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摘要 本文介绍了真空泵油的应用现状和我国矿物油型真空泵油的发展，分析了国外真空泵油的发展水平，及真空泵油的理化指标对真空获得设备的作用，以求得到抛砖引玉的效果。 主题词：真空泵油现状发展 近年来，我国真空技术领域发展突飞猛进，国际的大企业纷纷抢滩中国。如：日本真空、德国莱宝、英国爱德华、法国阿尔卡特等公司的真空获得设备，在电真空工业、真空冶金、真空镀膜、蒸馏工业、食品工业及宇航科技领域等方面的真空成套设备大量进入我国市场。随之配套使用的真空系列用油也相应涌入市场，因为引进了多国设备，故真空用油也各不相同。造成用油单位采购上的局限性，为了方便真空油用户单位的正确选用。笔者就近几年我国矿物油型真空泵油的发展和本所选用真空泵油在引进没备中应用的体会分别与读者进行交流，以供参考。 一、真空泵油的应用现状 我国许多生产和使用真空泵的厂家及用户单位，对正确选用真空泵油尚处于迷惘阶段。因为，过去几十年来，不管生产或使用任何类型的真空泵，无论大泵或小泵、转速的快或慢、极限真空要求高或低、有无耐温、耐腐蚀要求、使用寿命的长短等等……，都无从选择。市场可供的仅有的是——真空泵油。 由于小型高转速的直联式旋片泵的问世，市场上又匆匆推出了“直联高速真空泵油”。该油当时工业生产技术条件限制下，除了在极限真空有所提高外，其余各项理化技术指标都没有较大改善。作为过渡时期的产品，它的存在有一定的意义，但真正作为“直联式高速真空泵油”来说，它有着不可克服的缺陷。 改革开放以来，在国际先进发达国家的真空技术冲击下，我国生产和使用真空获得设备的 厂家开始注重泵的造型、抽速、极限全压力(国内只注重分压力，对用户实际使用意义不大)、噪声、密封材料等，同时，真空泵油作为泵中一个不可缺少的重要因素，逐渐被引起重视。 国外生产真空获得设备的厂家一般都有自己的指定用油，它是根据不同泵的类型使用于不同行业给予选择合适的真空泵油。在此条件下，它能确保产品达到各项技术指标，否则换上不合适的真空泵油就会影响真空获得设备的质量和声誉。 为此，中石化公司参照国外同类产品标准及时制定了石油行业新标准(sH0528—92)该标准基本上接近于国际先进标准。只要选用确当，基本能取代国外同类真空泵油在引进设备上的使用。 二、矿物油型真空泵油的发展 我国现有的1#真空泵油SY 1634—70(88)是60年代初参照苏联rOCT7903—56、BM一4标准制订的(表1)，该产品品种单一、质量指标不齐全。只能满足一般粗真空级别用油，(20°C饱和蒸汽压仅为5．3×-6kPa)而且是在20℃条件下测定的饱和蒸汽压。一般泵温均在50℃左右，夏天随着环境温度上升，有些泵温甚至高达70～80℃。据报道，工作温度对泵的极限压力和抽速有很大影响；
由于1#真空泵油在生产工艺等方面的不完备性，使其在应用中低分子油逸出造成真空抽不上，有些对极限压力要求高的用户只好去买2#扩散泵油，甚至用275硅油来替代真空泵油使用，这种昂贵的代价虽能解决问题，但不一定可取。 80年代，大连石化公司根据真空技术的发展需要，制定了直联高速真空泵油Q／SH011—049—89的企业标准。该标准参照FOCT23013—78BM。制订，达到国外一般水平。(见表1)，直联高速真空泵油极限真空较1“真空泵油有较大的提高(极限全压力1．84×lO～kPa、20℃饱和蒸汽压4×10。kPa)，但粘度与l”真空泵油一样(均在Vc 100±)无变化。粘度指数及闪点等无较大突破，对真正用于直联真空泵上来说是有缺陷的。近年来，直联式旋片泵有向小型高转速发展的倾向，如直联式真空泵转速>1400r／min,，有个别温度甚至为120℃，变得相当高了。另外，真空泵的转速越高，泵部件加工越高，使摩擦件的间隙越小，因此，选择真空油的油品粘度也相应越低。在保证真空密封和润滑的条件下，粘度越小，冷却效果越好，反之，选择粘度较大的真空泵油，即使真空泵油技术级别相同，也会因摩擦付表面线速度较高，产生动力消耗增大，油温升高，易破坏油膜，造成降低真空等弊端。 1987年，国际标准化组织(ISO)的石油产品分类和规格分技术委员会与压缩技术委员会共同发表了真空泵油分类，根据泵的类型、真空度和有无腐蚀性气体划分(见表2) 表1真空油的标准 Table l Standard of vacuum punlp Oil | 项 目 | SY 1634—70 l#真空泵油 | rOCT-7903 BM一4(苏联) | Q/SH011—049—89 直联离速真空泵油 | | 运动粘度(ram2／s) 50℃ 100℃ 酸值(mgKOH／g) 不大于 闪点(开口)(℃) 不低于 残炭(％) 不大于 灰分(％) 不大于 凝点(℃) 不高于 水溶性酸或碱 机械杂质(％) 不大于 水分(％) 饱和蒸汽压(20℃)kPa 不大于 | 47～57 8～11 O．2 206 O．2 O．05 —15 无 无 无 5.3×10-6 | 47～57 8～ll 0.2 206～213 O．2 O．005 —15 无 0.007 无 5.3×10-B | 50～60 O．01 230 O．1 O．008 一12 无 无 无 4XlO一7 | 表2 IS0 6743／3A—1987 Table 2 ISo 6743／3A—1987 | 组别 符号 | 应用 范围 | 特殊应用 | 具体应用 | ISO—L的 符号 | 典型应用 | 备注 | | D | 真 空 泵 | 压缩室有油 润滑的容积 式真空泵 | 活塞式、喷油、滴油回转式(滑片和螺杆) | DVA DVB | 低真空、用于无腐蚀性气体 低真空、用于有腐蚀性气体 | 低真空 10—lkPa (10-3～lmbar) | | 油封式真空泵(回转滑片和回转柱塞) | DVC DVD | 中真空、用于无腐蚀性气体 中真空、用于有腐蚀性气体 | 中真空 10-1～10-4kPa (10-3～lmbar) | | DVE DVF | 高真空、用于无腐蚀性气体 高真空、用于有腐蚀性气体 | 高真空 10-4～10-8kPa (10-3～10-Tmbar) | 1992年，中石化公司制订了《矿物油型真空泵油》行业新标准SH 0528—92(表3)，该标准参考了国际先进国家的真空油标准，如日本真空、松村、出光、英国Edwards、法国Alcatel、德国Leybold、美国Varian等十四种矿物型机械真空泵油，进行理化分析．作为该标准的参考依据(见表4)，并按产品质量分为优级品(加剂型)和品(不加剂)二个等级。(原1“真空泵油保留在100粘度等级为合格品档次)，新标准的真空油有三个粘度牌号(VG46、VG68、VGl00)另有二个暂行试用牌号：(VG32、VGl50)。该油具有粘度可选择性，粘度指数、闪点高，耐热性好、油水分离性强，不易乳化、饱和蒸汽压低等优点。与国外同类矿物型真空油水平接近，基本可取代同类产品在国外真空泵上的使用。 表3 SH0528—92标准真空泵油技术要求 Table 3 SH0528—92 standard 0n technical specification Of vacuum pump oil | 项 目 | 质量指标 | | 质量等级 | 优质品 | 品 | 合格品 | | 粘度等级(按GB3141)． | 46 | 68 | 100 | 46 | 68 | 100 | 100 | | 运动粘度(40~)mm2／s | 4l_4 ～ 50.6 | 61．Z ～ 74.8 | 90 ～ 110 | 41.4 ～ 50.6 | 61.2 ～ 74.8 | 90 ～ 110 | 90 ～ 110 | | 粘度指数 不小于 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | 90 | | | 密度(20~)kg／m2 不大于 | 880 | 882 | 884 | 880 | 882 | 884 | | | 倾点℃ 不高于 | 一9 | —9 | —9 | —9 | —9 | —9 | —9 | | 闪点(开口)℃ 不低于 | 215 | 225 | 240 | 215 | 225 | 240 | 206 | | 中和值mgkoH／g 不大于 | O．1 | O．1 | O．1 | O．1 | O．1 | O．1 | O．2 | | 色度，号 不大于 | O．5 | 1．O | Z．O | l_O | l_5 | 2.5 | | | 残炭，％ 不大于 | O．02 | O．03 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | O．20 | | 抗乳化度(40—37—3)min 54℃ 不大于 82U 不大于 | 10 | 15 | — 20 | 30 — | 30 — | — 30 |
| | 腐蚀试验(铜片，100℃，3h) 级 不大于 | l | l | 1 | l | l | l | | | 泡沫性(泡沫倾向／泡沫稳定性) ml／ml 24℃ 不大于 93.5U 不大于 后24℃ 不大于 | 100/0 75／0 100／O | 100/0 75／O 100/0 | 100/0 75／O 100／0 | | | | | | 氧化安定性 a．酸值到2.0mgkoH／g 时间1)h 不小于 b．旋转氧弹(150~)min | 1000
| 1000
| 1000
| | | | | | 水溶性酸或碱 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | | 水分，％ | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | | 机械杂质，％ | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | | 灰分，％ 不大于 | | | | | | | 0．005 | | 饱和蒸汽压(kPa)，20U 不大于 60C 不大于 | 6.7X10-6 | — 6.7X10-7 | — 1.310-7 | 1.3X10-5 | 1.3X10-6 | — 6.710-7 | 5.3X10-6 | | 极限压(kPa)， 分压不大于 全压不大于 | 2.7X10-5
| 2.7X10-5
| 2.7X10-5
| 6.7X10-5
| 6.7X10-5
| 6.710-5
| | 表4 国外机械真空泵油性能分析结果 Table 4 Analysis results perfOrmance 0f mechanjcal vacuum pump Oil abrOad | 项 目 | 日本 真空技术 株式会社 Ulvoil R一7 | 日本 出光兴产 ACE Vac 68 | 日本 松村石油 研究所 MR一200 | 日本 出光兴产 ACE Vac 46 | 日本 松村石油 研究所 MR一100 | 日本 真空技术 株式会社 Ulvoil R一4 | Central Scientitic Co Hvvar 0il | | 运动，40℃ 粘度100℃ 粘度指数 倾点(℃) 闪点(开口)℃ 酸值mgkoH／g 密度(20℃) (kg／m。) 颜色(号) 铜片腐蚀 (100℃，3h) | 70.88 9.41 110 一15 242 O．05 896 L1.0 3a | 65.4l 8.60 102 一15 24Z O．03 878 Ll_O 3a | 72.68 9.17 101 —13 250 0．O06 877 L0.5 la | 45.03 6.89 103 —14 223 0.02． 862 L0.5 2a | 45.59 6.78 102 一14 232 0.006 873 L0.5 la | 47.16 7.15 Ll0 一17 226 0．02 863 L0.5 3a | 68.29 8.59 94 一14 — O．04 874 L1.5 — | | 项 目 | 日本真空技术株式会社 U1voiI R一7 | 日本出光兴产 ACE Vac 68 | 日本松村石油研究所 MR一200 | 日本出光兴产 ACE Vac 46 | 日本松村石油研究所 MR一100 | 日本真空技术株式会社 Ulvoil R一4 | Central Scientitic Co Hyvar Oil | | 残炭(％) 抗乳化度 54℃(min) 40一37—3 40一40—0 旋转氧弹 150℃(min) 泡沫性ml／ml 24℃ 93℃ 24℃ 饱和蒸汽压(kPa) 20℃ 60℃ 极限压力(kPa) | O．02 10’56” 13’37” 25l 395／O 35／O 320／O 2.8×10—9 7.9×10-7 2．O×10-5 | O．01 >30 >30 Z50 25／O 20／O 20／O 1.2×10-9 2.5×10 19×10-5 | O．02 10’35” >30 44 555／30 40／O 500／20 2.5×10一9 3.5×10 19×lO-5 | O．Ol 3’5l” >30 337 305／O 25／O 300／0 l.3×10—8 2.8×10-6 2.3×10-5 | 0.006 9’44” >30 43 480／0 45／O 430／0 4.4×lO一8 3.5×10一6 2.1×10一5 | O．01 1’46” 4’Z1” 38l 440／O 40／O 410／O 3.9×lO一8 4.5×lO一6 2.3×10—5 | O．01 >30 >30 29 3.3×lO—10 2.7×lO-7 | | 项 目 | 英国 Edwards Speepac 16 | 美国 Modil DTE Heavy | 德国 Levbold Heraeus N62 | 美国 Varian GP0iI | 英国 Edwards Speedlvac 15 | 美国 Varian CS oil | 法国 Montedi-Son Alcatel 100 | | 运动40℃ 粘度100℃ 粘度指数 倾点(℃) 闪点(开口)℃ 酸值“gkoH／g 密度(20℃) (kg／ma) 颜色(号) 铜片腐蚀 (100℃，3h) 残炭(％) 抗乳化度 54℃(min) 40—37—3 40—40—O 旋转氧弹 150C(min) 泡沫性m1／ml 24C 93℃ 24℃ 饱和蒸汽压(kPa) 20℃ 60℃ 极限压力(kPa) | 102.80 11.51 99 —8 246 O．03 877 L3．O la O．04 >30 >30 33 lO／O 70／O 10／O 1.2×lO—10 3.7×lO一8 1.6×10-5 | 82.4 lO．44 110 一6 25l 0.09 878 L2．O 1a 0.05 >30 >30 233 560／95 70／O 410／35 9.3×10一10 2．O×10一7 | 83.18 10.23 104 一lO 259 0.03 878 L2.5 1a O．02 >30 >30 38 50／O 20／O 30／O l_0×10—10 4.7×10—8 1.6×l0一5 | 76.14 9.40 99 —13 246 0.06 875 L1.5 lb 0.02 >30 >30 33 500／ 45／O 490／ 1.2×10一8 1.3×10一6 | 70.22 9.05 103 —9 0.04 879 L2．O O．03 >30 >30 41 5．2×10—9 5.5×lO一7 | 51.13 7.07 94 一15 227 O．01 872 L1.0 1a 0.01 15’38” >30 485／<10 40／0 425／0 1.3×10—8 15×10一6 | 125 98 一13 260 0.03 900 L1.5 — O．007 >10’24” >30 — — — — 9.1×lO一9 1.9×lO一6 4.0×10-5 | 三、真空泵油理化指标对真空获得设备的作用 1．运动粘度 按ISO标准40Cmm2／s中心值可分为VG46、VG68、VGl00，其中上海惠丰化工研究所根据实际使用效果和客户要求，又增加了VG22、VG32、VGl50、VG220共七个牌号的产品。各个泵油牌号是根据泵的类型、转速、抽速、运动间隙、极限全压力和极限分压力的要求而制订的(见表5)。 | 真空泵类型 | 运动粘度40℃ | 真空油级别 | | 活塞式(w) 旋转式(2X)型 直联高速旋转式(2xz型) 滑阀式(H型) 余摆线(Yz、YzR型) 罗茨式(增压泵)、(ZJ、ZJP型) | VGl00、1SO VG32、46、68 VG22、32、46、68 VG68、100、150、220 VGlOO、150、220 VG22、32、46 | DVA(1#真空泵油) DVC DVC、DVE DVC DVC、DVE DVC、DVE | 2．粘度指数 通常人们凭经验认为“粘”度越“粘”真空度越好。其实并不如此，“稀”和“粘”是相对目测和手感而已，并没有定量数据。如在40℃时测出两只油品粘度值相同的话，当油品冷却到室温下，其中“稀”的要比“粘”的油好。因为“稀”的油粘度指数要比"粘”的高。粘的油随温度的变化而粘度变化也大，也就是粘度指数低，粘度指数是真空泵油的重要指标。粘度指数高的泵油其粘度与温度之间的变化较少。而且冷泵启动容易，有显著节约能耗作用，特别在夏季，随着环境温度和泵内油温的上升，该油极限压力能保持良好效果。 3．闪点 闪点也是真空泵油较重要的质量指标之一。它不仅是从易燃安全性能方面考虑的。而是闪点高往往轻质组分的油含量较少。因此当油温上升时，轻沸点的油分子不易挥发，能有效地保持极限压力。 4．抗乳化度 真空泵在运转过程中，系统内的水分与冷气体会排入泵油中，油与水会形成乳浊液，不仅 影响泵油的使用寿命也使极限压力变坏。尤其对医药、食品、陶瓷等工业用于真空干燥过程中， 泵油的抗乳化性能更至关重要。抗乳化性好的泵油油水分离能力强，水蒸汽和冷凝气体通过开 气镇阀，会排出部分水蒸汽。另外，低粘度泵油的抗乳化能力比高粘度的油要好。加剂的泵油 比不加剂的泵油效果更为明显。 5．抗泡性 运转中的真空系统内气体会通过密封的真空泵油层不断排出，排出的气体会在油层表面 产生大量的气泡，并从泵的排气孔中溢出，造成油品损失和设备污染。加防抗泡剂的泵油，在抗泡效果上有明显提高。 6．氧化安定性 天然矿物油均有其不可避免的缺陷，耐热抗氧化性能要比合成油差，泵油的成份随热氧化 分解极易劣化，极限压力稳定性差，抽速也随使用时间下降。但加剂的氧化安定性较纯矿物油 有明显提高，一般纯矿物油氧化试验法D943为几百小时左右，而加剂的D943可延长到1500 小时以上。可见其使用寿命得到延长。 7．饱和蒸汽压 饱和蒸汽压是真空泵油较关键的指标之一。在恒温的密闭容器中，当汽液两相达到动态平衡时，汽相所具备的压力称谓饱和蒸汽压。在80C温度条件下至少要达到6．5×10一Zpa(因温升每上升20℃，饱和蒸汽大约要下跌一个数量级)。 8．极限全压力和极限分压力 极限全压力：由皮拉尼计或热偶真空计测出真空泵所有物质(气体)产生压强的总和。据了解，国外目前重视全压强的测试指标。好的泵油一般均能测到(1．5×10。kPa)。 极限分压：用水银压缩式真空计(麦氏计)测得的泵的极限空气分压力，双级旋片泵分压力 应为≤6×10-5kPa。极限全压力与极限分压力差值要求不大于一个数量级。二者之间的差值越 大，真空泵油中含有的挥发成分就越多，油品的性质就越差。 (注：不管测定饱和蒸汽压，极限全压力、极限分压力均采用双级优级真空泵作为试验泵。) 四、结束语 较理想的真空泵油具有高的粘度指数、低的饱和蒸汽压、好的油水分离性和氧化安定性， 有好的抽气速率和极限真空。另外，不同的泵和不同使用条件对泵油的选择也很重要。如何正 确选用真空泵油及换油周期，笔者拟另文报道，以期能对用户有所帮助。 | 
