油液分析及设备状态监测

1、油液分析及设备状态监测2008-7-29 11:03:11 摘要 为保证设备的良好运转状态,不仅要对润滑油质进行监测,而且要对润滑油中微粒进行分析,即对悬浮在润滑油中的各磨损元素的种类及浓度进行分析,以此判断设备中各摩擦部件的磨损情况,实现设备状态监测。 前言从目前一些主要的燃气轮机制造厂家的用油要求来看,燃气轮机用润滑油与汽轮机用防锈抗氧化润滑油基本一致。所以电厂中对润滑油的监督一般按照汽轮机油的检测项目和检测周期进行监测,也就是主要对油质的理化性能进行检测。但实际上除了对油质进行分析外,通过对油中微粒进行分析可以获得更多有关设备运行状态的有用信息。本文介绍某燃机电厂润滑油监督的几

2、个实例,从中可以看出油液分析对设备状态监测是非常必要的。一。油液分析简介油液分析主要包括油质分析和油中微粒分析两方面。1 分析油质分析主要是监测在设备运转中润滑油品质的变化趋势。一般主要监测粘度、总酸值或总碱值、破乳化时间、闪点、水溶性酸碱、水分、机械杂质等。另外可利用红外光谱分析技术监测润滑油衰化变质情况,通过对新油与运行油的红外光谱图差别比较来测定油液的污染及化学变化。通过光谱分析可以分析润滑油中添加剂成份及含量。2 油中微粒分析油中微粒分析技术包括颗粒计数、光谱分析、铁谱分析、磨屑分析和磁性柱塞等,我厂主要采用前三种技术对油中微粒进行分析。一般油液经过颗粒计数分析之后,根据分析出颗粒大小

3、与分布的数据再选择采用光谱分析技术还是铁谱分析技术,进一步对油中微粒元素进行定量分析。运行中的润滑油或液压油中微粒的主要来源是磨损和污染,通过对油中微粒分析可以得到如下信息: (1) 磨损微粒总量:可以判断磨损处于什么阶段;(2) 微粒尺寸分布:可以判断磨损的严重程度;(3) 化学成分:可以判断磨损部件、故障的位置;(4) 微粒形态:可以判断磨损类型,是疲劳磨损或粘着磨损等。二 设备状态监测设备的维修方式一般有故障后维修,预防性维修(定期维修)和预知性维修(视情维修)。故障后维修是设备一直用到失效才去修理,它具有非计划性、备件库存量大、不能有效安排人力和物力等特点;预防性维修(定期维修)是以时

4、间作为维修期限,计划性较强,组织管理工作较简单,但容易出现该修理时未及时修理,使设备严重失效,不需修理时修了,造成人力物力的浪费和设备运转寿命缩短。只有预知性维修(视情维修)是根据设备的实际技术状态确定维修期限,根据不断定量分析和监测的某些参数和状态数据及其变量来决定维修时间和项目,藉以充分发挥设备能力,提高维修效率,减少维修费用。有效的预知性维修要充分利用各种监测技术,其中油液分析技术是主要的监测技术之一。三、 光谱分析的应用利用光谱分析技术分析润滑油中添加剂成份和含量,进行新油验收。目前国内润滑油市场品牌众多,价格不一,一些不法分子制造假油以谋取暴利。利用光谱分析技术,可以识别某些在包装上

5、难以辨别的假油。如我厂5#汽机滑油一直使用SHELLTurbooil32油,但在1998年12月25日对新油化验时发现牌号不对。新油运动粘度(40)为48.2mm2/s,外观透明,呈淡黄色,颗粒计数(NAS1638)为11级。很明显,此桶新油不是32#Turbooil,有可能是46#Turbooil或满足上述指标的其它种油。单从外观和常规理化性能检测不能判断该新油是否为汽轮机油,但是通过油液分析光谱仪检测后,可以清楚地看出差别,见表1。由表1数据可以看出,98.12.25新油中Ca、Zn、P元素含量较高,是一个添加剂量不足的液压油,不能加入汽轮机系统中使用,因为Ca、Zn元素对汽轮机轴承有腐蚀

6、。经与SHELL公司联系,证实这是不法分子制造的一批假油。四、铁谱分析的应用利用铁谱分析技术进行设备状态监测。铁谱分析是一种从润滑油中分离和分析磨屑的新技术,通过收集和分析颗粒,检测和鉴别磨屑的来源、类型和磨损程度。我厂利用分析式铁谱技术对4#机滑油及滤网进行监测,根据设备状态监测结果,准确掌握停机检修时间,下面详细介绍监测情况。1、4#机从1998年7月开始出现振动高现象,在油品监督方面对滑油和滤网都增加了检测次数。1998年8月20日4#机滑油取样时发现油中有微量颗粒状杂质,拆下的滤·05·网上有光亮颗粒物质,对此进行铁谱分析,结果见表2。从分析报告可见,油中有个别锡基

7、合金磨损颗粒,尺寸较小。由于油箱较大,取样时机械杂质相对较少、尺寸较小,若能对滤网上颗粒进行分析,其结果则更能说明问题。2、1998年8月21日对滤网沉积物的磨损颗粒和污染杂质特征的分析结果,见表3。 从分析报告可见, 滤网上沉积的白色光亮金属颗粒主要是锡基白合金磨损颗粒,尺寸较大,且有较多疲劳剥落颗粒,以此判断已因振动问题引起轴瓦发生一定磨损。鉴于当时厂内发电任务繁重,不能停机检修,只有密切关注磨损变化情况,如出现较严重磨损信号时必须停机检修。3、1998年9月2日,再次对滤网沉积物的磨损颗粒和污染度特征进行分析,结果见表4。从分析报告可见,滤网沉积物的磨损颗·15·粒数量和尺寸尽管小于8月21日的分析结果(因刚换过滤网),但一些磨损表面出现高温氧化痕迹,说明磨损情况已较严重。根据这些分析报告及发电任务完成情况,厂部果断决定停机检修。翻瓦结果,透平2#瓦和辅助齿轮箱1#瓦损坏比较严重,主要现象为点蚀剥落,其它瓦基本完好,仍可继续使用,与铁谱分析结果一致。这是我们第一次利用铁谱技术实现设备状态监测,且比较成功,准确掌握了停机检修时间。五、结论利用油液分析技术实现设备状态监测,符合现代化企业管理模式,如果再配合振动监测和性能监测,更