徐平,鄭鵬宇,劉宇,杜剛
(1.中國石油大連潤滑油研究開發中心,遼寧大連 116032;2.中國石油華北潤滑油銷售公司,北京 100101;3.首鋼京唐公司設備部,河北唐山 063200;4.中國石油華東潤滑油銷售公司,上海 200120)
21世紀科學技術的發展迫切需要解決的問題是節約能源和保護環境。為此,新的機械設備朝著縮小體積、減輕重量、增大功率、提高效率、增加可靠性和環境友好的方向發展,它們對工業潤滑油提出了更苛刻的要求。液壓油的發展趨勢是提高產品性能的可靠性和安全性(關注密封性能和油液清潔技術),特別是滿足液壓設備制造商(OEM)提出的性能要求,降低產品的成本和發展環境友好的產品。全球液壓設備制造商(OEM)主要集中在歐美,見表1。

表1 全球液壓設備主要生產廠商(OEMs)

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鋼鐵企業幾乎所有設備都是建立在潤滑液壓的基礎之上的,2010年以前鋼企高端生產線所用無灰液壓油長期以來一直被進口無灰液壓油所壟斷,而近年來國內液壓油無論從質量上還是品種上都有長足的提高,為進一步降本增效,鋼企高端生產線用油走國產化是必由之路;科學使用液壓油和確定合理的換油期同樣可為鋼企帶來可觀效益。
在液壓設備潤滑系統中,液壓油不但作為液壓系統的傳動介質,而且還要抵抗使用環境(如高溫、高負荷、粉塵污染、水進入)等不利條件的影響,所以要求優質液壓油應具有以下基本功能:
(a)適宜的黏度和黏度指數:可提供良好的高低溫流動性,保持黏度穩定。
(b)較低的可壓縮性:優良的空氣釋放性能、優異的抗泡沫性能。
(c)優異的抗磨損性能:保護液壓泵,減少磨損產物,保護閥和過濾器。
(d)優良的抗銹蝕和腐蝕性能:防止生銹和保護有色金屬減少腐蝕。
(e)極佳的密封件和墊圈相容性:降低油品消耗,減少密封件的更換,降低成本。
(f)良好的熱穩定性:優異的抗氧化能力延長油品使用壽命,減少油泥生成,保護閥和過濾器。
(g)良好的破乳化性能:能與水快速分離。
(h)良好的過濾性能:延長過濾器的使用壽命。(i)具有保持清潔的性能,避免元件堵塞。
液壓油規格主要由原設備制造商或組織機構發布,其中有代表性的有:丹尼森HF-0、HF-1、HF-2系列;威克斯 03-401-2010、辛辛那提 P-68ISO32、P-70ISO46、P-69ISO68;德國 DIN 51524-2006;國際標準化組織ISO 11158-2009。國內外液壓油主要規格見表2。
目前,在國內鋼廠以BP HLP46為代表性的無灰抗磨液壓油采用的標準為DIN 51524。昆侖HML無灰液壓油滿足DenisonHF-0、Vickers I-286-S、M-2950-S、Cincinnatti Machine P68、P69、P70、GB 1111.1-2011 HM(高壓)、ISO 6743/4 L-HM、DIN51524(Ⅱ)、AFNORNFE48-603(HM)和 Q/SY RH2090-2003,同時被全球多家液壓泵廠認可推薦。

表2 國內外主要液壓油規格
新國標GB 11118.1-2011(高壓與普通HM)與 1994版本的主要差異見表3。

表3 新國標GB 11118.1-2011(高壓與普通HM)與1994版本的主要差異[1]

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HM抗磨液壓油發展至今,按所添加的抗磨劑可以分為兩種:一是以二烷基二硫代磷酸鋅為主劑的含鋅型抗磨液壓油,此油已有50年的歷史;一種是70年代中期發展的不含金屬鹽(無灰型)的抗磨液壓油。
對鋼與鋼的摩擦副來說,二烷基二硫代磷酸鋅是應用最廣泛的一種添加劑,它的油溶性好,能分解過氧化物,防止或減緩油品的氧化,并能在金屬表面生成保護膜起到抗腐蝕和抗磨作用。它的缺點是對含銀與銅部件的系統有腐蝕,對鍍鋅板面有腐蝕作用。不含金屬鹽的無灰型抗磨液壓油,使用的極壓抗磨劑主要是硫磷型添加劑,其氧化安定性、熱安定性、抗水解性、抗乳化性都有明顯提高。
近年來,中國石油潤滑油公司成功開發了HML46長壽命無灰液壓油,該油品采用加氫異構化基礎油,具有卓越的熱穩定性和氧化安定性,減緩油品的衰變速度,可延長油品和過濾器的更換周期,確保系統清潔無故障運行,能夠有效保護有色金屬表面不被污染,特別適用于鋼廠鍍鋅生產線,可替代BP HLP25、DTE超凡25。該油品D943氧化時間的延長不僅提高了其使用壽命,而且保證了液壓系統能夠長時間在優良狀態下運行,在滿足常規液壓油性能基礎上,本油品尤其適用于在高溫、高壓等苛刻條件下運行的大型液壓機械和高壓葉片泵、柱塞泵等對油品綜合性能要求較高的液壓設備。
昆侖無灰液壓油與進口油品的對比見表4。從表4分析結果中可以看出,國產昆侖無灰液壓油各項性能均滿足使用要求,完全可以替代進口油品。

表4 昆侖無灰液壓油與進口油品的對比

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首鋼京唐1700鍍鋅冷軋線是目前國內最為先進的生產線之一(見圖1、圖2),液壓設備原用液壓油為BP HLP46高清潔無灰液壓油。通過現場取樣、試驗室檢測、與進口無灰液壓油A產品對標、混兌試驗、經濟性評價工作等,2012年1月雙方按照替代方案使用昆侖無灰液壓油對冷軋鍍鋅線13個液壓站一次性全部換油。半年之后,京唐二冷軋及新建的三冷軋(1420電鍍錫薄板生產線)也全部采用國產昆侖無灰液壓油。迄今為止,首鋼京唐三條冷軋線潤滑系統相繼全部完成了昆侖高清潔無灰液壓油替代。
表5昆侖無灰液壓油在首鋼京唐鍍鋅線使用跟蹤可見,2000 h、4000 h在用油和6000 h在用油的主要性能未超過SH/T 0599-94L-HM液壓油換油指標要求,可以繼續使用。
歷經一年半時間,現場液壓設備使用狀況良好,冷軋生產線運行平穩。昆侖高清潔無灰液壓油性能可靠、品質穩定,開創了國產無灰液壓油產品在鋼鐵企業高端生產線上使用的新局面,實現了企業降本增效的目標。

圖1 首鋼京唐1700鍍鋅冷軋線

圖2 首鋼京唐1700鍍鋅線液壓站

表5 昆侖無灰液壓油在首鋼京唐鍍鋅線使用跟蹤
(1)昆侖無灰液壓油能夠有效保護有色金屬表面不被污染,特別適用于鋼廠鍍鋅生產線,具有卓越的熱穩定性和氧化安定性,減緩油品的衰變速度,可延長油品和過濾器的更換周期,確保系統清潔無故障運行。
(2)昆侖無灰液壓油在首鋼京唐鍍鋅設備替代BPHLP46已經實現正常運行一年半時間,設備操作平穩正常,仍可以繼續使用。
(3)國產昆侖無灰液壓油各項性能均滿足使用要求,完全可以替代進口油品。
[1]陳麗卿,王澤恩,陳惠卿,等.GB 11118.1-2011液壓油(L-HL,L-HM,L-HV,L-HS,L-HG)國家標準[S].