润滑油元素检测及质量控制研究
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作者:曾令羲
摘 要：润滑油中添加微量元素可以增强润滑油的特有性能，按照功能可以将其分为氧化剂、抗磨剂、清洁剂等，对润滑油质量的精准分析，能确保机械高效运转。管理人员需要实时监测设备的状态，通过数据变化，明确润滑油中的元素种类、含量及变化趋势，综合应用x射线荧光光谱法、红外光谱法、原子吸收光谱法以及电感耦合等离子体发射光谱法等，实时分析检测润滑油中元素。基于此，本文将主要论述润滑油元素检测及质量控制。
关键词：润滑油 元素检测 质量控制
中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0038-02
润滑油是当代机械的血液，对于设备的正常运行有重要的作用。据数据统计，有75%的设备问题都是由于润滑油质量下降引起的，管理人员要明确润滑油中元素种类，查明各种元素的用途以及效果，有效降低零件之间的摩擦阻力，减少腐蚀，达到良好的润滑状态。
1 润滑油中元素的概述
在润滑油中加入不同元素，能有效增强润滑油的性能，目前市面上的润滑油主要可以分为抗氧化剂、抗磨剂、清洁剂、分散劑以及泡沫抑制剂。通过添加不同的金属元素，有效防止油品的氧化变质，避免油品粘度增加，减少润滑油内油脂的氧化分解。例如在润滑油中加入磷、硫等元素，快速在机械表面形成内膜，避免设备发生故障。因此通过润滑油中元素检测来反映设备磨损状况非常重要。
但检验结果会受到环境因素、技术水平等影响，润滑油检验工作遇到巨大的变数，不确定因素较多，相应的管理机构会忽视检测的各种数据的动态变化，有些管理人员认为全面性的检验并不重要，只抽样检测即可，导致润滑油后续使用的质量安全不达标。此外，润滑油中元素检测对技术要求较高，不准确的检测结果给润滑油使用留下了巨大的安全隐患。
2 润滑油中元素种类
锌元素作为润滑油抗氧化试剂及抗腐蚀性添加剂的主要元素，能够快速与空气反应，达到抗氧化的作用，一般锌元素被作为微量添加剂的存在，它能够很好的抗磨损。据数据可知，润滑油中的锌元素基本不会减少。
镁元素作为润滑油中清洁剂添加的主要成分，镁元素的分子量比较低，在清洁剂中有较为广泛的应用，同时在发动机机架中也很容易检测到镁，镁的化学性质较为活泼，保证内部的稳定结构。
钙元素和钡元素主要应用于汽油机和柴油机的清洁剂，其中清洁剂按照酸根的种类可以分为磺酸盐、硫代磷酸盐、水杨酸盐等，能很好的防止发动机表面生成漆膜。
钼元素在润滑剂中大量存在，可以很好的缓解活塞部件导致的马达受损。它能够在摩擦面形成一种吸附膜，在极为苛刻的条件下分解成为纳米级别的氧化物膜，膜间距离可达到1.3纳米，二氧化钼极大地降低了摩擦系数，且具备高温抗氧化的功效。
磷元素在齿轮润滑油中比较常见，磷元素化学价比较多，具有抗酸抗碱的能力，有效延缓油品的酸化。磷酸酯类化合物可以提高设备表面的合金流动性，持续增强表面的平整度，通过化学抛光减少设备的基础磨损。
3 润滑油元素检测方法
3.1 主要检测技术
（1）X射线荧光光谱法。
X射线荧光可以很好的检测出润滑油中的各种元素，检测精度较高，x射线光谱测定样本中的元素时间在20s左右。X射线荧光光谱仪能在较短时间内完成样品全部元素的吸收谱图。检验人员综合谱线的波长和强度精确检测出润滑油中添加剂元素的种类，X射线荧光光谱法操作简单，能够快速检测出润滑油中存在的微量元素。
（2）红外光谱分析技术。
不同元素由于本身性质不同，会吸收不同的红外光。傅立叶变换红外光谱在润滑油质量和添加剂定量检测中应用较为广泛，检测人员可以根据出峰位置判断物质官能团的组成，并通过已知的红外光谱动态检测出润滑油中的元素变化。红外光谱测定方法较简单，分析速度快，用于官能团的定性研究。润滑油中官能团种类繁多，在检验过程中很有可能出现波峰波谷重叠的现象，导致检测结果失真。
（3）电感耦合等离子体发射光谱法（ICP）。
该方法是以电感耦合等离子体为原子发射光源来激发元素的特征谱线，然后根据特征谱线的强度进行定性、定量分析。
电感耦合等离子体发射光谱检测近年来不断完善，其分析技术比较成熟，效率较高，可以用于多种元素的同时测定，且线性检测范围较宽，具有高灵敏度的特性。并且被测样品的变化对ICP的影响很小，所以ICP的稳定性也很好。
（4）原子吸收光谱法。
原子吸收光谱法是利用气态原子吸收一定能量的辐射使电子跃迁到激发态这一过程来对被测元素进行含量检测的一种方法。该方法检出限低，灵敏度高（石墨炉原子吸收法的检出限可以达到10～14）。并且分析速度快、仪器操作简便，可对元素周期表中70多种元素进行检测。缺点是多元素的同时测定还有困难。
3.2 明确润滑油的选择
管理人员在选用润滑油时，应明确润滑油的各种性能，综合压力、温度、速度等外界条件，保证设备安全稳定运行。 例如，要根据摩擦的工作条件确定润滑油的粘度及其润滑特性，保证密封件与润滑油稳定相容，根据摩擦原理，合理选择润滑油的粘度。工作环境对润滑油的物理化学性质影响较大，工作环境温度升高，润滑油的粘度降低，反之粘度升高，在高温氧化条件下润滑油使用寿命大大缩短，检验人员要明确外界的温度确定润滑油的作业环境 ，对润滑油进行定期检测，保证微量元素的含量在正常范围内变动。如果设备在运行过程中出现异常损耗，检测润滑油的各项指标是否正常，是否含有水分，存在混油的现象，通过早期的光谱分析，动态管理润滑油的使用，及时反映磨损、污染情况。
3.3 完善润滑油质量控制工作
润滑问题是各个企业普遍面临的设备管理问题。检测人员要及时动态管控设备，当设备出现严重磨损时或者异常声响时，要及时对润滑油特别是元素含量进行检测，以反映设备的运行状况，避免有害元素过多增加引发重大安全事故。此外润滑油的使用是不可逆的过程，为实现最终建设目的，必须把握各个条件进行优化，运用各种检测方法对润滑油质量进行严格监控，特别是对磨损、有害元素的分析，可以对设备失效、安全事故进行预警，这对设备使用的综合管理具有重要意义。
4 结语
润滑油添加的元素种类繁多，检验人员要综合通过x射线荧光光谱法，原子吸收光谱法、红外光谱分析法及ICP等方法检测油品中的元素含量变化并据此对润滑油进行质量控制，及时反映油品污染、变质和设备磨损状况，保证设备的稳定使用。
参考文献
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