液压油用途广泛,是工业用油中使用多的产品。当前液压元件正向着体积小、功率大方向发展,系统压力越来越高,有的已突破50MPa。为此,普通型的L-HL系列已经趋于淘汰,抗磨型L-HM系列应用更多。低温性能也是液压油的重要特性,要求在低温环境下设备启动比较容易,且动力传动灵敏,而且液压油换油周期较长,如露天设备通常一年一换,液压油在使用过程中不可避免地要经历四季的变化,因此露天设备使用低凝产品效果较好。清洁度也已成为液压油的性能要求,一般产品要NAS颗粒度等级不大于9级,清洁型产品不大于7级,高清洁型产品不大于5级,但盲目追求NAS等级不但没有任何效果,反而降低质量,增加成本。例如有些机械生产厂家,或工程机械用户没有用于添加液压油的无尘车间,即使花了大价钱购买了NAS 5级别的产品,在打开产品的瞬间,高清洁型NAS 5液压油就变成了NAS 8的等级了,而且液压油NAS等级高意味着过滤次数多,过滤过程中就会把昂贵的添加剂成分过滤掉,因此从的角度来讲,NAS等级不于追求。
6、防止空气进入油中
HR液压油是在环境温度变化大的中低压液压系统中使用的液压油。该油具有良好的防锈、抗氧性能,并在此基础上加入了粘度指数改进剂,使油品具有较好的粘温特性。该类油由于用量小至今尚未大力开发,在此不作详细介绍。
HG液压油原为普通液压油中的32G和68G,曾用名为液压导轨油,该产品是在HM液压油基础上添加油性剂或减磨剂构成的一类液压油。该油不仅具有优良的防锈、抗氧、抗磨性能,而且具有优良的抗粘滑性。该产品主要适用于各种机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机床液压系统。在低速情况下,防爬效果良好。液压一导轨油属这一类产品。
根据工作环境和工况条件选择液压油的品种在选用液压设备所使用的液压油时,应从工作压力、温度、工作环境、液压系统及元件结构和材质、经济性等几个方面综合考虑和判断。环境因素有:地上、地下、室内、野外、沿海、寒区、高温、明火。使用工况:泵的类型、压力、温度、材质、密封材料、运行时间。油品性质:理化性能特点。经济性:使用时间、换油期、价格。
工作压力
主要对液压油的润滑性即抗磨性提出要求。高压系统的液压元件特别是液压泵中处于边界润滑状态的摩擦副,由于正压力加大,速度高而使摩擦磨损条件较为苛刻,选择润滑性即抗磨性、极压性优良的HM油。按液压系统和油泵工作压力选用液压油,压力<8MPa用L—HH、L—HL(叶片泵则用L-HM),压力8-16MPa用L—HL、L—HM、L—HV,压力>16MPa用L—HM、 L—HV液压油。液压系统的工作压力一般以其主油泵额定或大压力为标志。
工作温度
是指液压系统液压油在工作时的温度,其主要对液压油的粘温性和热安定性提出要求,工作温度-10-90℃用L-HH、L-HL、L-HM液压油、低于-10℃用L-HV、L-HS,工作温度>90℃选用的L-HM、L-HV、L-HS。环境温度和操作温度一般关系为:液压设备在车间厂房,正常工作温度比环境温度高15-25℃;液压设备在温带室外,高25-38℃;在热带室外日照下,高40-50℃。
一般叶片泵可选用含锌型抗磨液压油,柱塞泵好选用无灰型油。叶片泵压力15MPa、柱塞泵压力30MPa、两种型号泵同时存在的液压系统,应选用符合Denison HF-0规格的油品。
②齿轮泵、叶片泵和柱塞泵是液压系统中主要的泵类型。
液压油的润滑性对三大泵类减磨效果的顺序是叶片泵>柱塞泵>齿轮泵。故凡是叶片泵为主油泵的液压系统不管其压力大小选用HM油为好。液压系统的精度越高,要求所选用的液压油清洁度也越高,如对有电液伺服阀的闭环液压系统要求用数控机床液压油,此两种油可分别用HM和HV液压油代替。试验表明:三类泵对液压油清洁度要求的顺序是柱塞泵齿轮泵与叶片泵,而在对极压性能的要求顺序是齿轮泵柱塞泵与叶片泵。 [
由于皂化法的试验结果误差较大且容易产生假阳性,误导试验结果,因而采用二次皂化法来解决这些问题。二次皂化法是在皂化法的基础上进行的,该方法将皂化法中的可疑物再经石油醚多次浓缩提取以进一步提高矿物油的含量,此后按照皂化法的方法进行操作,根据皂化反应后溶液是否浑浊来判断是否存在矿物油。这种方法与皂化法相比,度和准确度都会进一步提高,更能避免假阳性的产生。
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经过环己烷提取后的矿物油在GF254薄层板上展开分离,分离结束后在适宜的紫外灯下观察矿物油所产生的荧光斑点,根据斑点Rf值进行定性分析,再根据斑点大小及颜色深浅进行定量分析。这种矿物油的检测方法简单、快捷,适用于基层检测以及饮水和食品污染的重大事件,测出限很低,达到1μg,并且回收率很高,能达到95%。这种方法是利用矿物油在荧光灯下会发出荧光的原理来进行测定,若能够观察到相应的矿物油谱带则说明有矿物油存在,若观察不到相应的矿物油谱带则说明食品中不含有矿物油。结合薄层色谱图能够进一步降低测出限,灵敏性和准确性也能进一步地提高。这种方法操作简单、成本低,但由于各种原因不适宜大力推广,但其仍不失为实验室研究对食品中矿物油含量定性分析的一种方法。 [3]
2)气相色谱法
公元1世纪,老普利尼(Plinythe Elder)在他的《博物史》(Natural History)中记述了利用矿物油对植物进行非农药保护的实例。17世纪,出现了将煤油直接涂刷在柑桔树上来防治介壳虫的实例。18世纪,人们将15%(质量分数)的煤油与肥皂水混合制成乳化液作为农药使用。20世纪初,人们开始了对矿物油防治虫害机理的研究,认为250~400℃馏分矿物油比煤油更有效;近代病虫害防治则认为,较重的320~400℃馏分矿物油防治效果更好。近期的研究表明,窄馏程(30~50℃)的矿物油具有优化药效和降低药害的可能性。
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在有机农业中虽然禁止使用化学合成肥料和农药,但允许使用有机食品生产标准中许可的一些矿物源农药。1999年,由国际粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)发布的“有机食品生产引导”中,把农用矿物油列为认证后可使用的农药。美国“全国有机食品标准”(NOSB)则把农用矿物油列为建议在有机食品生产上使用的农药。依据澳大利亚新西兰食品标准法典的No.4标准(MRL标准),即大残留标准,对石蜡油和矿物油实行豁免残留要求。“澳大利亚全国可持续农业协会”(NASAA)作为该国有机食品认证单位,在列出的11种有机食品生产中,允许使用的植物保护农药也包括农用矿物油。石油类矿物源农药也是我国于2014年4月1日实施的 NY/T 393—2013《绿色食品生产农药使用准则》中允许使用的3类农药(生物源农药、矿物源农药、有机合成农药)之一。
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矿物油理化性能与农业生产的关系传统意义上的矿物油是指从石油中经过适当工艺提炼出来的液态烃类混合物,其基本理化性能一般包括:组成、馏程、密度、运动黏度、闪点、杂质含量等。在农业生产中,矿物油的各项性能指标从不同方面对作物产生影响。
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矿物油组成
矿物油的组成表征有2种形式,即族组成和结构组成。其中:族组成包括链烷烃、环烷烃和芳烃;结构组成则以CA(芳烃碳原子占总碳原子的百分数)、CN(环烷烃碳原子占总碳原子的百分数)、CP(链烷烃碳原子占总碳原子的百分数)表征。
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链烷烃是影响杀虫效果的主要成分,其对矿物油对作物的安全性、环境安全性以及杀虫效果有决定性影响。因此要求矿物油有高的链烷烃含量,即CP值越高越好;随着链烷烃碳原子数的增加,杀虫效果提高,但当碳原子数大于25时,药害风险随之提高。杀虫效果好的链烷烃碳数为C20~C25。
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环烷烃杀虫活性低,且有药害风险,故CN值越低越好。芳烃的药害与致癌性已被证实,故CA值应尽量低。事实上,脱芳矿物油是理想的选择。
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随着石油化工生产技术的发展,通过精密蒸馏技术生产目标性窄馏分产品已经实现;通过适当加氢技术替代传统磺化工艺,深度脱除硫、氮、芳烃等毒性物质的技术业已成熟。因此,矿物油达到生物安全性和符合有机食品生产标准要求已经完全可以实现。
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矿物源农药属于低风险的天然源农药,可有效降低合成化学农药的使用。符合有机食品生产标准要求的矿物油,毒性更低,对环境更友好,并对人、畜、环境更安全,是对有机农业病虫害持续控制的理想药剂,也必将成为21世纪农药发展的新方向。
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