润滑油常见污染物和检测方法

润滑油常见污染物和检测方法第1页，共14页，2023年，2月20日，星期六润滑油被誉为设备的血液，流淌在设备内部，对设备起到润滑减磨、冷却、清洁和防锈等作用。润滑油如果受到污染，会造成润滑失效，设备磨损加剧，进而引起设备故障、缩短设备使用寿命。润滑油受到污染是一个复杂的问题，有时候日常检查可以发现，有些情况却不能，有些污染不能通过肉眼观察到。而且，对于所有的污染，等到肉眼都能发现时，说明已经很严重。总之，润滑油的污染，要早发现，早处理，尤其对于较为敏感、比较关键的设备。油液检测通过检测油品，可以准确的分析润滑油里的污染物，就像通过血液检测，发现人体的异常情况一样。第2页，共14页，2023年，2月20日，星期六1、颗粒物颗粒物是危害最大的一种污染物，它们进入润滑系统内部，会造成磨粒磨损、金属压伤刮伤、金属疲劳。颗粒物一般具有一定的硬度，许多颗粒物的尺寸很微小，能穿过零件之间的间隙，在设备内部循环，造成磨损。常见的颗粒物有灰尘、砂砾、设备运转中产生的细小金属颗粒、锈渣等。颗粒物污染不但危害设备本身，而且还会缩短润滑油的使用寿命。磨粒磨损会增加油里的金属粉末含量，这些细小的金属颗粒不但进一步磨损设备，而且还会加速润滑油氧化变质，因为金属粉末会催化油品的氧化速度。鉴于这些颗粒物的危害是连锁性的，因此及早监测、及早处理很重要。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期六油液检测可以发现油液里的细小颗粒物，还可以发现设备的早期磨损。通过检测油液里的颗粒物计数，我们可以了解油液的清洁度、是否进入了颗粒污染物。另外，通过金属分析，我们可以发现设备的早期磨损。当颗粒物与设备的金属发生了磨粒磨损，被刮擦下来的金属就可以被监测到。通过金属的成分分析，还可以找到磨损源，例如，齿轮的材料大部分是铁，含有少量的其它合金成分（铬、镍、锰等等）。如果发现颗粒物进入润滑油，一般的补救措施包括：找到颗粒物从哪里进来的，然后堵住来源，通过过滤，把颗粒物除掉——但是，这个做法不一定都有效。第4页，共14页，2023年，2月20日，星期六有些时候滤油也很难完全除掉颗粒物，还得把油换掉。如果磨损比较明显，建议进行铁谱分析，可以确定磨损的程度，指导设备维护。2、水分水分是常见的污染物，虽然危害没有颗粒物严重，但是水分会破坏润滑效果、使油变质、造成设备磨损，水分也会引起金属锈蚀。润滑油里的水分有三种形式：溶解水、乳化水、游离水，其中，乳化水的危害最大。溶解水就是已经溶解在润滑油里的水分，润滑油具有吸湿性，会吸收空气里的水分，因此会含有少量的水分。一般来说，少量的溶解水不会造成什么危害，除非某些情况对润滑油的含水量要求特别严格。第5页，共14页，2023年，2月20日，星期六润滑油可以允许的溶解水含量最大值为吸水饱和点，在达到吸水饱和点之前，润滑油里虽然含有水分，但是不会表现出有水的迹象，例如乳化、或者浑浊、透明度降低等。润滑油里进入水后，如果没有和油分离开，微小的水滴悬浮在油液里成为悬浊液，就成为乳化水，乳化水的危害最大。当润滑油乳化时，含水量已经超过了饱和点。油里含有乳化水时，润滑油的透明度会降低、浑浊，颜色发白甚至变成奶白色。乳化水的危害很大，因为它们可以自由地流动，污染整个润滑系统里的油，另外，水分会破坏油的润滑性。乳化水到达设备运转的承压区域后，这些区域会润滑不良、摩擦加剧而磨损。第6页，共14页，2023年，2月20日，星期六当水和润滑油完全分离开后，就成为游离水。游离水的危害相对较小，但是也会引起问题。首先，游离水也可能随着润滑油循环，引起油乳化。另外，油里的水会削弱润滑油的破乳化性，导致泡沫增加，消耗润滑油里的添加剂，缩短润滑油的使用寿命，并且容易滋生细菌。水分对设备的危害除了引起润滑不良，还有氢脆、锈蚀。润滑油能防止金属锈蚀，如果油里进水，容易引起金属锈蚀。第7页，共14页，2023年，2月20日，星期六氢脆又称为氢损伤，可以引起轴承损坏。水会分解为氢和氧，电解和腐蚀也会产生氢，水会促进电解和腐蚀，高强度钢尤其容易遭受这种问题。另外润滑油、润滑脂里加入的添加剂里面含有硫（极压添加剂、抗磨剂等等），矿物油本身也含有一定的硫杂质，会促进金属的腐蚀和裂化。潮湿的大气和游离的水分都可能引起金属的氢脆问题。水分会破坏油膜的强度和油膜的完整性，润滑是依靠油在金属接触面之间形成一层油膜，油膜隔开金属之间的直接摩擦，防止金属直接接触。如果水分进入轴承的金属接触受力区域，就会破坏油膜的完整性，降低油膜强度，导致润滑不良或者金属之间直接摩擦，会引起金属疲劳损伤、形成金属刮擦、碎裂。第8页，共14页，2023年，2月20日，星期六水会缩短润滑油的使用寿命，另外水还会造成润滑油里的抗氧化剂流失、消耗，导致润滑油氧化变质。润滑油氧化会形成酸性物质、油泥和漆膜、使油的黏度增加，影响喷溅润滑的效果等等。在现场，可以观察润滑油的外观，如果润滑油透明度降低、发白、浑浊或者乳化，就说明油里进水。另外，加热法也是简单易行的方法。这个方法可以进行最基本的判断，操作简单，使用一块铁片，在火上加热到130℃左右，在铁片上滴入一滴润滑油，如果有水分会观察到气泡，是因为油里的水分受热蒸发引起的气泡，气泡越大、数量越多，说明含水量越多。如果看见气泡还能听见劈啪的爆裂声，说明含水量相对较多，可能已经达到了2000ppm以上。不过，加热法只适用于测定乳化水和游离水。第9页，共14页，2023年，2月20日，星期六卡尔费休水分检测是最为精准的水分检测方式，游离水、乳化水、溶解水均可检测，操作得当的情况下，对水分的检测可以量化到10ppm（0.001%）的级别，一般的工业监测和精准的工业监测都可以使用。当发现润滑油进水时，正确的处理方法是首先找到水分来源，切断来源，然后采取除水措施，严重时最好换油，最好通过油液检测来确定。第10页，共14页，2023年，2月20日，星期六3、混入其它润滑油使用润滑油时，应该避免与其它油品接触。但是有些情况，比如泄露、加油时用错润滑油（润滑油粘度选择错误或者添加剂类型选错）等等，都会造成不同的润滑油混合。例如，矿物油与常规的PAG合成油（非油溶性PAG）不能相容。这两种油如果相混，会导致混合后的油粘度增加，并形成油泥，其它现象还有酸值升高、滤芯被油泥堵塞。同时，由于发生相混导致润滑不良，还会发生设备磨损。当润滑油里混入其他油类，解决的方法是换油并冲洗润滑系统，不能使用过滤的方法除掉。第11页，共14页，2023年，2月20日，星期六使用错误配方类型的润滑油也是一个常见问题，可能是换油时不小心加错油，或者直接就是选油错误。例如，如果设备需要的是极压型润滑油（EP）或者抗磨型润滑油（AW），而用户误加成一般的抗氧防锈型油品，就会造成设备运行中磨损。如果对润滑油的抗乳化性有较高要求的设备里，混入了加有清净分散剂的油品，那么油的抗乳化性/油水分离性会削弱。例如汽轮机油里混入了发动机油，1升的机油混入7000升的汽轮机油里，就可以破坏汽轮机油的抗乳化性，因此千万要避免润滑油相混。对于这种情况，需要把油都换掉，并且冲洗润滑系统。第12页，共14页，2023年，2月20日，星期六又如，如果设备有黄色金属（例如铜），但是需要使用极压型润滑油，那么就需要了解润滑油对黄色金属的腐蚀性，因为某些极压润滑油里含有活性硫，会腐蚀黄色金属。通过红外图谱检测，可以发现润滑油误用或者相混。另外，最好还配合使用铁谱分析，可以发现是否发生了设备磨损。因为润滑油误用或者混合，很可能带来设备磨损。润滑油误用还可能是粘度不对，有可能是粘度选择错误，或者油里混入了其它粘度的油。如果油的粘度过大，或者混入了高粘度油，在齿轮系统里会观察到磨损，还有喷溅润滑异常。对于液压系统，会造成设备反应迟缓，油的滤过率降低。第13页，共14页，2023年，2月20日，星期六对于油的粘度低的情况，几乎都会发生设备