀物的生成情況。一切潤滑油都依其化學組成和所處外界條件的不同,而具有不同的自動氧化傾向。隨使用過程而發生氧化作用,因而逐漸生成一些醛、酮、酸類和膠質、瀝青質等物質,氧化安定性則是抑制上述不利于油品使用的物質生成的 性能。
潤滑油的氧化深度與四個因素有關,即潤滑油化學組成,氧化溫度,氧化時間,金屬和其它物質的催化作用,其中尤以溫度的影響最突出,在常溫下,潤滑油可以保持5年之多,其性質也不會有什么變化。但當處在100℃以上溫度時,則氧化很快,生成多量的氧化產物,例如在11℃時,每1克潤滑油吸收5毫克氧所需的時間為500小時,在150℃時,只要5小時,在250℃時,則只需25分鐘。
潤滑油氧化安定性測定方法很多,這是因為潤滑油的很用條件差別很大,所以各種油品均有相適應的氧化試驗方法。
① SY2652方法:是在銅絲催化劑,于125℃通入氧化8小時,然后測定氧化后油品中的沉淀和酸值(還包括可以測定氧化產生的小溶性酸的試驗方法)此方法適用于變壓器油、汽輪機油、壓縮機油、液壓油等。
② IP306和IP280氧化方法,前者適用基礎油氧化試驗,后者適用于評定添加劑的潤滑油氧化性能,這兩種方法我國均已建立,即將標準化。
③ ASTMD2272是利用旋轉氧彈,于150℃溫度下,用銅絲作催化劑,觀察氧彈內氧氣由于被潤滑油吸收壓力下降的時間,按分鐘計算,此法適用于同一基礎油的氧化安定性評定,其優點是時間短,有一定使用范圍。
④ SY2680(即ASTM STMD90)是在銅鐵催化劑和水的存在下,于95℃通入氧氣氧化劑到出現規定的酸值(一般為2.0mgkou/克)時為止,時間較長的為優質潤滑油,一般均要求1000小時以上,有些油品可長達3000小時,本方法原來測定汽輪機油的抗氧化安定性,現在已擴展到液壓油等各種工業潤滑油。本方法缺點在于氧化時間太長,幫作為一般測定,特別是對于同一種原油的潤滑油,可以用旋轉氧彈來初評。
潤滑油的氧化安定性在使用中的意義
① 迄今為止潤滑油的氧化安定性測定方法雖然不能正確地反映潤滑油的使用性能和變質規律,潤滑油的氧化安定性測定結果與實際應用或各種摸擬評定之間有時有較大的出入,但是人們仍用來判斷潤滑油在使用中的氧化傾向,使用年限和使用價值。
② 對于氧化后酸值增大的油品,則應監視氧化后油品對于機器設備的腐蝕問題很問題,酸性物質反過來又會加速油品的變質,加深設備的腐蝕程度和縮短機器的使用壽命。對于絕緣油,這種酸性物質能使浸入油中的絕緣介質破壞,發生安全事故。此外,這種酸性物質在正常溫度下,不溶于油中,會在輸油管,冷卻器、過濾器等處沉淀析出來,當有水存在時會生成乳液,使油變質。
③ 氧化后油品的沉淀顯著增加,會加深油的色澤,增大粘度,阻止散熱,影響正常運行。例如在汽輪機油系統中,會在油冷卻等溫度較低處,析出沉淀,不但影響傳熱,還會堵塞油路,使運行不正常,沉淀物對于變壓器油,則會堵塞線圈冷卻循環,造成局部過熱,燒壞線圈。對于發動機用油,則會明顯地在活塞和活塞環等接觸高溫處生成積炭和膠膜,使活塞環失去彈性,嚴重影響發動機工作,有時此種沉淀物會堵塞濾清器和輸入管道,影響正常供油,對于空氣壓縮機,則沉淀等氧化生成物,會在排氣管道上聚積,嚴重時會發生爆炸等安全事故。
④ 殘存在油箱中的氧化變質后的油品,須在換油時完全清除干凈,因為油品中的氧化安定性,是一個加速反應過程,只要有少量(5-10%)舊油混入新油中去,便會大大降低油品的氧化安定性。
第六節 潤滑油的腐蝕度
潤滑油的腐蝕度是指潤滑油中含有的腐蝕性物質和在試驗條件下產生的氧化物對金屬所引起的腐蝕程度。
各種潤滑油均勻不應腐蝕金屬零件,這是潤滑油必須具備的重要的品質之一。
引起潤滑油腐蝕金屬的主要原因有:
① 對于精制深度不夠的油品,仍會含有一定活性的含硫化合物,會對金屬特別是銅等有色金屬起腐蝕作用,另外,也會含有其它酸性腐蝕物質如高分子有機酸等,也能引起腐蝕。
② 潤滑油中如含有水份,還會使金屬通過金屬氧化物的水化物而形成腐蝕或銹蝕。
③ 潤滑油在使用過程中氧化變質,生成了高分子有機酸,有時還可能產生低分子水溶性有機酸。
④ 在內燃機中,若使用含硫量較高的燃料,硫的氧化物SO2和SO3若混入潤滑油,以及加回工鉛的汽油,燃燒時熱解生成的誤氫酸,均會加速潤滑油的腐蝕程度。
因此,抗腐蝕性好的潤滑油首先應具有良好的抗氧化安定性。
評定潤滑油在一般條件下腐蝕性的方法,在我國通常用的有SY2620,是一塊規定牌號和尺寸并經磨光,洗滌的金屬片,在規定溫度下保持一定時間(常用的條件是100℃三小時),用肉眼觀察金屬片的變色情況,所用的金屬片為各種鋼片,銅片,可以根據油的種類和使用情況加以選定,此外,溫度和時間也可以加以改變。
評定潤滑油在特定條件下的腐蝕性,如各種發動機油,汽輪機油,液壓油,齒輪油等,均有相應的評定測試方法。例如潤滑油液相銹蝕測定SY2674(ASTMD665),SY2620銅片腐蝕測定法,ASTMDBO銅片腐蝕測定法,SY2680內燃機油氧化安定性測定法用來測定發動機油對銅、鉛、鐵等金屬片的腐蝕和氧化性能。
測定潤滑油腐蝕性在使用中的意義
① 對于添加劑潤滑油酸值已不能予測潤滑油對于金屬腐蝕的情況,故必須在特定條件下,測定潤滑油的腐蝕性能。
② 對于各種發動機潤滑油和壓縮機油對機械零件特別是軸瓦的腐蝕問題,往往會嚴重影響其抗磨性能,故有必要預測潤滑油抗腐蝕的能力,以保證機械零件,尤其是曲軸連桿的軸承和軸瓦,不至于在使用過程中被腐蝕破壞,發生各種磨損事故。
第七節 殘炭
潤滑油的殘炭,是油在不通入空氣的條件下,加熱使其蒸發,分散和淡化,排出燃燒的氣體后,所殘留的焦黑色殘留物,用重要百分數表示。
形成殘炭的主要物質是油品中的瀝青質,膠質和多環芳烴,故潤滑油的殘炭,說明潤滑油的精制深度,同時,也說明潤滑油在熱氧化條件下的生焦程度。
測定殘炭的方法有GB268-和SY2611-77二種方法,前者即通常所說的康氏法殘炭,是用煤氣噴燈加熱后測定的殘炭。后者即為電爐法殘炭,將試樣盛入帶毛細帶的特殊坩堝中,在規定時間內加熱蒸發分解所測得的黑色焦狀產物,必須注意這二個方法所測出的殘炭是相等的。
殘炭在油品使用中的意義:
① 潤滑油殘炭是一個檢查指標,它相對表示潤滑油的精制程度。
② 對于壓縮機來說,潤滑油的殘炭對于機器的正常使用有重要意義,潤滑油積炭多會引起管路堵塞,加速機件磨損,嚴重時會引起汽缸爆炸。
③ 近年來的工作證明(特別是含添加劑油)發動機內活塞頂部的積炭厚度完全取決于發動機的設計和結構。所以殘炭值不能用來判斷發動機的積炭傾向。但是潤滑油的殘炭仍作為許多潤滑油的質量指標。
第八節 灰份
油品在規定條件下,燃燒后,所剩的不燃物質,稱為灰份,以百分數表示。
基礎油的灰份一般均很低,含量只有萬分之幾或十萬分之幾。通常質膠質和酸性組份含量高的油品灰份較多,因為灰份一般是有機酸的金屬鹽含量的一個標志,例如環烷酸的鈣鹽、鎂鹽、鈉鹽等所形成的灰份,在重油的灰份中,這是堿金屬的灰份中,可占灰份總的20-30%。
近二十年來,由于在油中廣泛使用添加劑,特別是加有添加,有高灰份添加劑的油的灰份往往用作用添加劑含量多少的一個標志,而在油品規格中規定了油的灰份的最低值,以保證油品的質量。
灰份在油品中的使用意義:
① 灰份可作為油品精制是否正常使用的指標,如白土處理不正常,或酸洗脫渣不干凈,使油中殘存各種皂類,均會使灰分偏大。
② 潤滑油中灰份過大,會使發動機零件上生成緊密和堅硬的積炭,對于正常的積炭是不利的。
③ 對于柴油和燃料油中的灰份,會增加汽缸套和活塞環的磨損量,對于蒸汽過熱器、節油器、空氣預熱器、則會由于灰份積聚而降低熱效率,使設備提前損壞,灰份用GB508灼燒法和GB2433硫酸鹽法,后者的灰份值比前者大20%。
第九節 水溶性酸和堿
潤滑油的水溶性酸和堿是一個定性的指標,它是指加入呈中性反應的蒸餾水(同體積),從油中溶于水內的酸和堿,分別用指示劑顯示,故有時又稱作反應。
由于油品在加工和貯存過程中,有時會殘留或污染極微量的溶于水中酸或堿,例如碳酸、酸性硫酸酯、苛性鈉等,此外如變壓器油在使用過程中也會產生水溶性酸,這些極微量的水溶性酸堿,要比油溶性酸更活躍,更富有腐蝕性,所以成了一個比較重要的定性指標。
這個指標對于油品的使用意義
① 水溶性酸和堿,對于經過酸洗和堿中的油品特別適用,因為此類油品易被微量酸和堿污染,其后來便函是油品在貯存和使用時,能腐蝕金屬構件,在變壓器油中的水溶性酸,對于絕緣材料(如纖維質等)有較大的腐蝕,使之脆裂,破壞絕緣等。
② 油品中的水溶性酸和堿加速油品老化,水溶性酸或堿用GB259方法測定。
第十節 水份
經過充分精制過的潤滑油是不含水的,如有極少量的水存在于油中,就會使油品渾濁狀,這便是一般較粗糙的鑒定法,在運輸和長期的貯存過程中,在油品中會進入一些水份,水在潤滑油中的溶解度很小,在正常溫度下不超過0.01%,介溫度升高時會多溶解一些,把這些為數極少的水份從油中除去是很困難的。
5)水分: 水分是指潤滑油中含水量的百分數,通常是重量百分數。水分小于0.03%認為是痕跡。潤滑油中水分的存在,會使潤滑油油膜強度降低;產生泡沫使油品乳化;加速有機酸對金屬的腐蝕作用,銹蝕設備;使添加劑分解產生沉渣;降低絕緣 性能。總之,潤滑油中水分越少越好。
測定水份的方法為GB260,即在油中加入一定溶解,經加熱回流冷凝,在另一冷凝器接受器內觀察分出的水量,以百分之十。
水份對于油品使用的意義:
① 潤滑油中的有水存在是不好的,它能使金屬腐蝕,減弱潤滑能力,使機械另件磨損加大。
② 潤滑油中有水,也會加速油品的老化變質。
③ 水份對于冷凍機油和變壓器油是很關鍵的指標,這些油品必須高度干燥脫水,才能保證在機器內部安全運行,故一直是油品的必須檢驗項目,但是,近年來已被介電強度所代替,微量水可以從絕緣強度降低而反映出來。
④ 油品含水時,有時會促進潤滑油乳化生成沉淀層或乳化層,也會發生泡沫,降低油品的正常潤滑能力。
輸油管道有哪些?
原油和成品油的運輸方式主要是管道輸送,其次有鐵路、公路和水運,它們有各自的特點及適用范圍。管道運輸具有獨特的優點:(1)運輸量大(表8-3);(2)運費低、能耗少;(3)輸油管道埋在地下,受氣候影響小、安全可靠;(4)原油的損耗率低,對環境污染小;(5)建設投資少、占地面積小。管道輸送適用于大量、單向、定點運輸,但不如車、船輸送靈活。
管道的輸油量
一、管道分類及管材輸油管道是油品收發、輸轉的主要設備。油、氣田內部連接油、氣井與計量站、聯合站的集輸管道以及煉油廠和油庫的管道屬于企業內部輸油管道。這些管道一般較短,不形成獨立的經營系統。將油田合格原油送至煉油廠、碼頭或鐵路轉運站的管道屬于長距離輸油管道,也稱干線輸油管道。這些管道管徑較大,有各種輔助配套設備,是獨立的經營系統,長度可達數千公里。目前最大的原油管道直徑達1220mm。管道及其附件的正確選擇、合理使用和調度、及時維修和養護,直接關系到系統的正常運行。
按輸送的介質,管道可分為原油管道、天然氣管道和成品油管道。
按設計壓力,管道分為真空管道、低壓管道、中壓管道、高壓管道和超高壓管道。泵吸入口用真空管道;油庫大多為低壓管道;煉油廠反應塔出口管道大多為中壓管道和高壓管道,而油井出口管道大多為超高壓管道。
按材質,管道分金屬管道和非金屬管道。金屬管道規格多、強度高。油庫管道主要是碳素鋼管道和鑄鐵管道。在卸油碼頭及汽車收發油場所常用耐腐蝕、耐油的橡膠管。
無縫鋼管沒有接縫、強度高、規格多,在油庫中應用最為廣泛。輸送腐蝕性強或高溫介質時,可采用不銹鋼、耐酸鋼或者耐熱鋼無縫鋼管。對縫焊接鋼管用在小直徑低壓管道上;螺旋焊接鋼管常用于低壓大直徑管道。鋼管的規格一般用“φ外徑×壁厚”表示。
普通鑄鐵管一般用灰口鑄鐵鑄造,耐腐蝕性好,但質脆、不抗沖擊,常用于給排水、消防和冷卻水系統中。硅鐵管常用于耐酸管道中,其規格以公稱直徑表示。
油庫常用的膠管有耐油夾布膠管、耐油螺旋膠管及耐油鋼絲膠管,這些膠管均由丁腈橡膠制成。耐油夾布膠管用于低壓輸油;耐油螺旋膠管可作壓力輸送和吸入管用;耐油鋼絲膠管比螺旋膠管輕、耐壓高。
管道的主要技術參數有公稱直徑、公稱壓力、試驗壓力和工作壓力。
公稱直徑是為了設計、制造、安裝和維修方便而規定的一種標準直徑。公稱直徑的數值既不是管子的內徑,也不是管子的外徑,是與管子內徑接近的整數。
公稱壓力是為了設計、制造和使用方便規定的一種名義壓力。對管道及其附件進行強度和嚴密性試驗所規定的壓力稱試驗壓力。工作壓力是管道在設計流量下所承受的壓力。
二、長距離輸油管道長距離輸油管道由輸油站與線路兩大部分組成,如圖8-19所示。
圖8-19長距離管道輸油示意圖管道沿線需設泵站給油流加壓,以克服流動阻力、提供沿管線坡度舉升油流的能量。我國原油含蠟多、凝點高,管道上還設有加熱站。每隔一定距離還要設中間截斷閥,以便發生事故或檢修時關斷。沿線還有保護地下管道免遭腐蝕的陰極保護站。為了實現全線自動化集中控制,沿線要有通信線路或信號發射與接受設備等。
長輸管道輸量越大,管徑越大,單位運費越低。當管徑、管長、設備一定時,若達不到經濟輸送量,輸送成本單價會隨著輸量的減少而增大。管徑和輸量一定時,輸送距離越遠,輸送成本單價越高。當輸送距離較大時,足夠的輸量才能使輸送成本單價降到合理水平。
輸油管道的起點輸油站稱首站,任務是接受、計量及儲存原油,加壓或加溫后向下一站輸送;沿途中間輸油站向管路提供能量;輸油管道的終點稱末站,任務是接收來油和向用戶輸轉。
輸送方式有等溫輸送和加熱輸送。加熱輸送目的在于(1)提高油的溫度來降低其粘度,減少摩阻損失;(2)保證油流溫度高于其凝固點,防止凍結事故發生。
常用輸油工藝有兩種。(1)旁接油罐輸油工藝中,油罐通過旁路連接到干線上,來油可進入泵站的輸油泵,也能同時進入油罐。各管段輸油量不等時,油罐起緩沖作用。各管段水力系統相對獨立,站間干擾小,利于運行參數調節,且操作簡單,無需高精度的自動調節系統。(2)從泵到泵輸油稱為密閉輸油工藝。中間輸油站不設緩沖油罐,上站來油直接進泵,為統一的水動力系統。這種工藝流程簡單,可充分利用上站的余壓,減少節流損失,可以基本消除中間站輕質油的蒸發損失。
三、管道附件管道附件包括各種閥門、過濾器、法蘭、彎頭、三通、大小頭、管道補償器、壓力檢測儀表及消氣器等。其中閥門種類較多,已在上節單獨介紹。
過濾器的作用是濾凈輸送油品中的機械雜質(如鐵屑、泥渣等),有效阻止雜質進入管道最低處和閥體內,防止閥門關不嚴甚至損壞閥體或阻塞管道,使油品能順利通過。過濾器一般由濾網、網架和過濾器殼體組成,分輕油過濾器和粘油過濾器兩種。過濾器常置于泵和流量計前,因為機械雜質進泵會加速泵的磨損,影響泵的正常工作;雜質進入流量計將影響其精度和壽命,甚至使其無法正常工作。金屬絲濾網會增加流動阻力。過濾器的殼體底部有排污口。必須定期清洗過濾器,以防堵塞或靜電積聚。
法蘭常用于管道連接,設在檢修時需要拆裝的地方。也能連接其他儀表和設備,但使用過多會增加泄漏可能并降低管道的彈性。法蘭由上、下法蘭、墊片及螺栓螺母組成,各部件均為標準件。連接件必須有良好的密封性能,因此法蘭上均加工有密封面。墊片是半塑性材料,受載能發生變形,密封微小不平整處,阻止流體泄漏。
彎頭在管道安裝中用量很大,分為無縫彎頭、沖壓焊接彎頭和焊接彎頭三種,其中彎曲半徑等于1.5倍公稱直徑的無縫彎頭最為常用。常根據公稱直徑、彎曲半徑及公稱壓力選用彎頭。
三通用于從主管上接出支管,因為在主管上開孔直接焊接支管會增加流動阻力。三通分為等徑三通和不等徑三通。
大小頭主要用于變徑管道上,又稱變徑管,有同心和偏心兩種型式。泵的出入口管段大多采用同心大小頭。
最常用的彈簧管壓力表由彈簧管、齒輪傳動機構、指示機構和外殼等幾部分組成。應根據工藝過程對壓力測量的要求、被測介質的性質、現場環境等,選擇壓力表的種類、型號、量程和精度。為保證彈性元件在安全范圍內可靠工作,壓力表量程必須留有足夠余地。
四、管道連接及支架最常見的管道連接方法是法蘭連接和焊接。法蘭連接結合強度高、拆裝方便,在石油化工管道中應用廣泛。法蘭不得埋入地下,不能裝在樓板、墻壁或套管內。焊接是管道工程中最重要的連接方法。焊口強度高、嚴密、不需要配件、成本低。焊接用于無需拆卸的場合。
管道支座對管道起固定、導向和承托作用,分為固定支架和活動支架,活動支架又包括滑動支架、導向支架和吊架等。固定支架是為了均勻分配管道熱膨脹量而設置的,適用于室內不保溫管道。當溫度變化引起管道膨脹收縮時,滑動支架允許管子滑動。低滑動支架適用于不保溫管道;保溫管道一般采用高滑動支架。導向支架可保證管道在支架上滑動時不偏離其軸線。
五、管道熱應力及其補償物體有熱脹冷縮的性質,管道也不例外。如果溫度變化時管道不受外界的限制,可以自由伸縮,管道中不會產生熱應力。如果管道受到約束,溫度變化時管道不能自由膨脹或冷縮,管道中將產生應力,稱之為熱應力。管道的工作溫度高于安裝溫度時,熱應力為壓應力,反之為拉應力。管道設計要考慮有效消除這種熱應力,否則可能會拉裂管道或支座,影響正常生產。消除管道熱應力的唯一方法是消除約束,因為溫差不可避免。完全消除約束不現實,但能用補償器進行部分補償。
溫度變化時,彎曲管道自身會產生一定的彈性變形,不會產生較大的熱應力和管道軸向推力,能有效防止管道及支架因受熱而發生破壞。這種借管道自身的彈性變形來吸收熱變形量的方法稱為自然補償法。其彎曲形狀如圖8-20所示。油庫管道通常采用自體補償。
圖8-20自然補償器
管道的熱膨脹量較大時,自然補償有難度,常常采用人工補償法。人工補償器有Π形補償器、波紋管補償器及填料式補償器等。Π形補償器的補償能力大、使用范圍廣、作用在固定支架上的軸向推力小、制造簡單、使用維護方便,但其流體阻力較大,如圖8-21所示。
圖8-21Π型補償器
波紋管補償器包括多個壓制的波紋。其結構簡單、嚴密、體積小,適于空間受限制處。
填料式補償器由管體和滑動套筒組成,并用填料保持伸縮時的密封。它體積小、伸縮性好,但不夠嚴密,要定期更換填料。當管道支座發生沉陷時,還有被卡住的危險。
近年來,金屬軟管作為補償器在油庫中得到了廣泛應用。其補償量大、占地面積小,在大管道中完全取代了Π形補償器。目前在油罐進出油短管和浮碼頭管道上應用較多,可以消除油罐基礎沉降的影響,防止因水位變化而造成的管線拉裂事故。
六、管道敷設管道敷設有地上管道敷設、管溝敷設和埋地敷設三種方式。
地上敷設是將管道放置在地面的管墩或管架上。其特點是直觀、投資省、易檢修、腐蝕小,但會妨礙庫區美觀與交通。
管溝敷設是將管道放在磚、水泥砌成的管溝里,溝內有管架、溝上蓋有水泥板。管溝敷設美觀、受熱應力影響小,但腐蝕較大、維修保養不太方便,還易積聚水與油氣,引起事故。
埋地敷設是將嚴格防腐處理過的管道埋入土壤中。埋地敷設可基本消除熱應力的影響,腐蝕比管溝小,一般無需維修保養,但防腐要求高、費用高。一旦防腐層破壞,會產生電化學腐蝕。滲漏事故不易發現和彌補。
一般根據輸送介質、環境與現場條件確定管道敷設形式。目前油庫管道一般采用地上敷設,橫穿庫內道路時采用管溝敷設,長輸管道大多埋地敷設。圖8-22為正在敷設長輸管道。
圖8-22長輸管道敷設
油庫內管道一般按一定方位整齊排列、橫平豎直,盡可能避免交叉并保持一定間距。穿越墻壁時,應采取穿墻套管保護,使管道和墻壁互不影響。為了便于排凈管道內的油品,管道應向泵房方向保持一定順坡。輸送易凝油品的管道應采取防凝措施,保溫層外要有良好的防水層。
埋地輸油管道的管頂距地面在耕種區不應小于0.8m,在其他地段不應小于0.5m。管道與鐵路或道路平行時,其凸出部分距道路應大于3.5m,距道路肩應1m以上。管道穿越鐵路或公路時,交角不宜小于60°,并應敷設在涵洞或套管內。套管的兩端應伸出基邊坡2m以上,路邊有排水溝時,應伸出溝邊1m以上。套管頂距鐵路軌面不應小于0.8m,距公路路面不應小于0.6m。管道跨越行駛蒸汽機車和內燃機車的鐵路時,軌面以上的凈空高度不應小于5.5m。管道跨越公路時,路面以上的凈空高度不應小于4.5m。管架立柱邊緣距鐵路不應小于3m,距公路不應小于1m。管道的穿越、跨越段上,不得裝設閥門、波紋管或套筒補償器、法蘭、螺紋接頭等附件。管道一般應采用焊接,特殊需要也可采用法蘭連接。
七、管道的防腐、伴熱與保溫1.管道的防腐防腐是為了延長管道的壽命。管道敷設方式不同,防腐要求也不盡相同。
對于不需保溫的地上管道,管道外壁除銹后涂兩道紅丹漆,再刷兩三道醇酸磁漆即可。如需保溫,加一層玻璃布或鍍鋅鐵皮后,外面再刷兩遍醇酸磁漆。管溝管道極易腐蝕,經除銹、紅丹漆打底后,可刷環氧樹脂漆。埋地管道應根據土壤的電阻率采用不同等級的防腐絕緣或陰極保護,也可采用犧牲陽極的電化學保護措施。埋地管道防腐過去常采用三油兩布甚至四油三布(油指瀝青,布指玻璃布),由于工藝復雜、成本高,逐漸被聚乙烯防腐膠帶代替。除銹后一道底漆,再扎內帶和外帶即可。
為了便于識別與管理,各種管道應按表8-4涂刷成不同的顏色。
油庫工藝管道及設備刷漆規定
工藝管道儲運設備介質名稱顏色設備名稱顏色輕油銀白色保溫油罐中灰色重油黑色不保溫油罐銀白色水深綠色機泵銀白色蒸汽紅色鑄鋼閥門橘黃色(手輪)消防泡沫混合液中紅色鑄鐵閥門紅色(手輪)2.管道的伴熱對于粘度大、易凝結的油品(如潤滑油、重油等)都需要加熱輸送。為了減少輸送過程中的熱損失,除進行管道保溫外,有時還需逐段對管道予以伴熱。
蒸汽伴熱管道鋪設應注意:(1)伴熱蒸汽應從供汽主線上方引下,保持蒸汽壓力穩定。(2)將伴熱管和輸油管緊貼在一起捆牢,外加保溫層。(3)伴熱管尾端應在低點通過疏水器以便排除冷凝水。(4)伴熱盡量不要和輸油管道掃線蒸汽共用汽源,以免掃線不嚴或忘記關閥使油品竄入伴熱管,凍凝管道;必須合用時,掃線閥與油管之間必須裝單向閥。(5)由于管內介質存在溫差,伴熱管應在適當距離設置補償管。
3.管道的保溫加熱輸送的油品管道需要保溫,蒸汽管、水管也要保溫。由里到外,管道保溫層依次是防腐層、保溫層、防潮層和保護層。防腐層是在管壁外涂刷一層瀝青底漆或兩遍紅丹漆,以避免管道外壁的氧化腐蝕。保溫層是用玻璃布、泡沫石棉或海泡石等導熱性能低的材料,制成一定形狀包于管子或設備外部,厚度視管徑大小和介質溫度而定。防潮層是用瀝青玻璃布纏繞于保溫層外面,防止雨雪浸入保溫層。最外面是保護層,用0.5mm厚的鍍鋅鐵皮或玻璃布纏繞、石棉水泥抹面。應防止人為損壞,延長保溫層壽命。
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