隨著油的分解，可能會出現各種問題，包括凝膠化。這是油不再是流體并抵抗流動的時候。

可以想象，這會導致潤滑不良和潛在的機器故障。通過了解導致凝膠化的原因以及哪些油最容易發生此過程，您可以幫助防止凝膠化并確保您的設備盡可能高效地運行。

定義凝膠化

油凝膠化定義為油的流變狀態，其特征是流動阻力隨著溫度的降低而顯著增加，超過粘度的正常指數增加，特別是在較低的剪切應力和溫度下。ASTM D5133 是一種可用于分析油凝膠趨勢的方法。

在該測試中，將候選油加熱然后逐漸冷卻，同時在不同溫度下測量粘度。

凝膠指數是該測試的結果。隨著油冷卻，粘度上升。該值可以繪制在圖表上。分析粘度線的斜率對溫度的變化。如果斜率在某個溫度下迅速增加，則應注意這一點。

一旦測試完成，就可以分析整個圖表并制定凝膠指數。粘度迅速增稠的溫度稱為凝膠指數溫度。

當溫度下降時，該信息變得很重要，尤其是當設備在寒冷環境中運行時，例如在冰箱中或在寒冷氣候的室外。最容易凝膠化的油通常是機油，特別是那些蠟含量比其他油（石蠟基油）更高的油。

這種現象發生在較冷的條件下或油經歷逐漸冷卻的情況下。由于較低的溫度導致粘度增加，可能會出現某些污染物或條件，其中粘度迅速增加并且油凝膠化。

凝膠標準品

在大多數情況下，可接受的最大凝膠指數為 12，最大粘度為 40,000 厘泊。

有時由于凝膠化或粘度過高而無法泵送油。當粘度增加時，可能會出現有限的流動條件。這是當通過泵抽出的油量低于充分潤滑電機所需的量時。 

如果油凝膠或粘度變得太高，則會導致另一種稱為空氣粘合的情況。在這種情況下，油底殼中的油內會產生空隙。油太厚而無法填充空隙，因此泵只會吸入空氣。

這會對設備的健康產生不利影響，因為它可能導致邊界條件、過度磨損和最終過早失效。

其他方法也可用于測試油的低溫特性。

通過該測試，目標是確定無法再泵送發動機油的溫度。測試結果可以表明候選油在特定溫度下是否保持足夠的流動性，或者是否應該選擇不同的油。

齒輪油中的凝膠化

齒輪組是油的凝膠化或低溫特性變得重要的另一個領域。齒輪油通常具有較高的初始粘度，這導致在低溫下的粘度要高得多。對潤滑風力渦輪機齒輪箱的齒輪油的研究表明，這些油在距地面數百英尺的地方和寒冷的氣候中會變得非常冷。

低溫加上水分污染導致在一些使用中的齒輪油中形成凝膠。這種情況與前面討論的機油情況一樣對齒輪箱的健康有害。

凝膠因子

在確定潤滑劑在較低溫度下的工作情況以及在這些溫度下膠凝的可能性時，應考慮幾個因素。這些包括基礎油、蠟含量、傾點和基礎油的精煉過程。所有這些都將對凝膠化和潤滑劑的低溫特性產生顯著影響。

如果您的設備在極冷的溫度下運行，則應考慮潤滑劑中使用的基礎油。礦物基礎油具有較寬的工作溫度范圍，但經常被丟棄，取而代之的是具有合成基礎油的類似潤滑劑。

合成油通常具有更高的粘度指數，這意味著它們在寒冷條件下會保持更多的流動性，而在高溫下會更稠。

對于需要礦物油的機器，請注意 API 基礎油類別或基礎油的精煉程度。來自地面的原油天然含有少量蠟，這會對油在低溫下凝膠化的趨勢產生負面影響。

這種蠟的大部分可以通過精煉去除。在脫蠟過程中，蠟含量降低或蠟結構轉變為具有更好性能的不同結構。低溫特性也得到改善。通常，基礎油越精煉，粘度指數越高，低溫性能越好。

API 基礎油 II 和 III 組具有較低的揮發性和較低的傾點。如果對特定基礎油屬于哪個 API 組有疑問，請聯系油制造商或查閱技術數據表。

油的傾點是在選擇用于寒冷環境的潤滑劑之前應分析的另一個特性。傾點是油由于重力而不再流動的溫度。當油冷卻時，油中殘留的蠟開始結晶并凝結在一起，使流體變得更加固體，直到它停止流動。

即使是幾乎不含蠟的油也會有與之相關的傾點。如果為將在極冷環境中運行的機器選擇一種潤滑劑，并且除了傾點外，還有幾種具有相同特性的油，請選擇傾點最低的一種，以避免因低溫下流量減少而引起的問題。

合成基礎油由不同的化合物合成，其中大部分不含蠟。它們還具有比礦物油更低的傾點，并且由于其較高的粘度指數和較低的傾點而經常被選擇用于寒冷環境。

然而，如果合成基礎油被某些污染物（如水和乙二醇）污染，它們仍然存在凝膠化的風險。應進行常規油分析以尋找這些常見的罪魁禍首。

防止凝膠化

當無法找到在寒冷環境中保持足夠稀薄的油時，避免流量受限或粘度過高的常見解決方案是安裝潤滑油加熱器。這些類型的加熱器可以使油保持足夠的溫度以使其流動，并在油太稠而無法泵送時降低整個系統的壓力。

低功率加熱器、電熱毯和蒸汽管道是流行的加熱配件，旨在幫助油保持一致的溫度。如果您打算使用加熱器，請確保它不會過度加熱油，因為這會降低油并縮短其壽命。如果使用蒸汽，應定期檢查油是否進水。

凝膠的好處

油在特定溫度和某些污染物下膠凝的趨勢并不總是一件壞事。事實上，這種特性已被用于清理溢出的油類，尤其是在大片水域中溢出的油類。使用“膠凝劑”在溢出的油中形成凝膠，而不與水發生反應。

這些藥劑通過機械攪拌或水體中的波浪作用混合到浮油中。一旦油凝膠化，就可以通過撇取或任何其他形式的分離輕松去除試劑。

雖然并非所有油在污染和低溫下的表現都相同，但通過良好的污染控制程序和為應用選擇正確的潤滑劑，可以避免大多數與潤滑劑變稠相關的問題。

常規油液分析有助于在發生任何重大機器損壞之前檢測與油凝膠相關的問題。如果必須使用加熱器等溫度控制設備，請經常檢查它們是否有任何故障跡象。

另外，檢查油溫以避免過熱。通過適當的注意和保養，您在低溫下使用的潤滑劑可以提供很長的使用壽命，并且幾乎沒有任何困難。