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抗燃液压油的分类及性能介绍pdf

发布时间:2020-11-21 14:01

  Lubrication Is Our World 抗燃液压油的分类及性能介绍 2012年 上海纳克润滑技术有限公司 合成基础油事业部 Add :上海市浦东新区商城路618号 Tel :021-5858 5559 Fax:021-5858 5337 液压油  液压系统在现代工业中被广泛用于动力的传输和控制。与电气传动和机械传动系统相比,液压传动 系统具有许多优点,例如结构紧凑、可靠性高及作用力放大倍数高等。  “液压” (hydraulics)一词最初被用于描述液体在工程中的应用特性,特别是水。时至今日,这个 术语通常被理解为利用液体传输动力。 基本功能: 传递动力 润滑 冷却 密封 过滤性 矿物油符合以上的所有要求。它的稳定性、润滑特性,以及抗腐蚀性能使其成为大多数应用 的最佳选择。 Lubrication Is Our World 抗燃液压油 高温状况 有明火的 对抗燃就提出了特殊的要求 矿物油液压油 抗燃油液压油 火灾隐患 除了液压油的功能外,还特殊要有抗燃的要求。 Lubrication Is Our World 抗燃性  抗燃性是抗燃液压油的重要性能之 一,也是这类油品的特征标志。  抗燃性包含两层含意: (1)遇 到 明火不易燃烧,典型抗燃油在 700-800℃下不着火; (2) 在十分充裕的着火条件下即使燃 烧,火焰也不扩散; 磷酸酯、水一乙二醇.W/0乳化液属第I类产品,多 元醇醋属第II-III类产品,而矿油、庚烷等属第 III类产品。 各基础油的抗燃性对比 试验方法 水-乙二醇 W/O乳化液 磷酸酯 多元醇酯 矿物 热歧管试验(704℃) 不着火 不着火 不着火 着火 瞬时着火 热板试验(750℃) 不着火 不着火 不着火 400 ℃着火 250 ℃着火 灯芯扫描/ 回 66 50 80 27 3 Lubrication Is Our World 抗燃液压油的分类 HFA 高含水量的 油 压 液 燃 抗 HFB 乳液型 HFC W-G型 水-乙二醇型 HFD 合成型 Lubrication Is Our World HFA型/HFB型 使用温度范围: 水含量80-95%,少量的乳化剂、偶链剂、 5-55℃ . 水包油乳液 防腐剂、极压抗磨剂、抗泡剂,可加入少量 增粘剂和杀菌剂。 HFA 水含量》85%,加入少量增粘剂和杀菌 水-化学液 剂及其它添加剂,不含有矿物油。 5-55℃ . 矿物油含量《60%,加入少量添加剂。 5-60℃ . HFB 油包水乳液 Lubrication Is Our World HFA型/HFB型 优势: 缺点: 成本低 维护困难,易生菌发臭 抗燃效果好 冬天使用有问题 冷却效果好 使用温度有限制 泵送性好 添加剂易析出,分层 Lubrication Is Our World HFC型 W-G型抗燃液压油 水一乙二醇抗燃液压液是由水、乙二醇类、增粘剂及抗磨、防锈等添加剂构成,是水基液压液中最为重要的一 种。它具有优异的抗燃性和很长的使用寿命等特点,因而在冶金、煤炭、化工、铸造等许多行业得到了越来越 广泛的使用,为保证企业的人身和设备安全,以及生产的顺利进行发挥了重要作用。 乙二醇类 一般来讲,采用粘度稍大的乙二醇、二乙二醇、丙二醇等醇。 1、为保证液压液具备适宜的粘度,从而使其具备优良的润滑性 2、是为提高其粘温性能,使液压液在较宽的温度范围内维持较为稳定的 增粘剂 粘度值。 3、目前绝大部分是采用分子量平均在3-4万的高分子聚醚。 抗磨剂:一般采用脂肪酸,脂肪酸胺、多羧酸等 防锈剂:低级脂肪酸胺、乙醇胺等 添加剂 抗腐蚀剂:芳香族氮化物 碱性调节剂:乙醇胺,低级脂肪酸胺等 着色剂、抗泡剂等 典型产品:好富顿的 SAFE620 一坪的 4631 Lubrication Is Our World W-G型抗燃液压油抗燃性对比 项目 矿物油 水-乙二醇 优缺点: 闪点, ℃ 150-270 无 1、抗燃性好 自燃点,℃ 230-350 410-435 2、比热大,热传导率高,冷却效果好,热 高压喷射试验 着火 不着火 交换率高,液压系统温升小。 热歧管试验 晚时起火 不着火 3、水-乙二醇压缩率小,所以有压力传递 速度快, 动力损失小, 灵敏度高等优异 熔融金属着火试验 ASTM D286 马上起火 水分蒸发后燃烧 特性。这一特性被用于高循环、节能为主 洗管试验/回* MIL-F-7100 3 66 的液压系统。但高压下润滑性差。 比热,J/kg.K *4.186 0.45 0.80 4、密封材料相容性问题 热传导率W/m.K*1.163 0.075 0.38 5、废液处理,比重比水大,不方便分离。 热膨胀系数*10-4 7.0 6.0 6、乙二醇有一定的毒性,如果排人环境势 压缩性比较,液压液压力,mm2/s 必会造成污染。 0 kgf 60.3 54.0 7、现场维护问题-水分蒸发,导致粘度升 500 kgf 139.7 64.1 高,引起阻塞等问题。 3000 kgf 9698.2 161.6 注:试样浸于洗管. 以30次/分钟的速度通过燃烧器的火焰,测定直至 起火时的次数 Lubrication Is Our World HFD型-合成抗燃液压油  凡是不含矿物油和水的都能称为是合成型的。 主要分类  磷酸酯 HFDR  磷酸酯液压油因为自燃温度很高,所有有一些仍在某些特定的场合使用,如飞机制造和发电厂。  氯化烃 HFDT  合成酯 HFDU 多元醇酯型  HFDU型液压油常用基础油为季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷油酸酯等。  其它如硅油、硅酸酯、无水聚醚类等,在一些关键场合使用,但这些种类的合成型抗燃液压油价格都 非常昂贵,应用受到制约。 Lubrication Is Our World 磷酸酯型 项目 矿物油 磷酸酯 优缺点: 闪点 150-270 230 -280 自燃点℃ 230 -350 640 以上 1、抗燃性非常好 高压喷射试验 着火 着火后自灭 2、润滑性优异 热歧管试验 瞬时起火 不着火 3、水解稳定性差,有水存在造成水解,会 产生腐蚀。 熔融金属着火试验 ASTMD286 马上起火 不着火 4、密封材料相容性问题 洗管试验/ 回 3 80 5、废液处理难,环保性差 比热,J/kg.K *4.186 0.45 0.32 6、有少许毒性。 热传导率W/m.K*1.163 0.075 0.098 热膨胀系数*10-4 7.0 7.5 由于应用和成本上的因素,磷酸酯型抗燃液压油的用途受到较大的限制,只应用于一些比较特殊的场合。 典型产品:好富顿HOUGHTO-SAFE 1120 Lubrication Is Our World 多元醇酯型抗燃液压油 抗燃 能在高温下使用的必需要求,不助燃,不扩散。 压力 随着工业的技术进步,要求其液压系统的压力越来越高,相应要求抗燃液压液能不 断满足其高压化要求。 润滑 延长设备寿命,特别是在高压下的润滑 环保 废液处理方面的问题,对环境的影响。 密封材料 与常见的密封材料有较好的相容性。 典型产品:奎克的 QUNTOLUBRIC 822系列 一坪的 4632 Lubrication Is Our World 多元醇酯型抗燃液压油 合成酯型难燃液压油是由合成多元醇酯为基础 项目 矿物油 磷酸酯 多元醇酯 油和由精选的抗氧化、防水解、抗腐蚀等添加 剂调制而成,以确保该产品具有优异的氧化安 闪点 150-270 230 -280 260 -312 定性和水解安定性。 自燃点℃ 230 -350 640 以上 480 性能特点如下: 高压喷射试验 40 ℃自灭 1、优异的润滑性能和抗剪切安定性能 着火 着火后自灭 65℃连续燃烧 热歧管试验 瞬时起火 不 瞬时起火 2、良好的材料适应性,深度揭秘ag杀猪真相比磷酸酯型抗燃液对 密封材料的要求低 熔融金属着火试验 马上起火 不 马上起火 ASTMD286 3、倾点低、闪点高、粘度指数高,应用温度 洗管试验/ 回 3 80 27 范围宽 比热,J/kg.K *4.186 0.45 0.32 - 4、优良的的抗泡性和抗乳化性 热传导率 0.075 0.098 0.093 5、热稳定性能突出,使用寿命长 W/m.K*1.163 热膨胀系数*10-4 7.0 7.5 4.1 6、易生物降解,绿色环保 7、成本较W-G型高 油品的抗燃性能影响主要受多元醇酯基础油的高温性能影响。 常用基础油为季戊四醇油酸酯(ISO68)、三羟甲基丙烷油酸酯(ISO46)等 Lubrication Is Our World 性能对比 润滑性能: 与橡胶的相容性 试验液体 磨损率 mg/h 密封材料 静态 轻度动态 动态 磷酸酯 0.05 丁腈橡胶 相容 相容 相容 氟橡胶 相容 相容 相容 多元醇酯 0.10 氯丁橡胶 中等 中等 中等 水-乙二醇 0.63 异丁烯橡胶 中等 不可 不可 矿物抗磨油 0.24 乙丙橡胶 相容 中等 不可 试验条件: 天然橡胶 中等 不可 不可 100h,13.7MPa,1200rpm 聚氨酯橡胶 相容 相容 相容 维克斯V-104叶片泵,液体循环30L/min, 通过标准为1.0 mg/h. 尼龙 相容 相容 相容 生物降解性 静态适用于静态密封和低压软管连接; 轻度动态适用于蓄能器胶囊、软管受压后的膨胀或软管的轻微弯 生物降解率,% 污染水害 基础油 曲; CEC L-33-T-82 WGK ,级 动态适用于液压缸活塞密封、泵的轴封和软管的持续弯曲。 多元醇酯类 90 -100 0 相容性中等是指可以短时间使用,但是应尽快更换完全相容的密 封材料 磷酸酯 50-80 3 聚乙二醇 10-40 0 矿物油 10-40 3 Lubrication Is Our World 多元醇酯型Vs 水-乙二醇型 功效特性对比 多元醇酯与水-乙二醇型的功耗表现 特性 水-乙二醇HFC 多元醇酯HFDU 马达功率 使用多元醇酯后的能耗减少幅度 组份 水、乙二醇、聚合 多元醇酯、抗氧剂、 18KW 5.6% 物增稠剂及添加剂 防腐蚀剂、极压剂 18.5KW 9.4% 等 22KW 11.2% 环保性 由于BOD(生物需氧 可生物降解,水生 量)和COD而可能产 毒性低 45KW 15.1% 生用于废水处理的 密度小于1,可浮于 额外开支 水面,通过常规的 *源自日本压铸行业的监测数据 破乳技术就可去除 抗燃性 由于含水量高,抗 很好 多元醇酯能够延长密封件寿命,从而降低液压缸 燃性优秀 的替换率和检修率.同时减少液压液的泄漏。最 稳定性 出色的热稳定性与 优越的热稳定性与 终,设备正常运转时间更长.生产力得到提升。 水解安定性 水解安定性 更佳的润滑性与更轻的磨损体现为更低的功耗。 润滑油油膜 通常很好,但在高 即使在高压下也很 “能量损耗”表3显示,挠为多元醇酯后.依据马 强度 压下变差 出色 达规格不同,能耗降低了5%~1 5%。这对于那 蒸汽压 由于含水,更容易 不存在汽化问题 些日夜运转的设备而言,综台成本降低尤为显著。 汽化 要求降低废水处理成本和额外费用的压力使得一些行业重新审视多元醇酯,使酯型抗燃液压油的应用更为拓展。 Lubrication Is Our World PriEco 6000酯类油的优势 多元醇酯的抗燃性特性更多地是取决于基础油的性能。选择好的基础油能得到性能更优越的成品。 多元醇酯抗燃液压油大部分是ISO46和ISO68两个级别。其基础油一般是三羟甲基丙烷油酸酯和季戊 四醇油酸酯等。 项 目 PriEco6001 进口品牌 国内品牌 试验方法 运动粘度,mm2/s 100 ℃ 9.53 9.5 9.5 ASTM D445 40 ℃ 46.45 48 48 粘度指数 195 187 187 ASTM D2270 闪点(开口),℃ 345 310 310 ASTM D92 燃点, ℃ 386 350 350 ASTM D92 倾点,℃ -45 -27 -35 ASTM D97 酸值,mgKOH/g 0.35 0.5 0.5 ASTM D974 色度 2 2 2 ASTM D1500 水分,% 0.07 0.07 0.1 ASTM D1533法B 相较于目前市场常见的46号油酸酯,PriEco6000在高温性能方面具有较大优势,在抗燃液压油中应用尤为突出。 Lubrication Is Our World PriEco 6000酯类油的优势 ISO46 ISO68 注 PriEco6000 100% 96.2% KV100=2000 SHC2000 3.8% FP300 ℃ KV100 9.53 12.25 KV40 46.45 63.33 粘度指数 195 197 在不降低抗燃性能的情况下,与SHC2000配合使用可满足46号和68号抗燃液压油的应用。 可降低库存量,减轻资金压力。 粘温性能略有提升 SHC2000强的油膜保持能力使润滑性能更好 Lubrication Is Our World 性能对比汇总表 分类汇总表 抗燃液体的安全和环保行为 ISO 使用温度, 使用压力, 毒性 名称 液体类 环保影响 欧洲有害物标 分类 ℃ MPa (卢森堡报 型 (WGK ) 记要求 告要求) HFAE O/W乳化液 5~55 〈10 HFAS 化学合成液 5~55 〈10 HFAE 低毒 生物降解 有刺激性标记 WGK在0~1范围 HFB W/O乳化液 5~60 〈15 生物降解 HFC 水-乙二醇液 -30~60 〈20 HFAS 有刺激性 WGK为0 HFDR 磷酸酯型 -20~150 40 可引起水域生态 HFDS 氯代烃类 -20~150 40 破坏,生物降解 有水域危险标 HFB 低毒性 缓慢 记 HFDR与HFDS混 HFDT -10~120 40 WGK为3 和 HFDU 多元醇酯 -30~120 40 HFC 低毒性 生物降解 禁止口服标记 WGK为0~1 按常用温度和压力选择抗燃油 避免释放到环 WGK为1~3, 境中,在水域 压力,MPa 7 以下 7~14 7~14 14 HFDR 低毒到毒性 难以生物降解 环境可造成长 温度,℃ 50 60 60-80 80-100 期影响 HFAE HFC HFDR HFDR 生物降解 可选择 HFAS HFB HFDU HFDU HFDU 低毒 WGK为1 没有危险标记 德国联邦环境局制定的对水有危害物质目录: WGK 1: 一级对水有危害物质 – 轻微有害 WGK 2: 二级对水有危害物质 – 有害 WGK 3: 三级对水有危害物质 – 重度有害 Lubrication Is Our World 抗燃性能对比 项目 矿物油 水-乙二醇 W/O液压液 O/W液压油 磷酸酯 脂肪酸酯 闪点 150-270 无 无 无 230-280 260-312 自燃点℃ 230-350 410-435 430 无 640 以上 480 40 ℃自灭 40 ℃自灭 高压喷射试验 着火 不着火 不 着火后自灭 65℃连续燃烧 65℃连续燃烧 热歧管试验 瞬时起火 不着火 不 不 不 瞬时起火 熔融金属着火试验 瞬时起火 水分蒸发后燃烧 水分蒸发后燃烧 水分蒸发后燃烧 不 瞬时起火 洗管试验/次 4 66 60 60 80 27 Lubrication Is Our World 性能汇总表 材料 HFAE HFAS HFB HFC HFDR HFDU 结构材料与不同液体的相容性 锌 X X X X √ √ 镉 X X X X √ √ 铝(未阳极化) X X X X √ √ 铝(阳极化) √ √ √ √ √ √ 镁 X X X X √ √ 不锈钢 √ √ √ √ √ √ 环氧漆 √ √ √ √ √ √ 酚醛树脂漆 √ √ √ √ √ √ 普通漆 X X √ X X X 聚氨酯漆 √ √ √ √ X √ 丁腈胶 √ √ √ √ X √ 氯丁胶 √ √ √ √ X √ 氟胶 √ √ √ √ √ √ 乙丙胶 √ √ √ √ √ √ 尼龙 √ √ √ √ √ √ 玻璃纤维 √ √ √ √ √ √ 聚丙烯 √ √ √ √ √ √ 硅藻土 X X X X √ √ √为相容,X 为不相容 活化铝 X X X X √ √ Lubrication Is Our World 抗燃液压油典型应用 油类 使用范围和典型用例 适用于要求抗燃、经济、不回收废液的低压液压系统。 HFAE 如煤矿液压支架、冶金轧辊、水压机的液压系统。 适用于要求抗燃、经济的低压液压系统和金属加工机械。 HFAS 如金属加工机床、切削等机械的液压系统。 适用于要求抗燃,有良好防锈、润滑的中压液压系统。 HFB 如连续采煤机、凿岩机、轧机等液压系统。 适用于要求抗燃、清洁的中、低压液压及低温环境。 HFC 如钢包滑动水口、转炉排气升降、自动进料等液压系统。 适用于要求抗燃、高压、精密的液压系统。 HFDR 如电厂蒸汽透平电液伺服控制、压铸机、飞机等液压系统。 适用于要求中等抗燃、高压、精密的液压系统。 HFDU 如连铸生产线、锻造设备、起重机等液压系统。 Lubrication Is Our World 谢 谢! 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