昆明地铁运营有限公司 云南 昆明 650500
摘要：地铁电客列车风源系统属于列车的重要系统，是列车制动的源泉，空气压缩机是风源系统的关键机械部件，而润滑油又是空气压缩机的“血液”。润滑油对空气压缩机起到：润滑、冷却、冲洗、密封、减振、卸荷、保护的作用，若润滑油发生变质，将会严重影响到空气压缩机的工作效率并对其造成损伤。但在使用过程中，发现昆明地铁3、6号线空气压缩机润滑油均由浅黄色逐渐变为紫色，针对油脂变色是否已变质问题展开研究与讨论，从而确保风源系统空气压缩机正常工作，为电客列车安全运营提供保障。
关键词：Anderol3057M润滑油、螺杆式空压机、添加剂、检测、变色
第1章 引言
昆明地铁3、6号线风源系统空气压缩机均由广东标顶技术股份有限公司提供，空气压缩机采用Anderol3057M润滑油。2017年随着昆明地铁3、6号线新车验收及运营工作的开展，在电客列车运营过程中，3、6号线电客列车（36列）空气压缩机润滑油均由浅黄色逐渐变为紫色，且随着时间推移润滑油颜色逐渐加深，查看相关检查、维护规范，并未对润滑油变色做出明确规范，为进一步了解润滑油变色是否会影响空气压缩机正常使用，针对润滑油变色问题展开了润滑油的颜色变化情况及润滑油的性能检验进行跟进分析，以便为后续出现类似问题提供依据。
第2章 Anderol3057M润滑油的组成及作用介绍
目前市场上螺杆空压机使用的润滑油主要是Anderol3057M和Mobil RarusSHC1025，这两种润滑油都是46#合成润滑油，昆明3、6号线风源空压机选用的是性能优越的Anderol3057M合成空压机油，其主要性能参数如下：
2.1 Anderol3057M润滑油=基础油+添加剂
2.1.1 基础油
基础油大致分为两类：矿物油、合成油。矿物油：原油提炼出来，原油—真空蒸馏—溶剂脱柏—糠醛精制—脱蜡—加氢处理等步骤，提炼出供润滑油所需的基础油；合成油：由化学合成制造。
2.1.2 添加剂
添加剂化学合成，添加于基础油中用于增强或延长润滑油之性能。润滑油使用对象不同其添加剂所使用的种类、数量亦有不同。添加于基础油从一种至数十种之多，其所占比例亦能从 3%-30%以上。 常见的添加剂有抗磨剂、极压剂、抗腐蚀剂、抗氧化剂等。
2.2 Anderol3057M润滑油的作用
润滑油对空气压缩机起到：润滑、冷却、冲洗、密封、减振、卸荷、保护的作用。润滑是改善摩擦状况、减少摩擦、防止磨损，同时还能减少动力消耗；冷却是将摩擦时产生的热量带走；冲洗作用是将磨损下来的碎屑可被润滑油带走，避免造成干摩擦，造成磨粒磨损；密封作用是指螺杆式空压机的缸壁与活塞之间的密封，就是借助于润滑油的密封作用；减振作用是指摩擦件在油膜上运动，好像浮在“油枕”上一样，对设备的振动起一定的缓冲作用；卸荷作用是指摩擦面间有油膜存在，作用在摩擦面上的负荷就比较均匀地通过油膜分布在摩擦面上，油膜的这种作用叫卸荷作用；保护作用是指对螺杆式空压机可以防腐和防尘起保护作用。
第3章 Anderol3057M润滑油变色情况
2017年1月23日新车验收过程中发现：6号线0601车M2-2车空压机润滑油变色。
图1 正常润滑油 图2变色润滑油
空气压缩机润滑油由浅黄色逐渐变为紫色，且随着时间推移润滑油颜色逐渐加深，查看相关检查、维护规范，并未对润滑油变色做出明确规范，针对该问题要求厂家人员对空压机润滑油进行更换。在后续运营过程中，陆续发现3、6号线电客列车空气压缩机润滑油均由浅黄色逐渐变为紫色，运营达到2个月后，所有电客列车（36列）均变为紫黑色，且颜色逐渐加深。
3.1 润滑油初始颜色
新油颜色为浅黄色，对大多数润滑油品来说，并没有颜色的要求。很多人往往认为越接近无色透明，代表油品的精制程度越高，实际上由于添加剂的使用，会导致油的颜色产生变化，只要指标符合要求，润滑油的初始颜色对使用效果没有影响，性能并不因此而改变。
3.2 使用中颜色变化
3、6号线空气压缩机润滑油均由浅黄色（初始油脂颜色）逐渐变成紫黑色（变色油脂），且油脂颜色逐渐变深。
图5 正常油脂 图6 变色油脂
3.3 同行业油脂使用情况的了解
广州项目同等型号的空压机润滑油在工作一段时间后，也发生颜色变深的情况，对广州地铁项目的颜色变深的润滑油进行了第三方检测后，润滑油的性能指标都在标准范围，此情况和昆明地铁3/6号线完全吻合。
3.4 油脂非正常变色资料查阅
3.4.1 乳化颜色
浅白色（轻度乳化）、土黄色（中度乳化）、乳白色（重度乳化）：这三种颜色润滑油均出现乳化现象。导致润滑油乳化的原因：压缩机的启动间隔大、工作时间短、温升慢，导致压缩机润滑油工作温度偏低，压缩空气中的气态水成分冷凝析出与润滑油混合，从而导致润滑油乳化。
图10 黑色 图11 绿色
通过对油品进行检测，发现油品中的添加剂含量极低，显然不在正常的损耗的范围内。同时在检测油中所混入的固体杂质时，发现杂质颗粒度虽然都很小，但是在微观下却具有多微孔结构，也就是说，具有极大的比表面。这些固体杂质的成分比较复杂，有大气灰尘、粉煤灰尘、水泥粉末等，这些杂志具有很强的吸附能力，正是这些杂质吸附了大量的添加剂成分导致油品变质。目前，昆明3、6号线空气压缩机润滑油暂未发现浅白色（轻度乳化）、土黄色（中度乳化）、乳白色（重度乳化）、黑色、绿色的情况。
3.5 润滑油变色原因分析
由于氧化和各类杂质的混入会带来一定的颜色变化，但是变色的主要原因却是由于抗氧化剂的作用。润滑油中常用的抗氧化剂有胺类和酚类，不同类型的抗氧化剂在作用时会产生不同的颜色变化，多数油品的颜色变化都是由于抗氧剂的颜色变化带来的。
图12 抗氧化剂反应
第4章 Anderol3057M润滑油检测分析
润滑油的主要参数是运动黏度、含水量（乳化程度）、闪点、酸值，因此在对油品进行检测时，主要对这几个点进行检测。
运动黏度：运动粘度是润滑油的一项重要指标是产品流动性能的指标，是在一恒定温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间。粘度过小摩擦面不能形成牢固的油膜，不能保证空压机部件可靠润滑，因而会增大磨损；反之，又会使空压机起动困难，低温流动性差，增加磨损，降低功率。
含水量（乳化程度）：对于润滑油中的水分，主要是指其含水量，采取百分百进行数值的表示。在水分的影响下，润滑油会出现乳化现象，促使添加剂分解速度较快，氧化速度提升，使得机械被腐蚀周期缩短，影响油品低温流动性。
闪点：闪点是燃油在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合，达到一定浓度时可被火星点燃时的燃油温度。
酸值：润滑油的酸值和酸度是表明油品中含有机酸性物质的重要指标。油品受到空气中的氧气、温度和其他条件的影响，会逐渐氧化而生成一系列氧化物，从而加速了油品老化的进程。
4.1 第一次采样检测
为了解昆明6号线空压机润滑油是否变质、能否正常使用，于2017年3月5日对060163 车的空压机（编号：421605）采取500ml的Anderol3057合成空压机油进行检测。
检测结果与换油推荐指标进行对比，发现润滑油各项指标均未达到换油标准。
4.2 第二次采样检测
2017年9月4日为确保采样检测具有对比性，此次检测样品有两个，一个是从没有开封的新油中抽取500ml送检，一个是在已经上线的060333车的空压机中抽取500ml润滑油送检。
通过检测结果对比可知：2017年9月4日在现场采取的060333车空压机变色的润滑油符合使用要求，即润滑油变色对润滑油的性能不会产生影响。对2017年3月5日、2017年9月4日两次采集的样本进行分析，昆明项目3、6号线出现变色的润滑油性能满足使用要求，润滑油的运动黏度、含水量（乳化程度）、闪点、酸值均在标准范围内。
第5章Anderol3057润滑油变色结论
螺杆式空压机运行时，润滑油与高温的压缩空气不可避免的会发生接触，润滑油会在高温下发生轻微的氧化，造成油的颜色在使用一段时间后颜色变深，不代表润滑油变质（压缩机润滑油的变色主要由抗氧化剂造成）。润滑油的性能及润滑效果不能全部根据颜色来判定，要根据使用工况、环境及定期化验的结果来判定润滑油的性能，空压机运行的工况不同其润滑油的颜色也有相应的区别，当润滑油中度或者严重氧化时，润滑油会发黑，形成胶化和碳化现象，此时润滑油的品质会下降，必须更换，轻微的氧化并不会造成润滑油性能下降。
日常维护中（日检、均衡修）需检查油位，观察油的颜色和透明度，是否有浑浊、发黑、悬浮物、沉淀物、乳化等异常情况，正常情况下，空压机换油的周期为1年；鉴于变色情况及颜色加深，后续运营过程中仍然需要对空压机油以及空压机运行状态进行跟踪和记录，并定期进行检测。
参考文献
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论文作者:陈良富,王肖
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
标签：润滑油论文; 空气压缩机论文; 颜色论文; 昆明论文; 作用论文; 空压机论文; 油品论文; 《防护工程》2019年第3期论文;