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服务热线特种润滑油分析
特种润滑油的含义和分类有很多种，一般而言，是指其原材料、加工工艺和用途相对特殊，主要功能并不是以涧滑为主的金属加工液、变压器油、橡胶油和白油等。其中，金属加工液、变压器油和橡胶油是数量较多的特种润滑油，这里对金属加工液、变压器油和橡胶油加以介绍。
2.3.3.1 金属加工液
（1）金属加工液的作用
金属加工液是适用于金属切削、磨削、冲压、轧制、拉拔等各种加工过程的一类润滑剂。根据金属加工工艺的不同，可将金属加工液分为金属成型、金属切削、金属防护和金属处理等四大类，其中金属成型和金属切削液的需求量占整个金属加工液总量的80％以上。各种金属加工工艺不同，润滑剂所发挥的作用也不同，但大多数金属加工润滑剂都具有控制摩擦、减少磨损、控制热量和金属表面保护等基本性能。
①润滑作用
在机械加工的过程中，金属表面受到较大的切削力，并且有相对运动，从而在刀具与工件表面、刀具与切屑之间产生较大的摩擦，从而产生较多的热量、加剧刀具的磨损和工件表面精度的恶化、降低加工效率等。金属加工液可以防止金属之间直接接触，大大降低摩擦，减少磨损，延长刀具寿命并提高加工件表面质量。
②冷却作用
机械加工过程中存在剪切和摩擦的双重作用，不可避免地会产生较大的热量，若热量不能及时被带走，会造成刀具和工件之间产生高温，软化刀具甚至降低工件表面的硬度，加剧刀具磨损，高温还会产生积屑瘤，造成工件加工精度偏差。通过大流量的金属加工液的冲洗作用，可以带走机械加工过程中产生的热量，控制热加工工件热损失所造成的温度梯度，使冷加工过程均匀散热以避免工件过热，这也是金属加工液俗称为“冷却液”的原因。
③排屑作用
金属加工过程中产生的加工屑必须及时从加工区域移走，防止产生积屑瘤并造成已加工面的磨损，这可以通过金属加工液的排屑作用实现。
④防锈作用
大多数的金属材料与潮湿的空气与水接触后会很快产生锈蚀，而在金属机械加工过程中，在两道不同工序之间，金属加工液必须提供良好的防锈功能，否则可能会造成半成品产生锈蚀，从而使产品报废。
此外，金属加工液还要具有防泡沫、抗菌、环保、安全等功能。
（2）金属加工液的主要性能
各种金属加工工艺不同，对金属加工工艺润滑剂的主要性能要求也各不相同，这里重点介绍需求量较大的金属成型加工液和金属切削液的主要性能要求。
金属成型加工是指通过锻造、轧制、挤压、拉拔、薄板成型等加工手段，通过塑性变形改变金属毛坯形状，使加工件从厚变薄或从粗变细而成型为产品，又称无削成型。对金属成型加工液的主要性能要求如下：
①良好的润滑性
金属成型加工液要对被加工金属和工（模）具起到润滑作用，以减少或控制摩擦。不同的工艺种类对控制摩擦的要求有所不同，例如，在拔丝和深拉过程中，减少摩擦可以降低拉力，从而防止产品的断裂或增大每个加工道次的变形量，提高效率； 但在轧制过程中，过小的摩擦系数会造成轧辊“咬”不住坯料的现象。
②良好的成膜性
金属成型加工液要使生成的膜能将模具与工件表面分开，防止金属与金属直接接触，以降低模具的磨损，延长其使用寿命，同时改善加工金属表面质量和公差，提高金属表面的光洁度。
③良好的冷却性
求金属成型加工液能够控制加工件在加工过程中的热量损失所造成的温度梯度，以减少加工变形，对冷却加工过程中产生的热量起到均匀散热的作用。
④良好的防锈性
要求金属成型加工液具有保护加工金属表面不受氧化或锈蚀的性能。
金属切削成型是指通过车、铣、钻、切磨、抛光、电蚀等加工手段，以一定的速度和足够大的力通过某种工具或研磨对材料进行加工，将多余部分以金属一碎屑的形式除去成型，又称有削成型。对金属切削加工液的主要性能要求如下：
①良好的润滑性
在金属切削过程中，金属削液可以减少刀面与切削、后刀面与加工表面间的摩擦，降低道具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具的磨损，改善工件材料的表面光洁度。在磨削过程中，磨削液可以渗入砂轮磨粒一工件及磨粒一磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减少，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。
②良好的冷却性
由于金属的塑性变形，切削与前刀面以及工件与后刀面的摩擦，在切削过程中会产生大量的热量，过高的温度会降低刀具的强度和硬度，使刀具寿命缩短，还会因热变形而影响工件的尺寸精度。切削液可以通过减少摩擦和带走热量有效降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，提高加工精度，延长刀具的使用寿命。
③良好的清洗作用
金属切削加工液可以除去切削过程中生成的切屑、磨屑、铁粉、油污和砂粒等，防止这些细小的颗粒黏结或附着在机床、刀具和工件上，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。
此外，金属切削加工液还要具有防锈性、耐腐蚀性、抗雾性和抗泡性等。
（3）金属加工液的分类
金属加工液的分类方法有很多。根据金属加工工艺的不同，可将金属加工液分为金属成型、金属切削、金属防护和金属处理等四大类；根据金属加工液的组成和介质状态可分为油基型（矿油型）和水基型，水基型又可分为乳化油（可溶油）、微乳液（半合成液）、合成液。国际标准化组织于1986年通过了ISO 6743／7金属加工润滑剂分类标准，我国完全采用ISO6743／7标准，制订了GB7631.5金属加工润滑剂分类标准。该标准将切削和成型两类金属加工润滑剂按照用途、性能要求和配方组成分成MH（润滑性为主）和MA（冷却性为主）两大类，共17小类。
（4）金属加工液的选用和更换
不同的金属机械加工方式对金属加工液有不同的要求，根据实际情况加以选用，例如汽车制造业中的钻孔和铰削，这两种加工方式对于金属加工液的润滑和冷却性能要求都比较高，一般要选择润滑性能较好的半合成含有极压添加剂类型的金属加工液。在选用金属加工液时，除了根据实际情况考虑一些重要因素外，还需要考虑其他相关因素，如加工件的金属材料、刀具材料和类型、设备制造商的推荐、综合成本和环境因素等。
金属加工液中含有较多的表面活性剂，因而含有较多的硫、磷、氯等元素，还有脂肪族的细菌营养物，故储存和使用比通常的润滑油更特殊。
①不同金属加工液的容器专用，存放时间不能过长，半年以上应观察其外观有无变色，分层，异味。一年以上应进行质量检验，发现变质就应及时更换。
②使用中加强过滤，滤去切屑，以免影响加工质量，损坏循环油泵。平时注意检查主要指标变化情况，乳化液浓度变化及腐败情，必要时补加碱性调节剂或杀菌剂，注意补加水的水质情况。
③避免某些对皮肤有敏感的金属加工液与皮肤接触。水基金属加工液换油期比较短，一般为3～6个月，应定期检查浓度变化，补加原液或加水保持一定浓度，及时补加碱性调节剂或杀菌剂。水基金属加工液的废液应经废液处理，符合排放标准方可排放。相比之下，油基产品相对劣化缓慢，只要按时补充油即可长期使用，但在更新时，一定要预先清理油
路，除去油渣和碎屑。
2.3.3.2 变压器油
（1）变压器油的作用材料等，其中铁芯和线圈都浸在变压器油中，以与空气和潮湿气体隔绝（见图2.8）。变压器油能使变压器的线端之间、高低压线圈之间、线圈和接地铁芯之间以及油箱壁之间达到良好的绝缘，避免发生短路和电弧。变压器运行时，电流通过线圈和铁芯，会引起功率损耗，分别称为“铜耗”和“铁芯损耗”。这两部分损耗均以发热的形式表现出来，运行中的油依靠冷热对流的原理，通过循环对流，将热散发到大气中去，从而使变压器的运行温度不至于过高。变压器油的主要作用并不是起润滑作用，绝缘、散热冷却和灭弧是其三大作用。变压器油可以将不同电位（势）的带电部分隔离开来，起到很好的绝缘作用。因为变压器油的介电常数（25℃）为2.2～2.3，而空气的介电常数（25℃）为1.0，即油的绝缘强度比空气大得多。若变压器线圈之间充满变压器油，则增大了绝缘强度，运行时不会被击穿。所以，变压器油又称为液体绝缘材料或绝缘油。
②散热冷却作用
变压器运行时的“铜耗”和“铁芯损耗”产生的热量要及时散发出去，以免使铁芯内部温度升高，以致烧毁线圈。使用变压器油时，这部分热量先被变压器油吸收，然后通过油的自然冷却或强制循环冷却使热量散发出去，保证设备的安全运行。
③灭弧作用
在开关设备中，当油浸开关在断开电力负荷时，其固定触头和滑动触头之间会产生电弧。由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下分解产生了大量气体，瞬间吸收大量的热并传导至油中，从而使触头冷却，起到灭弧的作用。
（2）变压器油的主要性能
变压器油的运行周期长，对电力设备的安全起着至关重要的作用。由于它是一种特殊的介质，所以，对其性能的要求与一般润滑油有很大差别。主要的性能要求如下：
①良好的电气绝缘性能
变压器油作为绝缘介质存在，其绝缘性能主要由击穿电压和脉冲击穿电压、介质损耗因数、体积电阻率等指标来表示。良好的变压器油要具有较高的击穿电压、脉冲击穿电压和体积电阻率以防止在高电压下电极之间发生跳火现象，还要具有较低的介质损耗因数以大幅度降低交流电改变极性时引起的能量损失。 ②良好的散热冷却性能
变压器油的作用之一是填充于固体绝缘材料之间进行热传导，故其黏度要尽量低，同时
又要保证变压器循环泵不抽空，其40℃时的运动黏度一般在7～12m㎡／s之间。另外，为保
证低温下变压器的正常启动，变压器最低冷启动加电压温度（LCSET）下的黏度不应大于
1800m㎡／s。变压器油的黏度必须在合适的范围内才能充分发挥散热冷却的作用，确保变压
器铁芯和线圈得到有效冷却，使开关、泵、调节阀等能够灵活动作。
③良好的低温性能
变压器油只有在液态时才能较好地发挥冷却和灭弧作用。为了保证变压器在寒冷的地区和冬季的低温下正常安全运行，要求变压器油具有良好的低温流动性，主要用倾点和低温运动黏度来评定。一般要求倾点比LCSET低10℃。由于常用的润滑油降凝剂对变压器油的介质损耗因数、界面张力以及氧化安定性均有不利影响，因此，除非用户同意，一般不允许通过添加降凝剂的方式来满足倾点指标要求。
④良好的氧化安定性
变压器油运行时油温一般在60～80℃，再加上电场、水分和金属催化剂（铁、铜、铝等）的作用，会发生氧化缩合产生酸性油泥，不仅使其绝缘性能下降，还会沉积下来影响散热，所以要求变压器油具有良好的氧化安定性，从而保证电气设备长期、安全运行，延长油品使用寿命，降低维护成本。
⑤适宜的溶解性能
变压器油的溶解性能是指其溶解氧化油泥及溶解电气设备故障局部高压放电使油分解产生碳粒的能力。但这种溶解性能也不能太强，避免溶解变压器的绝缘漆，使绝缘性能变差。一般用苯胺点衡量，苯胺点越低，溶解性能越好。美国ASTM D3487 标准要求苯胺点为63～84℃。
⑥良好的抗析气性能
变压器油在高压电场下会发生吸气或放气的现象，称为油品的析气性。由于变压器油工作温度比较高，变压器的介质不断发生膨胀与收缩，易于生成汽泡，局部放电或电子撞击油分子，使之分解析出气体，可能会导致绝缘的破坏，所以要求变压器油具有良好的抗析气性能。
此外，还要考虑到变压器油的安全、健康和环境可接受性，如要求极性多环芳烃和致癌物含量小于3％。
（3）变压器油的分类
根据变压器油基础油的来源可将其分为矿物油型、合成油型和植物油型，其中，矿物油型变压器油是工业上用量最多的一类。按照不同的标准，变压器油的分类方法各异，例如，国际电工委员会标准IEC 60296-2003将其分为不加抗氧抑制剂变压器油、加微量抗氧抑制剂和加抗氧抑制剂变压器油三类；美国材料试验协会标准ASTM D3487-2000（2008）按氧化剂含量和抗氧化性能将其分为I类（抗氧剂≤0.08％）和II类（抗氧剂≤0.3％）；我国GB2536-2011（电工流体 变压器油和开关用的未使用过的矿物绝缘油）将变压器油分为通用变压器油和特殊变压器油，其中，通用型变压器油的质量指标。
（4）变压器油的选用和更换
变压器作为国家电网中的重要设备， 能否正常运行关系到电网的安全， 而变压器油的质量好坏直接关系到变压器的正常运行，变压器油的选用一般从以下两个方面考虑：
①油品的性能、质量等级、环境温度等对变压器油的要求；
②与其他绝缘材料的相容性。
GB 2536-2011 将变压器油分为通用变压器油和特殊变压器油，一般来说，通用变压器油适用于330kV及以下的变压器和有类似要求的电气设备，特殊变压器油适用于500kV及以上的大容量变压器和有类似要求的电气设备。为了保证冬季室外变压器的随时投运，要使用凝点不高于当地最低气温的变压器油。此外，为满足电力设备对变压器油的要求，我国电力部门联合变压器油生产商，共同制定了DL／T 1094-2008《电力变压器用绝缘油选用指南》，对不同类型的设备用油作出了不同的规定和要求。
变压器油在使用过程中，由于和固体绝缘材料和结构材料接触而溶入杂质（如有机极性物质、固体颗粒杂质、纤维等），通电后油温升高，油质劣化，应按规定进行补油、混油或换油，GB／T 7595-2008运行中变压器油质量标准规定了相关指标。
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