斯派超便携式油液分析仪器在美国海军补给舰上的应用

沃森（Waston）号补给船是美国海军的一艘大型中速滚装船，具有非常强大的海上补给能力。多年以来，沃森（Waston）号一直采用油液现场监测技术，对其关键重型设备的运行状态及其故障隐患进行定期监测，避免意外故障。受控的典型设备包括：发动机、发电机和起重机等。油液现场监测技术的应用，不仅提高了沃森号的可靠性，节省了大量的维护费用和换油费用，而且检测精度也远高于传统的油液监测工具。

几年前，沃森号开始采用手持式润滑油状态监测仪，不久之后又采用了便携式粘度计。“便携式仪器帮助我们在更短的时间内完成了更多的工作，同时，与传统的测试仪器相比，检测结果更加准确和可靠。”沃森号上的首席工程师Maus如此评价。“当我便携式仪器给其他战舰的工程人员介绍时，他们都会问：我们什么时候才能有？”

沃森（Waston）号主要用于军事运输

美国海上补给司令部(Military Sealift Command)管理着大约110艘非战斗、民用船只，用以补充海军舰艇，运送海上作战物资。沃森号可以运送各种军事装备，以支持陆军和海军陆战队的行动。

沃森（Waston）号曾参加过伊拉克独立战争以 及2011年9月恐怖袭击之后的阿富汗战争，是战争过程中的主要运输工具。沃森（Waston）号长约300米， 宽约30米，满载时排水量 62644吨，航海速度24节。它的货物承载能力高达380000平方英尺,相当于八个足球场。沃森号配备两台涡轮发动机,每一个发动机输出32000制动马力(bhp)以95 rpm全速驱动两个24英尺的螺旋桨。船上装配了12500千瓦的柴 油发电机，并且配有大量的液压 驱动起重机，舱门和坡道。

油液分析是舰船状态监测的重要手段

“我们的工程部门有11个人，这 对一艘300米长的大船来说并不多” Maus说。“我们负责着价值数百万美元的重要国防设备。和所有美国主要的海军舰艇一样，油液分析在舰艇上起着非常重要的作用，可有效监测舰艇的运行状态和识别潜在故障隐患，”通过油液分析获取的信息可以协助维护管理人员制定合理的维护、维修周期。

采用便携式油液状态监测设备之前，沃森（Watson）号上的工程师需要对每个关键润滑设备进行油液取样，并带回船载实验室进行检测分析。实验室中测试试剂和仪器对周围环境要求非常苛刻，而且往往使用的这些溶剂、 试剂是有毒物质。除了对人体造成危害之外，这些有害物质的存储和运输也会造成额外开支。

对于之前的检测手段来说，取样过程需要花费5分钟，带回船上的实验室需要花费5分钟，每个油样需要完成5项测试，每项测试需要5分钟，那么总共就是35分钟。因为该检测过程对试剂、溶剂、油样的混合比要求比较高， 检测结果中包含很大一部分人为 误差和随机误差，因此Maus很担心测试参数的精确性和可信度。 同时他也很担心这些化学试剂带来的危害。

后来沃森（Waston）号补给舰成功找到了更加可靠地解决方案，那就是斯派超公司的FluidScan® 1000便携式油液状态监测仪和MiniVisc3000便携式运动粘度计。FluidScan® 1000测试87个油样（共174个测试参数）只用了之前测试系统进行138项测试获取138个参数所耗费的时间2/3。尽管测试速度快， 但是沃森（Waston）号的工程师还是想确定这种新测试工具的准确度和可靠度。

通过对比测试验证便携式仪器性能

沃森（Waston）号将便携式油液状态监测仪与传统测试套件按照实验室标准进行了详细对比。为了验证便携式仪器的性能，沃森（Waston）号的工程师被要求进行三次测试来检测同样的参数，分别用传统测试套件、便携式油液监测仪和岸上实验室进行检测。

FluidScan® 1000是一款坚固 耐用的、便携式油液状态监测仪，通过实时测定油液关键参数来判定油液的污染、老化和交叉污染情况。FluidScan® 1000可以直接对润滑油定量测定的关键参数包括：总酸值、总碱值、氧化度、硝化度、硫化度、添加剂损耗、未知油液（油液匹配与识别）、水分、冷却液 污染、甘油含量和脂肪酸甲酯含量等。

MiniVisc3 000是一款便携式运动粘度计，可进行直接运动粘度检测，随时随地监测关键设备运行的健康状况。 它采用电池供电，触摸式操作面板，简单易用。无需溶剂、 无需密度检查和温度计，在恒定温度下进行粘度检测，且可保证检测过程的连续性和结果的准确性。

便携式油液分析仪大大缩短了检测时间

“最先引起我们注意的是斯派超油液监测仪器操作的简便性”Maus说，“这台仪器非常轻，而且不用任何试剂，也没有其他额外步骤，我们可以将它带到任何受控设备旁边工作”。另外他提到了这种仪器可以节省测试所用油液，而且不会因测试产生有害物质。“FluidScan 1000可以在5分钟内测出油样所有的关键参数， 而传统的测试套件在相同的时间内只能测得一个参数”Maus说。 经过他的计算，从发动机中取出油样需要大概5分钟，在仪器中测试油样的关键参数需要5分钟，另外测定油样的粘度也需要5分钟，总共加起来大约15分钟左右。使用FluidScan 1000，只需不到一半的时间。”

“当我们停靠在港口，不用操作很多设备时，我们平均每周可以节省10个小时的时间”Maus说，“当我们远航时， 每周大约可以节省15个小时的时间”。由于负责油液分析的工程师同时还有很多其他的任务，所以节约的时间可以让工作更为轻松，同时也使得工程师有更多的时间进行对舰艇的维护和维修。

便携式仪器的检测结果更加准确可靠

性能评估的一个关键部分是将便携式仪器的准确性与传统测试套件进行比较。测试由独立的第三方实验室执行，测试结果表明，便携式仪器所有的测试参数都是准确的。而测试套件的准确性从好到坏各部相同，结果取决于具体的测试项目和测试人员的细心程度。

例如，使用测试套件检测TBN。TBN检测在柴油机上，用来测量用来中和燃烧副产物中酸的添加剂含量。测试套件以原始TBN为起始值，要求记录油的原始TBN。船舶工程师会根据润滑油制造商提供的规格输入该值;然而，这些规格的准确性深受质疑。而FluidScan1000则可以在不依赖制造商规格的情况下准确测量TBN。这款便携式仪器还可以提供许多其它的测量，不需要额外的成本或时间。

针对大型船用发动机而言，发动机油的总碱值（TBN）一直是油液监测工作中最主要的监测对象。传统的是化学法可以测定润滑油的总碱值，但是首先需要输入油制造商提供的原始油液总碱 值才能测试出发动机内油液精确的总碱值。 而FluidScan® 1000不需要制造商提供的数据 就可以测出精确的测量结果，该便携式油液监测仪同时也可以测出其他参数，无需额外的开支和时间。

Maus提到的便携式检测仪器的另一大优点是：高精度测量增强了测试数据的可信度并使得故障预判成为可能。“便携式仪器的准确的测量结果让我们对设备的故 障预判更有信心。我们可以凭借这些数据追踪故障所在，并有充足的时间来完成维护、检修工作。同时，如果测试结果显示油液状态良好，我们可以延长油液的使用周期，可以节省开支和时间”。除了这些优点之外，这款便携式仪器与之前的测试套件相比要便宜很多，因为测试套件需要化学试剂和定期的校准。

“在产品试用期快结束的时候， 我们都觉着已经离不开这款斯派超仪器了”Maus说，“海军已经同意在对仪器性能进行评估的同时，我们可以在沃森号上继续使用斯派超仪器。我们希望他们把所有舰队都换成这种便携式仪器。 更高的精确度和更多的测试数据，可以让我们胜任更高的任务准备、降低维护费用、同时节省的时间可以用来执行更多其他的任务。我们未来的目标是将新仪器测得的结果与集成到船舶计算机维护程序中，让岸上工作人员可以在24小时之内获得油样测试结果。 

本文摘自2013年4月出版的《Lubes 'N' Greases》杂志上的一篇文章