旋转压力容器氧化试验确定空气压缩机润滑油的预期寿命
在空气压缩机应用中选择润滑剂时，主要的决定因素之一是流体的预期寿命。然而，确切地说，如何确定和比较流体的预期寿命，尤其是在制造商之间，可能是令人困惑的。幸运的是，有一些工具和测试可以提供可靠的性能预测——其中之一就是旋转压力容器氧化测试(RPVOT)。通过测试，可以帮助负责空压机性能和维护的人员准确比较所提供的润滑剂的预期寿命。
氧化对润滑剂寿命的影响
当大多数流体氧化到其特性不再符合为装置提供足够润滑所需的规格时，被认为已达到其使用寿命。润滑油氧化会带来额外的危害，除了增稠和产生重沉积物外，还会导致流体酸度增加，例如总酸值（TAN）升高。
当然，了解润滑剂的氧化和预期寿命的重要性是至关重要的。同样重要的是，能够对新流体进行头对头的比较，或者在关键应用中决定换油间隔。
在理想情况下，比较流体最可靠的方法是将其放置在相同条件下运行的相同装置中，并定期对流体进行取样。然后，将结果制成图表，以确定清漆含量、粘度和棕褐色。该过程将在同一试验中重复多次，每次改变不同的条件。虽然这将提供最好、最准确的结果，但并不实用。相反，加速老化条件用于在严格控制的参数下确定流体的相对性能，作为用于测量流体预期寿命的严格润滑剂测试过程的一部分。
面临的挑战是，润滑油制造商在为如何估算流体的预期寿命提供理由时并不总是很清楚。此外，假设一种流体的氧化稳定性与另一种流体的氧化稳定性相等并不总是安全的，因为制造商声明该流体的额定工作小时数相同。也没有提供通常所依赖评级的行业标准。
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。
在用空压机最常用的监测方法，往往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)的其他技术也可以用于确定，在一定程度上，氧化副产物的数量。
RPVOT源于涡轮流体分析领域，与其他方法相比，其运行时间要长得多，设计用于每年用于大型(10,000 +加仑)储液器系统，以监测运行中的空气压缩机油的剩余氧化寿命。虽然RPVOT并不是对运行中的压缩机润滑油进行常规测试的实用方法，因为在具有显著氧化稳定性的油上运行至完井需要几天时间，但该方法非常适合于观察流体的长期氧化稳定性。
ASTM国际的ASTM D2272测试程序概述了RPVOT性能的标准测试程序，该测试程序是为了“评估新的和正在使用的涡轮润滑油的氧化稳定性”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。
rvot模拟真实世界的空压机使用
RPVOT方法包括将润滑剂样品与铜催化剂和水放置在玻璃室中。然后密封，清洗，用纯氧加压。加热也被加入和室缓慢旋转。这些条件相当好地模拟了润滑剂在空压机中使用时所要经历的条件。
Isel公司的一名高级实验室技术人员为RPVOT准备样本。
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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通过观察流体在这些严格的测试条件下的性能，并将它们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RPVOT测试的结果之间存在直接关联。
在测试结束时，可能会收集更多的细节，以帮助比较流体。已经发现，在测试后，流体的最终TAN会发生显著变化。这种变化被认为是由于流体氧化所产生的酸性副产品的类型和数量，并可以指示在运行的空气压缩机中润滑剂酸化的严重程度。
图1是RPVOT结果的示例。它显示了旋转容器中的润滑剂在302°F（150°C）下与纯氧反应时RPVOT室中的压力。随着反应的进行和氧气的消耗，腔室中的压力下降。压降越慢，润滑剂的氧化稳定性越好。与品牌B相比，品牌A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。Allen在服了六年兵役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。电邮：乔希。allen@iselinc.com，电话：904-378-3232。
关于Isel公司。
Isel已经在全球范围内提供定制的混合空气压缩机润滑油超过25年。作为一个以客户支持为基础的极其灵活的制造商，Isel使用尖端的化学和革命性的制造技术，提供无与伦比的质量和耐久性的润滑油。Isel致力于为空压机制造商和服务公司提供最先进的产品。欲了解更多信息，请访问https://iselinc.com/．
所有照片由Isel公司提供。
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