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润滑油评论 润滑油会导电吗?

润滑油评论2018-05-30 08:32:34


润滑油会导电吗?纯净的润滑油基本是不导电的。

那么问题来了——静电。因为绝缘体的导电性能比较差,摩擦时容易产生静电。

油品在运输、流动中会和容器以及部件摩擦产生静电,这些静电如果不及时释放,有可能会产生静电火花而引起燃烧爆炸。


对于静电的产生来说,材料的绝缘性越好,越容易产生静电。绝缘体的电导率远远小于导体。


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什么是润滑油的电导率?


对于实际运用来说,润滑油的电导率对我们有什么指导意义呢?润滑油的电导率表现了油液产生静电的难易程度,润滑油在输送、流动、使用中与材料发生摩擦,可能产生静电,而静电可能造成危害。


润滑油的电导率单位为pS/m。润滑油的电导率越低,那么润滑油的绝缘性越好,越容易产生静电。影响润滑油电导率的因素有:调配润滑油使用的基础油种类,添加剂的种类,油里含有的水分、杂质、机械杂质、金属粉末等等,都会影响润滑油的电导率。例如,纯水本身的电导率非常低,因此不导电。但是自来水会导电,因为里面含有一些金属矿物盐,酸和碱离子,因此自来水的电导率增加了。


02

润滑油会导电吗?


正常情况下,润滑油的电导率是很低的,因此可以用做绝缘油或者变压器油,虽然变压器油的作用不是润滑。尽管如此,有些情况下润滑油也可能会导电,主要和润滑油的成分(基础油,添加剂)、润滑油里含有的杂质有关。


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哪些因素影响润滑油的电导率?


1)基础油与润滑油的电导率:


润滑油使用了基础油加上添加剂调配而成,基础油的精炼程度越低,极性越强,油的导电性相对强一些。根据基础油的精制方法和精制程度,美国石油学会API把基础油分为了五类:API I类油,API II类油,API III类油,API IV类油和API V类油:


基础油种类


API I类油:极性相对较强,电导率小于10pS/m(很低)


API II类油:极性比一类油弱,电导率低于10pS/m(很低)


API III类油:如果不加入添加剂,三类油几乎没有极性,电导率很低,低于10pS/m。


API IV类油:很低,小于10pS/m。


API V类油:极性强,电导率一般高于2000pS/m。


以前,生产润滑油一般使用API I类油。在过去几年里,润滑油品逐渐从API I类油转向使用性能更好的API II类、API III类基础油,合成油的使用也在逐渐增加。与API I类油相比,II类油和III类油具有多方面的优点,例如抗氧化性能更好,使用时间更长。但是相比API I类油,这些油相对更容易产生静电。静电的危害主要是三个方面:油品储运中的安全问题,静电放电时可能局部灼烧润滑油或者部件,还有一个是引起漆膜问题。


润滑油种类:23 ℃ 时,润滑油的电导率(部分油类)




2)添加剂对润滑油电导率的影响:


除了基础油的种类,添加剂也会影响润滑油的电导率。有机金属添加剂会提高润滑油的电导率。常见的有机金属添加剂例如ZnDTP抗磨剂,在发动机油和液压油里都广泛使用,是一种多功能添加剂,可以抗磨、抗氧化、防金属腐蚀。由于ZnDTP里含有锌,对环境有影响,因此受到了限制。使用无锌型抗磨剂,润滑油的电导率相应降低,相对更容易产生静电。


3)温度对润滑油电导率的影响:


除了基础油和添加剂,温度也会影响润滑油的电导率。对于同一种润滑油,温度升高,润滑油的电导率随之升高。不过,润滑油电导率和温度之间的关系不是单纯的正比关系,不同的润滑油,在温度升高时,电导率的增加趋势不同。在温度不变的情况下,润滑油的电导率也不一定就是恒定的,润滑油里含有的水分、是否含有杂质、接触金属磨屑、添加剂的耗尽情况、润滑油的使用时间(氧化的程度)都会改变润滑油的电导率。


4)杂质对润滑油电导率的影响:


纯净的油电导率是很低的,因此常温下是绝缘的。润滑油在生产中需要往基础油里加入一些添加剂,使成品润滑油的电导率有所改变。而添加剂的类型,含有金属离子的数量导致成品润滑油的电导率有所区别。

润滑油在使用中应保持干净,如果油里含水或者含有一些金属粉末,就会明显改变润滑油的电导率。


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润滑油为什么会产生静电?


润滑油在储运、循环流动中,由于油液与周围的部件产生摩擦,因此就可能产生静电。产生的静电电压强度与润滑油的电导率和流量有关。润滑油的电导率越低(润滑油的绝缘性越好),油在循环中的油量越多、油液流动中与管壁摩擦的越剧烈,产生的静电越强。


具体来说,这些情况下,润滑油和润滑系统更容易产生静电:


· 相比API I类油调配的润滑油,API II类油和III类油调配的润滑油更容易产生静电。


· 使用的添加剂配方不含有极性添加剂,例如无锌型。


· 成品润滑油(新油或者使用过的油)的电导率低于400pS/m的情况。


· 润滑油从狭窄空间或者较细的管子里流过。


· 润滑油流速很高。


· 滤芯设计问题,导致润滑油流动中与过滤材料剧烈摩擦。


· 胶管、油路没有接地。


· 油位降得过低。


· 油里含有大量气泡。


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润滑油静电放电的危害


如果润滑油品里累积了较多电荷,就有可能产生静电放电。某些情况下甚至可能引起静电火花,带来安全隐患甚至燃烧、爆炸。一般情况下,静电放电会发生在滤芯或者油箱,放电时发出轻微的噼啪声。如果静电电压较高,可能连续几次快速发生静电。当出现大面积不同材料相接的地方,就比较容易发生静电放电。润滑油的滤芯由于使用了较多塑料,和油接触时,容易产生静电。


静电放电时产生的电火花引起的瞬时高温可能接近1000℃,如果油品本身易燃的话,这么高的温度很危险。另外,油品挥发出来的烃类混合物蒸汽如果在油箱附近达到一定浓度,也可能带来自燃的危险。汽轮机油和液压油在循环流动中也可能产生静电并放电,但是一般很快就会熄灭。


06

液压油静电和汽轮机油静电


最近几年,液压系统和汽轮机油产生静电的问题比以前多,主要的原因包括以下几个方面:


· 现在的液压油和汽轮机油、燃汽轮机油开始使用更多的API II类油和III类油,这些油的性能优于API I类油,但是电导率比I类油低。再加上汽轮机油里含有的金属有机添加剂很少,因此电导率较低,容易积累静电,可能导致漆膜问题。


· 随着设备要求的提高,相同的油箱需要对应更大的流量,油在流动中产生更多摩擦。


· 润滑油的清洁度要求越来越严格,尤其是液压油,这就要求润滑油过滤得很干净,过滤强度增加,更容易产生静电。


· 现在的设备对润滑油的清洁度要求很高,油滤得很干净,杂质更少。


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润滑油电导率的检测


某些情况需要检测油品的电导率,避免静电放电带来的危害,尤其使用、操作中涉及大批量的油品。如果静电会带来安全隐患,或者有些情况下发现不明原因的油品烧焦,油里发现来源不明的碳粒,可以对润滑油的电导率进行检测。润滑油电导率的检测标准参照ASTM D2624。


前面提到过,润滑油的电导率会随着温度升高而升高,如果在20℃时,润滑油的电导率大于400pS/m,那么油或者润滑系统就不容易遭受静电问题。如果润滑油的电导率低于400pS/m,那么相对就比较容易产生静电。


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如何预防润滑油的静电问题?


如果润滑系统容易产生静电问题,接地是消除静电的一个常用方法,但是有些情况下接地不一定就能解决问题。如果接地不能解决静电问题,下面我们介绍另外四种消除静电的方法:


1. 使用防静电滤芯,这些滤芯使用的材料能把静电及时导走,防止静电放电。


2. 在油品适用的前提下,改用电导率高一些的润滑油。但是要充分评估并避免油品换用的风险。


3. 对润滑系统里的部件材料和结合方式进行改造,改用不易产生静电的材料,或者避免静电累积的材料。


4. 在允许的前提下调整流量、油箱大小,降低油在循环流动中的摩擦。






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