旋转压力容器氧化试验可精确确定空气压缩机润滑剂的预期寿命
在选择空气压缩机应用的润滑剂时，主要决定因素之一是流体的预期寿命。然而，流体的预期寿命究竟是如何确定和比较的，尤其是在制造商之间，可能令人困惑。幸运的是，有一些工具和测试可以提供可靠的性能预测——其中之一是旋转压力容器氧化测试（RPVOT）。进行测试有助于帮助负责空气压缩机性能和维护的人员准确比较所提供润滑剂的预期寿命。
氧化影响润滑剂的预期寿命
当大多数流体氧化到一定程度，其特性特性不再符合为设备提供足够润滑所需的规格时，则认为其使用寿命已经结束。润滑剂的氧化有额外的危害，除了增稠和产生沉重的沉积物，它们还会导致液体的酸度增加，例如，总酸值(TAN)上升。
当然，了解润滑剂的氧化和预期寿命的重要性至关重要。同样重要的是，在关键应用中，在决定换油周期时，能够对新流体进行迎头比较。
在理想情况下，比较流体最可靠的方法是将它们放在操作条件相同的相同单元中，并对流体进行常规取样。然后，将结果用图表表示，以确定清漆的含量、粘度和TAN。相同的测试过程将重复进行多次，每次都改变不同的条件。虽然这将提供最好、最准确的结果，但并不实用。相反，加速老化条件用于确定流体在严格控制参数下的相对性能，这是衡量流体预期寿命的严格润滑油测试过程的一部分。
面临的挑战是，当润滑油制造商为他们如何估算流体的预期寿命提供理由时，他们并不总是很清楚。此外，仅仅因为制造商声明该流体的额定工作小时数相同，就假设一种流体的氧化稳定性与另一种流体相等，这并不总是安全的。也没有行业标准来提供通常依赖的评级。
测量长期氧化稳定性
有多种测试可提供有关在用润滑油氧化状态的不同数量的信息。作为日常维护计划的一部分，在评估空气压缩机中使用的润滑剂时，所有这些都同样非常宝贵，但RPVOT作为衡量流体长期氧化稳定性的一种方法，在所有类型的空气压缩机中选择一种润滑剂而不是另一种润滑剂时脱颖而出。
在役空气压缩机最常见的监测方法通常是通过常规油分析观察粘度和TAN的变化。涉及傅里叶变换红外光谱（FTIR）的附加技术也可用于在一定程度上测定氧化副产物的数量。
RPVOT起源于涡轮流体分析领域，与其他方法相比运行时间更长，设计用于大型（10000加仑以上）储罐系统，以监测在用空气压缩机机油的剩余氧化寿命。虽然RPVOT不是对在役压缩机润滑油进行常规测试的实际测试，因为它可能需要几天时间才能在具有显著氧化稳定性的油上运行完成，但该方法非常适合观察流体的长期氧化稳定性。
ASTM国际ASTM D2272试验程序概述了RPVOT性能的标准试验程序，该程序是为“评估新汽轮机油和在役汽轮机油的氧化稳定性”而开发和编写的
通常，希望充分了解一种润滑剂与另一种润滑剂的预期寿命的空气压缩机用户向具有RPVOT能力的公司（无论是OEM、润滑剂供应商还是独立实验室）提交新润滑剂样品进行比较。当分析并与真实世界的结果相关联时，该测试可以为流体的相对氧化稳定性提供有价值的见解。
RPVOT模拟真实世界的空气压缩机使用
RPVOT方法包括将润滑剂样品放入装有铜催化剂和水的玻璃室内。然后用纯氧密封、净化和加压燃烧室。加热也被添加，腔室缓慢旋转。这些条件很好地模拟了在空气压缩机中使用润滑剂时可能遇到的条件。
Isel公司的一名高级实验室技术员为RPVOT准备样品。
为了比较具有各种成分的新流体的相对预期寿命，需要对数据进行额外的结果和解释。因此，试验不会在规定的压降后结束。相反，最好继续进行测试，直到达到最小压力氧化稳定（MPOS），因为它与压缩机中流体在较长时间内的实际性能相关。
测定MPOS也很重要，因为它与润滑剂的氧化过程有关，这是一个多步骤反应，最好用自由基机制来描述。这一过程的中间产物，如烷基自由基和氢过氧化物，优先与抗氧化剂反应，从而减慢了反应的总速率。随着润滑剂开始氧化，消耗气态氧，腔室内的压力降低。容器内压力的变化率与润滑剂的抗氧化处理性能直接相关。一旦抗氧化剂完全耗尽，流体开始氧化的最后阶段，压力达到MPO。
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通过观察这些严格试验条件下的流体性能，并将其与空气压缩机应用中使用的流体的实际分析和性能进行比较，流体的预期寿命与通过RPVOT试验获得的结果之间存在直接相关性。
试验结束时，可收集更多细节，以帮助比较液体。已经发现，试验后液体的最终TAN可能发生显著变化。这种变化被认为是由于流体氧化产生的酸性副产品的类型和数量造成的，并且可以指示运行中的空气压缩机中润滑剂酸化的严重程度。
图1是RPVOT结果的一个示例。它显示了当旋转容器中的润滑剂与纯氧在302°F(150°C)下反应时，RPVOT腔中的压力。随着反应的进行和氧气的消耗，腔内的压力下降。压力下降越慢，润滑剂的氧化稳定性越好。与B牌相比，A牌的氧化速度较慢。
图1。
图2显示了相同测试的读数。从试验开始到压力从试验箱中测量的最大压力降至规定的试验箱压力变化点，测量值以分钟为单位记录。MPOS是从试验开始到压力停止随时间下降的时间点。时间越长，润滑油的氧化稳定性越好，油液继续正确润滑机器的时间也越长。
图2。
支持决策过程
利用RPVOT比较新润滑剂的预期润滑剂性能寿命还有其他几个优点。一是能够控制除流体成分外的所有变量。它也可以在不同制造商的液体上进行，以比较其抗氧化处理的性能。根据仪器的性质，在执行程序或解释结果时，几乎没有操作员偏差的余地。
对建立和比较各种润滑剂规格所用方法的深入了解，可为工厂管理层提供数据，以做出明智的决策。在选择润滑剂时，有许多选项可用，包括各种不同的成分。对于大多数应用，这些润滑剂中的一小部分将发挥理想的作用，因此通过使用RPVOT等测试方法，我们可以确保所选润滑剂具有氧化和温度弹性，以处理特定应用。
测试也可以在几个小时内完成，而不是在现场完全测试润滑剂所需的几个月。这种测试方法和其他方法一样，可以节省数千美元的运营成本以及可能的维修和停机时间。
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关于作者
Josh Allen是Isel公司的技术专家。艾伦在服兵役6年后获得了机械工程学士学位。他的经验包括项目管理、产品开发、维护管理和故障分析。电子邮件:josh.allen@iselinc.com,电话:904-378-3232。
关于Isel公司。
Isel在世界各地提供定制的混合空气压缩机润滑油已有25年之久。Isel是一家以客户支持为基础的极为灵活的制造商，在整个行业中享有盛誉。Isel采用尖端化学和革命性制造技术，提供无与伦比的质量和耐用性的润滑剂。Isel致力于为空气压缩机制造商和服务公司提供最先进的产品。有关更多信息，请访问https://iselinc.com/.
所有照片由Isel公司提供。
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