油液固體顆粒污染度檢測分析重要作用

隨著(zhù)生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)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(lái)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(shí)際調查發(fā)現，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測與污染控制方面進(jìn)行了大量的研究和試驗。我國從80年代初開(kāi)始進(jìn)行液壓系統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(guān)系的分析與研究尚處于起步階段。因此，進(jìn)行機械設備再用污染度分析實(shí)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(shí)踐經(jīng)驗，也對提高我國機械設備污染控制技術(shù)水平有著(zhù)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(shí)也是設備發(fā)生磨損的產(chǎn)物，其蘊含著(zhù)大量的表征機器內部磨損狀態(tài)信息。因此，實(shí)施設備在用油的污染度分析對實(shí)現主動(dòng)維修，進(jìn)行狀態(tài)監測及故障診斷，有著(zhù)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(shí)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(cháng)零部件的使用壽命等有著(zhù)重要的作用。美國俄克拉荷馬州立大學(xué)E.C.Fitch教授的研究表明，普通液壓系統中，當顆粒污染度水平降低5倍時(shí)，可使液壓元件的磨損減少50倍。美國通用汽車(chē)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(dòng)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(chēng)過(guò)濾粒度為10μm的濾清器，可使機器的使用壽命比原來(lái)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(guān)系的研究表明，潤滑油中若無(wú)微小顆粒，在小于疲勞載荷的條件下，軸承的壽命將是無(wú)限的。

　　因此，控制油液中污染物顆粒的大小和數量，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(cháng)設備的使用壽命有著(zhù)明顯的作用。

　　2、減少維修費用，降低成本

　　油液污染度監測是一種積極的主動(dòng)維修措施，通過(guò)經(jīng)常的監測油液的污染度，可及時(shí)了解所監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(cháng)機器使用壽命和故障時(shí)間間隔，提高運行可靠性及降低維修費用的目的。

　　作為不解體監測手段，油液污染度可在機械設備正常工作情況下進(jìn)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定的技術(shù)要求，油液已經(jīng)變質(zhì)和全面惡化時(shí)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(cháng)換油周期并降低油料費用。例如國產(chǎn)機車(chē)柴油機使用的第四代高級柴油機油，每噸售價(jià)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(mén)是很難承受的。其實(shí)在潤滑油理化性能指標仍可重復使用。資料證明，采用油液污染度監測可使油液的換油周期延長(cháng)2倍以上。英國鐵路科學(xué)公司對英國鐵力機車(chē)柴油機的潤滑油狀態(tài)監控表明，對柴油機曲軸箱潤滑油狀態(tài)進(jìn)行監控，當潤滑油超過(guò)技術(shù)要求時(shí)才更表明，對柴油機曲軸箱潤滑油狀態(tài)進(jìn)行監控，當潤滑油超過(guò)技術(shù)要求時(shí)才更換潤滑油，*一項，每年能節約原材料費用100萬(wàn)英磅以上。若能防止災難性故障，還可得到進(jìn)一步的節約。因此，通過(guò)經(jīng)常性的油液污染度監測，既可及時(shí)發(fā)現事故隱患，避免事故的發(fā)生，又可節省不必要的費用。

　　3、提高故障診斷的準確率

　　油液的污染度水平增加，預示著(zhù)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量呈指數函數增長(cháng)時(shí)，意味著(zhù)機械必須停機，否則將發(fā)生災難性故障。因此，當發(fā)現在用油液的污染度指標(顆粒數)在短時(shí)間內明顯增加時(shí)，在排除濾清器故障和密封失效等故障的前提下，結合油液理化指標分析、光鐵譜分析及振動(dòng)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(shí)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(zhù)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(guān)系，制定不同設備在不同工況下的污染度控制等級，對我國的設備監測與故障診斷以及主動(dòng)維修決策具有重要的意義。