第４０卷第６期 ２０１ １年６月 当 代 化 工 Ｖ０］．４０．Ｎｏ．６ Ｊｕｎｅ．２Ｏｌ １ Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 船用内燃机润滑油的分类及检测 夺广勇Ｌ， 赵艳丽 （Ｉ．茂名市安全生产监督管理局，广东茂名５２５０１１； ２．中石化润滑油茂名分公司， 广东茂名５２５０１ １） 摘 要：介绍了船舶柴油机分类，阐述了船舶柴油机润滑油的选用及船舶在用油的检测方法。船舶在用油 的检测项目一般有６项，包括运动粘度、闪点、戊烷不溶物、水分、碱值和元素。详细分析了怎样依据油品质 量的变化来判断设备可能出现的问题。 关键词：船舶柴油机；船用柴油机油；检测；质量变化 文献标识码：Ａ 文章编号： １６７１—０４６０（２０１１）０６—０６０６—０３ 中图分类号：ＴＥ ６２６．３ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｌ１Ｇｕａｎｇ－ｙｏｎｇ ，ＺＨＡＯ Ｙａｎ—ｌｉ （１．Ｍａｏｍｉｎｇ Ｗｏｒｋ ＳａｆｅｔｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｍａｏｍｉｎｇ ５２５０１１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳＩＮＯＰＥＣ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍａｏｍｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｍａｏｍｉｎｇ ５２５０ １ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｅｓｔ ｉｔｅｍｓ ｏｆ ｍａｒｉｎｅ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ ｈａｖｅ ｓｉｘ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｆｌａｓｈ ｐｏｉｎｔ，ｐｅｎｔａｎｅ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ，ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｂａｓｅ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｈｏｗ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｏｉｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍａｒｉｎｅ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ；Ｍａｒｉｎｅ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ；Ｔｅｓｔ；Ｑｕａｌｉｔｙ ｃｈａｎｇｅ 柴油机是船舶的主要动力装置；船舶内燃机油 也是润滑油的主要产品之一，船用内燃机油又称船 选用气缸油，曲轴箱的润滑采用系统油。中速筒彤 活塞式柴油机气缸与曲轴箱的润滑均选用中速简状 活塞式柴油机油。 ２．２粘度等级和质量等级 舶专用油，占船舶所用油品的９０％～９５％，因此如何 正确地为船舶柴油机选择合适的润滑油对于船舶的 安全航行至关重要。据统计…，在机械故障中，约 ３０％的故障与润滑有关。定期对润滑油进行检测分 析能够有效地控制因污染等原因造成的油质劣化， 避免船舶事故的发生。 船用油的粘度等级较单一，系统油和中速机油 分别有ＳＡＥ３０、４０两个等级，气缸油以ＳＡＥ５０居 多。航行环境气温偏高，发动机工况稍差者，应选 用粘度等级高些为宜；反之，可选用较低粘度的润 滑油。选用的润滑油粘度过小，会形成半液体润滑 １船舶柴油机的分类 船舶柴油机按工作循环可分为四冲程柴油机和 二冲程柴油机；按进气方式可分为增压柴油机和非 增压柴油机；按曲轴转速可分为高速、中速和低速 柴油机；按柴油机结构特点可分为筒形活塞式柴油 机和十字头式柴油机 。 或边界润滑，而加速运动副磨损，同时，也易漏油； 粘度过大，流动性差，渗透性差，散热性差，内摩 擦阻力大，启动困难，消耗功率大，也会加速运动 副的磨损。因而，油品粘度选择合理，是设备运动 副得到充分润滑的保证。 船用油的质量等级是以油品总碱值（ＴＢＮ）的大 小来区分的，它表示了中速机油的品质。故而油品 ２船舶柴油机油的选用 ２．１ 根据船舶发动机的结构特点 碱值的选择应合理，一般说ＴＢＮ过小，油品酸中和 能力不足，会造成腐蚀、磨损；ＴＢＮ过大，金属灰分 根据发动机型式，选择合适的船用油与之相匹 高，也会造成磨损，同时添加剂加量增大，油品成 所选用气缸油的碱值是否足够，可以用直观的 方法加以确定。 配ｐ ０。如低速十字头式柴油机由于柴油机的缸径很 本亦会升高 （表１ ｏ 大，所以一般都装有横隔板和活塞杆填料箱，把气 缸与曲轴箱有效地隔开。活塞与气缸套之间的润滑 收稿日期：２０１ｌ—Ｏ４—２６ 作者简介： 李广勇（１９８２一），男，广东茂名人，安全工程师，硕士，２００９年毕业于中国石油大学化学工程系，研究方向：从事油品分析＿力 面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：Ｉｉｉｉ８３１ ２３０＠ｉ６３．ｃｏｒｎ。 第４０卷第６期 李广勇，等：船用内燃机润滑油的分类及检测 ６０７ 化衰变的程度，同时也反映非油溶性固体污染以及异 表１ 气缸油碱值与燃料硫含量的关系 Ｔａｂｌｅ １ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｏｉｌ ｂａｓｅ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｓｕｌｆｕｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｆｕｅｌ 常磨损。在用油使用过程中，不溶物将缓慢增加，增 加到一定程度，就需要换油。不溶物的测定通常所采 用的试验方法为ＧＢ／Ｔ ８９２６润滑油不溶物测定法。其 试验过程是把待检测油样与正戊烷按一定比例混合， 并离心。慢慢地倒出上层油溶液，并用正戊烷洗涤沉 淀物两次，干燥，再称重，得到正戊烷不溶物。一般 船舶在用油的不溶物含量超过２．０％时，建议换油。 ３．３水分 （ＴＢＮ推荐 缸油的孽龟、）／ （ｍｇＫＯＨ・ｇ＿。） 燃料硫含量（“ ……一、质量分数）… 一 ，％润滑油中应避免进水，水会导致生锈、腐蚀、润 一般来说，若注油点之间的气缸表面上出现漆 状物，就说明气缸油的碱值低于所要求的碱值；若 气缸表面出现大量灰白沉淀物，说明气缸油的碱值 高于所要求的碱值 （表２ ｏ 表２中速机油总碱值选择表 Ｔａｂｌｅ ２ ＴＢＮ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ｓｐｅｅｄ ｅｎｇｉｎｅ ｏｉｌ 船用油的质量等级是以油品总碱值（ＴＢＮ）的大 小来区分的，选用时要根据船上所用燃料油的硫含 量来确定。 ３船舶在用油的检测 船舶在用内燃机油检测一般包括运动粘度、戊 烷不溶物、水分、闪点、碱值、元素６个项目。 ３．１ １Ｏ０℃运动粘度 １００。Ｃ运动粘度是衡量油品油膜强度和流动性 的重要指标，油品运动粘度的变化，反映了油品氧 化衰变的程度，热分解程度以及粘度指数改进剂、 降凝剂等变化，因此能综合地反映油品质量的变化。 在用润滑油由于氧化劣化等因素，会导致油品粘度 缓慢增加。若粘度降低，可能是低粘度的润滑油或 燃油进入；若粘度突然增加，可能是重油污染或油 品急剧劣化。测试在用油粘度通常所采用的测定方 法为ＧＢ／Ｔ １１ １３７深色石油产品运动粘度测定法。 ３．２戊烷不容物 戊烷不溶物显示油品里固体物质的总含量，包括 有机物和无机物。戊烷不溶物的变化主要反映油品氧 滑不良或无效热传递，并且形成污泥。船舶内燃机油 水分的异常增加可能是由于冷却水渗漏、外来水污 染、分油机工作不良等情况导致的。水分的测定方法 为ＧＢｆＩ＇２６０石油产品水分测定法。具体试验过程是将 １００ ｇ实验用油注人烧瓶中，加入１００ ｍＬ溶剂油，摇 匀后加入无釉瓷片或是浮石。当接受器中的水体积不 再增加，而水层上面的溶剂层完全透明时，停止加热。 回流时间不许超过一小时。观察接收器中水的体积。 通常对于船用系统油水分超过０．５％时，应建议换油； 中速机油的水分超过０．３％时，应建议换油。 ３．４闪点 闪点的高低，表示出油品含有低沸点可燃成分 的程度。对于在用油来说，闪点主要表征了油品是 否存在燃料稀释的问题。如果闪点偏低，说明润滑 油中混入了柴油或燃料油。 闪点的测定按ＧＢ／Ｔ３５３６石油产品闪点和燃料的 测定克利夫兰开口杯法，使用开口闪点测定器。具体 过程是：在规定的条件下，将试验油品加热，随油温 的升高，油蒸汽在液面上的浓度也随之增加，当升到 某一温度时，油蒸汽和空气组成的混合物中，油蒸汽 含量达到可燃浓度，若把火焰靠近这种混合物，它就 会闪火，此时的温度称为石油产品的闪点（用℃表 示）。一般在用油的闪点小于１８０℃时，应尽快换油。 ３．５碱值 碱值表示油品中含有碱性物质的量，碱性添加 剂能够中和燃料油燃烧过程中产生的对柴油机有害 的酸性物质。在用油的碱值代表了油品中提供中和 酸ｆ生物质的数量。柴油机运行初期，碱值会有所下 降，待降低到一个稳态的水平后，碱值将几乎保持 不变或是以很慢的速度下降。 通常采用的碱值的测定方法是ＳＨ／Ｔ ０２５ １石油 产品碱值测定法（高氯酸电位滴定法）。测试过程是 将试样溶解于滴定溶剂中，以高氯酸冰乙酸标准滴 定溶剂为滴定剂，以玻璃电极为指示电极，甘汞电 极为参比电极进行电位滴定，用电位滴定曲线的突 跃来判断滴定终点。 （下转第６４８页） 分，并根据考评参数所占的权重进行折算。通常会 使用后者，因为偏差加权可以反映出工艺参数偏离 指标程度对得分的影响，计算方法见式（１）。 在事故预案的编制过程中，ＯＴＳ也起到了关键 作用。新建装置没有以往案例可供分析，技术人员 对各工艺参数在全厂范围内的相互制约、复杂联系 较难把握，只能根据设计资料进行推测，编制预案 ｌ００∑｛１－［孟 ＋（且 一Ｈ）（南］三一厶） 、／（ ，ｒ＿，。）｝ 式中： 广＿＿ＴＰＭ开始时间； 一工作困难较大：一方面缺乏主次，不清楚关键处理 步骤的先后顺序；另一方面只能考虑到事故造成的 直接影响，对于次生事故预防不足。而ＯＴＳ可以低 成本，无风险的模拟事故厂况，而且能够根据需要 调慢系统模拟速度，暂停工况，进行处理演练和分 析研究。这些对于方案编制者加深对事故Ｔ况的认 识，编制预案时确定关键步骤顺序，加强各岗位问 ＴＰＭ结束时间； 参数偏离高限的偏差和偏离时间的积分面积； 低限；厶一低低限；仔一高限； 一高高限。 Ａ．一参数偏离低限的偏差和偏离时间的积分面积； 塔石化在装置试车开始前，对所有受培员工进 行了上岗前测评，使用ＯＴＳ进行操作技能测评。员 Ｔ以班组为单位参加测评，在规定的时间内，完成 特定的生产任务（包括开停工和事故处理），根据任 务的完成情况，班组的配合默契与否，工艺参数的 超限幅度、超限时间，操作步骤，对突发事故的处 理情况等进行综合考核。考核结果和员丁的技术水 平基本一致。 ３．４工艺方案的验证和完善 配合，以及对细节的补充完善都有很重要的作用。 ４结论 ＯＴＳ系统对于新建装置开¨１ ，意义重大，能够 使员工培训节省费用，缩短时间，提升效果，并在 一定程度上缩短开ｒ 时间，减少操作不当引起的事 根据目前装置试车数据，我厂合成氨（）Ｔｓ系统 和实际吻合较好，下一阶段，我们将根据合成氨生 产装置的原始试车数据，对模型进行修正，使这套 系统能够用于今后的生产优化操作。 参考文献： ［１］尚志刚．大型合成氨装置全流程仿真系统ｌ Ｊｌｌ系统仿真学报， １９９３：４０—４７ 故发生率。 ＯＴＳ系统基于严格计算的、成熟的动态模拟， 能够较大程度的模拟出实际装置的真实生产过程和 生产结果，得到较高的拟合度。塔石化ＯＴＳ建模采 用动态仿真软件ＤＹＮＳＩＭ，它采用和化工行业通用 的稳态仿真软件ＰＲＯ／ＩＩ相同的热力学原理、基础 和算法，理论上具备工艺方案的验证和优化能力。 由于国内尚无托普索工艺合成氨厂可供学习参 考，技术人员在编制开停工方案时，缺乏经验和相 关资料，对一些操作细节考虑不到，影响到了方案 的可行性。操作员一ｒ根据试用版的操作方案进行 ＯＴＳ开停Ｔ培训，发现了开停车方案中的一些问题， ｆ ２］秦向丽，黄延春，曹晓燕合成氨Ｉ．艺仿真土齐圳系统的开发ｌ Ｊｌｌ内 蒙ｒ 石油化【 ，２０００：７Ｉ一７３ ［３ ｊ刘传政大掣尿素装置伞流程ＤＣＳ仿真培训系统 大氮肥， １９９４：３８６—３８８． ［４］赵刚．化上仿真实训指导【Ｍ１．北京：化学ｌ 业出版社，２００８：Ｉ一５． 操作中的难点和关键点，并提出修改建议，对方案 本身也是一种验证。 ［５］吴重光仿真技术『Ｍ］．北京：化学Ｉ．业ｆ｝ｊ版社，２０００． （上接第６０７页）一般认为在用油碱值下降超过新油 的５０％时应尽快换油，若系统油的碱值异常增加， 则可能是气缸油混入所致。 ３．６元素 滑油对于机器来说犹如人体血液般重要，选用合适 的润滑油是机器正常运转的保障。而对在用油的跟 踪检测分析可定期监测油品的质量变化，有效防止 事故的发生。 参考文献： １ 李钧．船舶柴油机润滑油榆测分析的儿点体会ｌ Ｊｌ＿润滑 ｊ密封 ２００４，１６２（２）：１９—８１． ［２］李春野船舶柴油机［Ｍ】北京：人民交通ｌ叶Ｊ版社，２００２． 元素分析能够检验出油品中添加剂的元素、磨 损性元素和污染元素的种类和含量。一般可通过铁、 镍、铅、铜等元素的变化判断出缸套是否磨损和油 品中混入燃油和水分情况。如果需要具体判断缸套 磨损的种类，可通过铁谱仪测出。 ［３］吴欢．船舶润滑油的选用＿ＪＪ．用油全方位，２００７，３１（２）：１２—１８ ［４］王莉萍．船用中速机油的应用ｌ Ｊｌ润滑油，２０００，１５（３）：５２—５６． １ ５］魏海军，侯仲淼，千宏志，等船用润滑油的使，用 管理［Ｍ］．大连 大连海事大学出版社．２００８ ４结束语 茫茫大海中，船舶的安全航行至关重要，而润
