Nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu tuốc bin (ISO VG 32, 46) ứng dụng cho các nhà máy điện tại tại việt nam

BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN HÓA HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM














Báo cáo tổng kết khoa học, kỹ thuật Đề tài:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU
TUỐC BIN ỨNG DỤNG CHO CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN
TẠI VIỆT NAM

Chủ nhiệm đề tài: ThS. PHẠM THỊ THÚY NGA

9023




HÀ NỘI 12 - 2011
Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp Bộ,
HĐ số 191.11.RD/HĐ-KHCN
- 1 -


DANH MỤC VIẾT TẮT

kl : Khối lượng
tt : Thể tích
DBP : 2,6-di-tert-butyl phenol
DBMB : 2,6-di-tert-butyl-4-methyl phenol
PANA : N-phenyl-1-naphtylamin
TAN : Chỉ số axit
Lubrizol 888 : Lz 888
v/p : vòng/phút

- 2 -

TÓM TẮT NHIỆM VỤ
Dầu tuốcbin là dầu bôi trơn cho các máy tuốcbin gồm tuốcbin khí,
tuốcbin hơi và tuốcbin hơi nước. Hiện nay, dầu tuốcbin sử dụng ở Việt Nam
phải nhập ngoại hoàn toàn như là Turbinol X32; X46 của BP, T32, T46 của
Shell,
Đề tài “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu tuốcbin ứng dụng cho
các nhà máy điện tại Việt Nam” đã tiến hành nghiên cứu xác lập đơn pha chế
và công nghệ pha chế dầ
u tuốc bin ISO VG 32 và ISO VG 46. Các dầu pha
chế trên cơ sở dầu gốc Hàn Quốc nhóm 2 là SN150 và SN500. Các loại phụ
gia được lựa chọn là phụ gia chống oxy hóa (2,6-di-tert-butyl phenol và N-

phenyl-1-naphtylamin), phụ gia chống tạo bọt (Lubrizol 888 ), phụ gia chống
gỉ (ADX 200) được bổ sung với tỷ lệ hợp lý. Từ các kết quả nghiên cứu thu
được đã tiến hành pha chế được sản phẩm dầu tuốc bin cấp độ ISO VG 32 và
46 được khảo sát các tính chất hóa lý và so sánh vớ
i sản phẩm BP Turbinol X
32, X 46 đang có mặt trên thị trường.





















- 3 -

Mục Lục

MỞ ĐẦU 5
PHẦN 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6
1.1.Đặc điểm dầu Tuốcbin 6
1.2.Đánh giá tính chất các loại dầu Tuốcbin ISOVG32;46 đang có mặt tại Việt Nam 7
1.3. Thành phần dầu Tuốcbin 10
1.3.1. Đặc điểm dầu gốc pha chế dầu Tuốcbin. 10
1.3.2. Các phụ gia chức năng cho dầu Tuốcbin ISO VG32;46 12
1.3.2.1.Phụ gia
ức chế oxy hóa 13
1.3.2.2.Phụ gia chống tạo bọt 14
1.3.2.3.Phụ gia chống gỉ 15
PHẦN 2. THỰC NGHIỆM 17
2.1. Nguyên liệu và hóa chất 17
2.2. Dụng cụ và thiết bị. 17
2.3. Khảo sát và lựa chọn dầu gốc làm nguyên liệu pha chế phần nền 17
2.3.1. Lựa chọn dầu gốc 18
2.3.2. Kh
ảo sát tỷ lệ thành phần dầu gốc 17
2.4. Khảo sát các phụ gia cho dầu Tuốcbin ISOVG 32, 46 18
2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia ức chế oxy hóa 18
2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia chống tạo bọt. 19
2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia chống gỉ 20
2.5. Lập đơn pha chế và đánh giá tính chất dầu Tuốcbin ISOVG 32; 46 pha chế 20
2.5.1 Các bước ti
ến hành 20
2.5.2 Các phương pháp đánh giá tính chất dầu pha chế được 21
2.3.2.1. Độ nhớt động học 21
2.3.2.2. Phép thử đo độ ăn mòn tấm đồng 22
2.3.2.3. Xác định điểm đông đặc 23

2.3.2.4. Phép thử đặc tính tạo bọt 23
2.3.2.5. Phép thử đặc tính tách nhũ của dầu 23
2.3.2.6. Xác định nhiêt độ chớp cháy c
ốc hở 24
2.3.2.7. Đánh giá khả năng chống gỉ 24
- 4 -
PHẦN 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25
3.1. Kết quả đánh giá dầu gốc làm nguyên liệu pha chế phần nền dầu Tuốcbin 25
3.1.1. Kết quả lựa chọn dầu gốc 25
3.1.2. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu hóa lý của dầu gốc và hỗn hợp dầu gốc 27
3.2. Kết quả đánh giá và lựa chọn phụ gia pha chế dầu 30
3.2.1. Ảnh hưở
ng của phụ gia ức chế oxy hóa 30
3.2.1. Ảnh hưởng của phụ gia chống tạo bọt 34
3.2.1. Ảnh hưởng của phụ gia chống gỉ 35
3.3. Kết quả nghiên cứu lập đơn pha chế dầu Tuốcbin ISOVG32; 46 36
3.4. Qui trình chế tạo phụ gia đa chức cho dầu Tuốcbin . 38
3.5. Đề xuất sơ đồ công nghệ sản xuất dầu Tuốcbin ISOVG32; 46. 38
3.5.1.Thông số kỹ thuật 38
3.5.2. Qui trình công nghệ và thiết bị sản xuất. 39
ƯỚC TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
PHỤ LỤC

- 5 -

MỞ ĐẦU
Dầu bôi trơn và kỹ thuật bôi trơn có vai trò rất quan trọng trong vận hành
của thiết bị máy móc. Hầu hết các thiết bị máy móc, phương tiện giao thông có
kích cỡ và điều kiện làm việc khác nhau nên không thể làm việc được nếu như
không có các loại dầu bôi trơn thích hợp. Việc bôi trơn và lựa chọn chất lượng
bôi trơn là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới tu
ổi thọ của thiết bị. Trong đó
phạm vi sử dụng dầu bôi trơn công nghiệp rất rộng lớn, tối thiểu cũng có vài
trăm sản phẩm khác nhau đóng vai trò cực kỳ quan trọng và cần thiết trong việc
duy trì hoạt động của thiết bị.
Đáp ứng nhu cầu về dầu bôi trơn cùng với chính sách đổi mới kinh tế của
nhà nước, đã có nhiều công ty nước ngoài cung cấ

p dầu nhờn vào nước ta như
BP, Shell, Castrol (Anh), Total (Pháp), Esso Mobil, Caltex (Mỹ), và một số công
ty của Hàn Quốc, Singapo, Đài Loan, Nhật Bản,… Việc sử dụng dầu bôi trơn
của các hãng nước ngoài là ít kinh tế nên có nhiều cơ sở trong nước nghiên cứu
pha chế dầu mỡ nhờn chủ động thay thế nguồn nhập khẩu hoàn toàn từ nước
ngoài.
Hiện nay ở nước ta các nhà máy nhiệt điện được xây dựng ngày càng
nhiều và còn ti
ếp tục phát triển trong những năm tới. Các cơ sở trong nước chủ
yếu là pha chế dầu động cơ, dầu thủy lực, dầu gia công kim loại mà chưa có cơ
sở nào nghiên cứu pha chế dầu tuốcbin. Nguồn cung cấp dầu tuốcbin (chủ yếu là
dầu ISOVG32 và VG46) chính là Turbinol X32; Turbinol X46 của BP; dầu
TP22; TP30 của Nga; dầu Turbo GT32; Turbo T; Turbo CC của Shell. Trong đó
thì dầu Turbinol X32; X46 của BP được sử dụng với lượng lớ
n hơn cả, trung
bình khoảng 500 ÷ 800 tấn/năm.
Chính vì lý do trên nên đề tài chọn nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu
tuốcbin (ISOVG32; VG46) ứng dụng cho các nhà máy điện tại Việt Nam và
chọn dầu Turbinol X32; X46 của BP để so sánh với sản phẩm chính của đề tài.






- 6 -
PHẦN 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm dầu Tuốcbin
Dầu Tuốcbin được sản xuất từ hai thành phần chính là: dầu gốc và phụ gia

- Dầu gốc là phần bao gồm một hoặc nhiều loại dầu gốc được kết hợp với
nhau để đảm bảo tính chất cơ bản của dầu Tuốcbin và phần này thường chiếm
khoảng 90% kl c
ủa dầu.
- Phần phụ gia chiếm một tỷ lệ nhỏ song vô cùng quan trọng để khắc phục
một số nhược điểm mà dầu gốc không có.
Tuốcbin hơi nước tồn tại hơn 90 năm. Thông thường tuốcbin hơi nước
được nối với máy lái, một vài trường hợp thông qua một hộp điều khiển (hộp
số). Những năm gần đ
ây, các loại dầu tuốcbin không chứa phụ gia không có khả
năng đáp ứng với các yêu cầu đòi hỏi ngày càng tăng. Đối với tuốcbin hơi nước
các loại dầu có chứa phụ gia đã được sử dụng khoảng 50 năm trở lại đây. Trong
thực tế phụ gia nổi bật nhất là chống oxy hóa và mài mòn theo một quy luật cơ
bản [10].
Tuốcbin khí hầu hết không có bộ phậ
n chuyển động nào liên quan đến quá
trình cháy nên loại dầu cho Tuốcbin này không đòi hỏi gì cao cho quá trình bôi
trơn. Tuy nhiên chúng lại thường xuyên tiếp xúc với không khí xung quanh trong
quá trình tuần hoàn do đó một phần dầu bị phá vỡ cấu trúc tạo thành những hạt
sương nhỏ. Do vậy trong quá trình sử dụng dầu phải có tính ổn định oxy hóa cao
để chống lại quá trình oxy hóa và tạo cặn nhựa, cặn nhựa tạo thành được bám
trên thành các ổ trục hoặc đường dẫ
n gây khó khăn cho quá trình bôi trơn của
dầu đến các ổ trục. Hơn nữa dầu còn thường xuyên tiếp xúc với hơi nước do vậy
chúng sẽ theo dầu vào các ổ trục gây ăn mòn thiết bị và làm giảm chất lượng của
dầu. Chính vì lẽ đó dầu phải có tính tách nước cao để nhanh chóng tách nước
khỏi dầu.
Tóm lại, yêu cầu đối với dầu tuốcbin được xác định bới chính loại tuố
cbin
và điều kiện hoạt động riêng của từng loại. Đối với loại dầu tuốcbin cho tuốcbin

khí và hơi nước cần thiết phải đáp ứng các yêu cầu sử dụng như sau [10]:
- Bôi trơn tất cả các vòng bi (ổ bi) và bôi trơn hộp số.
- Tản nhiệt
- 7 -
- Chống ma sát và bôi trơn hộp số bánh răng trong hệ thống tuốcbin và khi
tuốcbin cuốn lên.
Ngoài các yêu cầu về tính năng sử dụng, các đặc tính lý hóa của dầu
tuốcbin cũng rất qua trọng:
- Sự ổn định oxy hóa trong thời gian hoạt động dài.
- Tính khử nhũ ổn định (đặc biệt sử dụng các phụ gia)
- Bảo vệ chống ăn mòn ngay cả khi có hơi nước hoặc có sự ngưng t
ụ
- Khả năng tách nước nhanh, giải phóng nhanh không khí ra khỏi dầu
đồng thời tính chống tạo bọt tốt.
- Có thể lọc tốt và có độ tinh khiết
1.2. Đánh giá tính chất lý hóa các loại dầu Tuốcbin ISOVG 32;46 đang có
mặt tại Việt Nam
Trên thị trường nước ta hiện nay có khá nhiều loại dầu sử dụng cho
Tuốcbin và việc lựa chọn loại dầu phù hợp với điều kiện môi tr
ường cũng như
điều kiện kinh tế ở nước ta là vô cùng quan trọng. Hiện nay trên thị trường dầu
Tuốcbin nhập ngoại đảm bảo tốt các yêu cầu trên có lẽ là dầu của BP với hai loại
dầu chính đó là Turbinol X32 và Turbinol X46. Các loại dầu này đáp ứng nhu
cầu bôi trơn cho các loại tuốcbin hơi và khí, chúng được xử lý phụ gia khá tốt có
khả năng khử nhũ, chống tạo bọt, có
độ ổn định chống oxy hóa.
Các loại dầu Tuốcbin ISOVG32;46 chủ yếu có thành phần chính là từ dầu
gốc rồi được trộn thêm các phụ gia để cải thiện và tăng cường tính năng sử dụng
dầu nhờn. Theo khảo sát hiện nay các loại dầu tuốcbin đang có mặt ở đất nước
ta thì đều đảm bảo tốt các chỉ tiêu đặt ra như yêu cầu về độ nhớt, ch

ỉ số nhớt(VI),
độ tách nhũ, khả năng chống oxy hóa…. Riêng đối với loại dầu Tuốcbin ISOVG
32;46 như hiện nay thì theo tiêu chuẩn ISO thường được sử dụng trong các
Tuốcbin không có bộ truyền động do chúng có độ nhớt không cao dễ dàng tuần
hoàn dầu và đặc biệt chúng có khả năng làm mát tốt hơn. Đồng thời các loại dầu
trong nhà máy nhiệt điện thường phải tiếp xúc với hơi nước và không khí do vậ
y
khó tránh khỏi khả năng bị oxy hóa và lẫn nước vì vậy chỉ tiêu chống oxy hóa và
tách nhũ là vô cùng cần thiết đối với các loại tuốcbin hơi như thế này ở nước ta.
Và dưới đây là một vài chỉ tiêu hóa lý của các loại dầu trên đang có mặt trên thị
trường nước ta:
- 8 -
Bảng1.1: Tính chất hóa lý một số loại dầu Tuốcbin đang sử dụng tại Việt Nam
TT Chỉ Tiêu
TP-22
(Nga)
TP-30
(Nga)
X-32
(BP)
X-46
(BP)
T-32
(Shell)
T-46
(Shell)
1 Khối lượng riêng,
g/cm
3

0,859 0,865 0,856 0,865 0,866 0,867
Độ Nhớt ở 40
0
C, cSt 31,2 46,4 32,8 46,1 32,3 46,5
2
Độ Nhớt ở 100
0
C, cSt 5,5 6,9 5,6 7,0 5,5 6,9
3 Chỉ số nhớt (VI) min 95 min 95 109 109 105 105
4 Nhiệt độ chớp cháy
cốc hở,
0
C
min 186 min 190 222 234 220 230
5 Nhiệt độ đông đặc,
0
C max -15 max -10 -15 -15 -20 -10
6 Chỉ số axit (TAN),
mgKOH/g
0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
7 Độ ăn mòn tấm đồng ở
100
0
C, 3h
1 1 1 1 1 1
8 Độ tạo bọt, ml/ml
Chu trình I:
Chu trình II:
Chu trình III:

30/0
20/0
10/0

20/0
20/0
10/0

10/0
10/0
0/0

10/0
10/0
0/0

30/0
20/0
10/0

30/0
20/0
10/0
9 Độ ổn định chống oxy
hóa, 150
0
C,16h,3lO
2
/h
- %Kết tủa KL, %KL

- TAN, mgKOH/g


max 0,01
max 0,30


max 0,01
max 0,50

-

-

-

-
- Chỉ tiêu độ nhớt: Có mối quan hệ đặc biệt đến khả năng bơm phun và
vận chuyển của dầu. Thêm vào đó độ nhớt còn xác định điều kiện khởi động của
động cơ, chịu được sự sinh nhiệt trong động cơ, trong ổ bi, trong bánh răng.
Đồng thời nó cũng đánh giá khả năng làm kín của dầu cũng như mức độ tiêu hao
và thất thoát của d
ầu. Do vậy với mỗi loại máy phải sử dụng một loại dầu thích
hợp cho những điều kiện vận hành của máy đó.
- Khối lượng riêng của dầu: Có ý nghĩa đánh giá được chất lượng của dầu
và sơ bộ biết được thành phần có trong dầu gốc để pha chế ra loại dầu Tuốcbin
này. Nếu dầu Tuốcbin VG-32;46 khi tiến hành xác định khác thường hay sai
khác so v
ới các giá trị trên ta có thể thấy dầu có lẫn thành phần tạp chất lạ vào có
thể là nước hoặc dung môi lạ nào đó.

- Điểm chớp cháy cốc hở: Đây là phương pháp nhằm xác định được nhiệt
độ mà tại đó dầu bắt đầu bắt lửa. Có thể thấy điểm chớp cháy cốc hở cho ta một
nhiệt độ an toàn làm việc cho dầu để chống cháy nổ trong quá trình s
ử dụng .
Đồng thời với các động cơ Tuốcbin hơi trong nhà máy nhiệt điện nếu phải tiếp
xúc ở nhiệt độ cao thì cần phải loại dầu đảm bảo cho khả năng thất thoát dầu là
- 9 -
thấp nhất do quá trình bay hơi khi làm việc ở nhiệt độ cao. Như ta thấy hầu hết
các loại dầu VG-32;46 đang có mặt trên thị trường nước ta hiện nay đều đảm bảo
tốt các yêu cầu kỹ thuật đối với Tuốcbin hơi.
- Chỉ số nhớt : Hay còn gọi là VI để đánh giá sự thay đổi độ nhớt của dầu
theo nhiệt độ đồng thời nó cũng cho ta biết v
ề thành phần có trong dầu gốc của
dầu Tuốcbin mà ta đang sử dụng. Theo như bảng phân tích ở trên đối với loại
dầu có chỉ số VI cao như vậy thì thành phần chính có trong dầu chủ yếu là
parafin, vì chúng ít thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ.
- Điểm đông đặc: Đây là chỉ số xác định tại một nhiệt độ xác định dầu bắt
đầu đông đặc. Nó cho ta biế
t được lượng sáp có trong dầu vì chính sáp này gây
ra hiện tượng cho dầu và cũng cho ta biết hàm lượng phụ gia có trong dầu. Nếu
dầu có nhiệt độ đông đặc quá cao chứng tỏ thành phần sáp có trong dầu là khá
lớn nó cũng gây cản trở cho quá trình lưu thông dầu trong lúc tuần hoàn bôi trơn.
Nói chung theo như kết quả thu được thì nhiệt độ đông đặc cũng như thành phần
sáp có trong các loại dầu Tuốcbin VG-32;46 là đảm bảo về yêu cầu kỹ
thuật ở
nước ta hiện nay.
- Chỉ số axit (TAN): Là lượng kiềm KOH (tính bằng mg) cần thiết để
trung hòa hết tất cả các hợp chất mang tính axit có trong 1g mẫu dầu. Đối với
hầu hết các dầu bôi trơn đều có trị số TAN ban đầu nhỏ và tăng dần trong quá
trình sử dụng. Khi TAN tăng lên sẽ đánh mất tính năng chống oxy hóa của dầu

nhờn và lúc đó dầu lại bị oxy hóa làm cho TAN trong d
ầu tăng lên và làm giảm
tuổi thọ của dầu, đây chính là một chỉ tiêu vô cùng quan trọng để xác định phẩm
chất của dầu nhờn. Trong hầu hết các loại dầu Tuốcbin có trên thị trường nước ta
hiện nay thì chỉ tiêu này không vượt quá 0,2mgKOH/g và đó là ngưỡng quy định
chung cho các dầu Tuốcbin do vậy các loại dầu mà không đạt tiêu chuẩn thì sẽ
không được chấp nhận trên thị trường. Đồng thời trị s
ố TAN của dầu đã sử dụng
là một đại lượng đánh giá mức độ biến chất của dầu nhờn nếu một dầu nhờn mà
ban đầu mà đạt tiêu chuẩn song qua quá trình sử dụng trị số TAN tăng một cách
nhanh chóng sẽ làm giảm chất lượng của dầu. Nếu TAN tăng lên thì quá trình
tạo cặn hình thành, độ nhớt của dầu tăng lên ngăn cản quá trình bôi trơn. S
ự oxy
hóa tăng lên các sản phẩm oxy hóa cũng tăng lên tạo keo bám vào thành thiết bị
và khả năng khử nhũ giải phóng bọt khí kém dẫn đến như hỏng thiết bị.
- 10 -
- Khả năng tách nhũ: Trong hầu hết trường hợp các loại dầu bôi trơn đều
lẫn nước nhất là đối với tuốcbin hơi trong nhà máy nhiệt điện chúng luôn tiếp
xúc với hơi nước ở nhiệt độ và áp suất khá cao. Nếu lượng nước trong dầu không
quá lớn và chúng được giữ lại trong dầu dưới dạng nhũ tương thì phần nước này
sẽ tiếp xúc với các phần b
ằng sắt của thiết bị mà nó cần bôi trơn và làm han gỉ
các bộ phận này. Hơi ẩm trong hệ thống dầu bôi trơn Tuốcbin hơi là nguyên
nhân làm cho nhũ bền và tạo nên cặn bùn làm cho tắc các ống dẫn đẩy nhanh quá
trình hư hỏng của ổ bạc, các chi tiết chịu ma sát. Do ngưng tụ hay do nước bám
vào mà dầu bôi trơn trong hệ thống tuần hoàn có lẫn nước và phần nước này cần
được loại ra khỏ
i dầu đây cũng chính là một đặc tính vô cùng quan trọng của dầu
Tuốcbin. Nếu dầu có chất lượng tốt không chỉ đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên
mà còn đáp ứng khả năng tách nhũ một cách tốt nhất một đòi hỏi không thể thiếu

đối với dầu Tuốcbin hơi nước. Hàm lượng nước cho phép trong sử dụng là nhỏ
hơn 0,1% kl.
1.3. Thành phần dầu Tu
ốcbin
1.3.1. Đặc điểm dầu gốc pha chế dầu Tuốcbin
Trong quá trình nghiên cứu thì thấy sự có mặt của các hợp chất n-parafin
với khối lượng phân tử lớn thì chúng làm giảm độ linh động của dầu nhờn hay
nói cách khác là chúng làm tăng độ nhớt của dầu nhờn song nếu quá ít thì chúng
cũng không tốt cho dầu không đảm bảo độ nhớt ổn định khi làm việc. Do vậy
trong quá trình sản xuất ngườ
i ta phải tính toán sao cho việc loại thành phần n-
parafin là thích hợp hay nói cách khác là việc khử sáp phải đảm bảo yêu cầu kỹ
thuật. Bên cạnh đó thành phần iso-parafin là khá tốt cho dầu bôi trơn vì có độ
nhớt thích hợp cùng với tính chất tải nhiệt và chịu nhiệt tốt [11]. Việc loại bỏ các
thành phần không mong muốn là rất cần thiết, các thành phần như Napthen và
Hydrocacbon thơm nhiều vòng hoặc lai hợp giữa Hydrocacbon thơm và Napthen
chúng có độ nhớt khá cao song l
ại có chỉ số VI rất thấp do vậy chúng không
được coi là nguyên liệu cho việc sản xuất dầu bôi trơn có chất lượng cao. Đồng
thời các hợp chất này có xu hướng tạo nhựa mạnh làm giảm tính năng sử dụng
của dầu [5,12]
.
Vậy chỉ có các hợp chất Hydrocacbon với cấu trúc gồm Napthen hay
Hydrocacbon thơm 1 vòng có nhánh là iso-parafin dài và các iso-parafin chính là
thành phần lý tưởng cho việc sản xuất dầu bôi trơn. Những nguyên nhân để iso-
- 11 -
parafin là thành phần lý tưởng là do chúng không chỉ có độ nhớt hợp lý mà
chúng còn có chỉ số VI khá cao để sản xuất dầu nhờn có chất lượng cao như dầu
Tuốcbin. Trong trường hợp chúng ta sản xuất dầu Tuốcbin chúng ta cần loại bỏ
các thành phần có hại như n-parafin, hợp chất thơm đa vòng, các hợp chất phi

Hydrocacbon…. Như vậy để sản xuất dầu gốc có chất lượng cao chúng ta cần
phải loạ
i bỏ hết các thành phần này và lựa chọn dầu thô một cách kỹ càng [11].
Hơn nữa việc lựa chọn dầu gốc để pha chế dầu bôi trơn phụ thuộc vào độ
nhớt, mức độ tinh chế, độ ổn định nhiệt và khả năng tương hợp với các chất phụ
gia khác hoặc vật liệu mà dầu bôi trơn sẽ tiếp xúc trong quá trình sử dụng. Dầu
vớ
i hàm lượng izo-parafin cao và hợp chất vòng thơm thấp sẽ thích hợp hơn
trong việc sử dụng để pha trộn dầu Tuốcbin vì chúng có tính ổn định oxy hóa
cao hơn, có tính ổn định độ nhớt nhiệt cao. Ngoài ra dầu gốc cũng cần phải có độ
sạch cao, hầu như không chứa hợp chất lưu huỳnh (tối đa 0,3% kl) và hàm lượng
tro không quá 0,005% kl.
Mỗi loại dầu bôi trơn có cấp độ nhớt khác nhau thì đơ
n pha chế cũng phải
khác nhau cho mỗi loại. Đơn pha chế được hình thành trên cơ sở các kết quả thử
nghiệm và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sau đó được đưa ra thực nghiệm.
Phần nền thường kết hợp của hai hay ba loại dầu gốc khác nhau về độ
nhớt để được phần nền như mong muốn. Do đó để xác định được phần nền có độ
nhớt như
mong muốn thường dựa vào phương pháp đồ thị.
Hiện nay có rất nhiều loại dầu gốc được nhập khẩu vào nước ta như dầu
gốc Singapo, Trung Đông, Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật… Tùy thuộc vào bản chất
của dầu thô mà tạo thành các loại dầu gốc có tính chất lý hóa khác nhau.
Để đánh giá chất lượng của dầu gốc được nhập vào nước ta dựa vào nhiều
chỉ tiêu khác nhau. Một trong nhữ
ng chỉ tiêu quan trọng nhất của dầu gốc đó là
sự ổn định oxy hóa của dầu gốc và đấy cũng là chỉ tiêu đánh giá chất lượng của
dầu. Dầu gốc có tính ổn định oxy hóa càng tốt thì càng thích hợp cho pha chế
dầu Tuốcbin và các loại dầu nói chung. Độ ổn định oxy hóa bị ảnh hưởng bởi
bản chất của thành phần Hydrocacbon và hợp chất dị nguyên tố có trong dầu

gốc, dầu mà chứa càng nhiều nguyên tố dị nguyên tố thì nhanh bị oxy hóa. Đánh
giá các tính chất của dầu gốc để lựa chọn được thực hiện trong phần thực nghiệm
và kết quả tiếp theo.

- 12 -
1.3.2. Các phụ gia chức năng cho dầu Tuốcbin ISO VG-32;46
Phụ gia là những hợp chất hữu cơ, cơ kim và vô cơ, thậm chí là các
nguyên tố thêm vào chất bôi trơn. Thông thường phụ gia được dùng cho vào dầu
bôi trơn có thành phần chiếm từ 0,01 đến 5% kl. Tuy nhiên trong một số trường
hợp phụ gia có thể được cho vào với nồng độ cao hơn nhưng đấy chỉ là một số
trường hợp đặc biệt [15].
Hi
ện nay phần lớn các loại dầu nhờn bán trên thị trường đều có phụ gia để
thỏa mãn các yêu cầu tính năng kỹ thuật của dầu bôi trơn. Trong một số trường
hợp phụ gia đơn lẻ được pha thẳng vào dầu gốc, trong một số trường hợp khác
phụ gia lại được đóng gói (được gọi là phụ gia đóng gói- gồm nhiều phụ gia
khác nhau) sau đó sẽ được pha vào dầ
u gốc. Một số phụ gia nâng cao phẩm chất
có sẵn của dầu gốc một số khác lại tạo ra những tính chất mới cần thiết cho dầu.
Các loại phụ gia khác nhau có thể tương hỗ nhau hoặc đối kháng nhau. Những
tương tác này do hầu hết các phụ gia đều là các hóa chất hoạt động vì thế chúng
có tác dụng qua lại ngay trong phụ gia đóng gói hoặc trong dầu và tạo ra những
hợp chất mớ
i [16].
Như vậy việc tổ hợp phụ gia đòi hỏi sự khảo sát kỹ lưỡng các tác dụng
tương hỗ qua lại với nhau cũng như cơ chế hoạt động của chúng. Khảo sát để
khắc phục những hiệu ứng không mong muốn của phụ gia và việc tổ hợp các
phụ gia phải được điều chỉnh để đạt được tính năng tối
ưu của phụ gia trong dầu
bôi trơn.

Dầu gốc ảnh hưởng đến phụ gia qua hai tính năng chính là tính năng hòa
tan và tính năng tương hợp. Chẳng hạn Hydrocacbon tổng hợp ít hòa tan phụ gia
nhưng lại ngược lại với dầu khoáng. Do vậy Hydrocacbon tổng hợp có thể pha
lẫn với dầu khoáng để đạt được sự kết hợp tối ưu giữa tính hòa tan và tính tương
hợp của phụ gia.
Ph
ụ gia chủ yếu được sử dụng để đảm nhiệm một chức năng nhất định,
nhưng có nhiều loại phụ gia đa chức. Đối với dầu tuốcbin những chức năng quan
trọng của phụ gia là:
- Làm tăng độ bền oxy hóa (phụ gia ức chế oxy hóa)
- Chống tạo bọt hay còn gọi phụ gia chống tạo bọt.
- Phụ gia chống gỉ với hàm l
ượng nhỏ
- 13 -
Ngoài ra còn sử dụng chất chống sự kẹt xước các bề mặt kim loại hay còn
gọi là phụ gia cực áp.
1.3.2.1. Phụ gia ức chế oxy hóa
Quá trình oxy hóa là một khía cạnh hóa học quan trọng của sự bôi trơn khi
mà oxy không khí có thể tác dụng với các hợp phần của dầu bôi trơn ở những
điều kiện vận hành khác nhau. Hầu hết các hợp phần của dầu bôi trơn đều tác
dụng với oxy nh
ưng nhanh chậm khác nhau. Các phản ứng đó đều là phản ứng
không mong muốn vì chúng dẫn đến sự biến chất của dầu bôi trơn nó sinh ra
những sản phẩm không tan trong dầu và tạo cặn. Một số hợp chất oxy hóa là
những hợp chất phân cực hoạt động ví dụ như axit làm tăng nhanh quá trình gỉ
và ăn mòn. Khả năng bền oxy hóa của các hợp chất này tăng dần theo thứ tự sau
[ 5]:
Hợp chất không no < hợp chất dị nguyên tố < hợp chất thơm < Napthen < parafin
Cùng với các naphtol thì các dẫn xuất thế ở một, hai hay ba vị trí của
phenol, các phenol có hai, ba hay nhiều nhân thơm cũng được dùng làm chất ức

chế oxy hóa; trong số này thì các polyankylphenol có rất nhiều ưu điểm. Một số
chất điển hình là [10]:


Hiệu quả tác dụng của các chất chứa nhóm thế này đã thể hiện vai trò của
mật độ điện tử và sự án ngữ không gian ở nguyên tử oxy của nhóm OH: tăng số
nhóm thế ankyl và các nhóm cho điện tử ở vị trí octo và para làm tăng hiệu quả
tác dụng; sự xuất hiện nhóm nhận điện tử giảm hiệu quả ức chế. Các ankyl ở vị
trí octo có nhánh ở
vị trí α hay việc tăng số C của ankyl đến C
4
ở vị trí para có
tác dụng tốt. Thường dùng kết hợp các dẫn xuất của phenol với các chất ức chế
oxy hóa khác (như amin, disunfua, polydisunfua) vì hỗn hợp của các chất phân
2,6- di-tert-butyl phenol
2,6- di-tert-butyl-4-metylphenol
- 14 -
hủy peroxyt và các chất nhận gốc có tác dụng tương hỗ cho nhau do đó chỉ cần
dùng với nồng độ nhỏ [3,10].
Ngoài ra còn có phụ gia 2,6-ditertbutylparacresol (đi từ paracresol với
isobuten, xúc tác H
2
SO
4
) rất thích hợp cho dầu tuabin, máy biến thế và dầu thủy
lực và chất này chỉ dùng ở nhiệt độ thấp do nó bị bay hơi mạnh ở nhiệt độ trên
100
0
C. ở nhiệt độ trên 100
0

C, việc dùng bi- hay triphenol, este của axit 3-(3,5-
ditertbutyl- 4- hydroxy- phenyl)- propionic và 2,6- ditertbutyl- 4-
(dimetylaminometyl)-phenol cho hiệu quả tốt hơn. Sản phẩm của phản ứng giữa
ankylthiohydroquynon với butylamin cũng cho tác dụng tốt.
Các amin tan trong dầu như diphenylamin, phenyl-α-naphtylamin, p,p’-
tetrametyl diaminodiphenylmetan được dùng làm chất ức chế oxy hóa từ lâu cho
dầu tuabin được tinh chế sâu. Các chất ức chế chứa nitơ này đặc biệt thích hợp ở
nhiệt độ dưới 120
0
C nhưng đôi khi có thể dùng ở nhiệt độ trên 150
0
C. Hiệu quả
của chúng phụ thuộc chủ yếu vào mức độ tinh chế dầu. Một số công thức amin
sử dụng cho dầu tuốcbin [3,10]:




1.3.2.2. Phụ gia chống tạo bọt
Bọt được tạo thành do sự khuấy trộn mạnh với không khí hòa tan và phân
tán trong dầu. Quá trình tạo bọt chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như nhiệt độ,
Ankylated diphenylamin
N-phenyl-1-naphtylamin (PANA)
Polymeric 2,2,4-tri-metyldihydroquinoline
- 15 -
bản chất của dầu thô, độ nhớt của dầu…. Sự tạo bọt ảnh hưởng xấu đến tính bôi
trơn của dầu nhờn, thất thoát dầu, tăng độ nhớt của dầu, ngăn cản sự lưu thông
của dầu và sự tạo bọt mạnh sẽ làm tăng sự oxy hóa của dầu. Độ bền bọt phụ
thuộc vào độ bền củ
a màng dầu bao quanh bọt khí. Vì vậy dầu có chứa một vài

chất hoạt động bề mặt như phụ gia chống oxy hóa, phụ gia tẩy rửa có khuynh
hướng tạo bọt mạnh hơn so với dầu sạch [14].
Các phụ gia chống tạo bọt thường sử dụng là các silicon lỏng đặc biệt là
Polymethylsiloxanes có công thức [10]:


Hiện nay phụ gia được nhập khẩu thường là các phụ gia đóng gói. Các
hãng dầu lớn trên thế giới đều có sản xuất phụ gia cho dầu bôi trơn, nhưng uy tín
nhất hiện nay vẫn là phụ gia của hãng Lubrizol của Mỹ. Lubrizol 888 (Lz 888) là
phụ gia đóng gói có khả năng chống tạo bọt cho dầu bôi trơn, theo khuyến cáo
của nhà sản xuất Lz 888 có hiệu lực khi bổ sung với hàm lượng từ 1 ÷ 10ppm.
1.3.2.3. Phụ gia chống g
ỉ
Các chất chống gỉ điển hình được sử dụng cho dầu tuốcbin trong thực tế
như axit succinic và các dẫn xuất. Các chất này có độ ổn định trong các điều kiện
bình thường. Trong công nghiệp axit loại này và các dẫn xuất của chúng có một
số ứng dụng lớn như làm dung môi và chất bôi trơn phân hủy sinh học, trong kỹ
thuật chất dẻo, keo, sơn tĩnh điện, chất ch
ống ăn mòn, chổng gỉ, Trong dầu
tuốcbin người ta thường bổ sung khoảng 0 ÷ 0,1% các axit này như một chất ức
chế gỉ [10, [13].
Phụ gia chống gỉ được lựa chọn có tên thương mại là ADX 200 của hãng
Adibis đã được đăng ký theo tiêu chuẩn của BP Chemicals (Additives) Australia
Polymetylsiloxan
Xyclic Polydimetylsiloxan
- 16 -
Pty. Limited. Phụ gia này trên cơ sở succinmide là phụ gia không tro phù hợp để
sử dụng cho dầu tuốcbin. ADX 200 phân tán trong dầu mà không tạo cặn, sự pha
trộn với số lượng lớn ở nhiệt độ không vượt quá 65
0

C.
























- 17 -
PHẦN 2
THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu và hóa chất
- Dầu gốc SN 150, SN 500 của Hàn Quốc, Trung Đông, Đài Loan

- 2,6-di-tert-butyl phenol (DBP)
- 2,6-di-tert-butyl-4-metyl phenol (DBMP)
- N-phenyl-1-naphtylamin (PANA)
- Lubrizol 888 (Lz 888)
- ADX 200
- Các loại dung môi, thuốc thử, axit, kiềm
Đặc tính của các dẫn xuất kể trên như sau:
Bảng 2.1. Đặc tính các dẫn xuất của phenol
TT Đặc tính
2,6-di-tert-butyl
phenol
2,6 di-tert-butyl-4-
metyl phenol
1
Khối lượng riêng ở
20
0
C, g/cm
3
- 1,05
2 Nhiệt độ chớp cháy,
0
C 118 127
3
Khả năng tan trong
nước ở 20
0
C, g/l
Tan < 0,01
4 Nhiệt độ nóng chảy,

0
C 34 ÷ 37

69÷70
5 Nhiệt độ sôi,
0
C 253

265
Bảng 2.2. Đặc tính dẫn xuất N-phenyl-1-naphtylamin
TT Đặc tính Giá trị
1 Khối lượng riêng ở 20
0
C, g/cm
3
1,16
2 Nhiệt độ chớp cháy,
0
C > 200
3 Khả năng tan trong nước ở 20
0
C, g/l 0,003
4 Nhiệt độ nóng chảy,
0
C 56 ÷ 60

5 Nhiệt độ sôi,
0
C 224

2.2. Dụng cụ và thiết bị
- Các loại thiết bị, dụng cụ đo độ nhớt, bọt, tách nhũ, ăn mòn đồng,
- Thùng Inox hai lớp pha chế sản phẩm
- 18 -
- Máy khuấy
- Bơm định lượng
2.3. Khảo sát và lựa chọn dầu gốc làm nguyên liệu pha chế phần nền
2.3.1. Lựa chọn dầu gốc
Hiện nay có rất nhiều loại dầu gốc được nhập khẩu vào nước ta, tuy nhiên
chất lượng phù hợp nhất, giá cả tương đối hợp lý để lựa chọn là dầu gốc của
Trung Đông, Đài Loan và Hàn Quốc. Nhằm lựa chọ
n dầu gốc đảm bảo chất
lượng, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của dầu tuốcbin như đã nêu ở trên, thực nghiệm
tiến hành khảo sát phân tích đánh giá các loại dầu gốc SN150, SN500 của Trung
Đông, Đài Loan và Hàn Quốc. Yêu cầu quan trọng nhất của dầu gốc được đánh
giá là khả năng chống oxy hóa được tiến hành theo phương pháp GOST 981,
điều kiện thử nghiệm là 150
0
C, tốc độ thổi khí là 3lit O
2
/ phút trong thời gian thử
16h. Thu được kết quả tiếp tục tiến hành khảo sát thêm các tính chất khác của
nhóm dầu lựa chọn này và so sánh theo tiêu chuẩn kỹ thuật của dầu BP Turbinol
X32; 46, kết quả lựa chọn thể hiện trong phần tiếp theo: kết quả và thảo luận
2.3.2. Khảo sát tỷ lệ thành phần dầu gốc
Hai loại dầu cần pha chế có đặc tính kỹ thuật tương tự nhau chỉ khác nhau
về cấp độ nhớt. Từ kết quả lựa chọn hai loại dầu gốc và dựa vào bảng biểu đồ
xác định độ nhớt của hỗn hợp hai cấu tử (phụ lục 1), tiến hành pha chế thay đổi
phối liệu để tạo ra các phần nền có cấp độ nhớt phù hợp với yêu cầu của hai loại

dầu cần pha chế.
2.4. Khảo sát các phụ gia cho d
ầu Tuốcbin ISOVG 32;46
2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia ức chế oxy hóa
Trong thực tế tùy thuộc nhiệt độ làm việc của dầu mà người ta sử dụng
các chất chống oxy hóa cho dầu. Đối với dầu tuốcbin, phụ gia chống oxy hóa
thường là các phụ gia không tro như dẫn xuất của phenol, dẫn xuất của amin,
….[3,10,14,16]. Tuy nhiên qua đánh giá và lựa chọn của các nhà nghiên cứu, các
phụ gia thường dùng có hiệu ứng tố
t là 2,6-di-tert-butyl phenol và 2,6 di-tert-
butyl-4-metyl phenol. Ngoài ra còn kết hợp với dẫn xuất của amin, trong đề tài
này sử dụng PANA (N-phenyl-1-naphtylamin) kết hợp với 2 dẫn xuất phenol kể
trên để khảo sát.
- 19 -
Trước hết khảo sát phụ gia ức chế oxy hóa trên cơ sở hai dẫn xuất của
phenol là 2,6-di-tert-butyl phenol và 2,6 di-tert-butyl-4-metyl phenol để khảo sát,
tiếp đến kết hợp hai dẫn xuất này với 0,05 %kl dẫn xuất của amin là N-phenyl-1-
naphthylamin. Ta có các loại phụ gia ức chế oxy hóa với thành phần như sau:
Phụ gia ức chế oxy hóa (1): x %kl DBP
Phụ gia ức chế oxy hóa (2): x %kl DBMP
Phụ gia ức chế oxy hóa (3): x %kl DBP + 0,05 %kl PANA
Phụ gia ức chế oxy hóa (4): x %kl DBMP + 0,05 %kl PANA
Trong đó x = 0,5 ÷ 2,5. Lần lượ
t pha chế chất ức chế oxy hóa là bốn loại
phụ gia trên vào hai loại dầu gốc Hàn Quốc đã lựa chọn là SN150 và hỗn hợp
SN150/SN500 để khảo sát ảnh hưởng của chúng.
Thực nghiệm tiến hành oxy hóa dầu theo GOST 981 bằng cách lấy mẫu
dầu cần thử nghiệm, nước và dây đồng sắt làm xúc tác đựng trong ống thủy tinh
có nắp rồi đặt vào một thùng dầu có nhiệt độ 150
0

C. Sau khoảng thời gian là
16h, kết thúc quá trình thử nghiệm. Xác định trị số axit của dầu và hàm lượng
cặn theo theo phương pháp thích hợp. Dựa vào kết quả đó lựa chọn ra loại phụ
gia ức chế oxy hóa phù hợp.
2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia chống tạo bọt
Phụ gia chống tạo bọt được sử dụng là phụ gia đóng gói Lubrizol 888 có
đặc tính như sau :
+ Độ nhớt độ
ng học ở 40
0
C : 3,6 cSt
+ Tỷ trọng ở 15,6
0
C (60
0
F) : 0,32
Dầu được pha chế để khảo sát với thành phần như sau :
+ Dầu gốc SN150 (hoặc hỗn hợp SN150/SN500)
+ Phụ gia chống oxy hóa
PANA + dẫn xuất của phenol
+ Phụ gia chống tạo bọt: Lubrizol 888 khảo sát với hàm lượng 10÷100
ppm
Các mẫu dầu với tỷ lệ phụ gia tạo bọt khác nhau được tiến hành thử
nghiệm tính năng tạo bọt theo phương pháp ASTM D892. Lấy 200 ml dầu nhờ
n
- 20 -
vào ống thử sau đó sục khí với tốc độ 100 ml/s ở các nhiệt độ 24
0
C ; 93,5
0

C và
24
0
C, đo lượng bọt đạt được khi thổi khí qua 5 phút và để yên 10 phút. Các kết
quả được trình bày ở phần kết quả và thảo luận.
2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của phụ gia chống gỉ
ADX 200 trên cơ sở succinimid được sử dụng làm phụ gia chống gỉ cho
dầu có đặc tính sau :
+ Độ nhớt động học ở 40
0
C : 3500 cSt
+ Độ nhớt ở 100
0
C : 70 cSt
+ Tỷ trọng ở 15
0
C : 0,910
+ Nhiệt độ chớp cháy cốc hở : min 150
0
C
+ Tro sunphat : < 0,01%kl
+ Nitơ : 2,1%kl
Thành phần để khảo sát dầu pha chế như sau:
+ Dầu gốc SN150 (hoặc hỗn hợp dầu gốc SN150/SN500)
+ Phụ gia chống oxy hóa
PANA + 2,6-di-tert-butyl phenol
+ Phụ gia chống tạo bọt: Lubrizol 888
+ Phụ gia chống gỉ: ADX 200 (0÷0,1 % kl)
Dầu được pha chế với hàm lượng phụ gia chống gỉ khác nhau sau đó đem
đi đánh giá khả năng chống gỉ theo tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM D665 sẽ được

đề
cập dưới đây. Kết quả được đánh giá trong phần 3 của đề tài.
2.5. Lập đơn pha chế-đánh giá tính chất dầu Tuốcbin ISO VG 32,46 pha chế
2.5.1. Các bước tiến hành
Sau khi đã lựa chọn được dầu gốc, đã tìm được phối đơn pha chế giữa các
loại dầu gốc vơi nhau, nhằm tìm ra một công thức pha chế dầu gốc tối ưu đạt
được các tính năng sử d
ụng quan trọng là chỉ số axit nhỏ nhất, khả năng tạo cặn
và độ thay đổi độ nhớt là thấp nhất. Từ hai loại dầu SN150, SN500 kết hợp với
các phụ gia tính năng đã khảo sát, tiến hành pha chế như sau :

- 21 -














Hỗn hợp dầu gốc SN-150 và SN-500 được gia nhiệt trong thiết bị có máy
khuấy đến nhiệt độ 60÷65
0
C. Các loại phụ gia được thêm dần theo tỷ lệ vào

thùng tổ hợp dầu gốc được gia nhiệt ở 60÷65
0
C và khuấy trộn đều. Sau khi nạp
xong phụ gia, hỗn hợp được duy trì nhiệt độ và khuấy trộn trong thời gian 1h
với tốc độ khuấy là 100 vòng/phút. Kết thúc quá trình, toàn bộ khối dầu được
đưa qua thiết bị lọc trước khi tiến hành lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu cơ bản.
2.5.2. Các phương pháp đánh giá tính chất dầu pha chế được
2.5.2.1. Độ nhớt động học (ASTM D445)
Độ nhớt động học (giá trị
xác định được) là tích của thời gian chảy đo
được và hằng số nhớt kế. Thời gian chảy đo được của một thể tích chất lỏng
không thay đổi dưới tác dụng của trọng lực chảy qua mao quản của nhớt kế đã
hiệu chuẩn và ở nhiệt độ cho trước được kiểm soát chặt chẽ.
Độ nhớt động học là chỉ tiêu quan trọng nhấ
t đối với dầu bôi trơn nói
chung và dầu tuabin nói riêng là do độ nhớt động học liên quan đến độ kín khít
giữa các chi tiết máy tổn hao công do ma sát, khả năng chống mài mòn, tạo cặn,
DẦU GỐC SN150 DẦU GỐC SN500
TỔ HỢP DẦU
GỐC/PHỤ GIA
LỌC
SẢN PHẨM
Nhiệt Độ: 60-65
0
C
Nhiệt Độ: 60-65
0
C
Khuấy: 100v/p
Thời gian: 30p

PHỤ GIA
KIỂM TRA
CHẤT L
Ư
Ợ
NG
- 22 -
làm mát…. Do đó, độ nhớt của dầu nói riêng và chất lượng của dầu nói chung
có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bộ truyền động, cụm bánh răng, các ổ
trục và mức độ tiêu hao năng lượng và hoạt động chung của tuabin.
Độ nhớt cao thì động cơ khó khởi động ở nhiệt độ thấp, khả năng bơm
dầu bôi trơn đến các chi tiết máy hạ
n chế đẫn đến gây ra ma sát lớn và sẽ làm
nóng máy, nóng dầu và gây ra mài mòn lớn dẫn đến chất lượng dầu nhanh bị lão
hóa. Độ nhớt quá thấp thì làm dầu linh động hơn nhưng khả năng bám dính của
dầu trên các chi tiết máy cần bôi trơn kém dẫn đến khả năng bôi trơn không
được tốt và cũng gây ra ảnh hưởng xấu như trên. Tiến hành đo độ nhớt động học
theo phương pháp tiêu chuẩn ASTM D445.
2.5.2.2. Phép thử
đo độ ăn mòn của tấm đồng (ASTM D130)
Ăn mòn tấm đồng thể hiện sự có mặt của lưu huỳnh hoạt động trong mẫu
thử nghiệm.
Kiểm tra thử nghiệm ăn mòn bằng cách cho tiếp xúc sản phẩm dầu mỏ với
tấm đồng. Cho phép xác định lượng tác động ăn mòn của sản phẩm lên tấm đồng
Quan sát tấm đồng, so sánh với các tấm đồng
ăn mòn chuẩn. Cho tấm
đồng vào ống nghiệm dẹt để có trạng thái quan sát giống như các tấm đồng ăn
mòn chuẩn được quan sát qua lớp keo trong suốt ở bảng chuẩn. Bảng chuẩn bao
gồm 13 tấm đồng có mức ăn mòn khác nhau:
• Tấm chuẩn đầu tiên là tấm vừa đánh bóng xong hay không bị ăn mòn.

• Cấp 1: Hầu như không ăn mòn (1a,1b)
• Cấp 2: Ăn mòn vừa (2a,2b,2c,2d,2e)
• C
ấp 3: Ăn mòn nhiều (3a,3b) nhợt màu rồi chuyển tối
• Cấp 4: Ăn mòn mạnh (4a,4b,4c,4d) Xám đen.
2.5.2.3. Xác định điểm đông đặc (ASTM D97)
Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó dầu giữ được tính linh
động ở điều kiện đã cho. Đây chỉ là xác định tính linh động của mẫu dầu khi
nhiệt độ giảm xuống thì độ nhớ
t của dầu tăng lên đột ngột làm cho tính linh động
giảm. Khi đạt tới nhiệt độ đông đặc nó sẽ đông lại hoặc không chảy dưới tá dụng
của trọng lực.
- 23 -
Hầu hết các loại dầu đều chứa một số sáp không tan và khi dầu được làm
lạnh những sáp này bắt đầu tách ra ở dạng tinh thể để đan cài với nhau tạo thành
một cấu trúc cứng giữ dầu ở trong các túi rất nhỏ của các cấu trúc đó. Khi cấu
trúc tinh thể của sáp này tạo thành đầy đủ thì dầu không luân chuyển được nữa.
2.5.2.4. Phép thử đặc tính tạo bọt (ASTM D 892)
Bả
n chất của bọt là một lượng không khí nhỏ được bao quanh bởi một
màng dầu bôi trơn rất mỏng, bọt được hình thành trong điều kiện dầu bị khuấy
trộn mạnh khi tiếp xúc trực tiếp với không khí. Tiêu chuẩn ASTM D892 xác
định đặc tính tạo bọt của dầu bôi trơn khi dầu còn mới hay là dầu chưa bị bẩn.
Kết quả thu được là không tương ứng nếu dầu bị
lẫn tạp chất như hơi nước, cặn
bẩn…… Vì những chất này làm tăng khả năng tạo bọt của dầu. Nguyên tắc của
phương pháp này là sục không khí vào mẫu dầu ở nhiệt độ đã cho trong thời gian
nhất định sau đó đo độ tạo bọt V
2
để 10 phút đo độ bền bọt V

2
’ và thể tích ban
đầu V
1
.
Thông thường người ta xác định đặc tính tạo bọt của dầu bôi trơn theo ba
giai đoạn: Giai đoạn 1 xác định độ tạo bọt ở 24
0
C, giai đoạn 2 xác định độ tạo
bọt ở 94
0
C, giai đoạn 3 xác định độ tạo bọt ở 24
0
C.
2.5.2.5. Phép thử đặc tính tách nhũ của dầu (ASTM D1401)
Phương pháp ASTM-D1401 đo khả năng tách nước của dầu bôi trơn hay
nói cách khác là cho dầu Tuốcbin hơi nhưng cũng có thể dùng cho các loại dầu
bôi trơn khác. Nếu lượng nước không nhiều và không hoàn toàn tách ra thì nhũ
sẽ được tạo thành và được giữ trong dầu ở dạng nhũ tương, phần nước này sẽ
tiếp xúc với các bộ phận bằng sắt của thi
ết bị bôi trơn và làm han gỉ chúng. Nhũ
cũng làm tăng quá trình oxy hóa và làm giảm khả năng bôi trơn của dầu.
Phép đo này được tiến hành như sau: Đưa vào ống đong hình trụ 40ml
mẫu dầu và 40ml nước cất, rồi khuấy mạnh trong 5 phút ở 54
0
C, mức độ tách
nhũ được ghi lại theo từng thời gian. Đối với hầu hết các loại dầu đòi hỏi sau 30
phút lớp nhũ chỉ được còn lại ít hơn 3cm
3
. Nếu sau 1h việc tách nhũ không hoàn

toàn xảy ra thì phải ghi lại thể tích dầu và thể tích nhũ.



- 24 -
2.5.2.6. Xác định nhiêt độ chớp cháy cốc hở (ASTM D92)
Nhiệt độ chớp lửa cốc hở là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hỗn hợp hơi của
dầu tạo với không khí có khả năng bắt cháy khi đưa nguồn lửa (có kích thước
quy định) từ ngoài vào và cháy không quá 5 giây.
Việc xác định nhiệt độ chớp cháy trước hết là xác định được thành phần
nhẹ chứ
a trong dầu tuốcbin, thứ hai là Đảm bảo nhiệt độ an toàn cho quá trình
vận chuyển và lưu trữ. Đặc biệt là phòng chống cháy nổ cho dầu tuốcbin do dầu
làm việc trong các tuốcbin khí ở nhiệt độ cao và đồng thời đảm bảo an toàn cho
dầu trong quá trình lưu trữ và vận chuyển. Hơn nữa ta cũng biết các máy tuốcbin
khí đều làm việc ở nhiệt độ khá cao do vậy dầu tuốcbin phải có nhiệt độ ch
ớp
cháy cao để tránh bay hơi làm mất mát phần nhẹ và ảnh hưởng đến quá trình bôi
trơn của dầu.
2.5.2.7. Đánh giá khă năng chống gỉ (ASTM D665)
Các loại dầu tuốcbin sau khi pha chế thường được thử nghiệm khả năng
chống gỉ với quy trình B trong phương pháp ASTM D665. Thanh thép CT3 đã
làm sạch đánh bóng theo quy định được nhúng vào 300 ml dầu + 30ml nước biển
nhân tạo vừa pha chế, nhiệt độ thử nghi
ệm là 60 ± 1
0
C, tốc độ khuấy là 1000 ±50
vòng/phút trong khoảng thời gian 4h. Kết thúc quá trình thử nghiệm lấy thanh
kim loại ra và làm sạch theo quy định. Kết quả đánh giá ăn mòn dựa vào các
đốm vết ăn mòn, hoặc các đường kẻ sọc xuất hiện trên thanh thép, hoặc màu sắc

trên bề mặt thanh thép.