玻璃器皿ASTM D892试验方法是用来确定齿轮油表面泡沫形成的趋势,观察泡沫的形成和消退,但此方法与风电齿轮油的实际运行没有关联性,无法模拟风电齿轮油的运行状况,所以对于评价风电齿轮油的泡沫性不具有实际的应用意义。而Flender泡沫性试验最初是国际一流的风电增速箱生产企业Flender公司开发的内部试验,由于与风机齿轮箱的运行实际情况接近,能够给出颇具价值的信息,所以得到齿轮箱厂商和风电企业的认可,要求新使用的油品必须通过Flender泡沫性试验方可推荐。并于2012年转化为ISO12152作为评价工业齿轮油抗泡性的国际标准试验方法。
奥吉娜公司的全合成风电齿轮油获得Flender认证,各项性能全面通过弗兰德齿轮箱的要求,而其中的泡沫性就是依据弗兰德泡沫性试验来进行的评价。
作为风电润滑油研发和生产商,为了提高润滑油的抗泡沫性,配方设计中利用合适的消泡剂来赋予润滑油好的抗泡性。众所周知,泡沫的形成机理是空气被搅入到油中后,周围被极性比较大的添加剂包裹并稳定,从而形成了气泡。而消泡剂消泡的原理是,消泡剂的表面张力小可以湿润并破坏泡沫的表面,减少泡沫的弹性,进而深入到泡沫的薄层中。一旦消泡剂渗入泡沫里,润滑油就会紧随其后,从而泡沫破裂,空气释放出来。
另外,经大量试验研究发现,风电润滑油的消泡剂不能使用传统的润滑油消泡剂,必须进行特殊开发。因为风电齿轮油粘度较大,某些消泡剂在其中的分散性会差,其分子的舒展性也差,所以消泡功能就会大打折扣。再者,风电齿轮油中加入了抗微点蚀的特殊添加剂,使得风电齿轮油的消泡剂不同于普通的工业齿轮油中的消泡剂。另外,消泡剂的量也必须要足够准确,过多的消泡剂和过少的消泡剂是一样的,都起不到消泡的作用。
奥吉娜研发团队依据弗兰德泡沫性实验要求,充分考虑了润滑油粘度、过滤材料等因素后,研发出了一种特别适于风电齿轮油的消泡剂,并对其加入量也做了许多对比试验,该研究成果成功应用于风电合成齿轮油SHG320中。
依据Flender(弗兰德)泡沫性试验GG-V425的试验要求,对全合成风电齿轮油SHG320进行了泡沫性评价(实验结果见图3),在整个实验过程中,形成的泡沫量不到5%,远远小于Flender试验要求的15%,抗泡沫性能优越。同时消泡剂的特殊结构也减少了过滤设备对它的吸附,使得使用过程中损耗减小,完全满足了风电齿轮油长寿命的要求。
图3 奥吉娜SHG320风电齿轮油弗兰德泡沫性实验结果
通过上述讲解,为了风电机组能够高效、长期、稳定运行,希望风机制造者及使用者更加重视风电齿轮油抗泡沫性能,推荐选择的风电增速箱齿轮油首先必须通过Flender泡沫性试验评定,不要让小小的泡沫成为风电机组停机的影响因素。