在上一期与大家分享了什么是漆膜、漆膜是如何产生的，以及漆膜的危害。在本文中我们将重点与大家分享解决漆膜的方法。解决一个问题原则上只有两个方向，一是直接想办法从根本上避免问题的发生，二是当问题发生时通过有效的手段去解决。这和我们坚持锻炼，多吃蔬菜来避免生病是一个道理。但是百密难有一疏，万一生病了我们也不用担心，目前解决油品漆膜有多种有效手段。如何避免或减少漆膜的形成？
可以通过有效的油品管理措施来降低油品的老化速度。减缓油品老化对减少漆膜的形成有很大帮助。这些措施包括：- 避免油中产生静电放电，避免因局部温度尖峰和热点而导致老化。
- 监测油温平衡，以便尽早发现轴承摩擦力增大或冷却器过度增大。
- 定期进行油液分析和跟踪油液老化有助于避免出现严重的系统状态，例如汽轮机蒸汽控制的控制阀堵塞和机器不安全的运行。
- 增加旁路过滤，减少微小污染杂质对油品氧化的催化作用。
- 尽可能减少油中的气泡，降低气泡压缩引起的“微爆燃”现象。
漆膜产生后如何去除？
在聊漆膜去除技术之前，必须要先和大家分享一下与漆膜有密切关系的一个因素：抗氧化添加剂。了解抗氧化剂和漆膜的关联后，会更加容易理解后面的内容。在这部分，我们主要以大家比较关注的汽轮机油为例。
目前的漆膜过滤去除系统主要有两种类型：一种是基于去除悬浮（包含不溶性漆膜）颗粒，另一种是基于去除可溶性漆膜及其前体。油品饱和度在平衡状态下的软污染物往往尺寸为亚微米，通常既可溶又不可溶。由于许多使用中的油品工作温度较高，软性胶质污染物会变成可溶状态，因此很难抓取。目前市场上有多种过滤和分离技术可以干预漆膜的形成。通过不断去除有害的降解副产物，漆膜前体的浓度会降低，从而提供更清洁的工作油。漆膜过滤净化系统能够去除掉通过该净化系统中的可溶和不溶颗粒。在系统中循环的干净油品能够溶解吸附在金属表面的漆膜沉积物。这些漆膜沉积物被干净的油品溶解并通过油品的流动输送到过滤净化系统当中，这个过程不断地循环，最终达到去除或降低漆膜的作用。悬浮颗粒（不溶性漆膜）去除系统
深层过滤、平衡电荷聚集、静电吸附、离子交换树脂等，或这些技术的组合是去除不溶性漆膜的常用方式。这些技术可去除悬浮在流体中的细小颗粒，包括不溶性漆膜颗粒。作为颗粒去除技术，这些系统必须等待不溶性漆膜颗粒形成后才能发挥作用。由于油品溶解性在较低温度下会降低（有利于不溶物的形成），因此当汽轮机不运行且油品处于环境温度时，使用这些系统可发挥最大效益。因此，悬浮颗粒去除系统在停机期间定期使用时更有用；在汽轮机运行期间连续使用时效果较差。当以上述方式使用时，这些系统去除可溶性漆膜及其前体效果受限。为了克服这一限制并实现连续使用，有些业主在这些系统的入口处使用油冷却器，以加速漆膜形成周期，并在油品通过漆膜去除系统之前立即沉淀出不溶物。这种形式的漆膜去除称为“温度诱导漆膜去除”。然而，油品的冷却程度是有限的：冷油更粘稠，难以通过颗粒去除系统。由于这一限制，油品无法冷却到完全去除所有可溶性漆所需的温度。结果就是油品的溶解性从未改善到系统其他地方已经存在的漆膜沉积物可以重新溶解到油品中的程度。此外，无法从流体中去除的可溶性漆膜和可溶性漆膜前体会返回汽轮机，并可能附着在金属表面上。随着越来越多的漆膜沉积，油品会不断饱和，进一步的漆膜去除会受到影响，效果越来越差。随着漆膜不断累积，悬浮颗粒去除系统的效率通常无法跟上。可溶性漆膜去除系统
纳米级纤维素吸附过滤原理的一个主要优点是，可以在任何工作温度下去除有害的氧化产物，这意味着这个过滤系统可以连续使用。可溶性漆膜及其前体的连续去除可确保降解产物不会在油品中积聚，从而消除了在正常汽轮机或空压机等停机循环期间形成漆膜的风险。此外，可溶性漆膜的连续去除可产生具有极高溶解性的油品。在《油品漆膜的前世今生（上）》中我们也说到，由于导致不溶性漆膜颗粒和沉积物形成的物理变化是可逆的，这种变化始于可溶性氧化产物，最终形成不溶性沉积物。为了使这些变化可逆，沉积物的化学性质必须与沉积物来源的油品化学性质相似。通常，一旦油品溶解能力增加（通过在正常工作温度下去除可溶性漆膜），沉积物就会溶解回油品中并被去除。经纳米级吸附技术的过滤系统处理后的油品恢复高溶解性，可迫使汽轮机轴承、轴瓦或阀杆阀芯表面上已存在的不溶性漆膜重新变成可溶性漆膜形式，从而吸附和去除它们。随着所有剩余的氧化副产物被去除，漆膜形成周期完全停止。然而，当一种油品被替换为另一种油品时，它会削弱沉积物或剩余漆膜颗粒恢复到可溶形式的能力。因此，如果当你的油品漆膜指数升高，或发现金属表面上有可见的漆膜，单纯换油是没有用的。立即换油会导致大量漆膜留在汽轮机的技术部件表面。因此，应在换油前彻底清洁旧油箱。纳米级过滤吸附工艺可用于恢复油品的溶解性，使油品产生的沉积物恢复到可溶形式并被清除。通过这种方式，可以清洁油箱并准备换新油，而无需将其排空。纳米吸附可溶性漆膜去除技术原理
纳米级纤维素吸附可溶性漆膜去除技术将以“肾形回路”的形式连接到润滑油罐。热油通过装置上的输送泵从系统油罐的最低点抽到可溶性漆膜去除技术。这种过滤介质是一种复合材料，由纤维素纤维基质和其他材料组成，这些材料使其具有高空隙率和开放纤维基质，开放纤维基质具有高渗透性，这对于流体接触大纤维表面积和吸收漆膜前体是必要的。这些特殊构造的植物纤维使过滤介质对极性漆膜前体具有高亲和力，从而实现高去除效率并保留悬浮在流体相中的材料。众所周知，漆膜比大多数过滤器的尺寸等级要小，因此无法使用传统的孔径相关过滤方法去除。本篇重点介绍纳米级纤维素吸附-- 一种实用、简单且相对低成本的漆膜去除解决方案。吸附是将原子、分子或颗粒选择性地物理和/或化学结合到固体表面，通过分子引力将颗粒保留在过滤介质上。活性炭、硅胶，包括今天主要提到的植物纤维都可以理解为是一种吸附剂。吸附介质（如纤维素）已成功使用了数十年，目前很多国际大企业已将此方法作为一种简单、强大且有效的去除漆膜的方法。作为一个过程要素，传统吸附和过滤系统之间的主要区别在于，吸附器的性能通常在很大程度上取决于温度、流速、浓度和其他操作条件，而过滤器对这些条件的敏感度较低。显然，吸附作为捕获机制与过滤相结合可能是去除漆膜的有效方法。关键是找到一种既能起到有效吸附剂作用又能发挥过滤效能的过滤介质。充分理解本篇内容，有必要了解导致分子或颗粒与吸附过滤介质结合的基本物理和/或化学力。目前，一些高品质的油品过滤器使用纤维素作为吸附剂。吸附，一种漆膜清洁系统
吸附和过滤本质上是不同的。吸附需要了解物理化学，而过滤则基于简单的物理力，通过压缩和渗透去除颗粒。通过结合吸附和过滤，可以以相对简单、廉价和紧凑的方式提高漆膜去除效率。吸附是原子、分子和颗粒与表面（即所谓的吸附剂，可以是活性炭或硅酸盐）的物理和/或化学结合。吸附不应与吸收混淆。吸收是指某物被吸收材料吸收，不具有选择性，而是将物质吸收到吸收材料中，例如水被海绵吸收。吸附系统安装在离线回路中，通常使用的吸附材料是深层过滤纤维素滤芯。这种过滤器可确保在单个净化系统中同时去除颗粒、水分和漆膜。它们具有较大的表面，并且由于其化学性质，纤维素纤维非常适合保留氧化有机分子，例如漆膜。然而，去除漆膜颗粒除了需要用于去除颗粒和水分的普通物理力（冲击、吸收等）之外，还需要其他力。与传统过滤器的差异
虽然传统油过滤器经常用于许多工业应用，但它们仅限于去除一定尺寸以上的灰尘和碎屑。然而，由于油品除了灰尘和碎屑外还含有各种污染物，因此保持表面无漆膜对于设备的使用寿命至关重要。为了使设备上关键的金属原件不受此类沉积物的污染，必须通过比传统过滤器更先进的过滤方法去除漆膜和类似的污染物。纳米级吸附是实现这一目标的一种手段，因为它提供了一种强大而有效的去除漆膜的方法。纤维素在这方面特别有效，它的高极性非常适合吸引和去除漆膜。纤维素的吸附特性是固有的，越高的过滤精度去除漆膜效果越好。此外，与静电、平衡电荷等技术不同，它不需要电压或控制系统，去除漆膜容量仅由纤维素的表面积决定。集亿思®“啄木鸟”GP3000选用的滤材中仅1克纤维素的表面积就约为 1,200 ㎡（是市面上大多纤维素滤材的3~5倍），产生惊人的总表面积。此外，要理解吸附的影响，必须了解传统过滤的原理、漆膜和其他污染物的特性以及控制吸附的基本思想。这些解释了纤维素如何以及为何成为去除污染油中漆膜的极佳方法。吸附和过滤本质上是不同的。前者依赖于一系列需要物理化学才能理解的力，而后者通常依赖于简单的物理力，并通过撞击或筛分来捕获颗粒。通过结合吸附和过滤，可以用相对简单、廉价和紧凑的设备实现高效的漆膜去除。控制吸附的力
已确认两种常见的吸附类型：物理吸附和化学吸附。其中，物理吸附依赖于固相（吸附滤料）对液相成分（如漆膜分子）的弱物理吸引力。物理吸附具有以下特点：
①.对温度敏感；
②.液相成分相对不具特异性；
③.由于没有明显的活化障碍，吸附速度相对较快；
④.可能在固体表面的多层中发生；
⑤.吸附热量相对较小。
相反，化学吸附是通过电子转移形成化学键而发生的。它的特点是：
①.特异性强
②.由于存在活化屏障（与化学动力学相关），吸附速度相对较慢
③.在固体表面形成单层
④.吸附热相对较大
虽然油品过滤的某些方面暗示漆膜颗粒的吸收可能涉及化学吸附，但更可能是物理吸附控制了它们的吸收。因此，我们对物理吸附做了更深入的研究。大家都知道物理吸附力主要分为两类：范德华力（或分散力）和静电力。其中，范德华力是一种微弱的分子间力，它会导致小颗粒粘附在表面上，例如灰尘粘附在眼镜上。而静电力可细分为极化力、场偶极相互作用和场梯度四极相互作用。这些力仅在表面为极性时才会发生，并用库仑势函数表示，所以静电力也称为库仑力。最后一种静电效应称为氢键。它是一种特殊形式的电子相互作用，对极性、部分氧化的分子（如漆膜）和表面（如纤维素）很重要。考虑到前面确定的漆膜的通用化学结构，氢键对于从油品中去除漆膜可能很重要。因此，我们认为油中漆膜的吸附可能主要是物理吸附，而不是化学吸附。促成物理吸附的现象是范德华力（或分散力）和静电力。其中，范德华力取决于漆膜分子的极化率。对于漆膜与纤维素接触而言，重要的静电力包括极化力、场偶极相互作用，尤其是氢键。虽然这些提供了一种理解相互作用的方法，并且可能有一天会成为计算机模拟或仿生的基础，但今天我们只能将我们的理解仅仅用作选择过滤材料并随后进行实证分析的基础。吸附动力学（油内运动）
为了吸附漆膜分子（或颗粒），必须使它们与吸附剂表面接触。这听起来很简单，但也有一些复杂之处。最重要的是，从油到吸附剂表面的运动存在阻力。吸收率或吸附动力学取决于该阻力。此外，它不是单一阻力，而是多种阻力的组合。近年来，发电行业发现汽轮机、燃气轮机中与漆膜相关的问题有所增加。这种增加归因于更高的工作温度、更小的储液器、更多的峰值和周期性服务、对漆膜前体溶解能力较低的高度精炼基础油，以及在油品通路上更广泛使用的更精细的过滤，这导致汽轮机油产生更多的静电电荷。汽轮机油中漆膜的溶解度取决于温度，其转变点在55 ~58℃ 范围内。汽轮机液压控制部分（EHC电液控制系统）的温度经常低于此阈值，导致控制阀上形成沉积物。汽轮机润滑和控制系统中漆膜污染最令人头痛的方面是，该物质会在伺服阀表面沉积，导致阀门卡住，并堵塞伺服阀组件中的最后机会过滤器 (LCF)。严重情况下会直接导致机组跳机及起机失败。用烧结金属或细筛制成的 LCF 为漆膜的形成提供了方便的表面，因为它们位于低流量、较冷的液压控制部分。较低的温度会促进漆膜的形成，因为材料在较低温度下的溶解度较低，这会导致其从溶液中析出并沉积在过滤器的金属表面上。用玻璃纤维介质制成的过滤器通常不会被漆膜堵塞。已知细至 6 微米的全流量过滤器不会出现与漆膜相关的过早堵塞，尽管流体中可能含有大量漆膜形成物质。伺服阀的金属笔式过滤器会堵塞，而较大的玻璃纤维过滤器不会堵塞，这可能是由于漆膜材料与金属和玻璃纤维之间的相互作用不同、液压部分的温度较低以及流速较低。除了伺服阀沉积物外，漆膜前体还会在机械密封、巴氏合金套筒轴承、推力轴承垫和孔口上形成沉积物，从而造成限制。当这些沉积物在热交换器和储液器壁上形成时，可能会出现传热降低和温度升高的情况。后面，有时间我们还会专门针对磷酸酯EHC难燃性液压油的精细化管理进行详细的分析，在本篇就不做过多阐述了。漆膜为什么会先上升，再下降
在为客户进行产品性能验证的过程中我们发现了一个有趣现象。下面的案例显示了安装集亿思® “啄木鸟”GP3000纳米级超精过滤系统后漆膜倾向指数（MPC 值）的通常趋势。本次测试使用的是阿克苏磷酸酯抗燃油。此示例中有两个不同的阶段。第一个是“恢复”或“清理”阶段，第二个是“稳定阶段”。随着GP3000处理开始并开始恢复阶段，MPC 值最初会上升。
对于许多用户来说，安装我们系统后油品的漆膜指数最初增加令人担忧。然而，这种增加是正常的，并且确实表明我们的系统正在实现其彻底解决漆膜问题这个目标。PS：最初，我们对漆膜的研究还不够深入，发现这种情况后也没真正搞清楚原因，一度怀疑是监测设备出现了故障，问了很多友商及专家也未得到明确答复。后经过多次反复实验及深入研究后，终于找到了问题所在。
由于以前不溶解的漆膜沉积物被油品清除，而油品现在具有将其恢复到可溶解状态所需的溶解能力，可溶解漆膜的水平增加，从而导致 MPC 值升高。此恢复阶段在持续运行的大型机组的汽轮机油上通常会持续两到三个月，但也可能持续更长时间，具体取决于存在的污染程度。当系统相对清洁且不含或几乎不含漆膜沉积物时，使用GP3000后，油品的漆膜指数会立即开始下降。一旦 MPC 值降至 10 以下，油品将进入稳定阶段。在此状态下，油中含有的氧化产物/漆膜前体含量极少，溶解性高。汽轮机在这些条件下运行是理想的，因为高油品溶解性和低浓度的可溶漆膜前体可防止在大多数汽轮机采用的可变工作温度和压力条件下形成漆膜。结论和总结
- 漆膜是纳米级的软颗粒，它们会聚集成团，形成凝胶状至硬漆状沉积物。基础油的变化导致油中漆膜的形成增加。如果温度下降，沉积物在系统的“冷点“（如金属表面）形成，或者压力增加，沉积物的形成就会增加。
- 一般来说，精炼程度越高（可参考粘度指数）的油越难将漆膜保持在溶液中。漆膜沉积后导致的后果通常与基础油性质的改变无关。目前用户大多会采取昂贵且通常无效的措施，例如进行机械清洁或更换油。
- 通过油品有效管理可以减少漆膜的形成。过滤、脱水、除气、脱气，减少泡沫等可延长油品的使用寿命。如果存在漆膜问题，漆膜过滤去除缓解装置可以帮助去除“游离”和“溶解”的漆膜，并通过改善油品的溶解行为过程来减少系统中的沉积物。
- 如果谨慎使用，可以使用常温过滤、更换过滤器或安装新油等缓解策略来管理系统中的漆膜。当然，这些策略将带来额外购买油和过滤器的成本。还需要定期进行实验室测试来管理这些策略并监测其有效性。
- 行业内发生的漆膜问题的主要原因可直接归因于系统清洁度（即残留漆膜沉积物）。长期缓解漆膜问题的关键是建立无漆膜的系统，然后继续进行保持油和系统处于这种状态的过程。纳米级纤维素吸附过滤已被证明可以创造这些条件，尽管一旦系统清洁，频繁添加油或更换过滤器也可能有用。
- 虽然当前行业对漆膜的关注重点放在汽轮机上，但相同的基础油和配方也用于压缩机、循环和大型电机/齿轮箱应用。同样，油和添加剂的降解机制也相同，随后预计会出现漆膜堆积。轴承和齿轮表面也可能出现这种漆膜沉积。虽然尚未讨论这种堆积和应力对油性能的影响，但漆膜敏感性也应适用于这些应用。
- 应建立漆膜报警和行动制度，以确保系统和油的清洁度。这种方法受到长期以来工厂运营期望和经验的挑战，因为目前很多工厂运营不需要对漆膜敏感。很多业主并不知道漆膜是什么，也不知道漆膜的危害，必须颠覆这个现有的理念，虽然这可能会花费很长时间和大量精力。应设置低行动和报警标准，以保护油品的设计和性能。换句话说，需要对漆膜采取零容忍方法。
- 任何一种漆膜去除系统只能去除通过它的可溶和不溶颗粒。机器中循环的超净油品才可去除漆膜沉积物。这些漆膜沉积物被油品的溶剂作用改变了性状，然后通过油输送到过滤系统进行最终清除和收集。
- 漆膜问题并不是仅存在于涡轮机系统，所有润滑系统都存在漆膜隐患，因为所有的油品都会氧化。
集亿思®“啄木鸟”GP3000纳米级超精过滤系统去除漆膜效果极佳，无论是溶解性漆膜、不溶性漆膜、漆膜沉积物问题都可得到显著改善。众多国内外漆膜处理案例，请参考集亿思官网或公众号案例。
集亿思在此郑重承诺，如使用后漆膜问题无明显改善，可※无条件退货！
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