多缸多網(wǎng)造紙機(jī)造紙機(jī)循環(huán)潤滑系統(tǒng)潤滑油如何選擇（造紙機(jī)用潤滑油一）
隨著造紙機(jī)向大型、寬幅、高速、自動(dòng)化方向發(fā)展，造紙機(jī)的工況變得十分苛刻，傳統(tǒng)用的潤滑油己不能滿足設(shè)備的潤滑需求。本文根據(jù)造紙機(jī)及潤滑油行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了適用于造紙機(jī)設(shè)備的潤滑油(脂)，主要包括造紙機(jī)循環(huán)系統(tǒng)潤滑油（以下簡稱造紙機(jī)循環(huán)油）、清洗油、液壓油、齒輪油和潤滑脂等品種，以幫助紙業(yè)公司合理正確地選擇潤滑劑，做好造紙機(jī)設(shè)備的潤滑、維護(hù)、保養(yǎng)工作。
隨著造紙機(jī)設(shè)備的不斷升級，使造紙機(jī)生產(chǎn)線的工況更加苛刻，隨之對造紙機(jī)用潤滑油(脂)提出更高要求，也使設(shè)備的潤滑維護(hù)保養(yǎng)愈發(fā)顯得重要，據(jù)資料顯示，近40%的造紙機(jī)軸承故障是由于潤滑不當(dāng)造成的，一個(gè)軸承的成本約在3000元至1萬元不等，設(shè)備維護(hù)和更換配件費(fèi)用較為昂貴。由于造紙機(jī)多是高速連續(xù)生產(chǎn)，潤滑問題引起的設(shè)備故障情況復(fù)雜，解決起來耗時(shí)長，嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)和效益。
但是，國內(nèi)的造紙機(jī)生產(chǎn)廠家，在為用戶推薦設(shè)備用油脂時(shí)，缺乏統(tǒng)一的選油依據(jù)，推薦的潤滑劑品種多且雜。據(jù)造紙廠的調(diào)查，使用油的種類最多的為30種潤滑油，12種潤滑脂，最少的為10種潤滑油，6種潤滑脂，平均為17.5種潤滑油，7.5種潤滑脂。這種狀況給紙業(yè)公司潤滑劑的采購和貯存帶來了較大的困難。
本文根據(jù)造紙機(jī)設(shè)備的更新?lián)Q代趨勢及潤滑油行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，將造紙機(jī)設(shè)備所用的主要潤滑劑造紙機(jī)循環(huán)油，簡稱PMO和清洗油、液壓油、齒輪油、潤滑脂等品種，從潤滑劑分類、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品特性、換油期及換油指標(biāo)以及使用中常見問題及解決方法等方面，分以下幾部分作一一介紹，為紙業(yè)公司提供參考。
1、造紙機(jī)循環(huán)潤滑系統(tǒng)潤滑油
（1）造紙機(jī)設(shè)備工況特點(diǎn)
造紙機(jī)由濕部和干部組成，干部的工況最為苛刻造。造紙機(jī)干部因作業(yè)運(yùn)行時(shí)的溫度較高，常采用以稀油站為中心的循環(huán)潤滑系統(tǒng)，潤滑油從油站，通過油泵抽出后，經(jīng)過過濾器、分油管路，以壓力將潤滑油輸送至各潤滑點(diǎn)進(jìn)行潤滑和散熱，然后匯集到集油管線，經(jīng)冷卻器，流回油箱。在新型高速寬幅造紙機(jī)上，濕部的主要軸承也用中心潤滑站進(jìn)行集中自動(dòng)強(qiáng)制潤滑，在這種系統(tǒng)中，造紙機(jī)的濕部和干部各設(shè)有中心潤滑站，由自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行管理操作。
由于現(xiàn)代造紙機(jī)高速、重載荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對潤滑油粘溫性、氧化安定性、極壓性、抗乳化性、過濾性等性能提出了較高的要求。
（2）造紙機(jī)循環(huán)油的性能特點(diǎn)
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(huán)使用中減緩油品的變質(zhì)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的防銹作用。
4、良好的抗泡性，使油品在循環(huán)過程中產(chǎn)生的氣泡易于消失，以確保正常供油及油膜形成。
5、良好的抗乳化性，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(tǒng)的堵塞。
7、良好的極壓抗磨性能，以避免潤滑部件在重負(fù)荷下磨損和擦傷。
8、良好的清凈分散性，以防止油泥沉積。
（3）造紙機(jī)循環(huán)油的品種和分類
1、按粘度分類
粘度是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，循環(huán)系統(tǒng)油主要的粘度級別有ISO VG150，220，320。
2、按基礎(chǔ)油分類
可分為礦物油型和全合成型。全合成型造紙機(jī)循環(huán)油采用高粘度指數(shù)的全合成基礎(chǔ)油，除具有礦油的優(yōu)良特性之外，還具有以下特性：具有優(yōu)良的高低溫性能，在高溫下能保證足夠的油膜強(qiáng)度；具有優(yōu)良的熱安定性和氧化安定性；并具有優(yōu)良的低溫流動(dòng)性和良好的泵送性。使用壽命長，可延長換油期。
3、按添加劑分類
分為含灰的和無灰的。含灰的造紙機(jī)油是國外最早開發(fā)的第一代造紙機(jī)循環(huán)系統(tǒng)油產(chǎn)品，已應(yīng)用多年，滿足當(dāng)時(shí)的設(shè)備潤滑要求。然而隨著造紙機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)改進(jìn)，工況變?yōu)楦咚�、高溫、高�?fù)荷，需要提高油品性能，以減少維修費(fèi)用，為此潤滑油公司根據(jù)現(xiàn)代紙機(jī)的工況開發(fā)了無灰型循環(huán)系統(tǒng)油。
造型機(jī)循環(huán)油的分類：
①含灰礦油型，粘度等級為150、220、320是第一代產(chǎn)品。
②無灰礦油型，粘度等級為150、220、320，適用于車速在1000m/min以下，幅寬在6m以下的造紙機(jī)、換油期在1年至1年半。
③無灰全合成型，粘度等級為150、220、320，適用于車速在1000m/min以上，幅寬在6m以上的造紙機(jī)，換油期在2年以上。
（4）無灰與含灰的礦油型造紙機(jī)循環(huán)油(PMO）性能比較
無灰的與含灰的造紙機(jī)油相比，具有良好的氧化安定性和很少的沉淀、良好的分水性、極壓抗磨性、良好的過濾性能下面是無灰與含灰紙機(jī)循環(huán)油在關(guān)鍵性能指標(biāo)上的一些比較數(shù)據(jù)。
1、無灰與含灰的PMO金屬元素比較表1
表1 無灰與含灰的PMO金屬元素比較：
| 紙機(jī)油 | 碳酸鹽成分 | ICP元素含量mg/kg | |||
| 鋇 | 鈣 | 鋅 | 磷 | ||
| 無灰PMO | 0 | - | - | - | 51 |
| PMO A* | 0.6 | - | 1680 | 930 | 758 |
| PMO B | 0.22 | 1270 | - | - | 104 |
| PMO C | 0.16 | 301 | - | - | 761 |
| PMO D | 0.20 | - | 121 | 403 | 512 |
| PMO E | 0.10 | - | 4 | 360 | 192 |
注：*PMO A-E是含灰的PMO，下同。
2、無灰與含灰的PMO氧化性能比較表2
表2 無灰與含灰的PMO氧化安定性比較
| 紙機(jī)油 | RBOT，D2272 壓力降至172.25kpa時(shí)的時(shí)間min | TOST，D943，至2.0TAN時(shí)的時(shí)間h |
| 無灰PMO | 374 | 4000 |
| PMO A | 320 | 2500 |
| PMO A | 175 | 1800 |
| PMO A | 135 | 1385 |
| PMO A | 163 | 1140 |
| PMO A | 120 | 1607 |
根據(jù)造紙機(jī)油的高溫工況，需要用氧化安定性好的油品。造紙機(jī)油的高溫工況需要用氧化安定性好的油品。造紙機(jī)一般軸承溫度在54-99℃，干部用油部位的溫度在111-132℃。氧化安定性差的油品產(chǎn)生的副產(chǎn)物、沉淀等會(huì)導(dǎo)致腐蝕。
3、無灰與含灰的PMO分水性(抗乳化性能）
測定油與水混合后分離的能力稱為抗乳化性試驗(yàn)。因?yàn)镻MO在使用中很可能與水接觸，因此抗乳化性是PMO的基本特性，用ASTM D1404檢測。此方法是在82℃測量乳化液與水分離的時(shí)間，要求乳化層小于或等于3ml時(shí)，分離時(shí)間最長不超過60min。破乳化性能好的PMO遇水后，雖經(jīng)振蕩攪拌，也不易形成乳化液，或雖形成乳化液也不穩(wěn)定，易于迅速分離�？谷榛阅懿缓玫挠推罚谑褂弥幸仔纬扇榛�，必然會(huì)降低潤滑油的潤滑性，增加磨損，產(chǎn)生腐蝕，生成沉淀，阻礙潤滑油的循環(huán)，造成供油不良。測試結(jié)果如表3，無灰PMO分水性能最好。
3、無灰與含灰的PMO分水性能比較
| 紙機(jī)油 | 分水性min |
| 無灰PMO | 10 |
| PMO A | 35 |
| PMO A | 15 |
| PMO A | 25 |
| PMO A | 15 |
| PMO A | 25 |
4、無灰與含灰的PMO抗磨或極壓性能
極壓抗磨性能對軸承來說，不是十分必要，因?yàn)檩S承的負(fù)荷不高。但有些造紙機(jī)潤滑軸承的油還同時(shí)用來潤滑滾動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪和其它重負(fù)荷設(shè)備，在這種情況下，就需要極壓抗磨性。極壓抗磨性可用以下方法測試，梯姆肯OK值， ASTM D2782，F(xiàn)ZG，DIN5134或四球抗磨試驗(yàn)， ASTM DA4172。測試結(jié)果列于表4。由表4可看出，無灰PMO有最高的OK值，最高的FZG等級和最小的四球磨痕直徑。
表4 PMO極壓抗磨測試結(jié)果
| 紙機(jī)油 | TImken OK值，ASTM D2782 | N，F(xiàn)ZG，DIN51345，失效等級 | 四球磨痕直徑mm（ASTM D4172） |
| 無灰PMO | 267 | 13 | 0.402 |
| PMO A | 156 | 9 | 0.725 |
| PMO B | 222 | 12 | 0.693 |
| PMO C | 89 | 8 | 0.515 |
| PMO D | 89 | 10 | 0.561 |
| PMO E | 111 | 10 | 0.498 |
5、無灰與含灰的PMO過濾性能比較
傳統(tǒng)的造紙機(jī)過濾元件孔徑一般在40-100um，目前較細(xì)的過濾元件開始使用，為3-6um，提高了軸承壽命，減少了維修費(fèi)用。對于過濾性能目前還沒有統(tǒng)一的試驗(yàn)方法，較為權(quán)威的方法是Pall過濾法。該方法是用泵來泵送油樣，在一定的流速下，通過精度為3微米的濾芯，在壓力降達(dá)到172 25kPa之前，過濾的油須大于2000ml，這樣的油被認(rèn)定為適應(yīng)精細(xì)的過濾元件。無灰的與含灰的PMO過濾性能比較數(shù)據(jù)如表5，由表可以看出，只有一種含灰的PMO未達(dá)到2000ml的要求，而無灰的PMO為17600ml，是含灰油的4-6倍。
表5 PMO過濾性比較
| 紙機(jī)油 | 過濾性ml |
| 無灰PMO | 17600 |
| PMO A | 100 |
| PMO B | 4000+ |
| PMO C | 2800 |
| PMO D | 2600 |
| PMO E | 2950 |
（5）無灰全合成型和無灰礦油型造紙機(jī)循環(huán)油（PMO）性能比較
表6礦油型PMO與合成型PMO的性能指標(biāo)典型數(shù)據(jù)
| 合成型PMO | 礦油型PMO | |
| 傾點(diǎn)℃ | -45 | -15 |
| 閃點(diǎn)℃ | 236 | 249 |
| 40℃粘度mm2/s | 209 | 209 |
| 100℃粘度mm2/s | 26.3 | 18.4 |
| 粘指 | 160 | 97 |
| OK值 N | 289 | 256 |
| D665防銹，B法合成海水 | 通過 | 通過 |
| FZG DIN51354通過等級 | 13 | 13 |
| D943 氧化安定性 h | ＞10000 | 4000 |
| RBOT min（ASTM 2272） | 475 | 375 |
| Pall過濾指數(shù)ml | ＞10000 | ＞17000 |
由表6可看出，合成型PMO除具有礦油型PMO的優(yōu)良特性以外，還具有良好的氧化安定性、很好的低溫性能和很高的粘指。因此，合成型PMO與礦油型PMO相比，可延長換油期一倍以上，并且因?yàn)檎持父�，在高溫下能保持足夠的油膜�?qiáng)度，滿足現(xiàn)代紙機(jī)的高溫工況，良好的低溫性能使油品具有很好的泵送性能。但合成型PMO的價(jià)格較高，為礦油型PMO價(jià)格的10倍以上。
（6）國內(nèi)外造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品對照
1、礦物油型造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品對照
長城 無灰礦油型（PMO220）
美孚 DTE BB PM220
加德士 Clarity PMO或 220PMO premium
BP Energo PM220
埃索 TERESSTIC N 220
雪弗龍 Paper Machine Oil D ISO220
2、全合成型造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品對照
長城 無灰全合成型
美孚 SHC PM Series
埃索 SYNESSTIC系列
雪弗龍 Synthetic PMO
（7）造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
國外的造紙機(jī)械制造商(OEMD比如Metso(前Valmet)有自己的造紙機(jī)油規(guī)格，但不是強(qiáng)制的：軸承制造商比如SKP也有自己的用油規(guī)格要求。要求油品除有良好的抗泡性、粘溫性能、氧化安定性外，還要求有以下主要性能，見表7。
| 性能 | 試驗(yàn)項(xiàng)目 | 指標(biāo) | 備注 |
| 防腐蝕性 | 100℃，3h 100℃，48h |
≥1 ≥2 |
|
| 極壓抗磨性 | PD kg 磨斑直徑 mm FZG 失效等級 |
≤200 ≥1 ≤11 |
1200r/min 負(fù)荷390N A/8.3/90 |
| 分水性能 | 破乳化性能 min | ≥20 | 40-40-0 |
| 過濾性能 | Pall過濾試驗(yàn)，dry ml（172.25kpa） Pall過濾試驗(yàn)，aged ml（172.25kpa） |
≤2000 ≤2000 |
|
| 橡膠相溶性 | NBR 120℃，168h FPB 160℃，168h 體積變化率 硬度變化率 |
-1%-10% -6%-2% |
ISO6072 |
| 化學(xué)穩(wěn)定性 | SKP軸承試驗(yàn)，8周，120℃，軸承評估指數(shù) | ≥2 | |
| 油膜穩(wěn)定性 | SKF油膜老化試驗(yàn)，4周，120℃，油膜變化指數(shù) 蒸發(fā)損失 g |
≥2 報(bào)告 |
Voith Sulze設(shè)有一個(gè)專門的潤滑油批準(zhǔn)部門，他們提供一套基于DIN和ISO規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)，但各公司的標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法不盡相同。
國內(nèi)的造紙機(jī)械制造商（OEM）是根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)或習(xí)慣為用戶推薦用油，沒有結(jié)合現(xiàn)代造紙機(jī)的苛刻工況定造紙機(jī)油規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)。
目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，國內(nèi)輕工業(yè)造紙機(jī)械設(shè)計(jì)權(quán)威部門與國內(nèi)大的潤滑油公司聯(lián)合，正在致力于制定此產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
下面是一些潤滑油公司造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品的典型數(shù)據(jù)，從以下數(shù)據(jù)可以了解到現(xiàn)在造紙機(jī)循環(huán)油產(chǎn)品達(dá)到的技術(shù)水平。見表8表9。
表8 造紙機(jī)循環(huán)油礦物油型產(chǎn)品的典型數(shù)據(jù)
| 品牌 | Mobil | BP | 加德士 | 長城 |
| ISO粘度級別 | 220 | 220 | 220 | 220 |
| 粘度指數(shù) | 95 | 97 | 92 | 98 |
| 閃點(diǎn)（開口）℃ | 228 | 233 | / | 230 |
| 傾點(diǎn)℃ | -6 | -15 | -15 | -18 |
| 銅片腐蝕，121℃，3h | 1A | / | 1B | 1B |
| 抗乳化性（40-40-0）min（82℃） | 15 | / | / | 10 |
| 液相銹蝕試驗(yàn)（合成海水） | 通過 | / | 通過 | 通過 |
| 旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)150℃ min | / | / | 150 | 420 |
| FZG通過等級 | 11 | 11 | / | 12 |
表9 造紙機(jī)循環(huán)油全合成型產(chǎn)品的典型數(shù)據(jù)
| 品牌 | Mobil | ESSO | 長城 |
| ISO粘度級別 | 220 | 220 | 220 |
| 粘度指數(shù) | 150 | 160 | 153 |
| 閃點(diǎn)（開口）℃ | 224 | 174 | 244 |
| 傾點(diǎn)℃ | -36 | -43 | -48 |
| 銅片腐蝕，121℃，3h | 1B | / | 1B |
| 抗乳化性（40-40-0）min（82℃） | / | / | 10 |
| 液相銹蝕試驗(yàn)（合成海水） | 通過 | / | 通過 |
| 旋轉(zhuǎn)氧彈試驗(yàn)150℃ min | / | / | 628 |
| FZG通過等級 | 10 | / | 12 |
（8）造紙機(jī)循環(huán)油的應(yīng)用
1、粘度的選擇原則
選擇的油品粘度過大，增加內(nèi)摩擦阻力，動(dòng)力損失也增加，磨擦熱增大，并加速油品的變質(zhì)，超過一定溫度后加速疲勞；粘度過小，則潤滑油膜薄而強(qiáng)度不夠，增大磨擦和磨損，甚至?xí)a(chǎn)生非流體潤滑或干磨擦，從而損壞機(jī)械。一般是高速、低負(fù)荷時(shí)，選擇低粘度油品；重負(fù)荷、低速時(shí)，選擇高粘度油品。
2、油品性能監(jiān)測
油品在使用過程中，受熱氧化、機(jī)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(chǎn)生油泥，顏色變深，必須定期進(jìn)行監(jiān)測，按規(guī)定及時(shí)更換。通常測試項(xiàng)目包括粘度、酸值、機(jī)械雜質(zhì)、銅腐、水分。更換指標(biāo)見表10。
表10 油品更換指標(biāo)（參考）
| 項(xiàng)目 | 換油指標(biāo) | 試驗(yàn)方法 |
| 粘度變化率% | ±15 | GB/T 265 |
| 酸值增加 mgKOH/g | 1.0 | GB/T 4945 |
| 水分 % | 0.5 | GB/T 260 |
| 機(jī)械雜質(zhì)% | 0.5 | GB/T 511 |
| 銅片腐蝕，121℃，3h | ≥3b | GB/T 5096 |
（9）造紙機(jī)循環(huán)油使用中常見問題及解決方法
1、同種類、同粘度級別，不同廠家的油品不能混用。要經(jīng)過一定的混兌試驗(yàn)后再?zèng)Q定。因?yàn)榧词蛊贩N相同，粘度級別一樣，但不同廠家的產(chǎn)品化學(xué)組成上未必完全一樣，易出現(xiàn)添加劑“打架”的現(xiàn)象。
2、由于長期以來的用油習(xí)慣或國內(nèi)設(shè)備制造商的推薦，紙業(yè)公司存在用其它油品代替循環(huán)系統(tǒng)油使用的情況。包括以下幾種：液壓油、齒輪油、內(nèi)燃機(jī)油和機(jī)械油。
液壓油因其粘度小，承載能力差，分散性能差，不能用于循環(huán)系統(tǒng)的潤滑。
齒輪油因?yàn)榭垢g性能差，易對潤滑的軸承部件腐蝕，同樣分散性能也達(dá)不到循環(huán)系統(tǒng)的要求，不能用于循環(huán)系統(tǒng)。
內(nèi)燃機(jī)油是為車用發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的，一般不用于工業(yè)設(shè)備上，它的過濾性能等多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到循環(huán)系統(tǒng)油的要求。
機(jī)械油僅含有少量的添加劑，在氧化安定性、極壓性、過濾性等多方面無法滿足循環(huán)系統(tǒng)的潤滑要求，換油期短。
造紙機(jī)循環(huán)油是針對造紙機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)工況設(shè)計(jì)的，完全滿足其使用要求，延長換油期，為造紙機(jī)設(shè)備提供全方位的潤滑保護(hù)。因此造紙機(jī)循環(huán)潤滑系統(tǒng)一定要用循環(huán)系統(tǒng)專用潤滑油。
下面是—個(gè)用戶用機(jī)械油代替造紙機(jī)循環(huán)油用油不當(dāng)?shù)睦�。某紙業(yè)公司，設(shè)備為國產(chǎn)2820mm造紙機(jī)，造紙機(jī)工作車速為300m/min。2008投產(chǎn)。投產(chǎn)之初采用的是“46”機(jī)械油，此油品的分水性差，油中進(jìn)水后不能分水；氧化安定性差，易氧化生成油泥沉淀物，造成油管堵塞，致使系統(tǒng)漏油，油路堵塞后，造成設(shè)備潤滑部位潤滑不良，致使設(shè)備磨損；氧化變黑的油品把油分配器有機(jī)玻璃染黑，視線不清，需定期清理并補(bǔ)充新油�；谏鲜鲈�，每月需清理進(jìn)回油過濾器，每兩個(gè)月需清洗給油分配器及管道一次。由于給油分配器多，管道長達(dá)幾百米，每次檢修清理需人員多，時(shí)間長，維修量和維修費(fèi)用大，設(shè)備潤滑狀況不良，頻繁停機(jī)檢修，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。自2001年8月投產(chǎn)后，先后于2001年9月及2002年3月?lián)Q油兩次，停機(jī)和換油給公司造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。該公司此生產(chǎn)線于2003初換上了造紙機(jī)循環(huán)系統(tǒng)專用潤滑油，免去了以上維修工作量，改善了設(shè)備的潤滑狀況，減少了非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間。
