淺談潤滑油檢測在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

趙曼

摘 要：工業(yè)生產(chǎn)離不開機(jī)械設(shè)備的支持，一旦工業(yè)設(shè)備發(fā)生了故障，就會對工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，拖累工廠的生產(chǎn)效率。為了維護(hù)機(jī)械設(shè)備的正常運行，保持工廠的正常生產(chǎn)經(jīng)營，必須要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行日常檢測。我國的生產(chǎn)制造企業(yè)已經(jīng)引入越來越多的檢測技術(shù)和檢測方法，用于機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù)。潤滑油檢測技術(shù)就是其中最為重要的一種。在設(shè)備保養(yǎng)和維修中，潤滑油質(zhì)量常常是設(shè)備運行狀態(tài)和使用壽命的關(guān)鍵，因此，對潤滑油的檢驗就成為設(shè)備故障診斷的重要因素。本文將對潤滑油檢測技術(shù)進(jìn)行全面介紹，促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)制造的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：潤滑油檢測；機(jī)械設(shè)備；故障診斷

潤滑油是工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中要用到的主要材料之一。潤滑油在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的作用主要有兩點：一是可以作為潤滑劑，減緩機(jī)械設(shè)備部件之間的摩擦；二是作為機(jī)械生產(chǎn)的工作介質(zhì)，比如液壓油和絕緣油等。潤滑油減少了機(jī)械設(shè)備之間的摩擦和磨損，延長了機(jī)械設(shè)備的使用壽命，另一方面，潤滑油在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中循環(huán)利用，能夠反映機(jī)械設(shè)備的工作信息。所以，潤滑油檢測對機(jī)械設(shè)備的故障診斷具有重大意義。

一、潤滑油檢測技術(shù)的主要內(nèi)容

機(jī)械設(shè)備的各類故障會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率降低，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致機(jī)械設(shè)備的使用壽命縮短，設(shè)備發(fā)生報廢。機(jī)械設(shè)備常見的故障類型有非正常振動、機(jī)械設(shè)備的升溫和機(jī)械部件的磨損。但是這些故障只有在發(fā)生時才會被維修人員察覺，當(dāng)發(fā)生故障時故障就已經(jīng)發(fā)生了。所以這類故障的診斷只能起到提心工作人員采取措施、避免發(fā)生更大危害的作用。更多的時候，這類故障發(fā)生得迅速、突然，工作人員來不及進(jìn)行處理，導(dǎo)致惡劣的后果。而潤滑油檢測技術(shù)就是為了在機(jī)械設(shè)備發(fā)生問題之間進(jìn)行故障診斷，提前將故障的影響降到最低的一種技術(shù)方法。（圖表1）

在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，潤滑油作為重要的工作介質(zhì)，參與到工業(yè)生產(chǎn)的眾多流程和環(huán)節(jié)當(dāng)中。在不斷的循環(huán)使用過程當(dāng)中，潤滑油會不斷摻雜進(jìn)污染物，性能發(fā)生變化。這些污染物主要來自于設(shè)備內(nèi)部的燃燒或者是外界環(huán)境當(dāng)中。設(shè)備內(nèi)部燃燒產(chǎn)物主要有冷卻水、磨粒等，外界環(huán)境的污染物主要有一些自來水、空氣中的灰塵和粉塵等等。當(dāng)潤滑油的一些污染物超標(biāo)或者指標(biāo)降低到一定程度，就說明了機(jī)械設(shè)備會發(fā)生故障。通過潤滑油的指標(biāo)檢測，我們可以發(fā)現(xiàn)這種變化，并且進(jìn)行分析，從而診斷設(shè)備是否發(fā)生了故障。在機(jī)械設(shè)備的循環(huán)使用過程中，潤滑油需要保持一定的壓力，油壓過低會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的動力不足，影響機(jī)械設(shè)備的正常運行。

另外，潤滑油在使用過程中容易受到工作溫度、有害氣體、金屬催化、機(jī)械剪切等因素的影響，發(fā)生降解，導(dǎo)致性能發(fā)生變化。如果不定期對潤滑油進(jìn)行更換，就會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的使用壽命大大縮短。所以，潤滑油檢測技術(shù)要注意對機(jī)械設(shè)備中的潤滑油進(jìn)行定期更換。

一般情況下，潤滑油的主要檢測指標(biāo)有粘度、酸值、閃點、殘?zhí)炕曳?、堿值、不溶物和金屬元素含量等。還有潤滑油的抗氧性能、抗泡性能和抗磨性能也會在循環(huán)使用的過程中逐步降低[1]。通過檢測這些指標(biāo)的變化，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的變化趨勢，對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行防范。比如潤滑油的粘度在高溫氧化的過程中會變高，在增添添加劑的時候會發(fā)生下降。如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)潤滑油的粘度下降，就說明設(shè)備可能會發(fā)生磨損加劇的現(xiàn)象，或者是油料提供出現(xiàn)了問題。又比如通過檢測發(fā)現(xiàn)潤滑油的酸值提高了，則說明可能受到了含硫燃料的燃燒產(chǎn)物的污染，需要對含硫燃料的燃燒進(jìn)行必要的處理。

在特定的工作環(huán)境當(dāng)中，潤滑油的使用會產(chǎn)生不同的產(chǎn)物，主要有積炭、漆膜和油泥等[2]。積炭的主要產(chǎn)生于200攝氏度以上的工作環(huán)境，一般產(chǎn)生于發(fā)動機(jī)的燃燒室、活塞環(huán)區(qū)和排氣閥環(huán)當(dāng)中。這種產(chǎn)物具有易燃易爆的性質(zhì)，容易發(fā)生燃燒或者爆炸，阻礙排氣管道，導(dǎo)致缸套受到震動發(fā)生脫離。漆膜主要產(chǎn)生于設(shè)備的活塞附近，這些部位的工作溫度一般是在150攝氏度左右。漆膜的產(chǎn)生會導(dǎo)致活塞粘合在一起，導(dǎo)熱性能變差，受到熱量膨脹阻塞在一起。油泥一般產(chǎn)生于150攝氏度以下的油箱、閥室或濾網(wǎng)當(dāng)中，容易堆積在一起堵住油料的出入管道，對油料的輸入和排出造成負(fù)面影響。

潤滑油在循環(huán)使用的過程中，會經(jīng)過大量機(jī)械設(shè)備，機(jī)械設(shè)備的磨損顆粒會摻入潤滑油當(dāng)中。對于這些磨損顆粒，主要采用光譜檢測和鐵譜檢測。光譜檢測可以檢測直徑小于五微米的磨損顆粒，還能夠檢測化合物和添加劑當(dāng)中的金屬元素成分。化工生產(chǎn)對于潤滑油當(dāng)中金屬元素的含量具有嚴(yán)格的規(guī)定。但是，金屬元素顆粒在潤滑油循環(huán)利用的過程中要經(jīng)歷一個由小變大的過程，在達(dá)到警告值之前很難被發(fā)現(xiàn)，需要利用特殊的檢測技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)。

二、潤滑油檢測技術(shù)的發(fā)展

潤滑油檢測是機(jī)械行業(yè)和油行業(yè)進(jìn)行融合的產(chǎn)物，是近年來新興的檢測技術(shù)類型。我國的大型機(jī)械企業(yè)都有自己的油品化驗室，但是發(fā)展普遍存在缺陷。比如油產(chǎn)品的生產(chǎn)項目范圍狹窄，各類儀器設(shè)備沒有被最大化利用，實驗人員的專業(yè)素質(zhì)不足等等[3]。這就導(dǎo)致我國的潤滑油檢測技術(shù)難以利用到機(jī)械設(shè)備的故障診斷當(dāng)中。將潤滑油檢測技術(shù)運用到機(jī)械故障的診斷當(dāng)中，需要檢測人員具備豐富的知識和良好的知識結(jié)構(gòu)，既要了解潤滑油的相關(guān)知識，還要了解機(jī)械設(shè)備的工作情況，了解機(jī)械設(shè)備的日常管理制度。如果缺乏這兩方面知識中的某一方面，就會導(dǎo)致工作人員不能對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的故障診斷。

潤滑油檢測技術(shù)在機(jī)械設(shè)備的故障診斷當(dāng)中具有良好效果，但是也具有一定的缺點。潤滑油檢測需要有專業(yè)的化驗室。這對于一些大型機(jī)械企業(yè)來說不難實現(xiàn)，但是一些中小型企業(yè)缺乏相應(yīng)的條件來設(shè)置專門的化驗室。所以，我國的企業(yè)已經(jīng)研制出了很多簡易、快速的潤滑油檢測方法，能夠迅速根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的情況對潤滑油的指標(biāo)進(jìn)行分析。另外，我國也在不斷對潤滑油的檢測技術(shù)進(jìn)行研究，對現(xiàn)行的鐵譜技術(shù)和光譜技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。同時，我國還要加強對機(jī)械故障診斷人員的培訓(xùn)，擴(kuò)大故障診斷人員的知識面，優(yōu)化故障診斷人員的知識結(jié)構(gòu)，從而提高潤滑油檢測的準(zhǔn)確性、預(yù)知性和即時性。

現(xiàn)在從事故障診斷是機(jī)械行業(yè)的事情，從業(yè)人員具有豐富的機(jī)械知識，但缺乏潤滑油知識，因而在用油液診斷工作時，往往把潤滑油作為與設(shè)備故障無關(guān)而僅是磨料攜帶介質(zhì)，把注意力集中在對磨粒的分析中。典型的例子是筆者看到今年出版的一本關(guān)于設(shè)備故障診斷的書《油樣分析技術(shù)》內(nèi)容僅是鐵譜、光譜、等分析方法，篇幅最大的是鐵譜。在作者的知識領(lǐng)域中，似乎從油中對設(shè)備故障診斷只有靠磨粒，而分辨磨粒只是鐵譜，如此狹窄的知識面妨礙了油液診斷技術(shù)的深入發(fā)展。而從事潤滑油行業(yè)的人集中精力提高油的水平，油料化學(xué)知識豐富，但缺乏機(jī)械知識，對油在機(jī)械運行中的表現(xiàn)僅從化學(xué)角度考慮，也有一定的局限性。從事潤滑油對設(shè)備故障診斷的人應(yīng)擴(kuò)大知識面，具有跨行業(yè)的知識，才能從油在使用中的監(jiān)測提高對故障診斷的準(zhǔn)確性、預(yù)知性和及時性。

三、潤滑油檢測的項目分類

潤滑油檢測的主要項目有理化分析檢測、光譜分析檢測、鐵譜分析檢測、紅外分析檢測、污染分析檢測等[4]。理化分析檢測主要是對油品的抗泡性、腐蝕性、酸值、水分含量和粘度進(jìn)行檢測，目的是為了防止油品發(fā)生變質(zhì)、污染，或者是油品被誤用；光譜分析檢測主要是分析油品當(dāng)中的金屬元素含量和添加劑的濃度，目的是為了防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生磨損故障、油品受到污染而發(fā)生變質(zhì)；鐵譜分析檢測主要是運用物理方法將油品中的金屬顆粒和污染雜質(zhì)分離出來，能夠確定機(jī)械設(shè)備的磨損程度和污染來源；另外還有紅外分析檢測和污染分析檢測等，可以對油品的變質(zhì)程度進(jìn)行變短，評判新油的質(zhì)量等。

四、結(jié)論

潤滑油檢測技術(shù)是一種對于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷的重要技術(shù)，能夠彌補傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)不及時的缺點，將機(jī)械故障的不良影響降到最低，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。使用潤滑油的故障診斷技術(shù)可分析故障的原因和并監(jiān)測設(shè)備磨損狀況，機(jī)械方面僅從故障后果作監(jiān)測，相比以潤滑油的故障診斷技術(shù)有更多優(yōu)勢，應(yīng)作為成熟技術(shù)大力推廣。二者相互結(jié)合，能有更好的效果。然而，我國在潤滑油檢測技術(shù)在故障診斷的應(yīng)用方面還有一定的問題。對此，我國要積極對潤滑油檢測技術(shù)進(jìn)行改善，成立專門的油品化驗室，對潤滑油的含量和性能進(jìn)行分析，掌握機(jī)械設(shè)備的運行狀態(tài)，提高企業(yè)對機(jī)械設(shè)備的故障診斷水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙偉.大型石化企業(yè)設(shè)備潤滑管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].廣州化工，2014，03：118-120+127.

[2]張正起，劉國棟.淺談設(shè)備管理和故障診斷中機(jī)電液一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2014，08：199+202.

[3]潘古炎.淺談設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測故障診斷技術(shù)的應(yīng)用[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，14：313+315.

[4]田彥瑞，楊毅峰.基于潤滑油油品檢測技術(shù)的石油機(jī)械設(shè)備維護(hù)[J].化學(xué)工程與裝備，2015，07：131-132+108.