设备修理试车磨合油再利用技术研究应用

石宪峰 康丽 王亚红

摘要：设备大修理后试车磨合润滑油含有水和杂质，导致润滑油提前报废，研究试车磨合油的再利用技术，延长润滑油的使用寿命，节约成本，实现绿色循环经济。

Abstract： After equipment overhaul， the test run-in lubricating oil contains water and impurities， which causes the lubricating oil to be scrapped ahead of time. Research on the reuse technology of test run-in oil to extend the service life of lubricating oil， save costs， and realize a green circular economy.

关键词：净化技术;聚结除水;再利用

Key words： purification technology;coalescence and water removal;reuse

中图分类号：TE92                                      文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）01-0051-02

0  引言

我公司每年修理各类钻井设备1300余台套，主要维修设备分为：动力设备（柴油机、发电机等），钻井设备（水龙头、绞车、泥浆泵、并车箱、联动机、水龙头等），试车磨合润滑油使用寿命30小时左右每年总用油量20～30t，提前报废，造成极大浪费。研究试车磨合润滑油再利用装置，通过净化、除水、除油、化学添加剂等多元化工艺手段恢复润滑油的性能，实现润滑油重复再利用。

1  机理分析

由于试车时会出现漏水、漏油现象，润滑油混入水和柴油，更换新的零配件磨合时产生金属颗粒，在装配过程中部分的灰尘、沙子等微颗粒进入到设备中，从检测试车磨合润滑油常规五项指标结果分析，提前报废主要原因是油混入水和杂质，其含量随着使用次数增加不断累积，造成润滑油润滑乳化，理化指标下降，造成润滑油提前报废，针对上述问题提出试车磨合润滑油再利用解决方案。

2  试车磨合润滑油再利用设计思路

采用精密过滤、多级过滤等多元化净化技术，先初步过滤去除大颗粒杂质后进行除水（聚结或真空加热除水），再通多级过滤（离心过滤、超滤过滤等）有效滤除试车磨合润滑油中的水分、杂质颗粒，最后通过化学添加剂补充。

①油水分离采用真空加热除水，使用聚结分离技术常压脱水和真空负压脱水相结合提高真空除水的效率;

②多级过滤去除杂质，每一级针对不同粒径杂质进行过滤，可降低滤芯的综合阻力，提高滤芯使用效率，也有助于降低对滤芯的清理维护;

③高精度滤芯过滤精度可以达到1μm，立体结构，滤芯不易堵塞，滤芯有效过滤面积大，可以过滤自重10倍以上的不纯物;

④添加剂补充，采用缓释型的化学添加剂（具有抗氧化及防腐等功能的多效添加剂）以平衡油料的酸碱度，有效控制油料的氧化速度。

3  试车磨合润滑油再利用装置研制

3.1 再利用工艺流程设计

按照“前置过滤器过滤-真空除水模块除水-离心过滤-超滤滤芯过滤-供给处理后试车磨合润滑油”的流程进行设计。

3.2 再利用装置设计制作

再利用装置由除水和超滤模块两部分。

3.2.1 除水模块设计制作

除水模块采用聚结分离技术常压脱水和真空负压脱水相结合，主要由真空泵、真空分离器、出油泵、加热器、分水器、除沫器、散热器、冷却器、初滤器、前置磁性和精滤滤芯，进一步提高过滤精度（见图1）。

选取高分子聚合材料破乳化，将乳化油的分子链割断，使油分子和水分子彻底分离，解决油液的乳化问题。聚结分离滤芯在常压下直接去除润滑油油中大部分的水分，减少了真空系统的除水量，提高真空除水的效率。

除水模块设计处理量：50L/min，总功率：33kW（加热器30kW），工作真空度：-0.08MPa，运行温度：75℃，处理后指标：水分（质量分数）≤0.08%。

3.2.2 超滤模块设计制作

超滤模块有离心过滤、超滤滤芯过滤和化学添加3道处理工序（见图2）。

①离心过滤的作用是去除油料中的大杂质（直径10微米以上），对于金属颗粒采用磁性过滤装置去除;

②滤芯过滤采用特殊多层堆叠过滤膜，杂质在滤纸间隙中表现为不规则的布朗运动，沉淀粘附在滤纸面上，去除直径在1-10微米之间的杂质，容蓄达到自重10倍以上颗粒，高于传统滤器3-5倍。在滤后润滑油中，直径小于1μm的颗粒比例达到85%以上，在油料粘度的辅助下，可以吸附沉着在金属表面的凹槽中，从而对金属表面起到修复作用，在实际应用中的表现就是发动机磨耗大幅下降;

③化学添加是采用缓釋型的化学添加剂，根据油品的品质进行自动添加，平衡油料的酸碱度。

试车磨合润滑油一般经过三次大循环基本可以恢复理化性能，并且交换油提取供给分开避免油品二次污染。整体装置模块化设计，采用PLC编程和液晶技术，能够直观有效地控制和显示各主要模块的工作状态，实现自动化， 减少人员的操作值守时间（见图3）。

4  再利用效果及经济效益分析分析

通过试车磨合润滑再利用装置对试车用磨合油进行处理，除水后水分由2.8%下降至0.04%，系统过滤后的不溶物由0.69%下降至0.07%，检测后各项参数均满足在用油标准，可继续使用，经测算生产磨合润滑油可反复处理，使用寿命延长5倍以上，我公司每年消耗润滑油20-30吨，重复5次产生效益超过100万元。

5  结论

再利用技术的应用，实现试车磨合润滑油的回收再利用，降低超标润滑油带来试车风险，延长润滑油的使用寿命，实现绿色环保生产，在修理行业具有推广价值。

参考文献：

[1]关子杰，钟光飞著.润滑油应用技术问答[M].中国石化出版社，2016，01.

[2]丁丽芹，张君涛，梁生荣著.润滑油及其添加剂[M].中国石化出版社，2015，06.

[3]戴均樑，戴立新.废润滑油再生[M].中国石化出版社，2007，02.