油液监测技术发展新动向.doc

油液监测技术发展新动向油液监测最初是为设备状态监测服务的，但随着油液监测工作的不断深入，人们对油液监测工作有了更高的要求。润滑油的使用者想通过油液监测确定润滑油的使用寿命，即制定换油指标，以便更好的满足设备安稳长满优的运行。润滑油的生产者想通过油品检测了解润滑油在设备运行工程中的使用性能，从而改进润滑油的性能和质量，达到润滑油产品升级换代或开发新型润滑油产品的目的。对油液分析工作者而言，在用油中蕴含了大量的信息，如果利用现代化分析检测手段，对润滑油中的化学组分尤其是功能添加剂进行跟踪监测，就可以了解润滑油中化学组分的降解及添加剂的耗解情况，从而判断添加剂的稳定性以及耗解产物对润滑油性能的影响，并将选择理想的添加剂，也使添加剂合成人员对添加剂的化学结构进行分子设计，从而提高添加剂的化学稳定性并进一步改进其性能，进而使润滑油生产商的产品不断升级和更新换代，以便使其更好的满足设备的需求。铁谱分析的优缺点有哪些？铁谱分析的优点：(1)具有较宽的磨粒尺寸检测范围，能够有效检测几微米到几百微米的磨粒尺寸和数量变化。这一尺寸范围正是大多数设备的摩擦副在发生异常磨损时所产生的磨粒尺寸范围。(2)能够同时进行定性检测(如几何形态和颗粒材料)和定量分析(如颗粒总量和尺寸分布)。(3)对于切削磨损、接触疲劳磨损、粘着滑动磨损等的检测很有效。(4)特别适合磨损机理的研究。根据多年来的使用经验，普遍认为铁谱技术的确有不可替代的功能，但也有很多不足之处：(1)非金属颗粒和非磁性颗粒在 基片上的沉积是随机的，而且在大多数情况下是捕捉不到的(捕捉率只有15%)。但是上述两种颗粒同样有助于判明整个磨损的进展过程。由于铁铺仪难以甚至不能获得有代表性的非金属和非磁性颗粒，故而有损对全局判断的能力。(2)识别材料的能力有限。虽然现已开发了多种识别不同材料的方法(例如加热法、偏振光发等)，但仍不足以准确的判明颗粒的材料。(3)分心时间过长。为了使基片的光密度读书处在线性范围内，常常需要进行必要的稀释，而稀释的配比又需要不断的摸索。研究证明，由于稀释而产生的误差可以高达30%。制备基片要非常小心谨慎，分析基片时，放大倍数的调整、形态特征的识别等都是很费时间的。(4)分析费用过高。材料、制备、分析等费用比较高，一般比光谱分析成本高出几倍甚至十几倍。(5)需要严格培训。工作人员需要长期培训才能够获得足够的经验，才能熟练地使用铁谱分析仪、光密度计、双色显微镜，普片分析更需要广泛的知识和经验。(6)精度较差。直读铁谱对同一油样测试的重复性误差一般都高于10%，而再现性误差甚至高于40%。(7)设备无法标定。没有相应的标准样品来标定。影响运行中变压器油性能的因素有哪些？变压器的设计、新油的质量、变压器的运行工况等多种因素都可能影响运行中变压器油的性能。(1)变压器的设计对运行中变压器油性能的影响：变压器线圈匝间距离及高、低压线圈间的距离的大小关系到变压器电厂强度，而电场强度的高低影响变压器油的氧化安定性;变压器身的大小影响变压器的装油量;冷却方式的设计直接关系到变压器油的运行温度和循环速度，从而影响变压器的氧化安定性和电气性能。(2)新油的质量：推荐使用高品质的变压器可以保证较长的使用寿命，建议向油品供应商索要产品合格证，并进行采样以验证所购油品的典型质量数据，同时保留这些初始数据以便于运行期间采样的数据进行比对，这对于判断油品的变化趋势非常重要。当心购进的变压器油需要与原有不用的油品混合使用时，应严格按GB/T14542运行中变压器油维护管理导则要求进行混油试验，混油试验通过后方可使用。(3)变压器运行工况对运行中变压器油性能的影响：影响运行中变压器油性能最重要的因素是变压器的运行工况。变压器的运行温度过高、局部高温过热、局部放电和漏气等均会加速变压器的热氧化反应，从而进一步影响变压器油的电器性能。如何预防液压系统的污染？为了预防液压系统的污染，避免造成故障损失，应当加强油液的污染控制。在生产、装配、安装、维护、维修的各个过程中应格外小心，避免任何污染物进入设备中。无论何时，启动前均应先冲洗设备。在启动之前，油品的污染度应在警戒线下12级。若未进行冲洗，在启动或维修后应立即进行油品检测，确认其污染度。一些由小颗粒组成的固体颗粒污染物可以通过轴承密封、通风口或补加新油时进入系统。为避免干净的系统受到污染，应对补加的新油进行预过滤。冷却液的泄露、湿气、水蒸气冷气、混入其他不当的润滑油等均会造成油品的污染。燃油稀释产生的原因有哪些？燃油稀释产生的原因多半为内燃机经常启动、过多的怠速运行和低温工作、燃烧不完全和燃油系统泄露。油品检测研究指出，稀释的燃油约为燃油总耗得0.36%，其危害性是：(1)低温条件下运转时会形成蜡质，启动时会形成油压降低乃至贫油;(2)燃油中不饱和芳烃是一种氧化剂，它会造成碱值迅速降低，使油变稠，油流受阻形成贫油;(3)降低粘度，使油膜变薄，活塞环、缸套、轴承磨损加剧;(4)泄露的燃油会冲刷缸壁上的润滑油，加速活塞环，缸套的磨损，进而引起窜气、油耗增加，降低添加剂的效能;(5)在生物燃料柴油机所引起的问题更为严重，如降低氧化稳定性，加剧滤网堵塞，形成沉渣等。在油品检测中如何对水分进行测定？润滑油中的水分呈游离水、乳化水和溶解水三种状态。水的存在对润滑油的质量和使用性能来说是致命的。当温度降低时，它会导致润滑油的流动性能和粘温性能变差，并会堵塞油路和滤清器;当温度升高时，水会汽化而导致油路产生气阻，同时还会使油品乳化，进而降低油品的粘度，甚至破坏油膜，是润滑效果降低。在油品检测中水分的测定一般分为常量水分测定方法和微量水分测定方法，常量水分测定方法又分为蒸馏法和离心法，微量水分测定法可分为电量法和容量法。GB/T260是蒸馏法(对应ASTMD95)，适用于测定水含量大于0.03的润滑油样品，非常适合在用油监测。离心法测定润滑油水含量的标准有ASTM D96，但现在已经很少使用了。容量法测定水含量的标准时GB/T11133(对应ASTM D1744),电量法测定水含量的标准SH/T0207(对应ASTM D1533)和ASTM D6304.微量水对某些新润滑油如变压器油非常重要。另外，还有一种简单易行的定性测定水含量的方法，俗称水炸法，就是将在用油滴在一块加热的铁板上，如果有爆裂声，则证明有水存在，即可用常量水的方法进行测定，如果没有爆裂声，则可测定微量水。在油品检测中如何进行燃油稀释分析？对内燃机油而言，燃油稀释是导致内燃机润滑不良、功能失效甚至发生事故的重要原因。燃油进入润滑油首先导致润滑油粘度下降，从而削弱了润滑油的载荷性能;燃油中的不饱和烃还会加剧润滑油的氧化，增加油泥等沉积物，严重时还会导致发动机爆炸事故。所以，在用内燃机油的燃油稀释监测是非常重要的检测指标。燃油稀释的检测只要有闪点法、粘度法、红外光谱法和气相色谱法。闪点法和粘度法都是间接测定法，不能直接反映燃油的稀释情况，红外光谱法也可用于测定燃油稀释，但它无法解决准确定量的问题，所以，用气相色谱法准确测定燃油稀释是目前这一领域最有效的方法。在油品检测中，柴油机油中柴油燃料稀释测定ASTM D3524方法就是利用气相色谱来测定在用柴油机油中的柴油燃料的浓度。该方法是将一定量的正十烷和在用内燃机油的混合物注入色谱柱，根据馏分的沸点范围进行分离并测定稀释柴油的含量。需要注意的是，柴油燃料的沸点和柴油机油中轻组分的沸点有重合的部分。因此，对所有的柴油机油发动机来说，为得到更好的结果，需要对测定结果进行校正。该方法的重复性不大于0.3%(质量分数)，再现性不大于1.6%(质量分数)。汽油机油中汽油燃料稀释测定：ASTM D3525方法就是利用气象色谱来测定在用汽油机油中的汽油燃料的浓度。该方法以正十四烷为内标，采用程序升温方式，以FID为检测器测定低于十四烷沸点一下的馏分，并作为稀释汽油含量而报告。该方法的重复性为0.28%(质量分数)，再现性为1.64%(质量分数)。还有一种用蒸馏的方法测定内燃机油中的燃油稀释，该方法为ASTM D322.润滑油分析仪的使用目的及操作原理润滑油分析仪器是专门用来分析各种润滑油品质的仪器设备。润滑油分析仪在工业生产领域有着广泛的应用，在润滑油使用了较长时间或使用新的润滑油以后，都应采用润滑油分析仪来分析油品，帮助操作人员了解润滑油的品质成分，以决定润滑油的应用启用或更换等问题。润滑油分析仪的使用目的润滑油分析仪对润滑油的分析结果，能够反映出机械运转与润滑系统的现时状况。润滑油分析仪的使用目的，是在润滑油的使用过程中，以科学的方法确定润滑油的使用寿命、润滑油的润滑效果，及机械内部是否存在异常磨损、是否有异物侵入和轴封系统是否正常等问题。润滑油分析仪的结构部件润滑油分析仪是组合了多种传感器的复杂设备。润滑油分析仪设有专门的截留装置，包括磁铁性纤维和过滤器，这些设备会截留润滑油中的颗粒性杂质，为探测元件的分析提供基础。润滑油分析仪内部的探测元件有压力传感器、温度传感器、磁通量传感器等。润滑油分析仪的操作原理润滑油分析仪在润滑油进入后，会以铁磁纤维吸附润滑油中的铁粒子，而过滤器负责回收润滑油中非铁性的其他杂质粒子。润滑油分析仪中的各项探测装置，会对润滑油的粘度及其他品质进行探测。润滑油分析仪所截留的各种粒子还可取出后做进一步的化验分析。设备润滑的四大缺陷有哪些？润滑在设备运行过程中起到降低摩擦力、降低温升、减少磨损、防止生锈的作用，是设备运行过程中不可缺少的必要条件。在设备运行中所出现的各种润滑缺陷，都不能忽视，必须十分重视。出现问题，立即解决，才能保证设备的良好运转。在生产过程中，设备润滑缺陷出现的原因各不相同。具体可分为以下几种原因：1、设备密封件的失效而引起的缺陷属切削机床旋转件之间方式的密封主要是油封，由于油封的失效，使得密封面上有间隙和密封面两侧有压力差，造成设备泄漏情况的产生。例如某公司CW6163型普通车床的I轴及III轴前端的普通型油封(骨架式)的固紧弹簧脱落和外圆磨床砂轮主轴前端的回转轴密封圈破损，均产生设备渗漏问题。2、设备连接件的松动而引起的缺陷由于设备润滑油管的管接头松动，产生设备渗漏问题，例如某公司CA6140型普通车床油泵进油管与出油管的管接头，由于螺母的松动而产生漏油现象。3、润滑剂的失效而引起的缺陷设备的润滑剂都有固定的使用周期，例如普通车床油箱和溜板箱的润滑油在两班制的车间约5060d更换一次。润滑油在设备中随着设备的不停运转，而在设备的每一部位循环流动，在流动的过程中可以把设备各部件磨损下来的金属磨粒带回储油池。经储油池沉淀以后的润滑油继续在设备中流动，当润滑油由于使用时间长，润滑油中的金属磨粒太多、太大或被污染混进其它杂质，在油液流动中就会产生胶质和沥青，影响油品的流动性。如：CW6163型普通车床III轴前端有漏油现象。经检查，油封完好无损，原因是润滑油的使用时间超过换油周期，导致回油孔被杂质堵塞而产生漏油现象。CA6140普通车床在状态监测中进行油液分析时，介电常数超标，润滑油的油液粘度发生变化，主要原因是油中流入冷却液，形成油包水的乳化液，增加了运动阻力，产生了润滑油的失效。4、润滑装置的失效而引起的缺陷金属切削机床的润滑装置以油泵为主要部件，构成整套润滑装置。润滑油经油泵流向各个润滑点。只有在润滑系统处于良好的运行前提下，设备才能正常运转，进行日常的生产加工任务。油泵的损坏，就意味着设备必须停机检修，这必定给生产带来一定的影响。例如：某公司一台CA6140型普通车床启动后，发现床头箱油窗无供油显示，进给箱上贮油槽油管无供油现象。经过检查，设备R12-1型润滑叶片泵内弹簧磨损失效，导致叶片泵无法向各个润滑点输送润滑油，致使设备处于不完好状态，检修后设备运行良好。而我公司B6090牛头刨床由于未能及时发现R13-1型柱塞式油泵柱塞磨损的故障，从而造成设备导轨发生研磨的事故，给设备及生产造成不必要的损失。油品分析的测定内容和优点油品分析是指对润滑油及其他用于机械设备的油品进行的分析。油品分析的目的是了解油液本身的状态，并从中分析机械设备的运行状况，对机械设备的故障进行检测、定位和预报，以指导机械设备的维修和保养。油品分析的测定内容油品分析是一个相对宽泛的概念，它包含了多项检测内容。油品分析的内容首先可以分为对物理特性的分析、对化学特性的分析、对污染物的分析和对机械工作状态的分析几种，而这些分析内容项目下，又可以分为几个小类。油品分析的物理特性内容有粘度、闪度、密度和介电常数等;油液分析的化学特性内容有氧化、硝化、总酸、总碱等;油液分析的污染物内容包括金属和非金属颗粒、水、燃油、空气及其他气体等;油液分析的极其工作状态内容包括温度、压力、流速等。油品分析的测定重点油液分析的各项内容中，污染度及理化性能的分析相对较为常见，一般所说的油液分析都包含了这些内容。油液分析中最重要的分析内容则是对金属颗粒的分析，它的分析结果可以检测、定位和预报机械设备的浸油部件故障。油品分析的作用优点油品分析的过程不涉及机械设备的拆卸和分解，因此通过油品分析的手段来获取机械设备运行信息，可以大量减少人力、物力及时间的消耗，同时油品分析也能避免对机械设备的破坏，提高设备的完好率。油品检测如何取样？在油品检测中如何取样?在系统运行时取样，让润滑油循环一段时间;在补充润滑油之前进行取样;对取样管线进行放油冲洗后才能取样;对监测的设备定期取样，比如每工作500小时;采用合适的取样工具：取样阀：通常大型的固定设备如透平和液压系统设有取样油阀，它具有氯丁橡胶O型圈，可避免直接的金属之间接触而污染油样。使用取样阀时，应先行放油冲洗管线。固定设备在合适的位置均设有取样阀;采用合适的取样工具：取样泵：小型、便于使用、手动的泵，用于从油标孔、 差动器及其它难以取样的位置取样。要标明所有与油样有关的信息，包括：油样的正确名称，取样日期，用户名称，油样来源：发动机/齿轮箱/液压站/中央循环系统等，车辆或设备类型和型号，工作类型：长距离/启动停止/连续/高温/硫含量高低等，油品已使用时间(公里数、小时数或年月)，机油滤清器更换期(正常/异常)，空气滤清器更换期(正常/异常)其它信息：系统总油量，设备故障情况说明，其它有关情况，取足够容量的油样，推荐取样量为500至1000毫升，采用专用的干净、不含水分的标准取样瓶。掌握以上如何取样的相关信息详细对油品检测数据会更加精准!油品检测技术发展历程油品检测技术作为一种有效的工况监测和故障诊断的方法，不能简单认为是润滑油分析和磨粒分析的统称，从系统工程的观点看，油品检测技术是针对机器的摩擦学系统产生的摩擦学故障，从润滑剂(或工作介质)这一载体实施诊断的方法与技术系统。油品检测技术包括润滑油分析和磨粒分析两方面。润滑油分析主要分析油品的理化指标或受污染的程度，对摩擦学系统中的润滑剂的状况做出描述。磨粒分析主要对润滑系统中的摩擦副的磨损状态。“油液”两字体现的是从在用润滑剂这一信息载体着手，“监测”两字既包括对润滑剂的性能进行检测与分析，又包含对润滑剂携带的磨粒(或污染物颗粒、腐蚀产物等)进行检测与识别。1987年美国国防部委托陆军油液分析中学(AOAP)对铁谱技术能否作为一种油品检测的辅助手段进行评估并得到肯定的结果以后，油品检测技术的手段开始多样化，监测对象也开始扩大。实践表明：油品检测技术特别对航空发动机、内燃机、液压系统和带密封润滑系统的设备等有不可替代的其他方面。目前，以磨粒分析为主的油品检测方法已经扩大到油液污染的其他方面，在水污染的监测方面也取得很大进步，并提出了油液三维监测的新概念，即机械状态监测据Shell公司最新的报告数据表明：柴油机约35%的运行故障和38.5%的齿轮失效是由于磨损引起的，几乎40%的滚动轴承失效时由于润滑不当产生。微粒减少机械设备中摩擦副作相对运动时引起的磨损，通常是向运动表面之间加入润滑剂(油)。由于设备润滑状态与设备磨损状态的关系最为密切，因此对在用润滑油所包含的摩擦学系统的信息，即对摩擦副表面的材料的摩擦副状态以及润滑介质的性能进行监测分析显得尤为重要。油品检测技术通过监测润滑介质及摩擦副的状态，获得润滑介质和磨损产物(磨粒)所反映的磨损信息特征，以有效地评价机械的磨损状态。润滑油是机械设备的“血液”，它在机械设备中起着密封、润滑、减磨、冷却、清洗、减振和防腐等重要作用，但它本身也“藏污纳垢”。这些污染物包括有：零部件的磨损颗粒、腐蚀产物，还有润滑油和添加剂在一定程度上无一不与机械设备及润滑油的使用状态相关联，同时作为一种载体，在用润滑油中蕴藏着丰富的来自机器的运动副表面的摩擦学状态的信息。对其性能及所携带的磨损产物的分析，可有效地评价机械的磨损状态。油品检测(OIL MONITORING)技术通过采集设备的润滑油或工作介质的样品，利用光、电、磁学等手段，分析样品的理化指标和携带的设备摩擦副的磨损和污染物颗粒，获得机器的润滑和磨损状态的信息，定性和定量地描述设备的磨损状态(包括部位、形式、程度)，找出诱发因素，评价机器的工况和预测其故障，并确定故障原因、类型的技术。油品检测技术主要包括润滑剂分析技术和磨损微粒分析技术。前者通过监测油品的物理和化学性能指标的变化程度来检测机械设备的润滑状态和识别机器因润滑不良引起的故障;后者通过对油中携带的磨损微粒的尺寸、形貌、成分和浓度等指标来实现机器摩擦学状态的有效监