船用润滑油全过程污染控制研究.pdf

ANALYSIS&EVALUATION分析与评定文章编号(2023)04-0051-04DOI:2023.04.008Vo1.38,No.4Aug.2023LUBRICATINGOIL第38 卷第4期2023年8 月润滑油船用润滑油全过程污染控制研究刘享明，刘晓利，张丙辉，赵晗 胡孔超（1.中国人民解放军91315部队，辽宁大连116 0 41；2.中国人民解放军912 7 8 部队，辽宁大连116 0 41）摘要：介绍了船用润滑油全过程污染控制的内容，阐述了船用新油污染控制对策、船舶在用油污染控制对策及加换油污染控制对策，并对过程污染控制不当案例进行了分析，总结了船用润滑油全过程污染控制能够降低润滑油使用和机械设备维护成本。关键词：润滑油；船舶；污染控制中图分类号：TE626.3文献标识码：AStudy on Whole-process Pollution Control of Marine Lubricating OilsLIU Xiang-ming,LIU Xiao-li,ZHANG Bing-hui,ZHAO Han,HU Kong-chao?(1.PLA91315 Unit,Dalian,Liaoning 116041,China;2.PLA 91278 Unit,Dalian,Liaoning 116041,China)Abstract:This paper presents the whole-process pollution control of marine lubricating oils,and expounds the counter-measures on pollution control of new and in-use marine lubricating oils and lubricating oil filing and replacement.Moreo-ver,the cases of improper process pollution control are analyzed.It is concluded that the whole-process pollution controlof marine lubricating oils can reduce the use of lubricating oils and the maintenance costs of machineries.Key words:lubricating oil;marine;pollution control0引言船用润滑油是船舶设备保持正常运行状态的重要因素，例如船舶推进系统是船舶核心设备，结构复杂，设备维修成本高 1-2 ,润滑是维持该设备正常运转、减少故障率、延长使用寿命及降低维修成本的关键一环 1，而要实现维持设备运转、减少故障率、延长使用寿命及降低维修成本这一目标，船用润滑油在使用过程中的管理就显得尤为重要润滑油管理一个核心内容就是污染控制，对于船用润滑油来说，其污染控制除了一些常见的润滑油污染控制,还有一些特有的特点，例如,船舶始终处于潮湿的环境，船用润滑油就极易导致水污染，如果是航行在海洋的船舶，就不仅有淡水污染，还有海水污染。文章在总结长期从事船用润滑油管理经验和当前成熟的润滑油管理方法的基础上，探讨和分析船用润滑油全过程污染控制的对策。全过程污染控制在本文指的是船用润滑油从新油到加人设备后，再到变成废油清理出设备，这一过程的污染控制。全过程污染控制主要包括三部分：新油污染控制、在用油污染控制、加换油污染控制，其中在用油污染控制又包含在用油使用过程污染控制和在用油监测过程污染控制，之所以将在用油监测过程污染控制作为船用润滑油全过程污染控制的一环,主要是因为在用润滑油监测是船用润滑油全过程管理的一项重要内容，在用润滑油监测结果准确与否直接影响润滑油的使用过程管理策略，而在用油监测过程的污染直接影响监测结果1船用新油污染控制船用新油一般会在储存、运输及换油三个环节发生污染，主要是水和灰尘侵人而产生的侵人污染 3（1）新油在储存过程中污染控制对策最好选择室内存放，确保室内存放环境保持干燥洁净。如果潮湿的空气进人油桶内会形成冷凝水，产生水污染，特别是在船上储存时，船上湿度大，要确保储油装置密封良好；灰尘含量大的空气，进人油桶会产生灰尘污染。只能选择室外存放时 4，最好用防雨布搭棚遮盖，若没有条件搭棚只能露天存放时，油桶不要垂ANALYSIS&EVALUATION分析与评定522023年第38 卷滑油润直放置而是应该稍稍倾斜放置，并与地面成7 5，并且桶塞应处于高位置，远离积水低处，确保桶塞塞紧，有条件油桶盖最好采用挡雨盖或加装皮套子，防止雨水包围塞子而浸人产生水污染。（2）新油在运输过程中污染控制对策尽量不要在雨天、湿度较大或大风的天气运输 5；运输过程中要确保密封完好，如果是用油桶运输，最好在油桶上加干净的遮盖物。2船舶在用油污染控制船舶在用油污染主要包括两方面：一是润滑油在使用过程中，由于设备零部件的老化、锈蚀等自然产生的污染问题以及对设备零部件进行加工、检修、安装时操作不规范人为产生的污染，二是对在用润滑油进行油液监测过程中，由于不规范监测造成污染(1）使用过程中污染控制对策船舶设备常年处于潮湿环境中，油箱、管路、阀类等零部件极易锈蚀脱落 6 ，导致这些锈蚀颗粒进人润滑油产生污染,因此润滑油在使用过程中要加强油箱、管路、阀类锈蚀情况检查及防锈、除锈维护。在加工润滑相关设备零部件时应严格加工工艺及质量，防止零部件内表面有毛刺、尖锐突出或有磨屑残留在部件内 7 日常设备维护中要对油路的密封、过滤部位加强检查维护及其部件及时维修、更换，防止密封、过滤效果不佳，从而导致外界杂质污染或密封件老化脱落形成污染 8 。如船用柴油机润滑系统一般由曲轴箱润滑、废气涡轮增压器润滑和曲轴箱油净化等系统组成 5.9,这些系统的润滑过程（如图1)简单来说都是通过泵将润滑油从油箱抽出经过相关油路管道、过滤器最后到达润滑部位进行润滑，而这些油路管道中阀门未关紧或管道有破裂极易造成外部污染物进人油路系统，特别是船舶本身处于湿润环境，外界水蒸气就会进人管道，一旦设备停机冷却后就会在润滑管道内部形成冷凝水 10 ，从而产生水污染。阀门过滤冷却器过滤各润滑器器部件阀门阀门一过滤器滑油泵油箱图1船用柴油机润滑过程示意在对船舶设备检修后安装时要保持润滑部位或管道内部干净才能安装，安装过程中最好不要戴手套，如果确需戴手套应该是干净、不易碎的手套。如对船用柴油机曲轴箱及相关润滑管道拆解检修后,应对其内部进行清洁，条件允许情况下可以采取酸洗或多次油冲洗或二者相结合的方法进行内部清洁。（2）监测过程中污染控制对策船舶润滑油监测过程中在用油的污染主要由于不规范采样和实验分析过程不规范操作造成的。1）采样过程污染控制清洁采样点要规范。设备在长期使用过程中放油口、油尺口等油样采样点极易附着大量污垢 1,在这些采样点采样时，一般是用抹布擦拭采样点进行清洁，抹布一定要用干净、不会有碎渣的抹布，擦拭过程中注意要从里往外擦拭，避免污垢落人放油口或油尺口，造成污染。采样管和采样瓶要干净。很多情况需要用采样管插入油箱进行采样，采样管内外务必要干净，最好每个采样部位都用一次性新管，这样防止因为采样管的不干净而对在用油产生污染。采样瓶需采用专用的无污染的油液采样瓶，最好每个采样部位都用一次性新瓶，杜绝使用矿泉水瓶、药瓶等其他非专用瓶。尽量避免选择湿度较大的时刻采样，如果确需在湿度较大时刻采样，应尽量使用采样阀采样或快速采样，防止采样口长时间与潮湿的空气接触使得大量的水蒸气进人润滑系统。2）油样实验分析过程污染控制当前对船用润滑油油样实验分析过程中易造成样品人为污染的监测项目主要有水分检测、元素含量检测、污染度检测。水分检测污染控制。在使用爆裂法进行简易水分检测时,对每个油样要用一次性吸管从油样瓶中取少量的油滴入热板上，不可为了节省成本或操作方便重复利用吸管；在使用卡尔一费休滴定法进行精密水分检测时，一是要保证室内处于干燥环境，空气湿度不大，二是采用一次性取样工具（如一次性注射器）从样品瓶中取适量的油样注人卡尔一费休滴定液中，不可重复使用取样工具。元素含量检测污染控制。船用润滑油元素检测常采用原子发射光谱技术，在检测润滑油过程中，一是要采用一次性吸管从样品中取适量注人样品血 12 （俗称盛油盒），有些检测人员为了图便捷，有时拿起样品瓶直接向盛油盒中倒入适量油液，倒的过程中盛油盒必须与样品瓶口外侧接触才方便倒人，而样品瓶口外侧往往有污染，与盛油盒接触极易造成被检油样二次污染；二是不可为了节省成本采ANALYSIS&EVALUATION分析与评定53刘享明等.船用润滑油过程污染控制研究第4期用低品质的盘电极、棒电极及盛油盒，低品质的这些耗材往往含杂质较多 12 ,在检测过程中这些耗材在高温燃烧的情况下这些杂质就会混人油液中。污染度检测过程中污染控制。液压油;13-14一般需要进行污染度检测，在每一个油样检测前后一般要用专用溶液对管道进行清洗，一般来讲检测前后至少进行三次清洗，在实际操作过程中，往往很多操作员为了省成本、省时间减少清洗次数，甚至不用专用溶液清洗，用样品清洗，这些不规范操作极易造成检测过程污染3加换油污染控制加换油污染过程主要涉及三个环节，一是油路清洁过程污染控制，二是加换油具体操作污染控制，三是废油的储存运输污染控制。（1）油路清洁过程污染控制如果是换油，换油前要将设备整个油路系统清洗干净，否则对加入的新油产生污染。清洗过程必须遵循一些规范流程，才能避免污染和清洗不彻底，实际工作中一般采取如图2 的清洗流程 8 O排废油清洁油箱润滑管路组装系统冲洗清洗或更换过滤器系统外表清理图2润滑系统清洗流程排废油：排油前一般需启动设备运转一段时间待油温升高后再排油；排油前用无毛抹布擦净油箱排油口，将废油桶置于排油口下，打开放油阀放油，如果空间狭窄排油口下不方便放置废油桶，可在排油口连接软管,通过软管将油排放到废油桶中；如果回油管路易拆卸，回油管中的油也应排出。清洁油箱：用吸油棉、海绵清除油箱底废油；可以用面团清理油箱底和内壁附着的油泥、可见颗粒；对管路及油箱有锈蚀、破损的部位及时采取防锈、补漏处理；检查油液视窗、呼吸器、密封件是否完好。润滑管路组装：将拆卸下来的部件用干净无毛抹布擦拭干净后进行组装，拆卸的回油管路暂时不接入油箱。系统冲洗：将清洗用油加注润滑系统（正常量的一半），启动设备运转0.52 h（视油箱大小），运转期间间歇停13次，每次10 min左右，最后通过回油管将冲洗油排出，视清洗情况可多次清洗，清洗完毕后将回油管接人油箱。清洗或更换过滤器：视过滤器过滤状态对其进行清洗或更换。系统外表清理：对加油口、排油口、量油口、油箱等外表进行清洁；对各阀门、管道连接部位是否泄漏进行检查；检查各管道固定是否牢固。2）加换油过程中污染控制对策润滑油系统清洗完毕后，选择合适的时机进行换油，一般选择干燥、无风的天气加换油；加换油与冷却系统换冷却液不要同时进行，最好二者间隔一段时间操作 5 要确保加换油所用的工具清洁无污染，如加油小车、加油壶、转移油桶等；加换油过程一定要按照流程操作，减少人员走动、戒急戒躁。（3）废油的储存运输污染控制废油的储存运输污染控制主要是防止对新油、在用油及环境的污染。废油回收后桶盖必须拧紧，同时尽快搬离设备润滑系统；废油尽量不要和新油一起存储、运输；回收废油使用的有关工具不要在加换油过程中重复使用，如抹布、手套、油壶、油管等；废油不可随意倾倒，必须由专业的人员或机构回收处理。4过程污染控制不当实验案例分析（1）采用非专用采样瓶采样对船上的某液压设备的在用液压油分别采用专用采样瓶、矿泉水瓶、使用过的采样瓶在同一部位进行采样，获得3个油样，编号分别为1#、2#、3#，对这3个油液进行污染度检测和水分检测，检测结果如表1。表1非专用采样瓶采样实验结果污染度（NAS1638）/个毫升-1油样水分含量/ugg1颗粒尺寸范围/m污染度等级/级51515252550501001001#油样191596.66.61.20062#油样532797.86.81.40063#油样39231266.1177.637.94.341.09ANALYSIS&EVALUATION分析与评定收稿日期：2 0 2 3-0 4-2 0542023年第38 卷油滑润由表1可看出，2 油样水分含量比1#油样高，说明使用的矿泉水瓶有水分残留造成对所取油样水污染；3油样的污染度等级提高到9级，水分含量有所增加，说明3油样采用的使用过的油样瓶导致了二次污染。从实验可以看出，采用非专用采样瓶采样，极易造成对所得样液的二次污染，从而使得所采样液不能反映真实情况。（2）元素检测采用品质不高的耗材实际工作中，部分单位采用原子发射光谱仪【15对样液进行元素含量检测时，有时购买的盘电极和棒电极品质不够高，甚至是劣质耗材，对样液元素含量检测结果影响很大。这些劣质耗材主要是杂质太多，且杂质中一般包含Si、S n、Ni、Fe、P b、Cu 等元素。在用原子发射光谱仪检测样液时，这些杂质会造成样液二次污染，如表2 采用不同品质的盘电极对同一个油样进行元素检测得到的检测结果。由表中可以看出，高品质盘电极进行检测，Si、P b 含量分别是5.481g/g和7.6 49g/g；低品质的盘电极进行检测，Si、P b 含量分别是18.57 2 g/g和10.542 g/g，比较二者结果,Si的含量变化较大,Pb的含量有所增加，可见低品质盘电极里的杂质污染了被测油液，表2不同品质盘电极原子发射光谱检测数据ug/g项目元素含量高品质盘电极FeCrPbCuSnA1NiAgSi6.2170.6997.6495.5580.171.5510.2890.005.481高品质盘电极BNaMgCaBaPZnMoTi1.46736.36018.202228.60.649862.61119.61.4820.00低品质盘电极FeCrPbCuSnA1NiAgSi7.1240.71310.5425.4620.251.7210.3320.0018.572低品质盘电极BNaMgCaBaPZnMoTi1.35738.42417.252355.70.821824.21088.91.6350.005丝结论及问题润滑油管理一个核心内容就是污染控制。船舶润滑油全过程污染控制就是要做好新油污染控制、在用油及加换油过程的污染控制，船用润滑油采取全过程污染控制能够有效降低船用润滑油的污染，提升润滑油使用效能，降低机械设备故障率，最终节省润滑油使用成本、机械设备维修成本。参考文献：1】中国海事服务中心.主推进动力装置M.大连：大连海事大学出版社，2 0 0 8：2 90.2刘享明，赵凯，李洋，等.船舶推进系统润滑油液体污染检测技术研究 J.润滑油，2 0 2 1,36（4）：46-47.3】李丽霞，杨宗强，何敏禄.图解液压技术基础M.北京：化学工业出版社，2 0 13：15.4汪德涛.润滑技术手册M.北京：机械工业出版社，2002:654.5刘享明，孙贵芳，王广志.船用润滑油水污染检测技术及控制研究 J.润滑油，2 0 18,33（5）：40-43.6龚烈航.液压系统污染控制M.北京：国防工业出版社,2 0 10:7 5,12 2.7刘享明,李洋，刘威，等.在用液压油固体污染检测技术及污染控制研究 J.润滑油，2 0 2 0,35（4）：58.8黄兴，林亨耀.润滑技术手册M.北京：机械工业出版社,2 0 2 0:6 54-6 56.9朱建元，胡以怀.船舶柴油机M.北京：人民交通出版社,2 0 0 8:196 -2 17.10罗红英，熊仕涛.船舶柴油机使用及维护M.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2 0 13：18 3194.11刘享明,曹日起,夏宇，等.不规范采样对在用油监测准确性影响的实验分析 J.润滑油,2 0 17,32（4）：58-6.12刘享明.原子发射光谱检测船用润滑油实验分析 J.润滑油,2 0 2 2,37(4):32-33.13杨俊杰,周洪.设备润滑技术与管理M.北京：中国计划出版社,2 0 0 8：7 6-97.14王先会.工业润滑油生产与应用M.北京：中国石化出版社,2 0 14:113-136.15张永祥，刘东风，史铁林，等.舰艇装备检测与监用M.北京：国防工业出版社，2 0 0 9：16 8-16 9.作者简介：刘享明，硕士，2 0 12 年毕业于哈尔滨工程大学水声工程专业，从事油液化验与监测工作多年，已公开发表文章15篇。E-mail:neil_