采用红外光谱分析船用柴油机油在用油质量的研究

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2、43.本文为红外光谱应用于快速判断运行中船用柴油机油的质量状况提供了依据.采用红外光谱分析船用柴油机油在用油质量的研究马兰芝中国人民解放军92117部队;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院左凤中国人民解放军92117部队田松柏褚小立中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院高永健中国人民解放军92117部队船用柴油机油在使用中易受到氧化降解产物以及外部水,燃料油稀释等污染,导致发动机因润滑不良而出现机械故障,因此,有必要对船用柴油机油在用油的性能指标进行监控.目前,船用柴油机换油指标仍以

3、理化指标为主,其检测项目主要有酸值,碱值,运动黏度和水分等.但这些理化性能指标反映的是油品的宏观变化,且试验方法繁琐,不能满足船用柴油机在航行中需紧急换油时的油品监测要求.近年来,红外光谱技术发展迅速,其不但可用于判断柴油机油的氧化,硝化,而且可以测定柴油机油的酸值,碱值,运动黏度__和水分?,已成为润滑油性能检测的主要手段之一.VandeVoorF,R对红外光谱在食用油和润滑油中的分析进行了综述_41.2004年,美国试验与材料学会颁布了ASTME2412—2004《红外光谱对在用润滑油质量状

4、况进行趋势分析的标准方法))c各大红外仪器公司根据该标准建立了油液分析软件,利用差谱计算出润滑油中的水分,氧化值,硝化值等7项指标,并给出相应的界限值.由于不同柴油机≤÷震蘑豳-■三盼司_Featu『I毫鸯油采用红外光谱分析的结果差别很和氧化安定性测定法(金属片法)》,势分析的标准方法》,建立了红外光大,目前国内还没有制定相应的用红在试管中放入300mL~Jl}用柴油机油,谱油液分析软件.尼高力6700傅里外光谱测定柴油机油性能的标准.设定试验温度150℃,通入空气.氧叶变换红外光谱仪提供的红外

5、光谱检.受柴油机油补加等因素的影响,化一定时间后取样即可.测项目,波段,检测限及表征参数见很难完成船用柴油机油一个换油周期实际收集样品:包括2部分,即表1.的跟踪.因此,本文对船用柴油机油_啬盼来自某船舶在用油的连续取样,红外光谱分析指标界限值的模拟氧化样品以及实际收集的样品另一部分来自各监测站的送检样品.随着红外光谱分析技术的发展和的理化性能指标与采用红外光谱分析理化性能指标应用,国外一些仪器生产厂商和大的指标的对应性进行了研究,并确定了红外光谱分析指标的界限值,为快速目前,柴油机油在用油的更

6、换检测公司根据长期积累的经验,提出判断船用柴油机油在用油的质量状况主要参考GB/T7607—2010《柴油了柴油机油红外光谱分析指标的危险机油换油指标》标准,其部分指标不值和警告值.美国尼高力仪器公司给提供依据.适合指导船用柴油机油的质量监控出的红外光谱分析指标的危险值和警试验部分,及更换.告值见表2.红外光谱分析方法及分析指.试验仪器及其参数标界限值结果与讨论◇红外光谱分析仪器:采用尼高红外光谱分析方法模拟氧化试验样品力6700傅里叶变换红外光谱仪(自带油液分析软件),配置ZnSe透射池进行红

7、外光谱分析时,扣除水汽由于船用柴油机油在使用中会受《O.1mm),分辨率为4cm～,扫描32和大气压的影响,同时每间隔3Omln到补加油的影响,因此很难对劣化的次,扫描范围为4000—650criqI～.扣一次背景.样品摇晃3O次后进样采样品进行跟踪.在实验室进行了柴油◇运动黏度测定仪:采用德国’集谱图,试验结束后用分析纯级正庚机油模拟氧化试验并取样.对模拟氧herzoq公司生产的HVU490运动黏烷清洗管路和透射池.化试验样品的酸值,碱值,运动黏度度测定仪.船用柴油机油在使用中因高温,及红外指

8、标进行了测定,结果见表3.◇电位滴定仪:采用万通798电高压发生降解.主要表现为油品的氧由表3可以看出:位滴定仪.化,硝化,硫化,添加剂降解以及燃◇随着试验时间的延长,船用柴◇闪点测定仪:采用德国herzo~l料燃烧,水分等外界污染,而这些组油机油样品的酸值和运动黏度增加,分变化在红外光谱的不同波段有特征碱值降低;氧化值,硝化值和硫化值公司生产的HFP360闪点测定仪.峰,因此可以根据红外光谱分析油品增加.而ZDPP则减少.试验样品来源质量变化.目前,一些大型仪器生产◇当样品氧化至137h时,其