- 导语
在现代机械设备维修管理体制中,状态监测技术是实现现代预防维修的重要手段,而油液监测技术更成为一种重要而有用的手段。油液监测是指收集润滑油,对润滑油的性质及润滑油中的微粒进行定性和定量分析,以判断机械工作是否正常,进行故障诊断和预报的方法。它是近十几年迅速发展起来的用于机械设备状态监测的新技术,尤其在发动机、齿轮传动、轴承系统、液压系统等方面,该技术取得了显著的效益,获得了广泛的应用。
- 相关知识
近年来,越来越多的企业从实践中认识到油液监测的重要性,应用油液检测技术能延长机械检验间隔期,减少不必要的检修工作,节省检验与维修费,减少油液消耗量,并能及时发现潜在的故障,防止或避免在不适当的时间、地点发生不适当的事故。目前,在工业发达的国家中,油液分析技术正在或已经成为机械设备状态监测及故障诊断的不可缺少的方法之一,占有重要的地位。那么,开展油液监测工作的意义在于:
●可以实现定期维修方式到视情维修方式的转变;
●可以实现按质换油,避免滑油的浪费和设备润滑故障;
●可以达到对机械工况监测的目的,早期发现故障,确保营运的安全性;
●减少不必要的维修,节约维修费用,确保机械安全营运,为企业带来巨大经济效益。
油液监测的基本原则及程序(1)基本原则
预防性原则:即通过润滑油的监控预测相关设备的故障,从而实现重大设备的预防性维修的转变。
有效性原则;即采用行之有效的润滑油检测技术,针对不同的机械设备采用不同的检测分析手段,从而对所要监控的设备实行有效的检测。
综合性原则;即润滑油检测手段的互补,分析方法的交叉,数据与检验的结合,以及信息的融合等,从而实现对监控设备的正确诊断与趋势预测。
(2)基本程序
采样:油样应在机械工作状态下由专人按规定要求进行采集,并填写采样记录表,并应按规定时间取样。
分析:分析机构在接收油样后,根据具体要求对油样进行分析。
分析报告:在分析报告中,应对分析结果进行判断,说明,具体包括油质情况、磨损形式及磨损程度等。从而为机械设备开展有针对性的维护保养与修理工作。
影响油样正确采集的几种因素(1)油液过滤器的滤清作用;
(2)颗粒在油液中的沉降作用;
(3)颗粒在固体表面的粘附效应;
(4)颗粒反复通过机器运动表面时进一步破碎细化;
(5)颗粒的氧化效应;
(6)颗粒的化学腐蚀;
(7)油液的耗损。
- 油液监测方法
油液监测方法包括油质分析和油中的微粒分析两方面。
(1)常规理化性能分析
润滑油常规理化性能分析是根据润滑剂本身性能的变化,来判断机械的磨损状态,可以防止因润滑不良而导致的故障。
实践证明,润滑剂的性能与机械设备的磨损状态、设备的使用寿命有着密切的关系,通过对润滑剂进行理化性能指标的监测,可以达到对机械的磨损状态进行间接监测的目的,可以防止因润滑材料的衰败而导致的机械故障与零件失效。
润滑油的理化性能指标主要有:
粘度:润滑油的主要性能指标,对润滑状态影响最大,是决定机械工作状态的重要指标,也是判断所用滑油正确与否的重要特征参数。一般为必检指标,可以采用运动粘度测定器进行测定。
水份:会造成油的乳化,使粘度升高,使润滑性能变差:此外还会加速设备的腐蚀。水份可以采用水份测定器进行测定。
总碱值(TBN):该指标表示滑油中碱的总量,由于船用燃油的质量较差,必须保证滑油具有一定的碱值,防止酸腐蚀的发生。
机械杂质:润滑油中的各种沉淀物,如砂土、磨粒等,反映油品的纯洁性,当机械杂质的含量较高时会加速机械的磨损。机械杂质可以采用机械杂质测定器进行测定。
其它:润滑油的其它性能指标,如凝点、灰分、残炭、闪点、油性等。
在开展润滑油常规理化性能监测时可选择其中几个指标进行监测,既可实现按质换油,也可对设备磨损状态进行监测。
(2)光谱分析
润滑油的光谱分析是指利用光谱分析的方法,鉴别润滑油中磨粒的成分和数量,据此预测被监测对象的磨损状态的方法。
润滑油的光谱分析主要有发射光谱分析和原子吸收光谱分析。
目前先进的油料发射光谱仪操作简便,分析速度快(30秒内便可测定一个油样中20多种元素的含量)、精度高,分析容量大,适用大规模含有多种材质摩擦副(如柴油机)的设备群体的监测。
油液光谱分析的目的是根据润滑油中的磨粒所含元素的种类、含量以及变化趋势,来识别机械磨损状态。
(3)铁谱分析
铁谱技术产生于70年代,是目前广泛使用的油液监测技术。铁谱技术是利用高梯度、强磁场,将润滑剂中所包含的磨粒按其粒度大小有序地沉积下来,然后借助于其它各种分析方法对磨粒进行定性和定量分析的技术。
测定的内容包括:
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- 油液监测应用实例
1、油液粘度监测
某钢厂齿轮系统使用油品为 BP460 ,定期作油品状态监测。从 2004 年 9 月开始,粘度 @ 40 ℃ 一直保持在 400 ~ 420cST 之间,上下浮动不到平均值的 5% ,可以说十分稳定。系统运转情况也很好,磨损量也稳定在一个较低的水平中。在 2005 年 7 月的监测结果显示粘度 @ 40 ℃ 出现了突变,急降至 320cST ,在接下来的一个月里,该油的粘度继续下降,降至了 250 cST ,这时候,磨损量也开始呈现出了上升的趋势。钢厂对系统进行检查后,发现了系统存在液压油泄漏,污染到齿轮油。由于及时发现问题,采取了针对措施,更换了新油,系统重新回复正常,磨损量也没有继续增加,避免了更严重事故的发生。
2、铁谱分析
中交某公司一条挖泥船采用两台主机作业,主机功率500KW,使用昆仑DCC 4008机油,经对该船2#主机进行例行取样监测发现:该主机润滑油所测理化指标正常,黏度、总碱值变化平稳,不溶物含量很低。但根据历史监测趋势发现,磨损金属元素Fe、Cu含量有明显增高,如图2所示,铁谱定量分析发现柴油机铁磁性颗粒的磨损量在不断增高,如图3,所示,铁谱定性分析在油中发现了少量的钢、铸铁及个别的铜合金异常磨损金属颗粒,如图4、5所示,表明该机磨损可能存在异常磨损。根据诊断报告,公司对该柴油机进行了相关的维护处理,更换了三滤、机油。在随后的监测表明,该柴油机的磨损量大大降低,回到正常水平,没有再继续增高,运行状况良好,避免了主机重大磨损事故发生。
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3、新油加入到旧油中污染
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4、粉尘颗粒监测
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- 检测标准
GB/T 1995-1998 石油产品粘度指数计数法
本标准规定了由40℃和100℃运动粘度计算润滑油及有关物质粘度指数的方法。
GB/T 17476-1998 使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法(电感耦合等离子体发射光谱法)
本标准规定了用电感耦合等离子体发射光谱法测定使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物,以及基础油或再生基础油中各种选择金属元素含量。所测定的元素包括铝、硼、钡、钙、铜、铁、镁、锰、钼、镍、磷、钾、钠、硅、锡、银、硫、钛、钒和锌共22种元素。
GB/T 8926-2012 在用的润滑油不溶物测定法
本标准规定了测定在用的润滑油中正戊烷不溶物和甲苯不溶物的两种方法。
SH/T 0703-2001 润滑油在高温高剪切速率条件下表观粘度测定法(多重毛细管粘度计法)
本标准规定了在150℃、管壁表现剪切速率为1.4x106s-1的条件下,采用具有测压、测温和计时装置的多重毛细管粘度计测定发动机油高温高剪切(HTHS)表观粘度的方法。
SH/T 0257-92 润滑油水分定性试验法
本标准规定了定性地试验润滑油中水分的方法。本标准适用于润滑油。
GB 511-88 石油产品和添加剂机械杂质测定法(重量法)
本标准规定了用重量法测定机械杂质的方法。本标准适用于石油产品和添加剂。
GB/T 6040-1985 红外光谱分析方法通则
本标准规定了用红外光谱仪吸收光谱法定性或定量分析有机物及无机物的通用规则。
- 检测机构