Trạng thái chất lỏng đề cập đến các đặc tính vật lý và hóa học và hiệu suất của dầu bôi trơn, dầu thủy lực, dầu truyền dẫn và các loại dầu công nghiệp khác trong quá trình sử dụng. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy, tuổi thọ và nền kinh tế của thiết bị. Tình trạng chất lỏng dầu tốt và xấu có liên quan chặt chẽ đến nhiều khía cạnh sau đây, cần phân tích toàn diện từ các thuộc tính cơ bản, môi trường sử dụng, điều kiện làm việc, kiểm soát ô nhiễm và quản lý bảo trì:

I. Hệ thống dầu và phụ gia cơ bản

Cốt lõi của chất lỏng dầu được tạo thành từ dầu cơ bản và phụ gia, cả hai cùng quyết định hiệu suất ban đầu và độ bền.

- Các loại dầu cơ bản: được chia thành dầu khoáng, dầu bán tổng hợp và dầu tổng hợp. Chi phí dầu khoáng thấp hơn, nhưng độ ổn định oxy hóa kém ở nhiệt độ cao; Dầu tổng hợp (như PAO, dầu ester) có cấu trúc phân tử ổn định hơn và nhiệt độ phân hủy nhiệt cao, phù hợp với nhiệt độ đặc biệt hoặc tình huống tải trọng cao. Mức độ nhớt của dầu cơ bản (như ISO VG 32/46/68) ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày màng dầu và sức đề kháng dòng chảy, dầu nhớt thấp tiết kiệm năng lượng nhưng khả năng chịu lực yếu, dầu nhớt cao ngược lại.

- Chức năng phụ gia: nâng cao hiệu suất cụ thể bằng cách ghép đôi, ví dụ:

- Chất chống oxy hóa (phenolamine, thiophosphate): làm chậm quá trình oxy hóa dầu cơ bản, giảm sản xuất các sản phẩm axit và bùn;

- Chất chống mài mòn (ZDDP, molypden hữu cơ): tạo thành màng bảo vệ trên bề mặt kim loại, giảm hệ số ma sát;

- Chất làm sạch phân tán (sulfonate, salicylate): ức chế tích tụ carbon, lắng đọng màng sơn, giữ cho hệ thống sạch sẽ;

- Bộ điều chỉnh chỉ số độ nhớt (polymethyl acrylate): Mở rộng phạm vi nhiệt độ áp dụng để tránh đông cứng ở nhiệt độ thấp hoặc loãng ở nhiệt độ cao.

Khi thời gian sử dụng kéo dài, các chất phụ gia dần dần thất bại do tiêu thụ, phân hủy hoặc phản ứng với các chất khác, dẫn đến sự suy giảm tính chất của dầu.

II. Sự can thiệp bên ngoài của môi trường sử dụng

Các yếu tố môi trường đẩy nhanh quá trình lão hóa dầu thông qua các tác động vật lý hoặc hóa học, chủ yếu bao gồm:

- Biến động nhiệt độ: nhiệt độ cao (>80 ° C) tăng tốc độ oxy hóa đáng kể, tăng gấp đôi tốc độ oxy hóa cho mỗi 10 ° C tăng; Quá nóng cục bộ (chẳng hạn như gần lớp lót động cơ) có thể khiến các thành phần nhẹ bay hơi và các thành phần nặng bị cô lập. Trong môi trường nhiệt độ thấp, sự kết tủa sáp sẽ làm tăng độ nhớt và thậm chí làm tắc nghẽn màn hình, gây ra sự thiếu hụt dầu.

- Độ ẩm và độ ẩm xâm nhập: hơi nước trong không khí sau khi ngưng tụ thành nước tự do, sẽ gây ra ba mối nguy hiểm lớn: phá hủy tính liên tục của màng dầu, làm trầm trọng thêm sự hao mòn; b) Thúc đẩy thủy phân chất phụ gia mất hiệu lực; ③ Gây rỉ sét trên bề mặt kim loại và các ion sắt kết quả xúc tác quá trình oxy hóa hơn nữa. Một số loại dầu bánh răng cực áp gặp nước cũng tạo ra axit ăn mòn mạnh hơn.

- Oxy và khí hoạt tính: Oxy trong khí quyển liên tục hòa tan trong dầu, phản ứng chuỗi gốc tự do với hydrocacbon, tạo ra peroxide, rượu, ketone cho đến axit cacboxylic, cuối cùng tạo thành nhựa đường và keo có trọng lượng phân tử cao, biểu hiện bằng màu sắc đậm hơn, độ nhớt tăng lên. Nếu có khí ăn mòn như clo và hydro sunfua trong hệ thống, nó sẽ làm trầm trọng thêm sự ăn mòn kim loại.

- Bức xạ và trường điện từ: Chất lỏng dầu gần ngành công nghiệp hạt nhân hoặc động cơ tần số cao có thể bị ảnh hưởng bởi bức xạ ion hóa, với sự phá vỡ chuỗi phân tử tạo ra các gốc tự do làm tăng tốc độ suy thoái.

III. Đầu vào điện cho điều kiện làm việc cơ khí

Các thông số hoạt động của thiết bị trực tiếp xác định mức độ căng thẳng mà dầu và chất lỏng phải chịu:

- Độ bền tải: dưới điều kiện làm việc tải nặng (như máy cán thép, cơ chế quay máy xúc), ứng suất đùn giữa các bề mặt răng có thể đạt GPa, buộc màng dầu bị vỡ tức thời, tiếp xúc với ma sát mạnh mẽ của các vi lồi kim loại, tạo ra nhiều năng lượng nhiệt và kích hoạt mài mòn keo. Tại thời điểm này, các phụ gia áp suất cực cao chứa thiophosphate phản ứng nhanh chóng để tạo ra một lớp bảo vệ sắt/phosphate, nhưng tốc độ tiêu thụ của nó vượt xa điều kiện làm việc bình thường.

- Tốc độ chuyển động: các bộ phận quay tốc độ cao (chẳng hạn như vòng bi tuabin hơi) phụ thuộc vào hiệu ứng áp suất động để duy trì nêm dầu, tốc độ dòng quá cao sẽ làm tăng tỷ lệ tổn thất khuấy và chuyển thành nhiệt; Khi tải nặng ở tốc độ thấp thì dễ xuất hiện bôi trơn hỗn hợp, ma sát biên giới chiếm ưu thế, số lượng hạt mài mòn tăng vọt.

- Tải trọng tác động: Thường xuyên bắt đầu và dừng hoặc tải trọng đột biến (chẳng hạn như máy ép) làm cho màng dầu nén - giải phóng nhiều lần, tạo ra "hiệu ứng bơm", không chỉ tiêu thụ năng lượng mà còn làm giảm độ nhớt hiệu quả do tác dụng pha loãng cắt. Trường kỳ như vậy sẽ làm cho chất phụ gia mệt mỏi tróc ra.

- Rung động và nhiễu loạn: trạng thái hỗn loạn trong đường ống tăng cường truyền khối lượng đối lưu của chất lỏng dầu và thành ống, tăng tốc độ khuếch tán oxy; Các hạt kim loại được tạo ra bởi sự mài mòn vi rung ở khoảng cách mang trở thành chất xúc tác xenogenic, làm tăng đáng kể tốc độ oxy hóa.

Loại và nguồn gốc của các chất ô nhiễm

Các chất ô nhiễm ngoại lai là một trong những tác nhân chính gây ra sự thất bại của chất lỏng dầu và có thể được chia thành ba loại theo hình thái:

- Ô nhiễm hạt rắn: có nguồn gốc từ dư lượng làm sạch trước, bong tróc các bộ phận, xâm nhập bụi bên ngoài. Các hạt>5μm có thể làm trầy xước bề mặt giao phối, và các hạt cứng<10μm (như SiO₂) có thể chu kỳ rửa sạch bề mặt khi phần tử lọc thất bại, tạo thành rãnh cắt. Với mỗi cấp độ tăng lên trong xếp hạng độ sạch NAS, tuổi thọ vòng bi giảm khoảng một nửa.

- Ô nhiễm chất lỏng: pha loãng nhiên liệu (rò rỉ vòi phun diesel), rò rỉ chất làm mát (thủng bộ trao đổi nhiệt) sẽ làm giảm đáng kể độ nhớt và phá hủy bôi trơn; Ô nhiễm chéo môi trường quá trình (chẳng hạn như trộn chất lỏng cắt vào dầu đường ray) có thể dẫn đến phản ứng xà phòng hóa để tạo ra flocce.

- Ô nhiễm khí: Ngoài hơi nước và oxy được mô tả ở trên, sương mù dầu mang vào hệ thống khí nén cũng có thể chồng chất ô nhiễm. Điều đáng chú ý là các thiết bị hiện đại thường sử dụng thiết kế niêm phong mê cung+van thở, mặc dù có thể chặn hầu hết các hạt, nhưng vẫn không thể cô lập hoàn toàn các phân tử nước nhỏ.