油液监测技术(Oil Monitoring),是现代化工业不断发展的产物。
在机械设备中,摩擦副的相对运动会产生摩擦磨损。因此,零部件的磨损是最常见、最主要的失效形式。有80%的机械设备的失效是由磨损引起;而因摩擦消耗的能源占总能源消耗的1/3〜1/2。为了减少机械设备中因摩擦副相对运动引起的摩擦能量消耗和磨损材料消耗,通常是向运动表面之间加入润滑剂。
润滑油是机械设备的“血液”,机械设备的生命在润滑油里。润滑油在机械设备中起着密封、润滑、冷却、清洗和防腐等作用,但它本身也携带着各种机械加工的产物和外来污染物。这些物质在一定程度上无一不与机械设备及润滑油的工作状态相关联。由于设备润滑状态与设备磨损状态的关系最为密切,因此,对使用中的润滑油所蕴含的摩擦学系统的信息,即摩擦副表面材料的摩擦磨损特性及作为润滑介质的润滑油本身性能进行分析和监测,显得尤为重要,所以油液监测技术应运而生。
目前,油液监测技术所采用的较为广泛和有效的技术手段主要涉及润滑剂分析(Oil Analysis)和磨损微粒分析(Wear Particle Analysis)两大技术领域。前者通过监测由于添加剂损耗和基础油衰变引起油品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、颜色和浓度等性态的观测来实现对机器 摩擦状态的有效监测和诊断。人们已注意到,所监测的对象在油品变质和摩擦产物方面有着密切的相关性。也就是说作为载体的润滑油,其性能的劣化,一方面可能是机器磨损的原因,另一方面可能是机器磨损的结果。同时,磨损微粒的产生,一方面可能是机器本身某种不正常状态导致磨损的原因,另一方面可能是由于润滑油劣化所导致。二者具有互为因果的内在联系,因此缺一不可。
润滑油分析亦称油污染分析,侧重于分析油品的理化指标或受污染的程度,这一方法主要对摩擦学系统中的润滑剂的状况作出描述;磨粒分析主要对润滑系统中的磨粒、污染物颗粒和腐蚀产物进行分析与识别,侧重于揭示摩擦学系统中摩擦副的磨损状态。摩擦学研究表明,润滑剂衰败与摩擦副磨损不是彼此孤立的现象,而是相互影响而又互为因果的两个方面。通常, 润滑状态的恶化必然导致磨损加剧;反之,摩擦副的失效也会污染和促使润滑剂性能发生变化。因此,润滑剂变化与摩擦副的磨损是相互联系的,不应只重视某一方面而相互孤立地分析和考察润滑剂性能衰败与摩擦副磨损的问题。这就是产生“油液监测技术”这一提法的理由。
“油液”两字体现了从在用润滑剂这一信息载体着手,“监测”两字既包含对润滑剂的性能进行监视与分柝,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。油液监测技术应用必须从系统工程的理念出发,以在用润滑剂为信息载体,开展机械摩擦学故障的综合监测与诊断。
油液监测技术与设备润滑管理
在设备运行环境恶劣的工矿企业中,油液监测技术担当着设备润滑管理的主要作用,如对新油的质量验收和对在用油的理化监控。这一应用,已做到了科学、合理、成熟和完善。具体作用有以下三方面。
1)对购进的新油进行质量把关,防止各类伪劣油品的购入,保证了设备正常润滑与运转的先决条件。
2)在运行条件恶劣、污染程度高的工作环境下,对在用油进行理化监控, 确定合理换油周期,并随时指导用油。
3)通过对新油、在用油的监测,为现场选油、用油提供科学依据。同时对设备存在的故障隐患,做到早发现、早预防并及时采取有效措施,防止重大突发事故发生,以免造成更大损失。