油液固體顆粒污染度檢測分析重要作用

隨著生產(chǎn)與科學技術的發(fā)展，人們對機械設備的工作可靠性及使用壽命的要求越來越高。大量的資料表明，磨損是影響機械設備工作可靠性和使用壽命的主要原因。約80%的設備故障是由磨損所致，且以磨料磨損造成的經(jīng)濟損失嚴重，如農(nóng)業(yè)機械中，40%零件損壞是由磨料磨損所造成的；礦山、建筑、煤礦及運輸機械中，磨料磨損造成的經(jīng)濟損失，占磨損所造成的總經(jīng)濟損失的50%以上。且大量的生產(chǎn)實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，油液中的固體顆粒污染物是機械設備磨料磨損的主要原因，由其誘導的磨損故障占總磨損故障的82%。液壓系統(tǒng)故障的60%-70%是由顆粒污染物引起的。

　　油液污染不僅導致機械及潤滑油的性能劣化，降低機械設備和油液的使用壽命，還將使設備處于危險的狀態(tài)。為此國外早在60年代即在油液污染監(jiān)測與污染控制方面進行了大量的研究和試驗。我國從80年代初開始進行液壓系統(tǒng)污染控制方面的研究，并已取得了一定的成效，但對機械設備在用潤滑油的污染度與設備磨損狀態(tài)之間關系的分析與研究尚處于起步階段。因此，進行機械設備再用污染度分析實驗研究，即可彌補該研究方面的不足，為我國機械設備潤滑管理提供一種實踐經(jīng)驗，也對提高我國機械設備污染控制技術水平有著十分重要的作用。

　　油液中的各種固體顆粒污染物既是引起機械設備磨損失效的原因，同時也是設備發(fā)生磨損的產(chǎn)物，其蘊含著大量的表征機器內(nèi)部磨損狀態(tài)信息。因此，實施設備在用油的污染度分析對實現(xiàn)主動維修，進行狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷，有著十分重要的意義。

　　1、提高設備的工作可靠性和使用壽命

　　國外大量的實驗研究表明，控制和減少油煙污染對降低污染磨損故障，提高設備的工作可靠性，延長零部件的使用壽命等有著重要的作用。美國俄克拉荷馬州立大學E.C.Fitch教授的研究表明，普通液壓系統(tǒng)中，當顆粒污染度水平降低5倍時，可使液壓元件的磨損減少50倍。美國通用汽車公司的研究表明，當潤滑油污染水平降低后，磨損速度隨之降低1/8，使用30μm的潤滑油濾清器的發(fā)動機的磨損率下降70%。使用高性能的濾清器還可大大提高機器的使用壽命，如使用標稱過濾粒度為10μm的濾清器，可使機器的使用壽命比原來使用60μm的濾清器的提高兩倍。此外，對軸承的壽命與油液污染度的關系的研究表明，潤滑油中若無微小顆粒，在小于疲勞載荷的條件下，軸承的壽命將是無限的。

　　因此，控制油液中污染物顆粒的大小和數(shù)量，對控制零件的磨損，避免磨損故障的發(fā)生以及提高設備的工作可靠性和延長設備的使用壽命有著明顯的作用。

　　2、減少維修費用，降低成本

　　油液污染度監(jiān)測是一種積極的主動維修措施，通過經(jīng)常的監(jiān)測油液的污染度，可及時了解所監(jiān)測對象在用油液的污染狀況，分析油液污染的原因(如密封圈、濾清器失效等)并加以處理和修正，使故障消滅在萌芽狀態(tài)。從而達到延長機器使用壽命和故障時間間隔，提高運行可靠性及降低維修費用的目的。

　　作為不解體監(jiān)測手段，油液污染度可在機械設備正常工作情況下進行檢測分析，避免了不必要的停機，從而可減少停機損失;當判定油液污染程度高，并且油品性能指標超出規(guī)定的技術要求，油液已經(jīng)變質(zhì)和全面惡化時才更換潤滑油，可避免更換還能正常使用的潤滑油，從而延長換油周期并降低油料費用。例如國產(chǎn)機車柴油機使用的第四代高級柴油機油，每噸售價達8000元，若按定期換油周期換油，則每次換油需支出容量多達1t的油品費用。如此高的材料費支出，設備管理部門是很難承受的。其實在潤滑油理化性能指標仍可重復使用。資料證明，采用油液污染度監(jiān)測可使油液的換油周期延長2倍以上。英國鐵路科學公司對英國鐵力機車柴油機的潤滑油狀態(tài)監(jiān)控表明，對柴油機曲軸箱潤滑油狀態(tài)進行監(jiān)控，當潤滑油超過技術要求時才更表明，對柴油機曲軸箱潤滑油狀態(tài)進行監(jiān)控，當潤滑油超過技術要求時才更換潤滑油，*一項，每年能節(jié)約原材料費用100萬英磅以上。若能防止災難性故障，還可得到進一步的節(jié)約。因此，通過經(jīng)常性的油液污染度監(jiān)測，既可及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，避免事故的發(fā)生，又可節(jié)省不必要的費用。

　　3、提高故障診斷的準確率

　　油液的污染度水平增加，預示著設備的使用狀態(tài)及潤滑油的性能將發(fā)生劣化，特別是當油液中顆粒污染物數(shù)量呈指數(shù)函數(shù)增長時，意味著機械必須停機，否則將發(fā)生災難性故障。因此，當發(fā)現(xiàn)在用油液的污染度指標(顆粒數(shù))在短時間內(nèi)明顯增加時，在排除濾清器故障和密封失效等故障的前提下，結(jié)合油液理化指標分析、光鐵譜分析及振動分析等，可得出設備當前狀態(tài)的準確信息，從而大大提高故障診斷的準確率。

　　綜上所述，對設備在用油液實施污染度控制，對提高設備的運行可靠性和減少維修費用有著重要的作用，研究潤滑油的污染度與設備磨損故障之間的關系，制定不同設備在不同工況下的污染度控制等級，對我國的設備監(jiān)測與故障診斷以及主動維修決策具有重要的意義。