港口機(jī)械潤滑油的幾種檢驗(yàn)方法

萬 斌

一、前言

潤滑油使用一段時(shí)間后，由于本身的氧化以及使用過程中外來因素影響會逐漸變質(zhì)，性能下降或改變，適時(shí)更換潤滑油，對維護(hù)設(shè)備、節(jié)約油料都是很有意義的。潤滑油用到什么時(shí)候、什么程度就需要換油，這是一個(gè)復(fù)雜的問題，不能搞一刀切，而是要根據(jù)用油單位的工況條件和油品檢驗(yàn)情況具體分析。

二、換油時(shí)間的確定

1.根據(jù)油料檢驗(yàn)情況確定換油時(shí)間

目前確定潤滑油換油期比較科學(xué)有效的方法，就是對使用中的潤滑油進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果來評定油品質(zhì)量并確定要不要換油，即按時(shí)間間隔取油樣作分析。很多大品種潤滑油均有一些換油指標(biāo)的參考值，某些指標(biāo)達(dá)到某個(gè)數(shù)值即應(yīng)換油。我國也公布了一些換油指標(biāo)的參考值，如柴油機(jī)油換油指標(biāo)（GB/T 7607-1995柴油機(jī)油），工業(yè)閉式齒輪油SH/T 05086-1994，普通車輛齒輪油SH/T 0475-1992，HL液壓油SH/T 0476-1992，HM液壓油SH/T 0599-1994，回轉(zhuǎn)空壓機(jī)油SH/T 0583-1993等。一些全球性的設(shè)備制造公司和潤滑油公司也向用戶提供類似的換油期推薦值，均可作參考。具體抽樣檢驗(yàn)時(shí)，有幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：油樣要有代表性，要在油品經(jīng)過長時(shí)間的循環(huán)，潤滑系統(tǒng)處于熱運(yùn)轉(zhuǎn)狀況取樣，在補(bǔ)充新油以前取樣；采樣工具和裝油容器要清潔。但目前困難的是缺乏各種油品的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。

2.根據(jù)設(shè)備制造單位的推薦定期更換

這里必須強(qiáng)調(diào)的是設(shè)備制造單位所推薦的換油期，只能作為參考。但是對于具體設(shè)備使用單位的工況條件差別較大。有的港機(jī)設(shè)備的工作溫度較高，有的常與粉塵、水分接觸，這樣換油期相應(yīng)縮短。相反，可適當(dāng)長些。

三、油質(zhì)檢測項(xiàng)目和檢測方法

對在用油品進(jìn)行連續(xù)跟蹤監(jiān)測，既是為是否應(yīng)該換油提供判定的依據(jù)，也是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基本方法。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測重在趨勢分析，因?yàn)閿?shù)據(jù)趨勢的變化比檢測指標(biāo)的單一變化所表達(dá)的設(shè)備潤滑狀態(tài)的信息更為準(zhǔn)確。

1.油液監(jiān)測的位置、時(shí)間和周期

（1）確定監(jiān)測設(shè)備。應(yīng)選取利用率高，故障停機(jī)對生產(chǎn)、安全或環(huán)保有重大影響，潤滑的部件價(jià)格較高的設(shè)備作為油品連續(xù)監(jiān)測的對象。

（2）確定取樣點(diǎn)和取樣方式。取樣點(diǎn)應(yīng)能保證油樣具有代表性，盡可能在正常工作負(fù)載和油溫下取樣。如果在壓力油路取樣，取樣時(shí)應(yīng)先打開開關(guān)，沖出支管中的殘留油，然后再用油樣瓶盛取油樣。如果在油箱或油底殼取樣，必須使用取樣導(dǎo)管，導(dǎo)管插入的位置應(yīng)是油的中央偏低，否則會影響取樣的代表性。應(yīng)保證采用清潔的取樣工具，取樣量不超過60%～75%的取樣瓶容積。

表1 各部件推薦取樣周期

（3）確定取樣周期與頻率。對于正常使用中的設(shè)備，建議按表1周期取樣。當(dāng)設(shè)備已監(jiān)測出存在異常磨損時(shí)，應(yīng)縮短取樣周期。

2.在用油品的油液監(jiān)測項(xiàng)目及意義

（1）黏度。黏度可判斷所用油品是否正確，也是油品劣化的重要報(bào)警指標(biāo)。

（2）水含量。水分會破壞油膜，降低潤滑性，加劇摩擦副部件的磨損，能夠與油品起反應(yīng)，形成酸、膠質(zhì)和油泥。水能析出油中的添加劑，降低油品的使用性能，低溫時(shí)使油品流動性變差，腐蝕、銹蝕設(shè)備的金屬材料。

（3）閃點(diǎn)。閃點(diǎn)是油品的安全指標(biāo)，可以檢測潤滑油中是否混入的輕質(zhì)燃料油。

（4）總酸值?？偹嶂凳浅善酚椭兴嵝蕴砑觿┑牧慷?；油品使用過程中氧化變質(zhì)的重要判別指標(biāo)。

（5）污染度分析。定量檢測潤滑油中的污染顆粒的數(shù)量和污染等級；對于精密的液壓系統(tǒng)，固體顆粒污染將加劇控制元件的磨損；對于旋轉(zhuǎn)部件，固體顆粒污染將加劇軸承等部件的磨損。

（6）光譜元素分析。光譜元素分析可定量的判斷磨損金屬、污染元素和添加劑元素的含量，判斷設(shè)備有關(guān)部件的磨損情況、油品污染的程度和原因和在用油添加劑損耗程度。

（7）鐵譜磨損分析。通過檢測在用油中磨損顆粒的形狀、成分、大小和數(shù)量，判斷設(shè)備的異常磨損類型、磨損程度和異常磨損部位。

3.油液監(jiān)測常用方法

（1）斑點(diǎn)法。按照《潤滑油現(xiàn)場檢驗(yàn)法》（GB/T 8030-1987）的要求，將被提取在用潤滑油油樣充分?jǐn)嚢杌驌u動，用滴油棒滴油樣在潔凈濾紙上，并平放在無風(fēng)塵地方靜置晾干，觀察斑點(diǎn)擴(kuò)散形態(tài)，以判斷油樣污染程度。斑點(diǎn)的擴(kuò)散形態(tài)見圖1，區(qū)域和顏色的變化可反映出油品的狀態(tài)（圖 2）。

核心區(qū)（沉積環(huán)）：油內(nèi)沉積物中粗顆粒集中的沉淀圈，依顏色的深淺粗略判斷污染程度。

擴(kuò)散區(qū)：懸浮在油面的細(xì)顆粒向外擴(kuò)散留下的痕跡。擴(kuò)散區(qū)的寬度表示油內(nèi)清凈分散添加劑對沉淀物的分散能力。

氧化環(huán)（油環(huán)）：含氧化膠質(zhì)物形成的油帶，顏色的深淺表示油的氧化程度。

參照表2，可對斑痕形態(tài)進(jìn)行鑒別與判斷，但應(yīng)注意斑痕的一些特殊形態(tài)：一般油品報(bào)廢的斑痕特征是分散帶消失，沉淀圈黑而小。如繼續(xù)使用，則黑色的沉淀圈將形成一個(gè)環(huán)痕清楚的空心圓圈，表示油品使用時(shí)間過長，分散性能已消失，油內(nèi)沉積物已不能保持懸浮狀態(tài)而沉降，應(yīng)立即換油；如沉淀圈出現(xiàn)一個(gè)不規(guī)則的花環(huán)則表示油品已被水污染。

表2 斑痕形態(tài)的鑒別與判斷

（2）介電常數(shù)法。采用潤滑油快速分析儀測量油品的介電常數(shù)，通過介電常數(shù)的測定，可將油品的污染情況量化，為按質(zhì)換油提供依據(jù)。其原理是利用油品在使用過程中的氧化、熱分解等原因造成的油品酸化、腐蝕金屬形成鹽類導(dǎo)致的介電性能變異，引起的介電常數(shù)上升，通過測量儀表的反映來確定潤滑油的狀況，如是否該換油或預(yù)期何時(shí)該換油等。根據(jù)介電常數(shù)的高低，可對油品采取相應(yīng)的處理措施。

介電常數(shù)的檢測方法是：①清洗快速分析儀的標(biāo)定器。②用與試樣相同牌號的新油標(biāo)定并調(diào)零，將滴定棒浸入試樣油品3～5cm深處，垂直提起，等滴定棒上粘的油間斷滴落時(shí)，將第二三滴油樣滴在標(biāo)定器上。將指針調(diào)回零位。③測試。方法同步驟②，將待檢油品滴少量在標(biāo)定器上并讀取數(shù)據(jù)。該法操作簡便、耗時(shí)少，適合于現(xiàn)場測定。

影響介電常數(shù)的污染常見的有三種：①油品中含有水分；②潤滑油被燃油等溶劑稀釋；③油中含有大量的金屬研磨顆粒。因此介電常數(shù)不僅可反映出油品的污染情況，也可用于設(shè)備的磨損情況的判斷。

不同廠家生產(chǎn)快速分析儀的判斷分析指標(biāo)有所不同，使用時(shí)應(yīng)以儀表說明書為準(zhǔn)。以國產(chǎn)的HF-1型潤滑油快速分析儀為例，介電常數(shù)的判斷分析見表3。

（3）光譜-鐵譜分析。油液分析技術(shù)是設(shè)備故障診斷的重要手段，具有可離線監(jiān)測、信息豐富、技術(shù)人員易于理解、可判斷具體的磨損部位等優(yōu)點(diǎn)。油液分析通常采用光譜分析和鐵譜分析相結(jié)合的方法。

表3 介電常數(shù)的判斷分析

光譜分析可以測得油液中所含磨損金屬元素（如Fe、Al、Cu、Pb、Cr）、污染元素（如 Si、Na、B）和添加劑元素（如 P、Zn、Ca、Mg、Ba）的濃度。根據(jù)各種元素濃度值的大小和變化趨勢可判斷設(shè)備各摩擦副的磨損程度，確定出故障部位。同時(shí)還可判斷潤滑油的失效程度和受污染的程度。光譜分析法靈敏度高，可進(jìn)行多種元素的定量精確分析。缺點(diǎn)是儀器價(jià)格昂貴，不能給出磨粒的外形、尺寸等信息，不能反映出磨粒產(chǎn)生的原因，而且只對＜10μm的顆粒有效，對嚴(yán)重磨損的大顆粒反而不能反映。因此，單獨(dú)使用光譜分析技術(shù)，常常會因?yàn)樘峁┑男畔⒉粔蚨鵁o法對設(shè)備的磨損故障作出準(zhǔn)確的判斷。

鐵譜分析技術(shù)包括鐵譜定量分析和定性分析。定量分析可采用直讀式鐵譜儀，可提供磨粒的數(shù)量和大小的信息。采用大小顆粒讀數(shù)的差值（DL-DS）、磨損嚴(yán)重性指數(shù)IS、大顆粒所占比例（DL-DS）/（DL+DS）作為判定指標(biāo)，通過比較單位工作時(shí)間內(nèi)各指標(biāo)的增長趨勢判斷設(shè)備是否存在異常磨損。

鐵譜定性分析可通過對磨粒的形狀的觀察、尺寸的測定和色澤的鑒別，對照典型磨粒圖譜，確定磨粒的種類和成分，從而可以判斷出磨損形式、故障的部位、磨損的程度和原因，為故障診斷提供判定依據(jù)。在實(shí)際使用中分析式鐵譜技術(shù)提供的磨損故障信息是最有價(jià)值的。鐵譜分析技術(shù)的局限性是較依賴分析者的經(jīng)驗(yàn)和典型磨粒圖譜，因此要求鐵譜分析者要熟悉相關(guān)機(jī)械的構(gòu)造、摩擦副材料和設(shè)備的磨損故障特征，并在實(shí)際監(jiān)測工作中積累診斷經(jīng)驗(yàn)。

四、換油注意事項(xiàng)

不要輕易作出換油決定，要設(shè)法延長油品的使用期。盡量結(jié)合檢修期進(jìn)行換油。換油時(shí)不要輕易報(bào)廢，如油質(zhì)尚好，可以稍加處理（如沉降過濾，去除水分雜質(zhì)）后再用或用于次要設(shè)備。廢油要收集好，以利于今后再處理和防止污染環(huán)境。

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