文/胡金虎
前言
钢管生产过程中，油品常常扮演着相当重要之角色；如卷管成型时，须使用水性切削油，以提供适当润滑与冷却，而防锈油则提供钢管之防锈。故油品选用不当或者制程操作不当，常常造成钢管品质之瑕疵，除造成退货索赔外，亦造成业务部门推展业务之困扰。再者下游加工在市场竞争下，常为了降低成本，缩短加工时间（如：脱脂处理），因此钢管表面防锈油之涂覆，更须符合下游之所需。为了提升钢管品质，建立制程用油之操作条件及管理，以利正常生产，所以必须对油品有正确之认识。
制管用油之分类
制程用油
1. 卷管成型用油
油品：水性切削油（常用乳化油或水基复合油）
目的：提供卷管成型时，所需之润滑、冷却。及短暂性防锈。
润滑方式：界面润滑。
2. 钢管成型后之储存防锈
油品：水置换型防锈油。
目的：钢管之储存防锈，以抵抗大气中水气与氧气对钢管形成锈斑。
设备用油
1. 循環機油－提供設備之液壓潤滑、循環冷卻、使液壓系統正常作動。
潤滑方式：液動潤滑
2. 齒輪用油－提供齒輪運轉契合時，所需之潤滑與冷卻；防止齒輪磨損，咬死及降低噪音。
潤滑方式：混合潤滑
制管用油之性能要求
水性切削油（一般分为合成型、半合成型、溶水油、水基复合油）
1. 润滑性佳（四球极压测试）
2. 冷却性佳
3. 需提供短期防锈（润湿箱测试）
4. 不伤害皮肤
5. 乳化油则需长期乳化稳定（电器定温干燥箱）
6. 发臭速度不可过快
防锈油
1. 防锈性佳（盐水喷雾测试）
2. 水置换性优
3. 抗酸碱性
4. 抗乳化
5. 抗油斑
6. 不可形成油胶
7. 脱脂性佳
循环机油
1. 润滑冷却性优
2. 抗磨耗
3. 抗氧化
4. 不可起泡
5. 金属屑分散性佳
6. 不可溶解橡胶管及油封
齿轮油
1. 润滑冷却性优
2. 需含有反应型极压剂
3. 抗氧化
4. 抗熔执（焊损）
5. 不可溶解油封
供润滑冷却用之水性切削油
一般制管业使用之水性切削油，大都使用乳化油（溶水油），但由于乳化油有下列缺点：
1. 容易腐败。
2. 长期使用不稳定。
3. 浮油（内含大量矿物油）
4. 容易形成油胶。
5. 防锈不稳定。
6. 黏度高（工件附着量大）。
乳化油（溶水油）之介绍
乳化油（溶水油）之制造：
乳化油是由矿物性基础油（如：中油之通用机油20＃）中，掺入乳化剂（界面活性剂之一种产品）、防锈剂及偶合剂，而制成之产品。
乳化油之使用及浓度控制
乳化油之使用时，以水稀释原液（乳白色），供润滑及冷却用，一般以水稀释倍数为1：20之比例，通常以容积换算或者可使用浓度计（折射计）控制其浓度。使用过程，溶液中（油水混合液）水份因润滑产生之热，而将水份蒸发，所以须以定期检视浓度，添加水量或是添加乳化油量。
乳化油与水混合之乳化稳定
乳化油与水混合后，会形成乳液，称之为乳化作用。所谓乳化，即油以微小颗粒，相当均匀的分散在水中。影响乳化安定之因素，有以下原因:
1. 矿物性润滑剂之种类。
2. 乳化剂之种类，且与矿物性润滑之亲和力。
3. 偶合剂之添加量。
4. 水质中硬度含量。
5. 细菌之生成量。
6. 溶液（乳液）中，铁粉、碳及杂质含量。
制管用乳化油之选用
由于乳化油种类相当多种，所以乳化油之选用则必须配合制程条件，以达最佳经济效率。一般制管用乳化油须有下列之性能：
1. 由于制管业是连续且长期生产化作业，所以油水乳化须稳定，单位时间内浮油不可过多。但制程中其它种类机械油之混入另计。
2. 须有短期之防锈力。
3. 润滑性须配合制程之所需，不可过高及过低，以利下制程防锈油之涂抹。
4. 由于操作中乳化油常会接髑操作者之皮肤，故不可加入杀菌剂，只能添加抑菌剂。
5. 由于乳化油常会滋生细菌，细菌会噬食矿物油脂，而细菌之排泄物会发臭腐败，且降低PH值，亦会降低乳化油之防锈力，且会影响防锈油之防锈力，所以不可过早发臭。
6. 溶液中亦须能耐相当量之硬度、杂质及碳污染。
水基复合制管油之介绍
水基复合油其化学组成份为：
1. 复合脂肪酸酯
2. 石油磺酸钠
3. 高级脂肪醇
4. 腐蚀抑制剂
5. 抗氧化剂
6. 消泡剂
7. 产品中不含有亚硝酸钠及任何有毒物质。
水基复合制管油之选用：
1. 须有短期之防锈力。
2. 润滑须配合制程之所需，不可过高及过低，以利下制程防锈油之涂抹。
3. 须提供优越之润滑效果，以获得良好之钢管表面品质及降低模具之磨损。
4. 能长时间库存，且钢管表面并无油胶产生。
5. 能适用各种水质。例如：地下水、自来水、软水及纯水等。
6. 须能降低在钢管焊合时所产生之烟雾。
供钢管防锈用之防锈油
钢管卷管成型后，须涂以防锈油，以防止在储存及运输过程中生锈，而防锈除了须有较佳之防锈力外，更需能置换前制程残留下来之水份，另需配合下游加工业之脱脂处理。
钢管生产用防锈油之选用
a. 防锈油之防锈力需能符合其储存及运输之期限。
b. 能将前制程之水份置换（有拔水效果）出，所以水置换性需佳。
c. 黏度不可过高，除容易形成油胶外，脱脂亦不容易，且浪费成本。
d. 需能抗乳化。
e. 储存长时间时，不可形成油斑或油胶。
f. 脱脂性佳。
油品之检验与管理
油品是相当复杂之一门技术，油中添加多样之添加剂，油品供货商须对添加剂之应用技术，有相当深之了解，且对掺配方反应性及混合度，亦须有纯熟之技术。加上对钢管生产制程及其产品下游处理作业有相当程度之认知，才能供应适当之油品。
油品检验项目
乳化油
检测比重-使用比重计（参考操作资料）
检测浓度-使用折射计（参考操作资料）
检测PH值-将乳化油以1:20比例，以油加入水中稀释后，再测其PH值。
乳化安定试验-使用烧杯，将乳化油以适当比例，观察其浮油量。
※每日记录天气之氧候（如温度、湿度、晴天或雨天等）
水基复合制管油
检测比重-使用比重计（参考操作资料）
检测浓度-使用折射计（参考操作资料）
检测PH值-将水基复合油以1:20比例加入水中稀释后，再测其PH值。
※每日记录天气之氧候（如温度、湿度、晴天或雨天等）
防锈油
检测比重-使用比重计（参考操作资料）
防锈效力测试以试片吊挂试验评估防锈油之防锈力。
※每日记录天气之氧候（如温度、湿度、晴天或雨天等）
钢管制程用油介绍(二)
钢管氧化（生锈）发生因素及解决方法
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项次
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发生因素及过程
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解决之道
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1
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制管油功能及品质不彰
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更换油品
加强品管措施
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2
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使用浓度过低
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调高浓度
时时注意浓度控管
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3
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油槽内浮油过多
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以刮油器刮除
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4
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油槽内氧化铁、碳粉含量过高
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更新油品
过滤系统加强改善
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5
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水质变化过大
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加强水质控管、检测
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6
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酸洗板生产量过大（氯离子含量过高）
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1. 更换油品
2. 纪录生产量及成品变化
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7
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空压机含水量过高（管内氧化、生锈）
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定时检测、排水
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8
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防锈油涂抹不均（流量不足）
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加强制程管理
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9
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防锈油回收系统含水量过高
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定时检测、排水
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10
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钢卷加工前已氧化（生锈）
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加强原物料品管措施
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11
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气候因素（梅雨、相对湿度过高、酸雨等）
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加强防锈油喷洒、涂布
以塑料帆布遮盖
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12
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库存环境不佳、库存时间过长
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改善库存环境（例：迎风面门窗须紧闭）
有效控制生产及出货量
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13
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运输过程中造成生锈
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成品须垫高及加盖帆布
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14
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其它
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视氧化状况解决之
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制管油槽及附属设备之规划管理
油槽一般现况及可能发生问题之分析
一般制管厂之制管油槽观察如下：
1. 制程中回流之制管油没有经过滤，即回流至油槽。
2. 油槽沉淀之碳粉及污泥没有不定期（如：停机、更换模具….等因素时）利用空档，以人工方式将沉淀于油槽底部之碳粉、污泥清除。
3. 油槽内之浮油（视浮油多寡）刮除时间，亦与第二点相同。
4. 无论加工与否，24小时皆循环流动。
可能发生问题原因分析：
1. 油槽尽量装置过滤器，以保持干净之液体，避免因硬物黏附于模具而磨损，且避免杂物附着于钢管表面，而产生电流电极，降低防锈效果。
2. 油槽若置于室外应加盖，勿使酸性雨水流入以污染及影响油液之品质。
3. 可使用地下水（但需无废水污染现象），自来水、软水、纯水。若使用地下水时应须先作水质检验。
影响油品效能：油品浓度须时时控制于标准数值内（建议折射率3~4）。
造成假性浓度：因微细之碳粉或浮油微小油滴悬浮于制管油中，即影响折射计浓度之判断。
防锈性不稳定：悬浮于制管油之微细碳粉，经加工后，微细碳与粉随着制管油附着于钢管（冷、热轧钢管）表面，由于碳粉与钢管表面间之电子转移现象产生，即会造成钢管表面氧化（生锈），在电化学上称之流电腐蚀现象。
滋生细菌（腐败、发臭）：此项原因即为浮油及沉淀之碳粉、污泥所造成，因浮油大多来自机械设备用油之渗漏及使用乳化油做制管加工（乳化油本身会产生浮油）两方面所产生，又浮油本身主要成份为矿物性油脂，经长期与空气接触而氧化，又加上细菌之吞噬及排泄而发臭变质为其一；其二：因沉淀之碳粉及污泥长期污积于油槽底部而发臭，两者皆会影响制管油腐败与否之判定。
油槽管理方式及改善建议
油槽管理方式
A. 油槽浓度控管须时时注意调整，于代用浓度标准数值内，以确立钢管品质之稳定性及单位成本之控制。
B. 油槽内沉淀污积之碳粉及污泥，应视钢管生产量及种类变化做清除之工作，应由生产单位干部判定后，即予以清除之。
C. 油槽内浮油之判定以机械设备用油渗漏之多寡（与制管机新旧有关）及使用之制管油（乳化油、合成、半合成型制管油）两方面做判定，亦由生产单位干部律定刮除时间。
改善建議
油槽内加装分隔板，以过滤浮油及碳粉，使浮油及碳粉屯积于油槽固定地方，以便节省清除时间及人力。
结语
1. 油漕浮油刮除，及碳粉、污泥清除为油槽管理之基本原则。
2. 油槽分格板、碳粉沉淀槽之添置有其必要性。
3. 花费少量成本提高钢管品质之稳定性。
4. 因钢管品质稳定性高（防锈性），能使5~8月梅雨季节时客诉案件降低。
5. 经浓度控制、制程改善，油品使用寿命增长，减少购油成本（降低成本）。
制管用油成本效益分析
水性制管油的功能、品质、耐用度钢管覆油脱脂性、人体健康性、废液处理、管理操作性及成本等皆为使用者须加以详细考量评估之项目。以下分析比较溶水油（乳化油）及合成型水基复合制管油之优缺点，然后再分析评估比较两种油品之整体效益，藉此能提供使用者在选择使用者在选择使用制管油时，有新参考。
溶水油及合成型水基制管油之优缺点分析比较
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项目
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溶水油
（乳化油）
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复合制管油
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润滑性（同稀释液浓度）
※以模具耗损率及管面精度比较
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适中
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优越
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冷却性
※测试钢管表面温度比较
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良好
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优越
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防锈性
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不稳定
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优越
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腐败性
※细菌滋生及变质
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容易
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不容易
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脱脂性
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不稳定
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容易
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浮油率
※在无外来污染干扰下
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容易浮油
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无（若见油槽中有浮油层，则是为机械油流入）
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油胶生成
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经常
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无
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耐用度
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六个月
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二年以上
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水质适用性
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软水、纯水及逆渗透水
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地下水、自来水、
软水及纯水等
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钢管清净性
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差
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佳
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环境清境性
|
差
|
良好
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毒性
|
稍具
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无
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废液处理
|
费用较高
|
费用较低
|
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防锈油涂抹稳定性
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差
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优
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管理成本
|
高
|
低
|
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耗油量
※附着于工件携出量
|
高
※黏度高，附着携出量大
※易浮油，造成耗油量大
|
低
※黏度低，附着携出量小
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(责任编辑：wsgood)
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