【매일 한 문제】윤활유 모니터링 관리 (자유 답변형)
Thread Content
기업의 윤활유 물리화학적 분석의 지표는 무엇이며, 합격 기준은 무엇인가요?근거가 되는 설명 기준?기업 표준이 있나요? 참여 시 +3 재산(20자 이상), 구체적인 내용 포함 시 +5 재산, 특별한 내용 포함 시 +10 재산(1)외관(색도)
오일의 색상은 그 정제 정도와 안정성을 나타내는 지표가 됩니다.기초유의 경우, 일반적으로 정제 정도가 높을수록 탄화수소의 산화물과 황화물이 더 깨끗하게 제거되어 색상도 더 옅어집니다.하지만 정제 조건이 동일하더라도, 서로 다른 원유 출처와 종류에서 얻어지는 기초유의 색상과 투명도는 달라질 수 있습니다. 새로운 완제품 윤활유의 경우, 첨가제의 사용으로 인해 색상은 기본 오일의 정제 정도를 판단하는 지표로서 그 본래의 의미를 잃어버렸습니다. (2) 밀도 밀도는 윤활유의 가장 간단하고 흔히 사용되는 물리적 특성 지표입니다.윤활유의 밀도는 그 구성 성분 중 탄소, 산소, 황의 양이 증가함에 따라 커진다. 따라서 동일한 점도나 동일한 상대 분자량일 때, 방향족 화합물이 많이 포함된 윤활유의 밀도가 가장 높으며, 젤라틴질과 아스팔텐질이 많이 포함된 윤활유의 밀도는 그 다음으로 높다. 반면, 나프탄류가 많이 포함된 윤활유의 밀도는 중간 수준이고, 알칸류가 많이 포함된 윤활유의 밀도는 가장 낮다. (3) 점도 점도는 유류의 내마찰력을 나타내는 지표로, 유류의 유성과 유동성을 평가하는 척도입니다.어떠한 기능성 첨가제도 추가하지 않은 상태에서는, 점도가 클수록 오일 필름의 강도는 높아지고 유동성은 떨어집니다. (4)점도 지수 점도 지수는 유제의 점도가 온도에 따라 어떻게 변하는지를 나타냅니다.점도 지수가 높을수록 오일의 점도가 온도의 영향을 덜 받는다는 것을 의미하며, 그만큼 점도-온도 특성이 우수합니다. 반대로 점도 지수가 낮을수록 그 특성은 떨어집니다. (5)인화점 인화점은 유류의 휘발성을 나타내는 지표입니다.유분의 분별이 가벼울수록 증발성이 커지고, 인화점도 낮아집니다.반대로, 유분의 분별이 무거울수록 증발성은 낮아지고, 인화점도 높아집니다.동시에, 인화점은 석유 제품의 화재 위험성을 나타내는 지표이기도 합니다.유류의 위험 등급은 인화점에 따라 분류됩니다. 인화점이 45℃ 이하인 경우는 가연성 물질로, 45℃ 이상인 경우는 발화 가능한 물질로 간주됩니다. 유류를 저장하거나 운반할 때에는 반드시 그 인화점 이상으로 가열해서는 안 됩니다.점도가 동일할 경우, 인화점이 높을수록 좋습니다.따라서 사용자는 윤활유를 선택할 때 사용 온도와 윤활유의 작동 조건을 고려해야 합니다.일반적으로, 인화점이 사용 온도보다 20~30℃ 높으면 안전하게 사용할 수 있다고 여겨집니다. (6) 응고점과 유동점 응고점이란, 정해진 냉각 조건 하에서 유류가 더 이상 흐르지 않는 최고 온도를 말합니다.유제의 응고와 순수 화합물의 응고는 매우 다릅니다.석유 제품에는 명확한 응고 온도가 없으며, 소위 “응고”란 전체적으로 유동성을 잃는 것을 의미할 뿐, 모든 성분이 고체로 변하는 것은 아닙니다. 윤활유의 응고점은 윤활유의 저온에서의 유동성을 나타내는 중요한 품질 지표입니다.생산, 운송, 사용 모두에 있어 중요한 의미를 가집니다.응고점이 높은 윤활유는 저온에서 사용할 수 없습니다.반대로, 기온이 높은 지역에서는 낮은 응고점의 윤활유를 사용할 필요가 없습니다.윤활유의 응고점이 낮을수록 생산 비용이 높아져 불필요한 낭비가 발생하기 때문입니다.일반적으로, 윤활유의 응고점은 사용 환경의 최저 온도보다 5~7℃ 낮아야 합니다.하지만 특별히 언급해야 할 점은, 저온용 윤활유를 선택할 때는 유제의 응고점, 저온 점도 및 점도-온도 특성을 종합적으로 고려해야 한다는 것입니다.저응고점의 유제의 경우, 저온에서의 점도와 점도-온도 특성도 요구 사항을 충족하지 못할 수 있기 때문입니다. 응고점과 동결점은 모두 석유 제품의 저온에서의 유동성을 나타내는 지표입니다. 두 지표 사이에는 원칙적인 차이가 없으며, 단지 측정 방법이 약간 다를 뿐입니다.동일한 유분의 응고점과 동결점은 완전히 같지는 않으며, 일반적으로 동결점이 응고점보다 2~3℃ 높지만 예외도 있습니다. (7) 산가, 알칼리가, 중화가
산가는 윤활유에 포함된 산성 물질의 양을 나타내는 지표로, 단위는 mgKOH/g입니다.산가는 강산가와 약산가 두 가지로 나뉘며, 둘을 합친 것이 총산가(약칭 TAN)입니다.우리가 흔히 말하는 “산도”는 사실 “총산도(TAN)”를 의미합니다.알칼리도는 윤활유 내의 알칼리성 물질 함량을 나타내는 지표로, 단위는 mgKOH/g입니다.알칼리도는 강알칼리도와 약알칼리도의 두 가지로 나뉘며, 둘을 합한 것이 총알칼리도(약칭 TBN)입니다.우리가 흔히 말하는 “알칼리도”는 사실 “총알칼리도(TBN)”를 의미합니다.중화값은 실제로 총산가와 총알칼리가를 포함합니다.하지만 별도의 명시가 없는 한, 일반적으로 말하는 “중화값”이란 사실상 “총산가치”를 의미하며, 그 단위도 mgKOH/g입니다. (8)수분 수분이란 윤활유에 포함된 물의 비율을 말하며, 보통는 중량 백분율로 표시됩니다.윤활유에 수분이 존재하면, 윤활유가 형성하는 오일 필름이 파괴되어 윤활 효과가 떨어집니다. 또한 유기산이 금속을 부식시키는 속도가 빨라지고, 장비가 녹슬게 되며, 윤활유에 침전물이 쉽게 생기게 됩니다.결론적으로, 윤활유의 수분은 적을수록 좋습니다. (9)기계적 불순물 기계적 불순물이란, 윤활유에 존재하는데 휘발유, 에탄올, 벤젠과 같은 용매에 용해되지 않는 침전물이나 젤상의 형태를 한 부유물을 말합니다.이러한 불순물들은 대부분 모래와 자갈, 철가루와 같은 것들이며, 첨가제로 인해 생기는 용매에 잘 녹지 않는 유기금속염도 포함됩니다.일반적으로 윤활유 기초유의 기계적 불순물은 0.005% 이하로 관리됩니다(기계적 불순물이 0.005% 이하이면 무시됨). (10) 회분 및 황산회분 회분이란, 정해진 조건 하에서 소각한 후 남는 불연성 물질을 말합니다.회분의 성분은 일반적으로 몇 가지 금속 원소와 그 염류로 여겨집니다.회분은 다양한 유제에 따라 다른 의미를 가지며, 기초유나 첨가제가 들어가지 않은 유제의 경우 회분을 통해 유제의 정제 정도를 판단할 수 있습니다.금속염 첨가제가 함유된 유제(신규 유제)의 경우, 회분은 첨가제의 추가량을 정량적으로 조절하는 수단이 된다.해외에서는 회분 대신 황산회분을 사용합니다.그 방법은 다음과 같습니다: 유분 샘플을 연소시킨 후 회분화하기 전에 소량의 진한 황산을 첨가하여, 첨가제의 금속 원소를 황산염으로 전환시키는 것입니다. (11) 잔탄 정해진 실험 조건 하에서 유류가 가열되어 증발하고 연소된 후 남는 검은색의 잔여물을 잔탄이라고 합니다.잔탄은 윤활유 기초유의 중요한 품질 지표로, 윤활유의 성질과 정제 정도를 판단하기 위해 규정된 항목입니다.윤활유의 기본 오일에 포함된 탄화물의 양은 그 화학적 구성뿐만 아니라, 오일이 정제된 정도와도 관련이 있습니다. 윤활유 내에서 탄화물이 생성되는 주요 물질들은 오일 속의 젤라틴 성분, 아스팔텐 성분, 그리고 다환 방향족 화합물들입니다.이러한 물질들은 공기가 부족한 조건에서 강한 열에 의해 분해되고 축합되어 잔탄을 형성합니다.석유 제품의 정제 깊이가 깊을수록 그 잔탄값은 더 작아집니다.일반적으로, 무색 기초유의 잔탄값은 작을수록 좋습니다. 현재 많은 유류에는 금속, 황, 인, 질소 성분을 포함한 첨가제가 들어 있으며, 이들의 잔탄값이 매우 높습니다. 그래서 첨가제가 함유된 유류의 잔탄값은 더 이상 잔탄 측정의 본래 목적을 달성할 수 없게 되었습니다.기계적 불순물, 수분, 회분, 그리고 잔탄은 모두 유제의 순도를 나타내는 품질 지표로서, 윤활 기초유가 얼마나 정제되었는지를 보여줍니다. 2. 특수 물리화학적 특성 상술한 일반적인 물리화학적 특성 외에도, 각 윤활유는 그 사용 특성을 나타내는 특수한 물리화학적 성질을 가져야 합니다.품질 요구사항이 높거나 특수 용도로 사용되는 유제일수록, 그 특수한 물리화학적 특성이 더욱 두드러집니다.이러한 특수한 물리화학적 특성을 측정하는 시험 방법을 간략히 소개하면 다음과 같습니다:
(1)산화 안정성
산화 안정성은 윤활유의 노화 저항성을 나타내는 지표입니다. 사용 수명이 긴 산업용 윤활유의 경우 이러한 지표가 요구되므로, 이는 해당 유류의 중요한 특성 중 하나가 됩니다.유분의 산화 안정성을 측정하는 방법은 많이 있으며, 기본적으로는 일정량의 유분을 공기(또는 산소)와 금속 촉매가 있는 상태에서 특정 온도에서 일정 시간 동안 산화시킨 다음, 유분의 산도, 점도 변화 및 침전물의 생성 여부를 측정합니다.모든 윤활유는 그 화학적 구성과 주변 환경의 차이에 따라 서로 다른 자동 산화 경향을 보입니다.사용 과정에서 산화 작용이 일어나면서 점차 알데하이드, 알코올, 산류와 같은 물질들과 젤라틴, 아스팔텐과 같은 물질들이 생성됩니다. 산화 안정성이란, 석유 제품의 사용에 해로운 위와 같은 물질들의 생성을 억제하는 성능을 말합니다. (2) 열안정성 열안정성이란 유류가 고온에 얼마나 잘 견딜 수 있는지를 나타내는 것으로, 다시 말해 윤활유가 열분해에 얼마나 저항할 수 있는지, 즉 열분해 온도를 의미합니다.고품질의 마모 방지 유압유, 압축기 오일 등에는 열 안정성에 대한 요구사항이 제시되고 있습니다.유분의 열안정성은 주로 기초유의 구성에 달려 있으며, 분해 온도가 낮은 첨가제들은 종종 유분의 안정성에 부정적인 영향을 미친다;항산화제도 유제의 열안정성을 뚜렷하게 향상시키지 못한다. (3) 유성 및 극압성 유성이란, 윤활유의 극성 물질들이 마찰 부위의 금속 표면에 단단한 물리화학적 흡착막을 형성함으로써 고부하와 마찰 마모에 대한 저항력을 제공하는 것을 말합니다. 반면, 극압성은 윤활유의 극성 물질들이 마찰 부위의 금속 표면에서 고온과 고부하로 인해 화학적 반응을 일으켜 분해되고, 이로 인해 낮은 융점을 가진 연성의(또는 가소성이 있는) 극압막이 형성되어 충격과 고온에 대한 저항력을 제공하는 것을 의미합니다. (4) 부식과 녹 발생 석유 제품의 산화나 첨가제의 작용으로 인해, 강철 및 기타 비철 금속들이 부식되는 경우가 많습니다.부식 시험은 일반적으로 황동 막대를 기름에 넣고 100℃에서 3시간 동안 두었다가, 그 후 구리의 변화를 관찰합니다;한편, 부식 시험은 물과 수증기의 작용으로 강철 표면에 부식이 발생하는 것을 관찰하는 것으로, 내부식성을 측정할 때는 30ml의 증류수나 인공 해수를 300ml의 시험 오일에 넣은 다음 강철 막대를 그 안에 넣고 54℃에서 24시간 동안 저어준 뒤 강철 막대에 부식이 생겼는지 확인합니다.유제는 금속 부식 및 녹 방지 효과를 가져야 하며, 산업용 윤활유 표준에서는 이 두 항목이 일반적으로 반드시 측정되어야 하는 항목입니다. (5) 거품 방지 성능 윤활유가 작동하는 동안 공기가 존재하기 때문에 거품이 생기는 경우가 많습니다. 특히 윤활유에 계면활성제와 같은 첨가제가 포함되어 있으면 거품이 더욱 쉽게 생기며, 이러한 거품들은 쉽게 사라지지도 않습니다.윤활유 사용 중에 거품이 생기면 오일 막이 손상되어 마찰면이 소결되거나 마모가 증가하며, 윤활유의 산화와 변질을 촉진합니다. 또한 윤활 시스템에 기포가 생겨 윤활유의 순환에 영향을 미칩니다.따라서 소포성은 윤활유 등의 중요한 품질 지표입니다. (6) 가수분해 안정성 가수분해 안정성이란, 오일이 물과 금속(주로 구리)의 작용을 받았을 때 얼마나 안정적인지를 나타내는 지표입니다. 오일의 산도가 높거나, 물에 닿으면 산성 물질로 분해되기 쉬운 첨가제가 포함되어 있으면 이 지표가 기준에 미달될 수 있습니다.그 측정 방법은 시험용 오일에 일정량의 물을 넣은 뒤, 구리판과 함께 특정 온도에서 일정 시간 동안 섞어주는 것입니다. 그 다음에 물층의 산도와 구리판의 중량 감소를 측정합니다. (7)안유화성 산업용 윤활유는 사용 과정에서 불가피하게 일정량의 냉각수가 섞이게 됩니다. 만약 윤활유의 안유화성이 좋지 않다면, 이 윤활유는 섞인 물과 함께 유화액을 형성하게 되고, 그 결과 물이 순환 탱크의 바닥에서 쉽게 빠져나오지 못해 윤활이 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다.따라서 안유화성은 산업용 윤활유의 매우 중요한 물리화학적 특성입니다.일반적인 유제의 경우, 40ml의 시험용 오일과 40ml의 증류수를 특정 온도에서 일정 시간 동안 세게 저어준 다음, 오일층과 물층, 그리고 유화층이 각각 40ml, 37ml, 3ml로 분리되는 데 걸리는 시간을 측정합니다;산업용 기어 오일은 시험용 오일과 물을 혼합한 뒤, 일정한 온도에서 6000회/분의 속도로 5분간 저어주고 5시간 동안 그대로 두었다가, 다시 오일, 물, 유화층의 부피를 측정합니다. (8)공기 방출값: 유압 오일의 규격에서는 이러한 요구사항이 있습니다. 왜냐하면 유압 시스템에서 오일에 용해된 공기가 제때 방출되지 않으면, 그로 인해 유압 전달의 정확성과 민감도가 저하될 수 있으며, 심한 경우에는 유압 시스템의 사용 요구사항을 충족시킬 수 없게 됩니다.이 성능을 측정하는 방법은 소포방지성과 유사하지만, 오일 내부에 용해된 공기(미스트)가 방출되는 시간을 측정하는 것입니다. (9)고무의 밀폐성 유압 시스템에서는 고무를 밀봉재로 사용하는 경우가 많습니다. 기계 내의 오일도 불가피하게 여러 밀봉 부품들과 접촉하게 됩니다. 밀폐성이 낮은 오일은 고무를 팽창시키거나 수축시키거나 경화시키거나 균열을 일으켜 밀봉 성능에 영향을 미칩니다. 따라서 오일은 고무와 잘 어울릴 수 있어야 합니다.유압 오일 표준에서는 고무의 밀폐성 지수가 요구되며, 이는 일정 크기의 고무 링을 오일에 일정 시간 담근 후의 변화를 통해 측정됩니다. (10) 절삭 안정성 점도를 높이는 첨가제가 함유된 유체는 사용 과정에서 기계적 절삭 작용으로 인해 유체 내의 고분자 폴리머들이 파괴되어, 그 결과 유체의 점도가 낮아지고 정상적인 윤활이 방해받습니다.따라서 절단 안정성은 이러한 종류의 유제에서 반드시 측정해야 하는 특수한 물리화학적 특성입니다.절삭 안정성을 측정하는 방법은 많으며, 초음파 절삭법, 노즐 절삭법, 위크스 펌프 절삭법, FZG 기어박스 절삭법 등이 있습니다. 이러한 방법들은 모두 결국 유체의 점도 감소율을 측정하는 것입니다. (11) 용해능력 용해능력은 보통 아닐린 점을 이용하여 나타냅니다.서로 다른 등급의 오일은 복합 첨가제에 대한 용해 한계인 아닐린 점이 서로 다르며, 저회분 오일의 한계값은 과알칼리성 오일보다 크고, 단일 등급 오일의 한계값은 다중 등급 오일보다 크다. (12) 휘발성 기초유의 휘발성은 연료 소비량, 점도의 안정성, 산화 안정성과 관련이 있습니다.이러한 특성은 다단계 오일과 에너지 절약형 오일에 특히 중요합니다. (13) 방청 성능: 이는 방청 유지가 반드시 갖추어야 하는 특수한 물리화학적 성능을 의미합니다. 그 측정 방법으로는 습도 시험, 염수 분무 시험, 적층 시험, 수분 대체성 시험이 있으며, 그 외에도 백열상자 시험, 장기 보관 시험 등이 있습니다. (14) 전기적 특성 전기적 특성은 절연유의 고유한 특성으로, 주로 매질 손실 각도, 유전 상수, 파괴 전압, 펄스 전압 등이 있습니다.기초유의 정제 깊이, 불순물, 수분 등은 모두 유제의 전기적 특성에 큰 영향을 미칩니다. (15) 윤활지의 특수한 물리화학적 특성 윤활지는 일반적인 물리화학적 특성 외에도, 특정 용도로 사용되는 윤활지들은 그에 맞는 특수한 물리화학적 특성을 가지고 있습니다.방수성이 우수한 윤활제의 경우 수침 시험을 실시해야 합니다;저온 지방은 저온 토크를 측정해야 합니다;다효 윤활지는 극압 내마모성과 방청성을 측정해야 합니다;장수명 윤활제는 베어링 수명 시험 등을 실시해야 합니다.이러한 성능의 측정에도 해당하는 시험 방법이 있습니다. (16) 기타 특수한 물리화학적 특성 각 유류는 일반적인 특성 외에도 고유한 특수한 특성을 가지고 있어야 합니다.예를 들어, 담금질 오일의 경우 냉각 속도를 측정해야 합니다;유화유는 유화 안정성을 측정해야 합니다;유압 가이드 레일 오일은 방탈출 계수를 측정해야 합니다;스프레이 윤활유는 오일 미스트의 확산성을 측정해야 합니다;냉동기 오일은 응고점을 측정해야 합니다;저온 기어 오일은 홈 포인트 등을 측정해야 합니다.이러한 특성들은 모두 기초유의 특수한 화학적 구성, 혹은 특정한 첨가제를 추가함으로써 보장될 수 있습니다.
(1)외관(색도)
오일의 색상은 그 정제 정도와 안정성을 나타내는 지표가 됩니다.기초유의 경우, 일반적으로 정제 정도가 높을수록 탄화수소의 산화물과 황화물이 더 깨끗하게 제거되어 색상도 더 옅어집니다.하지만 정제 조건이 동일하더라도, 서로 다른 원유 출처와 종류에서 얻어지는 기초유의 색상과 투명도는 달라질 수 있습니다. 새로운 완제품 윤활유의 경우, 첨가제의 사용으로 인해 색상은 기본 오일의 정제 정도를 판단하는 지표로서 그 본래의 의미를 잃어버렸습니다. (2) 밀도 밀도는 윤활유의 가장 간단하고 흔히 사용되는 물리적 특성 지표입니다.윤활유의 밀도는 그 구성 성분 중 탄소, 산소, 황의 양이 증가함에 따라 커진다. 따라서 동일한 점도나 동일한 상대 분자량일 때, 방향족 화합물이 많이 포함된 윤활유의 밀도가 가장 높으며, 젤라틴질과 아스팔텐질이 많이 포함된 윤활유의 밀도는 그 다음으로 높다. 반면, 나프탄류가 많이 포함된 윤활유의 밀도는 중간 수준이고, 알칸류가 많이 포함된 윤활유의 밀도는 가장 낮다. (3) 점도 점도는 유류의 내마찰력을 나타내는 지표로, 유류의 유성과 유동성을 평가하는 척도입니다.어떠한 기능성 첨가제도 추가하지 않은 상태에서는, 점도가 클수록 오일 필름의 강도는 높아지고 유동성은 떨어집니다. (4)점도 지수 점도 지수는 유제의 점도가 온도에 따라 어떻게 변하는지를 나타냅니다.점도 지수가 높을수록 오일의 점도가 온도의 영향을 덜 받는다는 것을 의미하며, 그만큼 점도-온도 특성이 우수합니다. 반대로 점도 지수가 낮을수록 그 특성은 떨어집니다. (5)인화점 인화점은 유류의 휘발성을 나타내는 지표입니다.유분의 분별이 가벼울수록 증발성이 커지고, 인화점도 낮아집니다.반대로, 유분의 분별이 무거울수록 증발성은 낮아지고, 인화점도 높아집니다.동시에, 인화점은 석유 제품의 화재 위험성을 나타내는 지표이기도 합니다.유류의 위험 등급은 인화점에 따라 분류됩니다. 인화점이 45℃ 이하인 경우는 가연성 물질로, 45℃ 이상인 경우는 발화 가능한 물질로 간주됩니다. 유류를 저장하거나 운반할 때에는 반드시 그 인화점 이상으로 가열해서는 안 됩니다.점도가 동일할 경우, 인화점이 높을수록 좋습니다.따라서 사용자는 윤활유를 선택할 때 사용 온도와 윤활유의 작동 조건을 고려해야 합니다.일반적으로, 인화점이 사용 온도보다 20~30℃ 높으면 안전하게 사용할 수 있다고 여겨집니다. (6) 응고점과 유동점 응고점이란, 정해진 냉각 조건 하에서 유류가 더 이상 흐르지 않는 최고 온도를 말합니다.유제의 응고와 순수 화합물의 응고는 매우 다릅니다.석유 제품에는 명확한 응고 온도가 없으며, 소위 “응고”란 전체적으로 유동성을 잃는 것을 의미할 뿐, 모든 성분이 고체로 변하는 것은 아닙니다. 윤활유의 응고점은 윤활유의 저온에서의 유동성을 나타내는 중요한 품질 지표입니다.생산, 운송, 사용 모두에 있어 중요한 의미를 가집니다.응고점이 높은 윤활유는 저온에서 사용할 수 없습니다.반대로, 기온이 높은 지역에서는 낮은 응고점의 윤활유를 사용할 필요가 없습니다.윤활유의 응고점이 낮을수록 생산 비용이 높아져 불필요한 낭비가 발생하기 때문입니다.일반적으로, 윤활유의 응고점은 사용 환경의 최저 온도보다 5~7℃ 낮아야 합니다.하지만 특별히 언급해야 할 점은, 저온용 윤활유를 선택할 때는 유제의 응고점, 저온 점도 및 점도-온도 특성을 종합적으로 고려해야 한다는 것입니다.저응고점의 유제의 경우, 저온에서의 점도와 점도-온도 특성도 요구 사항을 충족하지 못할 수 있기 때문입니다. 응고점과 동결점은 모두 석유 제품의 저온에서의 유동성을 나타내는 지표입니다. 두 지표 사이에는 원칙적인 차이가 없으며, 단지 측정 방법이 약간 다를 뿐입니다.동일한 유분의 응고점과 동결점은 완전히 같지는 않으며, 일반적으로 동결점이 응고점보다 2~3℃ 높지만 예외도 있습니다. (7) 산가, 알칼리가, 중화가
산가는 윤활유에 포함된 산성 물질의 양을 나타내는 지표로, 단위는 mgKOH/g입니다.산가는 강산가와 약산가 두 가지로 나뉘며, 둘을 합친 것이 총산가(약칭 TAN)입니다.우리가 흔히 말하는 “산도”는 사실 “총산도(TAN)”를 의미합니다.알칼리도는 윤활유 내의 알칼리성 물질 함량을 나타내는 지표로, 단위는 mgKOH/g입니다.알칼리도는 강알칼리도와 약알칼리도의 두 가지로 나뉘며, 둘을 합한 것이 총알칼리도(약칭 TBN)입니다.우리가 흔히 말하는 “알칼리도”는 사실 “총알칼리도(TBN)”를 의미합니다.중화값은 실제로 총산가와 총알칼리가를 포함합니다.하지만 별도의 명시가 없는 한, 일반적으로 말하는 “중화값”이란 사실상 “총산가치”를 의미하며, 그 단위도 mgKOH/g입니다. (8)수분 수분이란 윤활유에 포함된 물의 비율을 말하며, 보통는 중량 백분율로 표시됩니다.윤활유에 수분이 존재하면, 윤활유가 형성하는 오일 필름이 파괴되어 윤활 효과가 떨어집니다. 또한 유기산이 금속을 부식시키는 속도가 빨라지고, 장비가 녹슬게 되며, 윤활유에 침전물이 쉽게 생기게 됩니다.결론적으로, 윤활유의 수분은 적을수록 좋습니다. (9)기계적 불순물 기계적 불순물이란, 윤활유에 존재하는데 휘발유, 에탄올, 벤젠과 같은 용매에 용해되지 않는 침전물이나 젤상의 형태를 한 부유물을 말합니다.이러한 불순물들은 대부분 모래와 자갈, 철가루와 같은 것들이며, 첨가제로 인해 생기는 용매에 잘 녹지 않는 유기금속염도 포함됩니다.일반적으로 윤활유 기초유의 기계적 불순물은 0.005% 이하로 관리됩니다(기계적 불순물이 0.005% 이하이면 무시됨). (10) 회분 및 황산회분 회분이란, 정해진 조건 하에서 소각한 후 남는 불연성 물질을 말합니다.회분의 성분은 일반적으로 몇 가지 금속 원소와 그 염류로 여겨집니다.회분은 다양한 유제에 따라 다른 의미를 가지며, 기초유나 첨가제가 들어가지 않은 유제의 경우 회분을 통해 유제의 정제 정도를 판단할 수 있습니다.금속염 첨가제가 함유된 유제(신규 유제)의 경우, 회분은 첨가제의 추가량을 정량적으로 조절하는 수단이 된다.해외에서는 회분 대신 황산회분을 사용합니다.그 방법은 다음과 같습니다: 유분 샘플을 연소시킨 후 회분화하기 전에 소량의 진한 황산을 첨가하여, 첨가제의 금속 원소를 황산염으로 전환시키는 것입니다. (11) 잔탄 정해진 실험 조건 하에서 유류가 가열되어 증발하고 연소된 후 남는 검은색의 잔여물을 잔탄이라고 합니다.잔탄은 윤활유 기초유의 중요한 품질 지표로, 윤활유의 성질과 정제 정도를 판단하기 위해 규정된 항목입니다.윤활유의 기본 오일에 포함된 탄화물의 양은 그 화학적 구성뿐만 아니라, 오일이 정제된 정도와도 관련이 있습니다. 윤활유 내에서 탄화물이 생성되는 주요 물질들은 오일 속의 젤라틴 성분, 아스팔텐 성분, 그리고 다환 방향족 화합물들입니다.이러한 물질들은 공기가 부족한 조건에서 강한 열에 의해 분해되고 축합되어 잔탄을 형성합니다.석유 제품의 정제 깊이가 깊을수록 그 잔탄값은 더 작아집니다.일반적으로, 무색 기초유의 잔탄값은 작을수록 좋습니다. 현재 많은 유류에는 금속, 황, 인, 질소 성분을 포함한 첨가제가 들어 있으며, 이들의 잔탄값이 매우 높습니다. 그래서 첨가제가 함유된 유류의 잔탄값은 더 이상 잔탄 측정의 본래 목적을 달성할 수 없게 되었습니다.기계적 불순물, 수분, 회분, 그리고 잔탄은 모두 유제의 순도를 나타내는 품질 지표로서, 윤활 기초유가 얼마나 정제되었는지를 보여줍니다. 2. 특수 물리화학적 특성 상술한 일반적인 물리화학적 특성 외에도, 각 윤활유는 그 사용 특성을 나타내는 특수한 물리화학적 성질을 가져야 합니다.품질 요구사항이 높거나 특수 용도로 사용되는 유제일수록, 그 특수한 물리화학적 특성이 더욱 두드러집니다.이러한 특수한 물리화학적 특성을 측정하는 시험 방법을 간략히 소개하면 다음과 같습니다:
(1)산화 안정성
산화 안정성은 윤활유의 노화 저항성을 나타내는 지표입니다. 사용 수명이 긴 산업용 윤활유의 경우 이러한 지표가 요구되므로, 이는 해당 유류의 중요한 특성 중 하나가 됩니다.유분의 산화 안정성을 측정하는 방법은 많이 있으며, 기본적으로는 일정량의 유분을 공기(또는 산소)와 금속 촉매가 있는 상태에서 특정 온도에서 일정 시간 동안 산화시킨 다음, 유분의 산도, 점도 변화 및 침전물의 생성 여부를 측정합니다.모든 윤활유는 그 화학적 구성과 주변 환경의 차이에 따라 서로 다른 자동 산화 경향을 보입니다.사용 과정에서 산화 작용이 일어나면서 점차 알데하이드, 알코올, 산류와 같은 물질들과 젤라틴, 아스팔텐과 같은 물질들이 생성됩니다. 산화 안정성이란, 석유 제품의 사용에 해로운 위와 같은 물질들의 생성을 억제하는 성능을 말합니다. (2) 열안정성 열안정성이란 유류가 고온에 얼마나 잘 견딜 수 있는지를 나타내는 것으로, 다시 말해 윤활유가 열분해에 얼마나 저항할 수 있는지, 즉 열분해 온도를 의미합니다.고품질의 마모 방지 유압유, 압축기 오일 등에는 열 안정성에 대한 요구사항이 제시되고 있습니다.유분의 열안정성은 주로 기초유의 구성에 달려 있으며, 분해 온도가 낮은 첨가제들은 종종 유분의 안정성에 부정적인 영향을 미친다;항산화제도 유제의 열안정성을 뚜렷하게 향상시키지 못한다. (3) 유성 및 극압성 유성이란, 윤활유의 극성 물질들이 마찰 부위의 금속 표면에 단단한 물리화학적 흡착막을 형성함으로써 고부하와 마찰 마모에 대한 저항력을 제공하는 것을 말합니다. 반면, 극압성은 윤활유의 극성 물질들이 마찰 부위의 금속 표면에서 고온과 고부하로 인해 화학적 반응을 일으켜 분해되고, 이로 인해 낮은 융점을 가진 연성의(또는 가소성이 있는) 극압막이 형성되어 충격과 고온에 대한 저항력을 제공하는 것을 의미합니다. (4) 부식과 녹 발생 석유 제품의 산화나 첨가제의 작용으로 인해, 강철 및 기타 비철 금속들이 부식되는 경우가 많습니다.부식 시험은 일반적으로 황동 막대를 기름에 넣고 100℃에서 3시간 동안 두었다가, 그 후 구리의 변화를 관찰합니다;한편, 부식 시험은 물과 수증기의 작용으로 강철 표면에 부식이 발생하는 것을 관찰하는 것으로, 내부식성을 측정할 때는 30ml의 증류수나 인공 해수를 300ml의 시험 오일에 넣은 다음 강철 막대를 그 안에 넣고 54℃에서 24시간 동안 저어준 뒤 강철 막대에 부식이 생겼는지 확인합니다.유제는 금속 부식 및 녹 방지 효과를 가져야 하며, 산업용 윤활유 표준에서는 이 두 항목이 일반적으로 반드시 측정되어야 하는 항목입니다. (5) 거품 방지 성능 윤활유가 작동하는 동안 공기가 존재하기 때문에 거품이 생기는 경우가 많습니다. 특히 윤활유에 계면활성제와 같은 첨가제가 포함되어 있으면 거품이 더욱 쉽게 생기며, 이러한 거품들은 쉽게 사라지지도 않습니다.윤활유 사용 중에 거품이 생기면 오일 막이 손상되어 마찰면이 소결되거나 마모가 증가하며, 윤활유의 산화와 변질을 촉진합니다. 또한 윤활 시스템에 기포가 생겨 윤활유의 순환에 영향을 미칩니다.따라서 소포성은 윤활유 등의 중요한 품질 지표입니다. (6) 가수분해 안정성 가수분해 안정성이란, 오일이 물과 금속(주로 구리)의 작용을 받았을 때 얼마나 안정적인지를 나타내는 지표입니다. 오일의 산도가 높거나, 물에 닿으면 산성 물질로 분해되기 쉬운 첨가제가 포함되어 있으면 이 지표가 기준에 미달될 수 있습니다.그 측정 방법은 시험용 오일에 일정량의 물을 넣은 뒤, 구리판과 함께 특정 온도에서 일정 시간 동안 섞어주는 것입니다. 그 다음에 물층의 산도와 구리판의 중량 감소를 측정합니다. (7)안유화성 산업용 윤활유는 사용 과정에서 불가피하게 일정량의 냉각수가 섞이게 됩니다. 만약 윤활유의 안유화성이 좋지 않다면, 이 윤활유는 섞인 물과 함께 유화액을 형성하게 되고, 그 결과 물이 순환 탱크의 바닥에서 쉽게 빠져나오지 못해 윤활이 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다.따라서 안유화성은 산업용 윤활유의 매우 중요한 물리화학적 특성입니다.일반적인 유제의 경우, 40ml의 시험용 오일과 40ml의 증류수를 특정 온도에서 일정 시간 동안 세게 저어준 다음, 오일층과 물층, 그리고 유화층이 각각 40ml, 37ml, 3ml로 분리되는 데 걸리는 시간을 측정합니다;산업용 기어 오일은 시험용 오일과 물을 혼합한 뒤, 일정한 온도에서 6000회/분의 속도로 5분간 저어주고 5시간 동안 그대로 두었다가, 다시 오일, 물, 유화층의 부피를 측정합니다. (8)공기 방출값: 유압 오일의 규격에서는 이러한 요구사항이 있습니다. 왜냐하면 유압 시스템에서 오일에 용해된 공기가 제때 방출되지 않으면, 그로 인해 유압 전달의 정확성과 민감도가 저하될 수 있으며, 심한 경우에는 유압 시스템의 사용 요구사항을 충족시킬 수 없게 됩니다.이 성능을 측정하는 방법은 소포방지성과 유사하지만, 오일 내부에 용해된 공기(미스트)가 방출되는 시간을 측정하는 것입니다. (9)고무의 밀폐성 유압 시스템에서는 고무를 밀봉재로 사용하는 경우가 많습니다. 기계 내의 오일도 불가피하게 여러 밀봉 부품들과 접촉하게 됩니다. 밀폐성이 낮은 오일은 고무를 팽창시키거나 수축시키거나 경화시키거나 균열을 일으켜 밀봉 성능에 영향을 미칩니다. 따라서 오일은 고무와 잘 어울릴 수 있어야 합니다.유압 오일 표준에서는 고무의 밀폐성 지수가 요구되며, 이는 일정 크기의 고무 링을 오일에 일정 시간 담근 후의 변화를 통해 측정됩니다. (10) 절삭 안정성 점도를 높이는 첨가제가 함유된 유체는 사용 과정에서 기계적 절삭 작용으로 인해 유체 내의 고분자 폴리머들이 파괴되어, 그 결과 유체의 점도가 낮아지고 정상적인 윤활이 방해받습니다.따라서 절단 안정성은 이러한 종류의 유제에서 반드시 측정해야 하는 특수한 물리화학적 특성입니다.절삭 안정성을 측정하는 방법은 많으며, 초음파 절삭법, 노즐 절삭법, 위크스 펌프 절삭법, FZG 기어박스 절삭법 등이 있습니다. 이러한 방법들은 모두 결국 유체의 점도 감소율을 측정하는 것입니다. (11) 용해능력 용해능력은 보통 아닐린 점을 이용하여 나타냅니다.서로 다른 등급의 오일은 복합 첨가제에 대한 용해 한계인 아닐린 점이 서로 다르며, 저회분 오일의 한계값은 과알칼리성 오일보다 크고, 단일 등급 오일의 한계값은 다중 등급 오일보다 크다. (12) 휘발성 기초유의 휘발성은 연료 소비량, 점도의 안정성, 산화 안정성과 관련이 있습니다.이러한 특성은 다단계 오일과 에너지 절약형 오일에 특히 중요합니다. (13) 방청 성능: 이는 방청 유지가 반드시 갖추어야 하는 특수한 물리화학적 성능을 의미합니다. 그 측정 방법으로는 습도 시험, 염수 분무 시험, 적층 시험, 수분 대체성 시험이 있으며, 그 외에도 백열상자 시험, 장기 보관 시험 등이 있습니다. (14) 전기적 특성 전기적 특성은 절연유의 고유한 특성으로, 주로 매질 손실 각도, 유전 상수, 파괴 전압, 펄스 전압 등이 있습니다.기초유의 정제 깊이, 불순물, 수분 등은 모두 유제의 전기적 특성에 큰 영향을 미칩니다. (15) 윤활지의 특수한 물리화학적 특성 윤활지는 일반적인 물리화학적 특성 외에도, 특정 용도로 사용되는 윤활지들은 그에 맞는 특수한 물리화학적 특성을 가지고 있습니다.방수성이 우수한 윤활제의 경우 수침 시험을 실시해야 합니다;저온 지방은 저온 토크를 측정해야 합니다;다효 윤활지는 극압 내마모성과 방청성을 측정해야 합니다;장수명 윤활제는 베어링 수명 시험 등을 실시해야 합니다.이러한 성능의 측정에도 해당하는 시험 방법이 있습니다. (16) 기타 특수한 물리화학적 특성 각 유류는 일반적인 특성 외에도 고유한 특수한 특성을 가지고 있어야 합니다.예를 들어, 담금질 오일의 경우 냉각 속도를 측정해야 합니다;유화유는 유화 안정성을 측정해야 합니다;유압 가이드 레일 오일은 방탈출 계수를 측정해야 합니다;스프레이 윤활유는 오일 미스트의 확산성을 측정해야 합니다;냉동기 오일은 응고점을 측정해야 합니다;저온 기어 오일은 홈 포인트 등을 측정해야 합니다.이러한 특성들은 모두 기초유의 특수한 화학적 구성, 혹은 특정한 첨가제를 추가함으로써 보장될 수 있습니다.
1. 물리화학적 지표
제품의 내재적 품질을 나타내는 것으로, 윤활유의 기본적인 물리화학적 특성을 의미합니다. 이는 최소한의 요구사항이며, 일반적으로 실험실에서 유리 장비를 사용하여 표준 방법에 따라 측정됩니다. 이 방법은 시간과 노력을 절약할 수 있으며, 점도나 인화점과 같은 값들이 여기에 해당합니다. 보통 생산 과정에서는 매번 반드시 측정해야 합니다.최근에는 다양한 물리화학적 지표를 자동으로 측정할 수 있는 장비들이 등장했습니다. 이러한 장비들은 인력을 절약해주고 측정 속도를 높여줄 뿐만 아니라, 인간의 측정 오류도 줄여 정확도를 향상시켜 줍니다. 2. 성능 지표 윤활유가 사용되는 과정에서 가져야 할 성능을 나타내는 것으로, 산화 방지성, 거품 방지성, 극압성 등이 있습니다. 이러한 항목들에도 표준적인 검사 방법이 있지만, 검사 장비가 복잡하고 비싸며, 시간과 인력도 많이 필요합니다. 또한 작업자의 전문성도 요구됩니다. 일부 단순한 윤활유 생산업체들은 이러한 장비를 갖추지 못하기도 합니다. 이러한 지표들은 제품의 품질을 확인하는 데 사용될 뿐만 아니라, 새로운 제품 개발에도 활용될 수 있습니다.생산 시에는 반드시 매 번 제품을 테스트해야 하는 것은 아니며, 원자재나 공정, 배합에 변화가 있을 때만 테스트하여 보증 항목으로 활용합니다. 3. 시뮬레이션 벤치 테스트 이 테스트에 사용되는 장비는 전용의 표준 테스트 기계이거나 실제로 사용되는 대표적인 엔진입니다. 테스트 조건은 실제 사용 환경에서의 전형적인 작동 조건을 모방하므로, 그 결과는 윤활유가 실제 사용 시 어떤 성능을 보이는지를 가장 잘 반영합니다. 따라서 이 결과는 윤활유의 품질을 평가하는 데 있어 매우 설득력이 있습니다.시뮬레이션 벤치 테스트에는 모두 표준적인 시험 방법이 있으며, 이러한 방법들을 실시하는 데에는 막대한 인력과 물력, 시간이 소요됩니다. 일정 규모의 기업이나 재정적 여력이 없다면 이를 진행할 수 없습니다.