L-HV32低溫液壓油的研制

2019-08-31 07:42:10喬琦吉祥

石油商技 2019年4期

喬琦吉祥

中海油氣（泰州）石化有限公司

本文采用泰州石化石蠟基高壓加氫基礎油為原料，對黏度指數改進劑和復合添加劑進行了篩選，研制出L-HV32低溫液壓油。研制產品具有優異的潤滑性、剪切安定性以及卓越的低溫流動性，符合GB 11118.1—2011質量標準，可滿足低溫地區的用油需求。

隨著液壓傳動技術的不斷發展和其顯著的優點，目前液壓油的應用越來越廣泛。液壓油作為液壓系統的重要組成部分之一，在系統運轉過程中，除了實現能量的傳遞、轉換和控制外，還起著系統的潤滑、冷卻、防銹、防腐等作用。因此，當人們把液壓泵看作是液壓系統的“心臟”時，液壓油就被喻為液壓系統的“血液”[1]。液壓油質量的優劣直接影響著液壓系統的靈活性、準確性和可靠性，特別對于嚴寒地區以及特別嚴寒地區（-30 ℃以下），液壓系統工程機械、礦山機械、車輛和船舶等在野外作業時，由于環境溫度變化大，使用條件極其惡劣，因此在冬季液壓系統要求使用黏溫性能、低溫啟動性和低溫泵送性很好的液壓油。設備可以在較寬的溫度范圍內進行最佳狀態的操作，從而保證潤滑油具有足夠的潤滑性，盡可能避免干摩擦，減少磨損，確保液壓系統長時間地正常工作。

因此，低溫液壓油除了具有抗磨液壓油的性能之外，還需具有較低的傾點、較好的低溫流動性、低溫穩定性以及優異的黏溫特性，同時需具有較好的剪切安定性。為了滿足以上要求，本文以中海油氣（泰州）石化有限公司石蠟基高壓加氫潤滑油基礎油為原料，加入抗剪切性能好的黏度指數改進劑并加入相配伍的添加劑，研制出符合GB 11118.1—2011質量標準的低溫液壓油L-HV32，可滿足嚴寒地區設備用油要求。

L-HV32低溫液壓油的研制指標

按照GB 11118.1—2011中[2]液壓油產品L-HV系列的技術要求進行L-HV32低溫液壓油的研制，研制指標見表1。

根據表1研制指標，對L-HV32低溫液壓油提出了如下性能要求：

◇具有適宜的黏度和良好的黏溫性能，同時與不同功能劑有良好的配伍性，以確保低溫液壓油潤滑性，以防止液壓元件出現邊界潤滑、甚至發生干摩擦，加劇磨損。

◇具有良好的空氣釋放性、泡沫性。空氣污染是造成液壓油失效的原因，對移動設備液壓系統而言，由于油箱體積的縮小，對油品此項性能的要求更加苛刻。

◇具有較好的氧化安定性和熱穩定性。油品在高溫下運行，在鋼、銅等金屬的催化作用下，會發生氧化，生成油泥等沉積物，過度的氧化會造成油品黏度和酸值的增長，造成閥粘結、油泥堵塞和銅腐蝕等，損害液壓系統，同時使油品的壽命大大縮短。

◇具有優良的剪切安定性。對于HV、HS等液壓油產品，為了提高其黏度指數，通常加入聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯等高分子聚合物作為黏度指數改進劑，這些物質的分子鏈較長，油液流經閥的小孔及環狀縫隙時受到很大的剪切作用，往往會使高分子斷鏈、油液黏溫特性下降[3]。

表1 L-HV32低溫液壓油的研制指標

基礎油生產工藝及性質分析

本文以石蠟基餾分油為原料，考察不同原料經加氫工藝得到的加氫基礎油組分性質。再通過組成優化試驗，評選出適宜用于生產L-HV低溫抗磨液壓油的基礎油組分和方案。

基礎油生產工藝

基礎油生產工藝過程見圖1。

基礎油主要性質

以餾分油原料經加氫組合工藝分別得到1號～4號基礎油和5號～7號基礎油，理化性質分別見表2和表3。

圖1 石蠟基潤滑油加氫工藝路線

表2 石蠟基加氫基礎油性質分析Ⅰ

表3 石蠟基加氫基礎油性質分析Ⅱ

從表2、表3分析數據可知，表2中的石蠟基加氫基礎油的性質均符合指標要求，且優于表3中基礎油性質，且表2中1號、2號基礎油黏度適宜、閃點高、傾點低且蒸發損失低，基礎油的低溫流動性良好、安全性高并且不易蒸發，可選表2中1號、2號基礎油用于調合L-HV 32低溫液壓油。

添加劑配方的評選

黏度指數改進劑的選擇

黏度指數改進劑是低溫液壓油配方體系中的關鍵，它不僅影響目標產品的黏溫特性、低溫性能，還直接影響著目標產品的抗剪切性能。本文選擇烯烴共聚物類黏度指數改進劑A、聚甲基丙烯酸酯類黏度指數改進劑B、聚異丁烯類黏度指數改進劑C進行黏度指數改進劑的評定，不同黏度指數改進劑的基礎油方案及油品性質分別見表4～表6。