瀏覽： 發(fā)布日期：2018-11-12

隨著(zhù)造紙機向大型、寬幅、高速、自動(dòng)化方向發(fā)展，造紙機的工況變得十分苛刻，傳統用的潤滑油己不能滿(mǎn)足設備的潤滑需求。本文根據造紙機及潤滑油行業(yè)的發(fā)展現狀，介紹了適用于造紙機設備的潤滑油(脂)，主要包括造紙機循環(huán)系統潤滑油（以下簡(jiǎn)稱(chēng)造紙機循環(huán)油）、清洗油、液壓油、齒輪油和潤滑脂等品種，以幫助紙業(yè)公司合理正確地選擇潤滑劑，做好造紙機設備的潤滑、維護、保養工作。

隨著(zhù)造紙機設備的不斷升級，使造紙機生產(chǎn)線(xiàn)的工況更加苛刻，隨之對造紙機用潤滑油(脂)提出更高要求，也使設備的潤滑維護保養愈發(fā)顯得重要，據資料顯示，近40%的造紙機軸承故障是由于潤滑不當造成的，一個(gè)軸承的成本約在3000元至1萬(wàn)元不等，設備維護和更換配件費用較為昂貴。由于造紙機多是高速連續生產(chǎn)，潤滑問(wèn)題引起的設備故障情況復雜，解決起來(lái)耗時(shí)長(cháng)，嚴重影響企業(yè)的生產(chǎn)和效益。

但是，國內的造紙機生產(chǎn)廠(chǎng)家，在為用戶(hù)推薦設備用油脂時(shí)，缺乏統一的選油依據，推薦的潤滑劑品種多且雜。據造紙廠(chǎng)的調查，使用油的種類(lèi)最多的為30種潤滑油，12種潤滑脂，最少的為10種潤滑油，6種潤滑脂，平均為17.5種潤滑油，7.5種潤滑脂。這種狀況給紙業(yè)公司潤滑劑的采購和貯存帶來(lái)了較大的困難。

本文根據造紙機設備的更新?lián)Q代趨勢及潤滑油行業(yè)發(fā)展現狀，將造紙機設備所用的主要潤滑劑造紙機循環(huán)油，簡(jiǎn)稱(chēng)PMO和清洗油、液壓油、齒輪油、潤滑脂等品種，從潤滑劑分類(lèi)、執行標準、產(chǎn)品特性、換油期及換油指標以及使用中常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法等方面，分以下幾部分作一一介紹，為紙業(yè)公司提供參考。

1、造紙機循環(huán)潤滑系統潤滑油

（1）造紙機設備工況特點(diǎn)

造紙機由濕部和干部組成，干部的工況最為苛刻造。造紙機干部因作業(yè)運行時(shí)的溫度較高，常采用以稀油站為中心的循環(huán)潤滑系統，潤滑油從油站，通過(guò)油泵抽出后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器、分油管路，以壓力將潤滑油輸送至各潤滑點(diǎn)進(jìn)行潤滑和散熱，然后匯集到集油管線(xiàn)，經(jīng)冷卻器，流回油箱。在新型高速寬幅造紙機上，濕部的主要軸承也用中心潤滑站進(jìn)行集中自動(dòng)強制潤滑，在這種系統中，造紙機的濕部和干部各設有中心潤滑站，由自動(dòng)控制系統進(jìn)行管理操作。

由于現代造紙機高速、重載荷連續運轉，因此對潤滑油粘溫性、氧化安定性、極壓性、抗乳化性、過(guò)濾性等性能提出了較高的要求。

（2）造紙機循環(huán)油的性能特點(diǎn)

1、良好的粘溫性，以確保工作溫度變化較大的情況下，維持正常潤滑。

2、良好的氧化安定性，以確保循環(huán)使用中減緩油品的變質(zhì)速度，延長(cháng)油品的使用壽命。

3、良好的防銹性，以保證對潤滑部件起到良好的防銹作用。

4、良好的抗泡性，使油品在循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡易于消失，以確保正常供油及油膜形成。

5、良好的抗乳化性，使混入油中的水很快分離，以保證油品的使用性能。

6、良好的過(guò)濾性能，防止過(guò)濾系統的堵塞。

7、良好的極壓抗磨性能，以避免潤滑部件在重負荷下磨損和擦傷。

8、良好的清凈分散性，以防止油泥沉積。

（3）造紙機循環(huán)油的品種和分類(lèi)

1、按粘度分類(lèi)

粘度是一個(gè)關(guān)鍵指標，循環(huán)系統油主要的粘度級別有ISO VG150，220，320。

2、按基礎油分類(lèi)

可分為礦物油型和全合成型。全合成型造紙機循環(huán)油采用高粘度指數的全合成基礎油，除具有礦油的優(yōu)良特性之外，還具有以下特性：具有優(yōu)良的高低溫性能，在高溫下能保證足夠的油膜強度；具有優(yōu)良的熱安定性和氧化安定性；并具有優(yōu)良的低溫流動(dòng)性和良好的泵送性。使用壽命長(cháng)，可延長(cháng)換油期。

3、按添加劑分類(lèi)

分為含灰的和無(wú)灰的。含灰的造紙機油是國外最早開(kāi)發(fā)的第一代造紙機循環(huán)系統油產(chǎn)品，已應用多年，滿(mǎn)足當時(shí)的設備潤滑要求。然而隨著(zhù)造紙機設備的設計改進(jìn)，工況變?yōu)楦咚�、高溫、高負荷，需要提高油品性能，以減少維修費用，為此潤滑油公司根據現代紙機的工況開(kāi)發(fā)了無(wú)灰型循環(huán)系統油。

造型機循環(huán)油的分類(lèi)：

①含灰礦油型，粘度等級為150、220、320是第一代產(chǎn)品。

②無(wú)灰礦油型，粘度等級為150、220、320，適用于車(chē)速在1000m/min以下，幅寬在6m以下的造紙機、換油期在1年至1年半。

③無(wú)灰全合成型，粘度等級為150、220、320，適用于車(chē)速在1000m/min以上，幅寬在6m以上的造紙機，換油期在2年以上。

（4）無(wú)灰與含灰的礦油型造紙機循環(huán)油(PMO）性能比較

無(wú)灰的與含灰的造紙機油相比，具有良好的氧化安定性和很少的沉淀、良好的分水性、極壓抗磨性、良好的過(guò)濾性能下面是無(wú)灰與含灰紙機循環(huán)油在關(guān)鍵性能指標上的一些比較數據。

1、無(wú)灰與含灰的PMO金屬元素比較表1

表1 無(wú)灰與含灰的PMO金屬元素比較：

紙機油	碳酸鹽成分	ICP元素含量mg/kg
		鋇	鈣	鋅	磷
無(wú)灰PMO	0	-	-	-	51
PMO A*	0.6	-	1680	930	758
PMO B	0.22	1270	-	-	104
PMO C	0.16	301	-	-	761
PMO D	0.20	-	121	403	512
PMO E	0.10	-	4	360	192

注：*PMO A-E是含灰的PMO，下同。

2、無(wú)灰與含灰的PMO氧化性能比較表2

表2 無(wú)灰與含灰的PMO氧化安定性比較

紙機油	RBOT，D2272 壓力降至172.25kpa時(shí)的時(shí)間min	TOST，D943，至2.0TAN時(shí)的時(shí)間h
無(wú)灰PMO	374	4000
PMO A	320	2500
PMO A	175	1800
PMO A	135	1385
PMO A	163	1140
PMO A	120	1607

根據造紙機油的高溫工況，需要用氧化安定性好的油品。造紙機油的高溫工況需要用氧化安定性好的油品。造紙機一般軸承溫度在54-99℃，干部用油部位的溫度在111-132℃。氧化安定性差的油品產(chǎn)生的副產(chǎn)物、沉淀等會(huì )導致腐蝕。

3、無(wú)灰與含灰的PMO分水性(抗乳化性能）

測定油與水混合后分離的能力稱(chēng)為抗乳化性試驗。因為PMO在使用中很可能與水接觸，因此抗乳化性是PMO的基本特性，用ASTM D1404檢測。此方法是在82℃測量乳化液與水分離的時(shí)間，要求乳化層小于或等于3ml時(shí)，分離時(shí)間最長(cháng)不超過(guò)60min。破乳化性能好的PMO遇水后，雖經(jīng)振蕩攪拌，也不易形成乳化液，或雖形成乳化液也不穩定，易于迅速分離�？谷榛�性能不好的油品，在使用中易形成乳化液，必然會(huì )降低潤滑油的潤滑性，增加磨損，產(chǎn)生腐蝕，生成沉淀，阻礙潤滑油的循環(huán)，造成供油不良。測試結果如表3，無(wú)灰PMO分水性能最好。

3、無(wú)灰與含灰的PMO分水性能比較

紙機油	分水性min
無(wú)灰PMO	10
PMO A	35
PMO A	15
PMO A	25
PMO A	15
PMO A	25

4、無(wú)灰與含灰的PMO抗磨或極壓性能

極壓抗磨性能對軸承來(lái)說(shuō)，不是十分必要，因為軸承的負荷不高。但有些造紙機潤滑軸承的油還同時(shí)用來(lái)潤滑滾動(dòng)驅動(dòng)齒輪和其它重負荷設備，在這種情況下，就需要極壓抗磨性。極壓抗磨性可用以下方法測試，梯姆肯OK值， ASTM D2782，FZG，DIN5134或四球抗磨試驗， ASTM DA4172。測試結果列于表4。由表4可看出，無(wú)灰PMO有最高的OK值，最高的FZG等級和最小的四球磨痕直徑。

表4 PMO極壓抗磨測試結果

紙機油	TImken OK值，ASTM D2782	N，FZG，DIN51345，失效等級	四球磨痕直徑mm（ASTM D4172）
無(wú)灰PMO	267	13	0.402
PMO A	156	9	0.725
PMO B	222	12	0.693
PMO C	89	8	0.515
PMO D	89	10	0.561
PMO E	111	10	0.498

5、無(wú)灰與含灰的PMO過(guò)濾性能比較

傳統的造紙機過(guò)濾元件孔徑一般在40-100um，目前較細的過(guò)濾元件開(kāi)始使用，為3-6um，提高了軸承壽命，減少了維修費用。對于過(guò)濾性能目前還沒(méi)有統一的試驗方法，較為權威的方法是Pall過(guò)濾法。該方法是用泵來(lái)泵送油樣，在一定的流速下，通過(guò)精度為3微米的濾芯，在壓力降達到172 25kPa之前，過(guò)濾的油須大于2000ml，這樣的油被認定為適應精細的過(guò)濾元件。無(wú)灰的與含灰的PMO過(guò)濾性能比較數據如表5，由表可以看出，只有一種含灰的PMO未達到2000ml的要求，而無(wú)灰的PMO為17600ml，是含灰油的4-6倍。

表5 PMO過(guò)濾性比較

紙機油	過(guò)濾性ml
無(wú)灰PMO	17600
PMO A	100
PMO B	4000+
PMO C	2800
PMO D	2600
PMO E	2950

（5）無(wú)灰全合成型和無(wú)灰礦油型造紙機循環(huán)油（PMO）性能比較

表6礦油型PMO與合成型PMO的性能指標典型數據

	合成型PMO	礦油型PMO
傾點(diǎn)℃	-45	-15
閃點(diǎn)℃	236	249
40℃粘度mm2/s	209	209
100℃粘度mm2/s	26.3	18.4
粘指	160	97
OK值 N	289	256
D665防銹，B法合成海水	通過(guò)	通過(guò)
FZG DIN51354通過(guò)等級	13	13
D943 氧化安定性 h	＞10000	4000
RBOT min（ASTM 2272）	475	375
Pall過(guò)濾指數ml	＞10000	＞17000

由表6可看出，合成型PMO除具有礦油型PMO的優(yōu)良特性以外，還具有良好的氧化安定性、很好的低溫性能和很高的粘指。因此，合成型PMO與礦油型PMO相比，可延長(cháng)換油期一倍以上，并且因為粘指高，在高溫下能保持足夠的油膜強度，滿(mǎn)足現代紙機的高溫工況，良好的低溫性能使油品具有很好的泵送性能。但合成型PMO的價(jià)格較高，為礦油型PMO價(jià)格的10倍以上。

（6）國內外造紙機循環(huán)油產(chǎn)品對照

1、礦物油型造紙機循環(huán)油產(chǎn)品對照

長(cháng)城   無(wú)灰礦油型（PMO220）

美孚   DTE  BB   PM220

加德士 Clarity   PMO或 220PMO premium

BP     Energo    PM220

埃索   TERESSTIC N 220

雪弗龍 Paper Machine Oil D ISO220

2、全合成型造紙機循環(huán)油產(chǎn)品對照

長(cháng)城    無(wú)灰全合成型

美孚    SHC PM Series

埃索    SYNESSTIC系列

雪弗龍  Synthetic PMO

（7）造紙機循環(huán)油產(chǎn)品標準

國外的造紙機械制造商(OEMD比如Metso(前Valmet)有自己的造紙機油規格，但不是強制的：軸承制造商比如SKP也有自己的用油規格要求。要求油品除有良好的抗泡性、粘溫性能、氧化安定性外，還要求有以下主要性能，見(jiàn)表7。

性能	試驗項目	指標	備注
防腐蝕性	100℃，3h 100℃，48h	≥1 ≥2
極壓抗磨性	PD kg 磨斑直徑 mm FZG 失效等級	≤200 ≥1 ≤11	1200r/min 負荷390N A/8.3/90
分水性能	破乳化性能 min	≥20	40-40-0
過(guò)濾性能	Pall過(guò)濾試驗，dry ml（172.25kpa） Pall過(guò)濾試驗，aged ml（172.25kpa）	≤2000 ≤2000
橡膠相溶性	NBR 120℃，168h FPB 160℃，168h 體積變化率 硬度變化率	-1%-10% -6%-2%	ISO6072
化學(xué)穩定性	SKP軸承試驗，8周，120℃，軸承評估指數	≥2
油膜穩定性	SKF油膜老化試驗，4周，120℃，油膜變化指數 蒸發(fā)損失 g	≥2 報告

Voith Sulze設有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的潤滑油批準部門(mén)，他們提供一套基于DIN和ISO規格的標準，但各公司的標準和試驗方法不盡相同。

國內的造紙機械制造商（OEM）是根據以往經(jīng)驗或習慣為用戶(hù)推薦用油，沒(méi)有結合現代造紙機的苛刻工況定造紙機油規格和標準。

目前國內外尚無(wú)統一的造紙機循環(huán)油產(chǎn)品標準。據了解，國內輕工業(yè)造紙機械設計權威部門(mén)與國內大的潤滑油公司聯(lián)合，正在致力于制定此產(chǎn)品的行業(yè)標準。

下面是一些潤滑油公司造紙機循環(huán)油產(chǎn)品的典型數據，從以下數據可以了解到現在造紙機循環(huán)油產(chǎn)品達到的技術(shù)水平。見(jiàn)表8表9。

表8 造紙機循環(huán)油礦物油型產(chǎn)品的典型數據

品牌	Mobil	BP	加德士	長(cháng)城
ISO粘度級別	220	220	220	220
粘度指數	95	97	92	98
閃點(diǎn)（開(kāi)口）℃	228	233	/	230
傾點(diǎn)℃	-6	-15	-15	-18
銅片腐蝕，121℃，3h	1A	/	1B	1B
抗乳化性（40-40-0）min（82℃）	15	/	/	10
液相銹蝕試驗（合成海水）	通過(guò)	/	通過(guò)	通過(guò)
旋轉氧彈試驗150℃ min	/	/	150	420
FZG通過(guò)等級	11	11	/	12

表9 造紙機循環(huán)油全合成型產(chǎn)品的典型數據

品牌	Mobil	ESSO	長(cháng)城
ISO粘度級別	220	220	220
粘度指數	150	160	153
閃點(diǎn)（開(kāi)口）℃	224	174	244
傾點(diǎn)℃	-36	-43	-48
銅片腐蝕，121℃，3h	1B	/	1B
抗乳化性（40-40-0）min（82℃）	/	/	10
液相銹蝕試驗（合成海水）	通過(guò)	/	通過(guò)
旋轉氧彈試驗150℃ min	/	/	628
FZG通過(guò)等級	10	/	12

（8）造紙機循環(huán)油的應用

1、粘度的選擇原則

選擇的油品粘度過(guò)大，增加內摩擦阻力，動(dòng)力損失也增加，磨擦熱增大，并加速油品的變質(zhì)，超過(guò)一定溫度后加速疲勞；粘度過(guò)小，則潤滑油膜薄而強度不夠，增大磨擦和磨損，甚至會(huì )產(chǎn)生非流體潤滑或干磨擦，從而損壞機械。一般是高速、低負荷時(shí)，選擇低粘度油品；重負荷、低速時(shí)，選擇高粘度油品。

2、油品性能監測

油品在使用過(guò)程中，受熱氧化、機械剪切等作用，以及磨損粉末、水分、灰塵等的混入而逐漸變壞，使粘度、酸值、含水量上升，產(chǎn)生油泥，顏色變深，必須定期進(jìn)行監測，按規定及時(shí)更換。通常測試項目包括粘度、酸值、機械雜質(zhì)、銅腐、水分。更換指標見(jiàn)表10。

表10 油品更換指標（參考）

項目	換油指標	試驗方法
粘度變化率%	±15	GB/T 265
酸值增加 mgKOH/g	1.0	GB/T 4945
水分 %	0.5	GB/T 260
機械雜質(zhì)%	0.5	GB/T 511
銅片腐蝕，121℃，3h	≥3b	GB/T 5096

（9）造紙機循環(huán)油使用中常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

1、同種類(lèi)、同粘度級別，不同廠(chǎng)家的油品不能混用。要經(jīng)過(guò)一定的混兌試驗后再決定。因為即使品種相同，粘度級別一樣，但不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品化學(xué)組成上未必完全一樣，易出現添加劑“打架”的現象。

2、由于長(cháng)期以來(lái)的用油習慣或國內設備制造商的推薦，紙業(yè)公司存在用其它油品代替循環(huán)系統油使用的情況。包括以下幾種：液壓油、齒輪油、內燃機油和機械油。

液壓油因其粘度小，承載能力差，分散性能差，不能用于循環(huán)系統的潤滑。

齒輪油因為抗腐蝕性能差，易對潤滑的軸承部件腐蝕，同樣分散性能也達不到循環(huán)系統的要求，不能用于循環(huán)系統。

內燃機油是為車(chē)用發(fā)動(dòng)機設計的，一般不用于工業(yè)設備上，它的過(guò)濾性能等多項指標達不到循環(huán)系統油的要求。

機械油僅含有少量的添加劑，在氧化安定性、極壓性、過(guò)濾性等多方面無(wú)法滿(mǎn)足循環(huán)系統的潤滑要求，換油期短。

造紙機循環(huán)油是針對造紙機的循環(huán)系統工況設計的，完全滿(mǎn)足其使用要求，延長(cháng)換油期，為造紙機設備提供全方位的潤滑保護。因此造紙機循環(huán)潤滑系統一定要用循環(huán)系統專(zhuān)用潤滑油。

下面是—個(gè)用戶(hù)用機械油代替造紙機循環(huán)油用油不當的例子。某紙業(yè)公司，設備為國產(chǎn)2820mm造紙機，造紙機工作車(chē)速為300m/min。2008投產(chǎn)。投產(chǎn)之初采用的是“46”機械油，此油品的分水性差，油中進(jìn)水后不能分水；氧化安定性差，易氧化生成油泥沉淀物，造成油管堵塞，致使系統漏油，油路堵塞后，造成設備潤滑部位潤滑不良，致使設備磨損；氧化變黑的油品把油分配器有機玻璃染黑，視線(xiàn)不清，需定期清理并補充新油�；�于上述原因，每月需清理進(jìn)回油過(guò)濾器，每?jì)蓚�(gè)月需清洗給油分配器及管道一次。由于給油分配器多，管道長(cháng)達幾百米，每次檢修清理需人員多，時(shí)間長(cháng)，維修量和維修費用大，設備潤滑狀況不良，頻繁停機檢修，嚴重影響生產(chǎn)。自2001年8月投產(chǎn)后，先后于2001年9月及2002年3月?lián)Q油兩次，停機和換油給公司造成了一定的經(jīng)濟損失。該公司此生產(chǎn)線(xiàn)于2003初換上了造紙機循環(huán)系統專(zhuān)用潤滑油，免去了以上維修工作量，改善了設備的潤滑狀況，減少了非計劃停機時(shí)間。