造紙機械設備循環潤滑系統專用油的選擇

    近年來，隨著我國造紙工業的迅速發展，先后引進了國外的一些大型現代化造紙機、紙板機等整套設備，國產的造紙機械設備也向大幅寬、快速度發展，大大提高了我國造紙業的裝備水平，加快了我國造紙工業現代化的步伐；據不完全統計[1]，我國幅寬4m以上的紙機已有近30臺，車速在500-2000m/min不等。

　　這些設備的使用工況較為苛刻，屬于高速、重負荷、紙機干部溫度較高，濕部與水接觸，因此對潤滑劑提出了較高的要求。然而據調查，目前造紙行業選用潤滑劑的水平參差不齊，存在著選油質量偏高或偏低的現象,有的用進口油品，有的用齒輪油等代替，即使規格完全相同的設備其用油質量相差也很大。據對11家造紙廠的調查[2]，使用油的種類最多為（油30種脂12種），最少的為（油10種脂6種），平均為（油17.5種,脂7.5種）,機械設計部門沒有統一的選油依據,當前造紙機械設備用油尚未形成系列。

　　正確合理地選用潤滑劑，有助于提高設備運行的可靠性、延長系統和元件的使用壽命，提高設備的開工率，減少設備維修費、誤工費，提高經濟效益，據報道[3]，國外現代化造紙廠因故停工一小時，直接經濟損失在500-1000美元（不包括維修費）。本文將從造紙機械選擇和應用潤滑劑入手，進行探討。

　　1. 紙機循環系統專用清洗油和循環潤滑油

　　1.1循環系統

　　造紙機干部因作業運行時的溫度較高,常采用以稀油站為中心的循環潤滑系統,以壓力將潤滑油輸送至各潤滑點進行潤滑和散熱。在新型高速寬幅紙機上，濕段的主要軸承也用中心潤滑站進行集中自動強制潤滑，在這種系統中，造紙機的濕部和干部各設有中心潤滑站，但統一地由自動控制系統進行管理操作。我國XHZ-6.3~XHZ125標準的稀油集中潤滑裝置的參數性能如表1[4]。

　　表1 稀油潤滑裝置的參數性能
　　參數性能 參數值
　　潤滑油40℃運動粘度，mm2/S 32-460
　　潤滑裝置的公稱壓力/MPa 0.63
　　過濾精度/mm 0.08-0.12
　　冷卻水溫度/℃ <30
　　冷卻水壓力/ MPa <0.4
　　冷卻器進油溫度/℃ 50
　　油箱加熱用蒸汽壓力/ MPa 0.2-0.4

　　1.2專用清洗油

　　潤滑系統的清洗和凈化是維修工作的關鍵環節,新設備的潤滑系統中不可避免有外界雜質,已經運行的設備,由于潤滑油的老化變質,生成油泥,此外還會有外界帶入的雜質,需定期對系統清洗。

　　1.2.1專用清洗油的性能

　　造紙機專用清洗油是采用優質礦物油加復合添加劑調配而成,具有優良的粘溫性能、抗泡沫性和抗乳化性、抗氧、抗腐和防銹性能，其粘度牌號和主要性能指標如下表。

　　表2 造紙機專用清洗油粘度牌號和主要性能指標

　　項目 性能指標 實驗方法
　　N32 N46
　　40℃運動粘度，mm2/S 28.8-35.2 41.4-50.6 GB/T265
　　粘度指數,≮ 95 GB/T2541
　　閃點(開口) ℃,≮ 200 GB/T 267
　　傾點℃, ≯ -9 GB/T 3535
　　抗泡性,≯ 75/0、75/0、75/0 GB/T 12579
　　銅片腐蝕,121℃,3h,≯ 2 GB/T 5096
　　抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 25 GB/T 7305
　　液相銹蝕試驗(蒸餾水) 無銹 GB/T 11143
　　旋轉氧彈試驗150℃,min,≮ 200 SH/T193

　　1.2.2清洗油的使用

　　（1）在開始清洗前對潤滑系統作全面的檢查，要人工清除系統各環節所涂的防銹油(對新設備的循環潤滑系統而言)，所采用的擦布必須是不掉毛的，以免堵塞油路。

　　（2）為了不讓清洗油將系統中的油污帶入軸承，在軸承進油口上加以隔離。

　　（3）按系統要求的容量加入清洗油。清洗油的粘度一般比選用的潤滑油的粘度低，有利于凈化。

　　（4）為了加強清洗效果，最好將循環的清洗油加熱。

　　（5）熱清洗油在系統的循環時間可根據裝置的大小而定，小裝置一般為1-4小時，大裝置要稍長。

　　（6）清洗完成后，從系統中放出清洗油，人工清除落入油箱中的雜質。

　　（7）對于大型的潤滑系統，在清洗油放出之后，還需用規定的循環系統潤滑油進行清洗，讓其循環2小時，放出。因潤滑油的粘度高于清洗油的粘度，故能將更重的雜質懸浮起來洗掉。

　　1.3循環系統專用潤滑油

　　針對造紙設備高速、重負荷、紙機干部溫度較高、濕部與水接觸的工況，應選用循環系統專用潤滑油PMO(Paper Machine Oil)。

　　1.3.1  PMO特點、

　　（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，以確保循環使用中減緩油品的變質速度，延長油品的使用壽命；

　　（3） 良好的防銹性，以保證對潤滑部件起到良好地防銹作用；

　　（4） 良好的抗泡性，使油品在循環過程中產生的氣泡易于消失，以確保正常供油及油膜形成；

　　（5） 良好地抗乳化性，使混入油中的水很快分離，以保證油品的使用性能；

　　（6） 良好的過濾性能，防止過濾系統的堵塞；

　　（7） 良好的極壓抗磨性能，以避免在重負荷下磨損和擦傷；

　　（8） 良好的清凈分散性，以防止積炭沉積。

　　1.3.2 PMO的粘度牌號和性能指標

　　國內長城潤滑油公司可提供PMO150、PMO220、PMO320。PMO的粘度牌號有150、220、320，其主要性能指標如下表。

　　表3 造紙機循環系統專用油（PMO）主要性能指標

　　ISO粘度級別 150 220 320 實驗方法
　　40℃運動粘度，mm2/S 135-165 198-242 288-352 GB/T265
　　粘度指數,≮ 95 GB/T2541
　　閃點(開口) ℃,≮ 235 GB/T 267
　　傾點℃, ≯ -6 GB/T 3535
　　銅片腐蝕,121℃,3h,≯ 1b GB/T 5096
　　抗乳化性(40-40-0)min/82℃≯ 20 GB/T 7305
　　液相銹蝕試驗(蒸餾水) 無銹 GB/T 11143
　　旋轉氧彈試驗150℃,min,≮ 300 SH/T193
　　Timken OK值，Ibf,≮ 50 GB/T11144

　　1.3.3 PMO的應用

　　（1） 粘度的選擇原則

　　選擇的油品粘度過大，增加內摩擦阻力，動力損失也增加，磨擦熱增大，并加速油品的變質，超過一定溫度后，加速疲勞；粘度過小，則潤滑油膜薄而強度不夠，增大磨擦和磨損，甚至會產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，選擇低粘度油品；重負荷、低速時選擇高粘度油品。

　　（2） 油品性能監測

　　油品在使用過程中，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，產生油泥，顏色變深，必須定期進行監測，按規定及時更換。通常測試項目包括粘度、酸值、機械雜質和水分。更換指標如下表：

　　表4 油品更換指標（僅供參考）

　　項目 換油指標 試驗方法
　　粘度變化率 ±15% GB/T265
　　酸值增加 1.0mgKOH/g GB/T4945
　　水分 0.5% GB/T 260
　　機械雜質 0.5% GB/T 511
　　銅片腐蝕,121℃,3h,等于或大于 3b GB/T 5096

　　2．造紙機械循環系統專用油與其它油品的不同之處

　　根據筆者走訪造紙廠進行的用油調查情況顯示，許多造紙廠未采用造紙機械循環系統專用油，而用其它油品代替，因而造成了潤滑不良，設備潤滑部件磨損，循環潤滑系統因油泥而堵塞等。

　　造紙機械循環潤滑系統必須采用專用油，不能用其它油品代替。比如，常用的機械油只具有抗氧防銹的作用，并且其水平一般，不能滿足造紙機械循環潤滑系統對油品氧化安定性、極壓抗磨性、抗乳化性能、過濾性能等方面的要求。

　　不能用齒輪油代替造紙機循環系統專用油。造紙機循環潤滑系統的使用工況有可能接觸水，因此對油的破乳化性能要求更嚴格。另外，由于其是循環潤滑系統，對油品的過濾性能要求更嚴格，要求有更長的使用壽命，因此對氧化安定性要求更高。由于循環潤滑系統要潤滑的部件有的是銅材質，所以對銅腐的要求比齒輪油高。

　　不能用液壓油代替齒輪油。因為循環潤滑系統除了潤滑軸承外，還要潤滑齒輪，因此在極壓性能上要求比液壓油更為嚴格。