摘要：
空壓機(jī)油在空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中承擔(dān)著冷卻、密封及潤(rùn)滑等重要職能，同時(shí)負(fù)有減振、防噪、防銹和部分動(dòng)力傳送等作用，堪稱(chēng)空壓機(jī)的血液。本文主演闡述了噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)油在使用過(guò)程中的顏色變化 原理以及由此帶來(lái)的影響，探討了參考油液顏色變化換油的可行性。
在常見(jiàn)的空氣壓縮機(jī)中，噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)空壓機(jī)）對(duì)潤(rùn)滑油品質(zhì)要求極高，然而很多用戶(hù)在使用中對(duì)潤(rùn)滑油的監(jiān)測(cè)檢測(cè)方法不夠完善，于是，針對(duì)外觀的肉眼觀察便成了簡(jiǎn)單而必不可少的油品質(zhì)量直觀吧、判別手段。當(dāng)油品發(fā)生顏色改變時(shí)，許多客戶(hù)僅依靠經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)就草率地作出判斷，給出應(yīng)該換油或繼續(xù)使用的結(jié)論，而其自身往往對(duì)于顏色變化的實(shí)質(zhì)缺少科學(xué)的理論認(rèn)知。在此就空壓機(jī)油的顏色變化成因加以探討。
空壓機(jī)新油顏色
空壓機(jī)油的新油顏色多為淺黃色或接近透明無(wú)色，不同地區(qū)生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，顏色和透明度或多或少存在差異，因此，采用不用地區(qū)基礎(chǔ)油生產(chǎn)的同型號(hào)油品顏色也可能有差異，所以，對(duì)大多數(shù)潤(rùn)滑油品來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有顏色上的要求。
很多人往往以為油品越接近無(wú)色透明，精制程度就越高，而事實(shí)是：只要適當(dāng)使用添加劑，幾乎所有潤(rùn)滑油都可以達(dá)到無(wú)色透明的外觀。因此是否無(wú)色透明，并不能成為判斷油品精制程度的依據(jù)。只要指標(biāo)符合要求，潤(rùn)滑油的初始顏色對(duì)使用效果沒(méi)有影響。
此外，由于包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸不同，油品與空氣、熱源的接觸程度存在差異，使很多油品尚未使用，就因受到部分氧化和添加劑的共同作用，而呈現(xiàn)深淺不一的顏色。
個(gè)別潤(rùn)滑油對(duì)顏色有特殊要求，可以通過(guò)染色方式達(dá)成，但是性能并不因此改變。
影響空壓機(jī)油使用的重要因素
由于空壓機(jī)油在噴入主機(jī)時(shí)是經(jīng)過(guò)霧化的，且噴入主機(jī)后會(huì)迅速與高溫的壓縮氣體完全混合，在高溫和空氣的作用下會(huì)被快速氧化，同時(shí)有大量的飽和蒸汽起到了催化作用，因此，抗氧化能力的強(qiáng)弱成了影響空壓機(jī)油使用效果和使用壽命的關(guān)鍵因素。
為了避免空壓機(jī)油因加入金屬元素而產(chǎn)生的催化影響，在空壓機(jī)油中通常會(huì)添加一定量的金屬鈍化劑，以及抗腐蝕和防銹的添加劑，從而確保全程與金屬接觸的空壓機(jī)油的穩(wěn)定狀態(tài)。
空氣中含有一定量的氣態(tài)水，當(dāng)空氣被壓縮，所含氣態(tài)水達(dá)到臨界飽和狀態(tài)時(shí)，液態(tài)水就會(huì)析出，混入油中起催化作用。
其他諸如粉塵、顆粒懸浮物、特殊氣體分子等也會(huì)進(jìn)入空壓機(jī)壓縮室，最終與空壓機(jī)油混合。、在空壓機(jī)油的使用過(guò)程中，上述諸多因素都是造成空壓機(jī)油使用效果和使用壽命產(chǎn)生差異的最為重要的影響因素。
使用過(guò)程中的顏色變化
隨著空壓機(jī)油裝機(jī)使用，淡黃或接近無(wú)色透明的油品顏色逐步變深，開(kāi)始呈現(xiàn)不同的色澤改變：黃色、深紅色、藍(lán)色、紫色、深褐色，甚至醬黑色，如圖1所示。
通常人們會(huì)認(rèn)為如黃色、深褐色等常見(jiàn)的色澤改變更傾向于正常，而深紅色、藍(lán)色、紫色等不常見(jiàn)的色澤改變則被歸于異常。顯然，這缺乏必要的科學(xué)依據(jù)，判斷油品色澤改變是否正常應(yīng)首先了解變色的原因。
某些空壓機(jī)油的非正常變色往往伴有其他特征，如變?nèi)榘谆蚧野住⒉煌该?，同事粘度降低，表示油品含水量過(guò)高，乳化嚴(yán)重；或者變黑的同時(shí)伴有大量的金屬磨屑，發(fā)出焦糊的味道等（圖2）。
常見(jiàn)顏色變化的原因
雖然氧化和各類(lèi)雜質(zhì)的混入難免會(huì)帶來(lái)一定的顏色改變，但是最主要的變色原因則是抗氧劑的作用。熱氧化過(guò)程中是一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，在熱、光或氧的作用下，有機(jī)分子的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，生成活潑的自由基和氫過(guò)氧化物。氫過(guò)氧化物發(fā)生分解反應(yīng)，也生成烴氧自由基和羥基自由基。這些有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化?？寡鮿┑淖饔檬窍齽倓偖a(chǎn)生的自由基，或者阻止氫過(guò)氧化物的分解，阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行（圖3）。
抗氧劑可延緩或抑制油品氧化過(guò)程的進(jìn)行，從而阻止油品的老化并延長(zhǎng)其使用壽命，是必不可少的潤(rùn)滑油添加劑，尤其是對(duì)于空壓機(jī)油這一類(lèi)使用中必須長(zhǎng)期與高溫氣體混合的潤(rùn)滑油，抗氧劑的種類(lèi)選擇和使用效果往往決定了產(chǎn)品的最終性能。
潤(rùn)滑油中常用的抗氧劑有胺類(lèi)和酚類(lèi)，不同類(lèi)型的抗氧劑在作用時(shí)會(huì)有不同的顏色變化，多數(shù)油品的顏色變化都是由抗氧劑的顏色改變帶來(lái)的。在使用抗氧劑時(shí)，除了考慮抗氧化的效果外，還要考慮與其他添加劑的共容性，實(shí)際上在進(jìn)行配方的研究時(shí)，多達(dá)上百種的添加劑反映出的絕不僅僅是單劑作用的簡(jiǎn)單疊加，二十非常復(fù)雜的相互作用的共同表現(xiàn)。
以某公司生產(chǎn)的性能優(yōu)異的空壓機(jī)油為例，在采用了胺類(lèi)抗氧劑的同時(shí)，優(yōu)化了多種添加劑的配比，在實(shí)際使用中，顏色的變化與市場(chǎng)上多數(shù)產(chǎn)品有很大差異，隨著使用時(shí)間的增加，從無(wú)色透明逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槊魉{(lán)色、深藍(lán)色、紫色、深紫色。通過(guò)對(duì)該產(chǎn)品的跟蹤測(cè)試顯示，其指標(biāo)在運(yùn)行7600h以后仍然適合繼續(xù)使用（表1）。
由此可知，空壓機(jī)油的顏色變化，在未伴隨其他明顯故障特征同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，多數(shù)情況下可視為正常，而油品中沉淀物的情況及油液清濁程度，則更應(yīng)予以關(guān)注。在缺少必要檢測(cè)手段時(shí)，如果變色的同時(shí)未析出沉淀，且油液清澈無(wú)渾濁，可以初步判斷為使用效果良好。當(dāng)然，最準(zhǔn)確的還是油品檢測(cè)的指標(biāo)。
特殊的顏色變化原因
還有一種特殊的油品變色情況，即變成綠色（圖4）。經(jīng)過(guò)對(duì)多宗案例的跟蹤研究，發(fā)現(xiàn)在油品變綠的同時(shí)，檢測(cè)到酸值增大且增幅較大，多次檢測(cè)到酸值達(dá)到20mgKOH/g以上，要知道，即便是比較寬松的換油標(biāo)準(zhǔn)也不會(huì)允許酸值達(dá)到2mgKOH/g以上，顯然，這個(gè)10倍的酸值所代表的是油品嚴(yán)重劣化。此外，還在元素檢測(cè)中檢出超標(biāo)的銅（有時(shí)達(dá)到3000ppm以上）。這種情況與其他正常變色明顯不同，那么，究竟是酸值升高導(dǎo)致對(duì)銅質(zhì)部件的侵蝕，還是由于超標(biāo)的銅元素起了催化作用，導(dǎo)致油品的酸值上升呢？
通過(guò)大量的油品檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)油品中的添加劑含量極低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常的損耗。同時(shí)在檢測(cè)中所混入的固體雜質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)顆粒度雖然都很小，但是在微觀下卻具有多微孔結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，具有極大的比表面。這些固體雜質(zhì)的成分比較雜質(zhì)，有大氣灰塵、粉煤灰、水泥粉末等。某水泥廠(chǎng)粉煤灰掃描電鏡圖片如圖5所示。
活性炭由于自身獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)以及分子之間相互吸附的凡徳瓦引力，具有強(qiáng)大的吸附能力。油中所混入的雜質(zhì)顆粒雖然沒(méi)有活性炭高達(dá)500~1500m2/g的比表面，但仍然具有很強(qiáng)的吸附能力。正是這些雜質(zhì)吸附了大量的添加劑成分，尤其是金屬鈍化劑和抗氧劑，使得油與接觸的銅質(zhì)部件發(fā)生反應(yīng)（俗稱(chēng)咬銅），大量的銅離子進(jìn)入油中，起到了催化劑的作用，加劇了油品的劣化，同時(shí)抗氧劑的缺失使得油品被快速氧化，造成了酸值急劇增加，此時(shí)，大量的銅離子溶入水中，油品呈現(xiàn)綠色。
由以上分析可知，空壓機(jī)油變綠往往與污染相關(guān)，尤其是在有粉煤灰、水泥粉末等存在的環(huán)境下。
另有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在空壓機(jī)設(shè)備安裝時(shí)，需要可靠接地，如果對(duì)地連接阻值太大或虛接，設(shè)備處于較高的電位，緩慢的對(duì)地放電可能造成油品的電離，此時(shí)也可能形成油品發(fā)綠的現(xiàn)象，但是程度很輕，不易察覺(jué)。
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