油液分析技術(shù)在船用設(shè)備驗(yàn)測(cè)中的應(yīng)用

許裕冬

摘 要 在船用設(shè)備運(yùn)作時(shí)，由于各金屬部件間的摩擦，會(huì)產(chǎn)生大量的金屬顆粒及其它雜質(zhì)混雜于潤(rùn)滑油液中，這些雜質(zhì)無(wú)法消融于潤(rùn)滑油中，呈現(xiàn)懸浮分散狀態(tài)，對(duì)這些雜質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，能夠客觀地反映機(jī)械部件的磨損或損壞狀況，利用油液分析技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在故障發(fā)生之前就進(jìn)行檢修處理，保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞 船用設(shè)備 潤(rùn)滑油 摩擦 分析

中圖分類號(hào)：U672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

在船用設(shè)備中，潤(rùn)滑油是保證各設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長(zhǎng)使用壽命的可靠助劑，摩擦是自然界中普遍存在的一種現(xiàn)象，摩擦給機(jī)械設(shè)備造成了大量的磨損以及能源的消耗。潤(rùn)滑油品的使用在一定程度上能夠減輕摩擦、降低磨損，延長(zhǎng)機(jī)械的壽命。科學(xué)合理、先進(jìn)有效的機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑，除了選擇適合的潤(rùn)滑油品外，另一個(gè)關(guān)鍵在于如何科學(xué)地管理在用潤(rùn)滑油品。油液監(jiān)測(cè)就是為科學(xué)潤(rùn)滑服務(wù)的。其主要內(nèi)容是通過(guò)各項(xiàng)分析手段采集油品的信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理及設(shè)備狀態(tài)掌握的過(guò)程。在船體設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于金屬件之間的摩擦導(dǎo)致產(chǎn)生大量的磨損微粒以及外界進(jìn)入的粉塵等雜質(zhì)無(wú)法溶于潤(rùn)滑油，只能在油液中懸浮分散。對(duì)潤(rùn)滑油中的這些雜質(zhì)顆粒進(jìn)行數(shù)據(jù)技術(shù)分析，能夠檢測(cè)出船用設(shè)備的磨損情況，進(jìn)而能夠?qū)Υ迷O(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及使用壽命作出及時(shí)的判斷，以便與進(jìn)行檢修或更換作業(yè)。

1油液分析技術(shù)的原理

1.1檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成

潤(rùn)滑油油液的數(shù)據(jù)檢測(cè)需要用到一系列的配套專用檢測(cè)設(shè)備及儀器，一般來(lái)說(shuō)主要包括原子發(fā)射光譜儀、傅里葉紅外光譜儀、運(yùn)動(dòng)粘度分析儀、水分檢測(cè)儀、閃電分析儀及燃點(diǎn)分析儀等等，通過(guò)各個(gè)設(shè)備的分析檢測(cè)，綜合檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前油液狀態(tài)作出客觀準(zhǔn)確對(duì)分析。

1.2原子發(fā)射光譜儀

原子發(fā)射光譜法--是一種成分分析方法，它利用物質(zhì)受電能或熱能作用，并通過(guò)對(duì)所產(chǎn)生的氣態(tài)離子或者原子的特征光譜來(lái)對(duì)物質(zhì)的組成成分進(jìn)行研究分析。利用元素特征譜線是否存在，可以進(jìn)行元素的定性分析，利用元素特征光譜強(qiáng)度與試樣中該元素含量的關(guān)系，能夠從定性或者定量的方面對(duì)原子的發(fā)射光譜進(jìn)行研究。原子發(fā)射光譜儀的主要作用是恒定油液中的懸浮雜質(zhì)，進(jìn)而準(zhǔn)確地測(cè)定潤(rùn)滑油液中磨損顆粒的成分及含量，準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油中添加劑的狀況，分析油液污染程度及衰變過(guò)程。當(dāng)原子受到外界能量激發(fā)，與外界進(jìn)行能量交互時(shí)，內(nèi)部的穩(wěn)定狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，其宏觀表現(xiàn)為能量輻射或是能量吸收，此時(shí)低能量極軌道上的電子會(huì)吸收能量，向高能量極軌道躍遷，原子處于一個(gè)極為不穩(wěn)定的狀態(tài)，電子會(huì)將所吸收的能量再次輻射出去，物理表現(xiàn)即是發(fā)光。原子發(fā)射光譜儀利用這一原理，根據(jù)不同元素所發(fā)出的波長(zhǎng)及光色的不同對(duì)元素種類進(jìn)行判別，所測(cè)油樣中某類元素的含量越高則發(fā)光越明顯，根據(jù)其亮度則可判斷油樣中所包含該元素的濃度。

原子發(fā)射光譜儀都由三個(gè)部分組成，激發(fā)源向樣品傳輸能量，以刺激原子進(jìn)行能量交互，當(dāng)電子開(kāi)始發(fā)光時(shí)，由光學(xué)系統(tǒng)將發(fā)射光區(qū)分為相應(yīng)波長(zhǎng)，最后經(jīng)由讀出系統(tǒng)將波長(zhǎng)信息進(jìn)行測(cè)定反饋給相關(guān)工作人員。

1.3鐵譜儀

鐵譜是監(jiān)測(cè)機(jī)械磨損和診斷潤(rùn)滑故障的重要手段，也用于研究潤(rùn)滑和磨損機(jī)理。通過(guò)分析磨粒的成分，數(shù)量，尺寸和形貌，了解機(jī)械磨損程度和潤(rùn)滑狀態(tài)。鐵譜技術(shù)可以為合理選擇潤(rùn)滑油提供依據(jù)，也可以用于研究潤(rùn)滑添加劑的作用機(jī)理。鐵譜分析技術(shù)是利用高梯度強(qiáng)磁場(chǎng)從潤(rùn)滑油樣中分離出磨損顆粒，而后對(duì)所提取顆粒對(duì)詳細(xì)信息進(jìn)行采集和分析，從而判斷機(jī)械設(shè)備的磨損程度及磨損部位。

鐵譜儀主要有分析式鐵譜儀、直讀式鐵譜儀、旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀三種。鐵譜分析實(shí)際上就是對(duì)油樣中金屬雜質(zhì)對(duì)分析，機(jī)械零件損毀主要是因?yàn)槟p、疲勞和遭受腐蝕等原因，鐵譜儀能夠很好地檢測(cè)機(jī)械零件的磨損情況，工作效率高，甚至能在零件磨損早期就作出診斷，預(yù)防故障發(fā)生。

2油液驗(yàn)測(cè)診斷的實(shí)際應(yīng)用

（1）某船對(duì)發(fā)電柴油機(jī)系統(tǒng)油4030進(jìn)行常規(guī)理化分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水分指標(biāo)不在正常范圍內(nèi)，排除油樣乳化變質(zhì)的可能后，開(kāi)始查找泄漏部位。由于常規(guī)理化檢測(cè)無(wú)法分辨水分是淡水還是海水，此時(shí)需要借助光譜儀進(jìn)行光譜分析，對(duì)水分中各類元素進(jìn)行辨別鑒定，從而確認(rèn)該水分為淡水，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，工作人員開(kāi)始有目的有針對(duì)性地去尋找淡水泄漏源頭，并設(shè)法將潤(rùn)滑油中的水分分離出去，讓油品能夠恢復(fù)正常使用。

（2）某船舶主機(jī)的連續(xù)光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)圖某日呈現(xiàn)出與平時(shí)完全不同的上升趨勢(shì)，由此得知主機(jī)的氣缸套有異常磨損的可能，通過(guò)再次取樣分析，各磨損性元素的上升趨勢(shì)幅度仍然較快，判定缸套出現(xiàn)異常，在船上吊缸檢修后發(fā)現(xiàn)主機(jī)缸套及活塞環(huán)確實(shí)存在異常，在及時(shí)處理異常故障后，光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，避免了拉缸事故的發(fā)生。

3結(jié)語(yǔ)

油液分析技術(shù)在船用設(shè)備驗(yàn)測(cè)中發(fā)揮了舉足輕重的作用，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)磨損部位零件，便于工作人員及時(shí)進(jìn)行處理，在事故萌芽期就可將故障排查修整，無(wú)形中規(guī)避了事故風(fēng)險(xiǎn)并保障了船用設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全，具備很高的管理價(jià)值。在日常維護(hù)工作中，應(yīng)當(dāng)對(duì)船上重點(diǎn)設(shè)備制定相應(yīng)的檢測(cè)計(jì)劃，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，更好地保障船用設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)其使用壽命，保證經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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