
ICS 75. 100 E 30
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 6018—2020
在用发动机油分散性能的测定
滤纸斑点法
Standard test method for measuring the merit of dispersancy of
in-service engine oils with blotter spot method
2021-02-01实施
2020-10-23发布
国家能源局 发布
NB/SH/T6018—2020
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油化工集团有限公司提出本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会在用润滑油液应用及监控分技术委员会(SAC
TC280/SC6)归口。
本标准起草单位:中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心、中国石油天然气股份有限公司大连润滑油研究开发中心、润英蓝地计量检测(上海)有限公司。
本标准主要起草人:王彦海、王爱香、安旭鹏、周建强、张荷、刘颖、李佳琦。 本标准为首次发布。
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在用发动机油分散性能的测定 滤纸斑点法
警告:本标准涉及某些与标准使用有关的安全问题,但是无意对所有安全问题都提出建议。因此,用户在使用本标准之前应建立适当的安全和保护措施,并制定相关的管理制度。
1范围
本标准规定了确定柴油发动机油以及其他类型发动机油对于诸如燃烧形成的烟、磨损形成的金属颗粒物、机械部件的腐蚀颗粒和机油氧化产生的不溶物的分散性能的测定方法。
本标准适用于在用发动机润滑油产品。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T4756石油液体手工取样法 GB/T1914—2017化学分析滤纸
3术语和定义
3.1定义 3. 1. 1
柴油发动机曲轴箱油dieselcrankcaseengineoils 柴油内燃机的曲轴箱中使用的发动机油。 注:油品中可能含有增强特定性能的添加剂,例如防止发动机锈蚀、沉积物形成、阀系磨损、机油氧化以及泡沫生
成的添加剂。 3. 1. 2
柴油发动机dieselengine 从怠速到全速的正常情况下,燃料是由充人燃烧室的空气产生的压缩热点燃的往复式或旋转式发
动机。为了启动,可以在低的环境温度或低进气温度下使用增加压缩空气产生热量的强化措施
注:设计上带有连续热点或其他便于点火或燃烧的仪器的发动机,使用低十六烷值燃油或其他任何延缓点火或燃烧的燃油的发动机,都被认为是适合于本试验方法的柴油发动机。 3. 1. 3
发动机油 engineoil 用于降低发动机内运动部件间的摩擦和/或磨损,带走以活塞底部为主的部件产生的热量,以及作
为活塞环燃气密封剂的液体。
注:油品中可能含有增强特定性能的添加剂,例如防止发动机锈蚀、沉积物形成、阀系磨损、机油氧化以及泡沫生成的添加剂。 3. 1. 4
氧化 oxidation
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发动机油与电子受体的反应,会产生有害的酸性或树脂状物质,经常表现为油泥沉积、漆膜沉积、 黏度增长、腐蚀,或者是它们的组合。 3. 1.5
油泥sludge 内燃机中的沉积物,主要包含来自燃料燃烧形成的不溶性树脂和氧化产物,以及淤积于发动机部
件上但可被布料擦除的润滑剂。 3.2专用于本方法的术语定义 3.2. 1
分散性dispersancy 润滑油悬浮并带走各种污染物的性能,这些污染物包括来自燃烧的烟、磨损的金属颗粒、机械
部件的腐蚀颗粒和机油老化产生的不溶物质。
4方法概要
一滴待测试验油样滴在一张特定的水平放置的滤纸上,油滴浸过滤纸,滤纸在80℃烘箱中放置1h 后,用一个连续均匀的LED背景光照射油斑点。用放置在滤纸另一面的CCD相机以黑白模式对油斑点照相。软件分析每一像素。油样的分散性能由油滴扩散直径、中心烟区域面积以及不透明斑点的均匀性与直径32mm的参考样参数相比较来评判。
5意义和用途
5.1分散性是润滑油悬浮并带走各种污染物的性能,这些污染物包括来自燃烧的烟、磨损的金属颗粒、机械部件的腐蚀颗粒和机油老化产生的不溶物质。 5.2当油样滴在特定的滤纸上,油样开始分散烟和其他不溶物,形成一个均匀分层的斑点。斑点上不同区域的分布(见图1)反映了油样的分散状态。 5.3当油滴在滤纸上扩散的时候,油滴携带着污染物,由于油滴薄膜的分层现象,滤纸上相同圆周直径范围内分布着相同尺寸颗粒的沉积物。 5.4本试验方法提供了一个简单的检测在用润滑油分散性能的技术。 5.5一个能正常地分散烟和其他不溶物的油滴在滤纸上会产生一个颗粒均匀的斑点(见图2-点1)。 在斑点圆周外围较浅的残渣圈表明油样仍然保持有分散性能。 5.6如果斑点显示较高的烟含量,但均匀分布,表明油样仍然能使用,但应当密切观察油的衰变情况(见图2-点2)。 5.7分散性能开始失效,不溶物开始在油滴斑点的外圈形成厚的环(见图2-点3),斑点上褐色或黄色残留物表明是氧化产物。 5.8图2-点4所示厚的黑点和急剧变化的边缘特征,表明有油泥形成,分散性能丧失,颗粒物在中间聚集,润滑油已明显失效。 5.9从机器维护的观点来看,当滤纸上油斑的外圈开始趋向于形成圆环时就应当着手安排换油计划。 若放任形成黑点的状态发生,情况就已经变得棘手,因为非分散部分的烟会沉积在摩擦副表面而不会随着换油被除去。通常需要多次频繁的换油才能有效将发动机内冲刷干净。此外,如果分散能力异常地快速降低,发动机燃烧室和活塞环的性能就需要进行全面检查。
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透明光晕
氧化物
图1油斑例子和不同区域分布图
图2 油斑示件
6仪器和设备
6.11 正向置换式移液器:A级,20μL 6.2滤纸:满足下列性能:
滤纸密度:84g/m 滤纸厚度:0.16mm 类型:定性滤纸颗粒截留率:<2μm 过滤性:慢速滤水时间(赫尔茨贝格尔法):750s 材质:棉短绒和纤维素注:滤纸品质对测试结果质量至关重要。 滤纸选择备用选项:法国ADSystems公司,滤纸牌号:AC110-001,滤纸规格:260mmx260mm。
如果需要对采购到的滤纸进行检验,可以使用GB/T1914一2017进行检验,其中,滤水时间使用赫尔
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茨贝格尔法,并且符合上面列出的指标。 6.3滤纸架:由两部分刚性材料制成,滤纸架尺寸为260mm×260mm,开孔孔径为50mm±1mm,滤纸放置在上下两部分之间。开孔之间的最小距离应当是6.5mm,以避免油斑点的重叠(见图3)。
图3滤纸架
6.4烘箱:能够保持在80℃±4℃。烘箱内放有保持架以便放置滤纸架。烘箱不能带有强制通风对流。 6.5分散性测试仪:如图4所示带有背景光照明,一台数字相机连接到电脑上以便分析和记录油斑图像,并且按照所带软件所描述的方法自动计算分散性数据。
模拟处理单元
数字相机
点
背景光源
图4分散性测试仪原理
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6.5.1数字相机:连接有专用软件,型号WVGA,最小分辨率为752×480像素。 6.5.2光源:应具备可以覆盖全部油斑的均匀光源。 6.6中性密度滤光片或ND滤光片:用于仪器校准,在不影响色调的条件下用以特定比例减弱光强。 6.6.1中性密度滤光片:透射50%光。 6.6.2中性密度滤光片:透射10%光。 6.7参比油斑:两个黑白打印在符合6.2规格滤纸上的参比油斑,一个斑点直径35mm±0.2mm,另一个斑点直径20mm±0.2mm。
注:可从仪器制造商处获得专用校准包,其中包含有两片滤光片和两张参比斑点滤纸。
7采样和试样准备
7.1按照GB/T4756所描述的程序对本方法测试的在用油或润滑油样品进行采样。 7.2实验前确保样品远离极端温度。 7.3如果发现储存在容器中的样品泄漏严重,应当废弃该样品并重新取样 7.4用本试验方法测试前,应用力地摇晃样品,直到样品充分均匀,不得有沉积物附着在样品容器的底部或侧面。
8仪器准备
8.1试验前,仪器需要按照第9条所述的步骤进行标定。这个标定可以由终端用户进行。 8.2在分析样品之前,仪器至少预热15min,以保证分析仪稳定。
9仪器标定
每次试验前,仪器需要按照说明书的要求进行标定。可以通过测试6.6条所述的两个标准滤光片来自动调节相机的亮度和对比度。可以通过测试6.7条所述的打印斑点来校验斑点尺寸的测量。
10试验步骤
10.1把滤纸架放在工作台上,取一张新滤纸放在滤纸保持架上。 10.2用力摇晃样品,直到样品完全均匀,不得有沉积物附着在样品容器的底部和侧面。 10.3用正向置换式移液器,抽取20μL样品,擦掉移液器外部的多余样品,在准备好的滤纸架孔洞中央把样品注射下去。 10.4如果要测试多个样品,重复步骤10.2和10.3进行测试(见图5)。在同一个滤纸架上可以准备几个不同的油样斑点。如果在这种情况下,建议在每一个斑点下写下样品标识。 10.5把带有滤纸架的保持架水平放置在80℃的烘箱中干燥,放置60min±2min。 10.6取出滤纸保持架。
警告:滤纸保持架表面是80℃,从烘箱中取出保持架时需佩戴手套。 10.7把滤纸从滤纸架上取出,滤纸放置在环境温度为室温的水平桌面上。此时,油样斑点可能会继续扩张。为了得到精确的结果,油样斑点滤纸必须在从烘箱中取出后30min内开始测试,10min内完成测试。 10.8 键人所有样品的明细。把油样斑点放在CCD相机前,油样斑点的图像显示出来。油样斑点必须放置在所显示的红色圆圈内。按下测试键启动测试。关于更多的细节,参见仪器制造商的说明手册。
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