液压油泡沫超标的原因和解决方法

偶有听到一些使用液压油客户在咨询，为什么他们的液压油在定期过滤净化了杂质和水分、气体以后，油中含水量并未超标时，液压油中仍然会有大量泡沫产生呢？有什么办法可以消除这样的现象，因为液压油起泡严重影响了液压油的使用性能。
据技术人员分析，以上现象首要考虑液压油中的化学添加剂成分已经在长期使用过程中磨损掉，需要及时对其补充一定的化学添加剂，才能消除此现象。
我们整理了一些关于影响液压油起泡性的原因和解决方法，供各位客户们参考：
泡沫形成的原因
一方面是液压油在循环使用中机械搅拌作用，另一方面是溶解于油中的空气在压力下降时释出。在常压下，矿物油中所能溶解的空气量约占其体积的8%-11%，空气在润滑油中的溶解量随压力增高而增大，其规律一般按下式表示：
     Ⅴg=ⅤoР
式中:Ⅴg——溶解在油中的空气容积（在大气压力和0℃时）；
     Ⅴo——油的容积；
     P——空气压力。
    当降压时，多余的空气以气泡的形式从油中分离出来，使其达到新的平衡。特别是当油量过多，或在高压下的油急剧降压时，起泡情况更为严重。此外，在设备启动期间，运转温度较低，泡沫不易破裂。润滑油中存在某些极性化合物时，生成的泡沫稳定。
    气泡分离的快慢称为空气释放性（简称放气性），如果油品放气性差，空气从油中分离出来就慢，在油中滞留时间长。空气在油中滞留，大大提高了油品的可压缩性，使传动反应迟缓，降低了液压系统的准确性，导致控制系统失灵；在高压下被压缩，在低压下又会突然膨胀，引起机械的强烈振动和噪声加大；降低了油品的密度，增大了油品的粘度，造成液压系统驱动不良，在0℃以下，使得液压装置的启动性能变差；加快了油品氧化的速度，导致生成沉淀，加速机械系统零件的腐蚀和磨损，同时油品本身的使用寿命也将缩短；降低了设备的效率。为了避免以上不良现象，对于液压油不仅要求具有良好的抗泡性，而且还要求具有良好的空气释放性。
    降低油品起泡性的方法
一般是在油品中加入抗泡沫添加剂。目前，广泛应用的抗泡沫剂是二甲基硅油。
在液压油中加入抗泡沫剂的作用，并不能预防润滑油的生泡倾向，而只能降低泡沫吸附膜的稳定性，缩短泡沫存在的时间。硅油的表面张力很小，由于表面能量的降低，硅油分子聚集在油与空气的交界面上，这样很容易使气泡膜破裂，所以，硅油的消泡效果好，同时，用量很少、挥发性低、抗氧化性与抗高温性好。但硅油不溶于润滑油，硅油、润滑油的乳状液是一种不稳定体系，很易分层而失去消泡作用。硅油的消泡效果及其持久性，决定于它在润滑油中分散程度的大小。一般说，硅油粒子小于100µm才显示消泡作用，几个微米较稳定。为了提高硅油的分散稳定性，可将硅油配制成溶液，在高速搅拌下（3000-6000r/min）滴加于润滑油中，也可用胶体磨处理等方法，使硅油粒度达1-3µm，甚至0.5µm以下。
    硅油对于提高油品的抗泡性虽然具有良好的效果，但它同时又使油品的空气释放性能严重变差。
影响液压油空气释放性（放气性）的因素有以下几方面：
    （1）基础油的粘度和精制深度
    基础油的空气释放性是随着其粘度的增高而变差的，粘度越大，放气值越大；在相同粘度情况下，精制深度浅的油，比精制深度深的油放气值大。因此，对液压油的基础油要求精制深度要深。
    （2）添加剂
    迄今为止，还未发现任何一种添加剂的应用改善了放气性，不过，它们的影响程度有区别。抗氧剂对油品的放气性没有影响，硅油及某些降凝剂对放气性影响较大，特别是硅油，甚至零点几个ppm的含量，就会*影响放气性。
    （3）污染
    油中加入的酸性防锈剂T746，若被强碱物质污染，由于相互作用，生成大量不溶性皂，这些皂类物质增强了气泡的稳定性，使油品的放气性变差。
    改善油品放气性的方法：
    （1）提高基础油的精制深度。芳烃、氮及硫化合物等组分均影响油品的放气性，提高基础油精制深度，就会比较多地除去影响放气性的组分，改善其放气性。
    （2）减少污染。对于可能与碱接触的油品，可考虑不用酸性防锈剂，而用中性或碱性防锈剂。 
   （3）如果使用硅油抗泡剂，加入量尽量少。
    （4）使用非硅抗泡剂。非硅抗泡剂对油品放气性的不利影响比硅油抗泡剂小。
    聚丙烯酸酯型非硅抗泡剂T911和T912。两者技术性能比较如下：
    T911的分子量小，在重质油中抗泡性好，在轻质油中差，因此，T911不适合于用作轻质抗泡剂。
    T912的分子量大，在轻质润滑油和重质润滑油中均有较好的抗泡性，但在重质油中分散性不如T911好，因此，T912*适用于轻质润滑油。
     在以轻质油料为基础油的油品中，油品的抗泡性能在一定范围内是随着T912用量的提高而增加。其中在低温区域时，抗泡效果随着抗泡剂用量的提高有显著的增加，而在高温区域这种效果就减弱了。
    T912在油品中的消泡持久性也与其用量有关。当用量较大时，在静置贮存试验中，消泡持久性好；用量较低时，前24℃消泡性变差，但在一定的温度下重新搅拌后，其抗泡性能又恢复到调油初期的良好水平。国外进口的非硅抗泡剂Lz889B等也有类似性质。
    T912与T911一样，与大多数添加剂均有良好的配伍性，但与T601（聚乙烯基正丁基醚）、T705（二壬基萘磺酸钡）、T109（烷基水杨酸钙）三种添加剂复合使用时抗泡性差。美国同类非硅抗泡剂Lz889、Lz889A、Lz889B均存在同样问题。因此，在使用T912和T911时，应当避免与T601、T705、T109复合使用，否则，油品的抗泡性差。
    非抗泡剂T912及硅油抗泡剂，都是随着用量的增加，对油品放气值的不利影响也增加，不同的是，T912的影响是逐步增加的，变化比较平缓。而硅油抗泡剂对放气性的不利影响，不但在程度上比非硅抗泡剂大，而且，油料对硅油抗泡剂特别敏感，即使很小的用量，对油料放气性的恶化也相当明显。