朱華
(新疆油田公司石西油田作業區,新疆 克拉瑪依 834000)
卡特彼勒G3512燃氣發動機在設備操作手冊中推薦使用的潤滑油為殼牌、美孚等進口潤滑油。為降低潤滑油的使用成本、驗證昆侖潤滑油在卡特彼勒燃氣發動機上使用效果,組織了昆侖固定式燃氣發動機油7805在卡特彼勒G3512燃氣發動機的2000小時應用試驗。
卡特彼勒G系列燃氣發動機是油田大量使用的一款發動機,原使用進口低灰分燃氣發動機潤滑油,其發動機性能參數見表1。
昆侖固定式燃氣發動機油7805是一款采用優質礦物油基礎油加入高性能添加劑調制而成燃氣發動機專用潤滑油,該產品具有優越的控制沉積物、抗氧化及抗硝化性能,具有優異的抗磨損和抗腐蝕能力,其油品典型數據見表2。
卡特彼勒G3512燃氣發動機在用油的監測項目包括理化指標分析和磨損金屬分析2方面:
(1)理化指標分析。理化指標分析包括粘度、戊烷不溶物、堿值和酸值。

表1 卡特彼勒G3512燃氣發動機性能參數
黏度:潤滑油流動性能的主要技術指標之一,可以反映潤滑油氧化或者被污染的情況。
酸值和堿值:酸值反映油中酸性物質含量的指標,酸值用于判斷油品的氧化變質程度,新油的堿值主要反映了油品中功能添加劑加入量的多少,油品在使用過程中的堿值變化反映了油品中功能添加劑的降解程度。

表2 昆侖固定式燃氣發動機油7805的質量指標和典型數據
戊烷不溶物:指在用油中不溶于正戊烷的物質,主要是指磨損金屬、粉塵雜質、積炭等固體物質,戊烷不溶物可以間接反映油品劣化的程度。
(2)磨損金屬分析。機器各主要摩擦在運行過程中都會產生磨損金屬顆粒,潤滑油中的磨損金屬顆粒會加劇摩擦副的磨損,另外還對潤滑油的氧化有催化作用,在用油中的磨損金屬含量多少是設備磨損程度的重要參考指標,因此需要對在用油進行磨損金屬分析。
(1)潤滑系統的清洗。油品在應用之前,必須對壓縮機的潤滑系統進行徹底清洗,以保證試驗油品不受污染,試驗數據真實可靠。首先應排空壓縮機內部現有的油品,然后用清洗油將系統沖洗干凈,再用應用油品對系統進行清洗,清洗1~2次。整個清洗、加油過程保證規范,避免污染物的侵入。
(2)監測樣品的采集。壓縮機組在裝入新油并循環4h后取樣2L,該樣品將作為以后數據分析的比對基準,并且該樣品應保留至試驗結束。在應用試驗周期中,在設備每運行700h后采樣一次,每次采樣量為500mL。

表3 昆侖固定式燃氣發動機油7805在用油監測結果
試驗共跟蹤2000h,整個試驗的油液監測分析包括黏度、酸值、堿值、戊烷不溶物和磨損金屬含量等項目,具體監測結果見表3。
圖1~3是在用油的黏度、戊烷不溶物、酸值和堿值更監測數據,隨設備運行時間的變化趨勢圖。

圖1 100℃黏度變化

圖2 戊烷不容物變化

圖3 酸、堿值變化
(1)2000h的應用試驗過程中,在用油的100℃運動黏度隨油品應用時間的延長平緩上升,說明油品使用過程中存在正常氧化。試驗過程中,在用油的100℃運動黏度均小于固定式燃氣發動機油參考報廢值指標要求。
(2)2000h的應用試驗過程中,在用油的戊烷不溶物數值變化平穩,說明油品中油泥等氧化產物少,試驗過程中,在用油的戊烷不溶物小于固定式燃氣發動機油參考報廢值指標要求。
(3)2000h的應用試驗過程中,在用油的堿值隨油品應用時間的延長呈下降趨勢,酸值隨油品應用時間的延長呈升高趨勢。試驗過程中,在用油的酸值增加了1.99mgKOH/g,達到了3.91mgKOH/g,小于固定式燃氣發動機油參考報廢值指標要求。在用油堿值在1500~2000h的應用試驗過程中下降明顯,為0.365mgKOH/g·100h,達到了0.96mgKOH/g。說明油品在應用過程中功能添加劑因為油品氧化和分解等原因逐漸消耗,在用油對油品氧化產生的酸性氧化物的中和能力降低,在用油品如果繼續使用可能因為在用油抑制油品的氧化能力下降,導致油品因氧化程度繼續增大影響對設備的潤滑效果,因此建議在用油品在應用2000h后根據設備工況適時更換潤滑油。
磨損金屬不僅能反應油品質量問題,更能直觀地了解機器在運行中的磨損情況。圖4是在用油中磨損金屬含量隨機器運行時間的變化趨勢圖,在設備運行2000h過程中,在用油中的鐵、鋁和銅等磨損金屬含量均小于50ug/g,說明設備磨損輕微,設備運行情況良好。

圖4 金屬元素磨損變化
昆侖固定式燃氣發動機油7805在卡特彼勒G3512燃氣發動機運行2000h后,黏度、酸值和戊烷不溶物等數據變化值均未達到固定式燃氣發動機油參考報廢值要求;燃氣發動機設備磨損輕微,設備運行平穩。綜上所述,昆侖固定式燃氣發動機油7805可以滿足卡特彼勒G3512燃氣發動機運行周期內的潤滑要求。