油霧控制及研究(汽車行業(yè)會)

1、二二0 00 0四年十月四年十月上海石油商品應(yīng)用研究所上海石油商品應(yīng)用研究所金屬加工過程的油霧控制及研究金屬加工過程的油霧控制及研究 油霧的危害及控制現(xiàn)狀油霧的危害及控制現(xiàn)狀 油霧控制技術(shù)研究油霧控制技術(shù)研究 低油霧切削油的應(yīng)用低油霧切削油的應(yīng)用 結(jié)論結(jié)論 1. 油霧的危害及控制現(xiàn)狀油霧的危害及控制現(xiàn)狀 油霧的產(chǎn)生油霧的產(chǎn)生 油霧的危害油霧的危害 油霧控制現(xiàn)狀油霧控制現(xiàn)狀1.1 油霧的產(chǎn)生油霧的產(chǎn)生 金 屬 加 工機械霧化: 泵循環(huán)、噴霧、射流撞擊等高溫蒸發(fā)：加工區(qū)溫度高達數(shù)百度甚 至上千度現(xiàn)代加工業(yè)發(fā)展對降油霧提出要求現(xiàn)代加工業(yè)發(fā)展對降油霧提出要求 加工速度提高加工速度提高 噴射壓力增大噴射

2、壓力增大 加工負荷增大加工負荷增大 加工材質(zhì)硬度提高加工材質(zhì)硬度提高 切削液噴射速度對油霧濃度的影響 刀具速度對油霧濃度的影響1.2 油霧的危害油霧的危害 油霧中可能包含的有害物質(zhì)：烴類、磺酸鹽、脂肪胺、硝酸鹽、殺菌劑以及氧化物、污染物、微生物繁殖產(chǎn)物等。 油霧與職業(yè)?。浩つw病、哮喘、慢性支氣管炎、急性呼吸道刺激、過敏性肺炎、致癌傾向性1.3 油霧控制現(xiàn)狀油霧控制現(xiàn)狀 國內(nèi)外法規(guī)限值國內(nèi)外法規(guī)限值 國外：國外： 5 5 mg/mmg/m 3 3 mg/mmg/m 0.50.5 mg/mmg/m 0.2 0.2 mg/mmg/m(建議修訂值建議修訂值) 中國：中國：GBZ2-2002(職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)職

3、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)) 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 抽抽 余余 油油 ： 300 mg/m 各類烷烴各類烷烴 ： 350500 mg/m JB/T9879-1999(金屬切削機床油霧濃度測量方法) 建議： 5 mg/m 時時 間：間： 2003年年5月月8月月 地地 點：點： 中國江蘇、浙江、上海三地區(qū)中國江蘇、浙江、上海三地區(qū) 對對 象：象： 26家企業(yè)的家企業(yè)的43個金屬加工車間個金屬加工車間 加加 工工 類類 型：型： 切削、磨削、鉆孔、軋制切削、磨削、鉆孔、軋制 、沖壓等、沖壓等 加加 工工 液液 類類 型：型： 礦物油、乳化液、合成液礦物油、乳化液、合成液 我國部分車間油霧濃度抽樣調(diào)查我國部分車

4、間油霧濃度抽樣調(diào)查抽樣調(diào)查結(jié)果分析抽樣調(diào)查結(jié)果分析加工液類型車間個數(shù)平均油霧濃度，mg/m最大油霧濃度，mg/m礦物油204.1426.25乳化液122.188.85合成液111.454.515 mg/m 6(14%)0.5 mg/m 26(61%) 國內(nèi)現(xiàn)狀原因分析國內(nèi)現(xiàn)狀原因分析 大量機械加工企業(yè)無力投資油霧捕集器等降霧設(shè)備。 低油霧型金屬加工潤滑劑價格偏高。 相關(guān)環(huán)保法規(guī)不健全及執(zhí)法力度不到位等。 機械降霧：安裝油霧捕集器、排風(fēng)泵 選用低油霧型潤滑劑2. 油霧控制技術(shù)研究油霧控制技術(shù)研究降霧手段投資大投資大 5 mg/m 0. 5 mg/m 增加投資增加投資100億億 排風(fēng)的同時必須脫油

5、排風(fēng)的同時必須脫油2.1 基礎(chǔ)油對油霧濃度的影響基礎(chǔ)油對油霧濃度的影響 金屬加工潤滑劑由基礎(chǔ)油和添加劑組成。 基礎(chǔ)油的總量約占 80以上。 必須關(guān)注基礎(chǔ)油的油霧特性。 試驗基礎(chǔ)油的主要理化數(shù)據(jù)試驗基礎(chǔ)油的主要理化數(shù)據(jù)項 目60SNN15150SN40運動粘度，mm2/s7.28915.0128.51餾程， 270425350454390505(85%)閃點(開口)，168182230 圖1 不同基礎(chǔ)油的油霧特性 低揮發(fā)性基礎(chǔ)油有較好的油霧抑制性 但僅僅依靠基礎(chǔ)油不能滿足降霧要求0246810121416182004080120160200240280320360400油霧濃度/mg.m-3時間

6、/min 150SN 60SN N152.2 高分子聚合物對油霧的影響高分子聚合物對油霧的影響有研究表明，粘彈性流體的霧化特性與溶液的拉伸粘度有關(guān)，增加液體的拉伸粘度是控制油品霧化行為的一種有效方式。通常情況下，在液體中添加高分子聚合物可增加液體的拉伸粘度， 使液體具有顯著的粘彈性、液流不易被阻斷， 從而增加液體的平均霧滴尺寸，最終降低空氣中的油霧含量。 圖2 不同高分子聚合物降霧效果 普通高分子聚合物抑霧效果不明顯聚合物E抑霧效果顯著 024681012141618202204080120160200240280320360400時間/min油霧濃度/mg.m-3 高聚物A 高聚物B 高聚物

7、C 高聚物D 高聚物E N15空白 . 圖3 不同加劑量下油霧抑制劑的降霧效果024681012141618202204080120160200240280320360400 時間/min油霧濃度/mg.m-3 0.2%高聚物E 0.5%高聚物E 1.0%高聚物E N15空白油霧抑制劑加量顯著影響抑霧效果。高分子聚合物在一定程度上影響油品的起霧性和油霧沉降性，但普通高分子聚合物的抑霧效果并不十分明顯。 選擇合適的高分子聚合物可以取得理想的抑霧效果。 油霧抑制劑加量顯著影響抑霧效果。 3. 低油霧切削油的應(yīng)用 普通型低油霧型8#機床側(cè)面下風(fēng)口1m4.041.9551.78#機床正面1m1.560

8、.7154.59#機床側(cè)面下風(fēng)口1m8.494.6545.29#機床正面1m1.780.8651.7低油霧產(chǎn)品降霧效率，張家港某機械公司車間面積：15030m2；通風(fēng)排風(fēng)設(shè)施：無；加工情況：用NC2500針板滾溝機切削加工針板(材料為合金鋼，HB硬度170195)；使用油品：切削油車間概況測試位置車間油霧濃度/ mgm3應(yīng)用試驗一應(yīng)用試驗二普通型低油霧型車間概況測試點車間油霧濃度/ mgm3上海某軸承公司低油霧產(chǎn)品降霧效率，車間面積：7530m2；通風(fēng)排風(fēng)設(shè)施：無；加工情況：用3MZ203BCNC數(shù)控磨床精磨軸承(材質(zhì)：GCr15)內(nèi)孔；使用油品：研磨油離加工區(qū)1m54.9123.7956.7

9、車間中央2.360.38883.6 應(yīng)用試驗三普通型低油霧型江蘇某減速機廠57.6精加工距加工區(qū)1m2.311.4736.4(2) 車間面積：10030m2；通風(fēng)排風(fēng)設(shè)施：無；加工情況：用砂輪對齒輪(材質(zhì)：20GrMnMo)進行磨削加工；使用油品：切削油粗加工距加工區(qū)1m8.973.8(1)車間面積：12030m2；通風(fēng)排風(fēng)設(shè)施：無；加工情況：用滾齒機對齒輪(材質(zhì)：20GrMnMo)進行滾齒加工；使用油品：切削油17.110.5738.2距加工區(qū)約3m1.581.2222.8距加工區(qū)約1m車間概況測試位置車間油霧濃度/ mgm3低油霧產(chǎn)品降霧效率，應(yīng)用試驗結(jié)論 在測試條件下，使用低油霧切削油可

10、使車間油霧濃度比使用普通切削油時平均下降約50。 最大下降83.6 最小下降22.8% 工人反映：使用低油霧切削油后，車間內(nèi)油霧濃度明顯減少，工作環(huán)境得到了有效的改善。 應(yīng)用范圍 低油霧型切削油具有優(yōu)良的抗磨性，適用于齒輪的滾齒、刨齒、剃齒等切削(磨削)加工工藝。 低油霧型切削油具有優(yōu)異的極壓性，適用于各種高速深孔鉆機床的鉆削、拉削等加工工藝。 低油霧切削油液系列產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于汽車零部件加工、機械制造、家電生產(chǎn)和冶金等行業(yè)。推廣使用低油霧型潤滑劑的意義 可以從根本上解決降低車間油霧的問題。 經(jīng)濟基礎(chǔ)較好的企業(yè)，可以采取機械降霧與低油霧切削油并用的方法，使工作場所的油霧水平控制在小于0.5 mg/m3的國際先進水平。 即使對那些暫時難以進行設(shè)備改造的企業(yè)，也可以通過使用低油霧型金屬加工潤滑劑，使加工