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微量闪点仪用于船舶 “机油增多”问题闪点分析

发表时间:2022-11-23  |  点击率:28
   本文模拟船舶发动机润滑油受燃油污染的场景,使用FP CC-420A微量闪点仪对润滑油/柴油混合物的闪点进行测试,通过测试结果建立润滑油稀释-闪点模型,可用于判断润滑油受污染程度。同时,该方法样品量小、测试时间短、安全性高,满足轮船行驶过程中的使用要求。

 

  前言

  大型船舶需要在海上长时间连续航行,虽然船上油品的管理十分严格,但是仍然存在润滑油受污染的可能。一方面污染可能来自于工作人员误操作;另一方面燃油可能会通过气缸壁与活塞、活塞环之间的缝隙缓慢渗透至发动机曲轴箱。如发生少量燃油泄漏难以通过观察发现,却会显著降低润滑油的闪点,可能导致润滑油在工作温度下发生闪燃,对发动机造成损伤;另外也可能降低润滑油的润滑性能,加速发动机磨损。因此船舶航行过程中需要不间断地检测润滑油内的燃油杂质含量,确认是否需要更换润滑油。

  闪点测试是一种快速、有效检测油品中杂质含量的方法。

  但轮船在行驶过程中经常伴随着不可预知的颠簸,闪点测试时样品量越多,测试时间越长,样品倾覆的可能性就越大,结合火焰点火的测试方式,易引发火灾,因此传统的宾斯基-马丁闭口杯法等方法并不适合在轮船上使用。而微量连续闭口闪点仪仅需1-2mL样品量和10min左右的测试时长,同时利用高压电点火,无明火、安全性高,能够很好地满足轮船行驶过程中的闪点测试需求。

  实验部分

  1. 样品准备原料:润滑油(MOBIL GARGOYLE ARCTIC OIL 300)、柴油。标准溶液配制:用移液枪分别吸取一定量的润滑油和柴油,充分混合后配制得到柴油体积浓度从0%到6%梯度变化的12个样品。

  2. 实验条件

  实验仪器:FP CC-420A微量连续闭口闪点仪;

  实验方法:ASTM D7094;

  预设闪点值:z高210℃,z低140℃;

  样品量:2.0mL ± 0.2mL;

  升温速率:2.5℃/min ± 0.3℃/min;

  点火频率:1 ℃;

  闪燃压升检测临界值:20 kPa。

  3. 测试过程上述标准溶液按照柴油浓度从低到高的顺序进行测试。每个样品用移液枪吸取2mL至样品杯,设定预期闪点值,随后启动测试。仪器自动完成测试流程,测试结束后闪点值自动校正至标准大气压(101.3kPa)。当前测试结束后,用无水乙醇对样品杯进行润洗,并在高于下一个样品的预期闪点值10℃的温度下烘烤清洗3min,清除测试腔体内可能存在的残留物。随后进行装样,测试下一个样品。

  实验结果

  如图1所示,可得到润滑油闪点值随柴油杂质浓度变化。

  

 

  根据实验结果,可以发现润滑油中柴油含量越多,闪点越低。这是由于润滑油的闪点通常在200℃以上,柴油的闪点一般在45℃~120℃之间,少量低沸点杂质混入将大幅降低高沸点物质的闪点[1]。同时通过测试数据可以建立润滑油稀释模型,当得到未知润滑油样品的闪点值后,利用模型可以判断油样是否已被污染,并定量分析其受污染程度。

  结论

  利用FP CC-420A微量闪点仪可以便捷、准确地监测船舶航行途中发动机“机油增多”现象,定量分析杂质含量,从而显著降低船舶发动机故障隐患和维护成本,为船运保驾护航。