润滑油监测及污染课件.pptx
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- 润滑油 监测 污染 课件
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1、主要内容n润滑油状态监测技术n润滑系统的污染控制1润滑油状态监测技术润滑油状态检测意义与重要性润滑油状态检测的常用指标及检测手段介绍2 油液监测案例油液监测案例n油液监测案例.docn神华集团神东公司n内蒙蒙西水泥n宝钢n河北邯郸一私营钢厂3润滑油状态检测意义与重要性4润滑油状态检测意义与重要性n润滑油监测提高了润滑管理的技术含量,为科学管理设备提供了依据 润滑管理是设备管理的重要内容,综合应用理化分析、光谱分析、铁谱分析技术,使润滑管理开始由定性向定量转变,由经验判断向仪器监测转变,提高了润滑管理的技术含量,这是科学管理设备的必然要求,理化分析为油品选型及按质换油提供了依据;光谱分析能快速反
2、映各种磨粒浓度及掌握设备劣化趋势;而铁谱分析则能确定异常磨损颗粒的特征,三者的有机结合,为判断设备的润滑状态、确定磨损的部位和磨损程度、开展预测维修提供了科学依据。5润滑油状态检测意义与重要性n润滑油监测对保证设备的正常运行发挥着重要作用 加强监测,把好新油的质量关,杜绝各类伪劣油品,是保证设备润滑与正常运转的先决条件。避免用错润滑油而导致的设备润滑不良或事故。推广应用快速油品检测技术,可以实现按质换油,以较少的投入创造较多的效益。对于设备的润滑磨损,综合利用理化分析、光谱分析、铁谱分析技术进行监测,可以延长设备的使用寿命,降低维修费用,并对设备存在的故障隐患,做到早期预防,防止重大突发事故的
3、发生。6润滑油状态检测意义与重要性油液监测服务于设备维修n支持预防维修(Preventive Maintenance):延长维修周期、换油期n支持预知维修(Predictive Maintenance)早期预报故障,避免失修和过修n支持主动维修(Proactive Maintenance) 发现并消除故障的根本原因,延长设备、零部件和油品的寿命状态检测机器状态润滑状态磨损分析润滑油检测7注意设备润滑状态设备磨损状态润滑油分析 设备运转的真实状态正常 异常 停机警告 警告 油液监测维修决策润滑油状态检测意义与重要性磨损颗粒成分与形貌分析 8污染度测试红 外光谱发 射光谱液 压系统其 它系统基础油
4、添加剂变化表观、本质变化磨损金属污染金属添加剂油品常规理化分析油 品质量合 理选油按 质换油设备润滑状态分析直读铁谱分析铁谱旋转铁谱 磨损方式 磨损类型 磨粒识别发射光谱 磨损金属 污染金属 添加剂设备磨损状态分析监测报告监测数据综合结论分析判断9振动分析振动分析Vibration33%两者两者 27%油分析油分析Oil Analysis40%1.投资投资$1在润滑监测在润滑监测, 回报回报$62.现场油和磨屑分析现场油和磨屑分析3.综合状态监测综合状态监测4.磨屑分析能检测磨屑分析能检测18个月以内的早期油润个月以内的早期油润滑轴承失效滑轴承失效5.振动分析能检测振动分析能检测3个月以内的脂
5、润滑轴承个月以内的脂润滑轴承的失效的失效- Arizona Public Service Generating Station, ICML 2002 年度全优润滑奖得主年度全优润滑奖得主10n理化指标分析(包括颗粒计数 )n光谱分析n红外光谱n铁谱分析润滑油状态检测润滑油状态检测的常用指标及检测手段介绍的常用指标及检测手段介绍11理化指标分析技术理化指标分析技术 各种润滑油品的性能指标都应满足其产品质量要求,只有合格的润滑油品才能对设备起到良好的作用。但是油品在使用过程中其品质会由于各种原因而发生劣化,具体表现在多个指标的变化上,当这种变化超出一定的限度后,该油品就丧失了其性能,必须停止使用,
6、及时更换。否则,可能会给机械设备带来灾难性后果。至于各种润滑油的换油限值,也有指标可供参考。在用润滑油必测的理化性能指标包括:粘度、闪点、水分、总酸值 (TAN)、总碱值 (TBN)、腐蚀、不溶物等。这些指标的测试都有标准的试验方法。理化指标分析技术是评价在用润滑油品质的重要手段。 12润滑油(脂)常用理化质量指标1)粘度 2)油性 3)酸值 4)倾点、凝点 5)密度 6)防锈 7)水分 8)机械杂质 9)抗乳化 10)抗泡 11)闪点 12)残炭 13)腐蚀 14)抗磨性 15)氧化安定 16)滴点 17)锥入度润滑油状态检测的常用指标及检测手段介绍13理化指标分析技术n润滑油理化指标14润
7、滑油水份监测仪器VICSEN-W水份检测仪.doc15 颗粒计数技术颗粒计数技术 颗粒计数技术是评定油液内固体颗粒污染程度的一项重要技术。原理是把油样内的颗粒进行粒度测量,并按预选的粒度范围进行计数,从而得到有关颗粒粒度分布方面的重要信息,在判断油液的污染程度方面非常有效。 VIC-WB型便携式润滑油污染度检测仪16两种颗粒计数技术n显微镜颗粒计数技术 将油样经滤膜过滤,然后将滤膜烘干,放在普通显微镜下统 计不同尺寸范围的污染颗粒数目和尺寸。由于能直接观察磨损微 粒的形状、尺寸及分布情况,可定性了解磨损类型和磨损微粒来 源。该技术装备简单,但操作费时,人工计数误差也较大,再现 性也较差。n自动
8、颗粒计数技术 自动颗粒计数器都是利用传感器技术,当颗粒经过时将反映其大小的信号输出并同时计数。它不需要从油样中分离出固体微粒,而是自动地对油样中的颗粒尺寸进行测定和计数。 17光谱分析技术 光谱分析技术是对润滑油中金属元素进行的光谱分析。分析方法有原子吸收光谱技术、原子发射光谱技术和等离子体发射光谱技术。常用的是前两种光谱技术,它们都是通过分析润滑油中金属磨损微粒的材料成分和数量,了解设备摩擦副的磨损情况,以正确判断设备异常和预测故障,为设备检修提供科学依据 18原子吸收光谱技术和仪器 原子吸收光谱技术是将待测元素的化合物或溶液在高温下进行试样原子化,使其变为原子蒸汽。当锐线光线发射出的一束光
9、穿出一定厚度的原子蒸汽时,光线的一部分将被原于蒸汽中待测元素的基态原子吸收,检测系统测量特征辐射线减弱后的光强度,根据光吸收定律求得待测元素的含量。该技术分析灵敏度高,使用范围广,需样量少,速度快。 19原子发射光谱技术该技术是利用不同元素的物质受到强光源激发后发出的不同波长的光线,再通过光学系统排序得到光谱。根据特征谱线可以判断某物质是否存在以及其含量的多少。原子发射光谱仪能在很短的时间内测出油液中30种元素的浓度。 VICSEN-V元素分析光谱系统光电直读光谱仪,是利用原子发射光谱技术测定润滑油中各种金属元素浓度的仪器 20油样激发单元油样激发单元光学单元光学单元发射光谱仪原理图发射光谱仪
10、原理图21X荧光分析技术 X荧光是介质在放射源照射下所释放的特征X射线。通过检测油液在放射源照射下释放的X射线可以确定磨粒的数量和成分。该方法可直接测定各种特殊形态的试样而无需破坏试样,可测量的元素种类多、测量范围宽,而且速度快,分析结果规律性强 22红外光谱技术红外光谱技术 当不同波长的红外辐射依次照射油样时,某些波长的辐射将被样品选择吸收而减弱,形成红外吸收光谱。根据某些物质的特征吸收峰位置、数目以及相对强度,可以推断出油样中存在的官能团,并确定其分子结构。 利用红外光谱技术分析油样中有机化合物的基团结构,通过比较新旧油的红外吸收峰的峰位与峰高,可定性与定量检测基础油与添加剂组分是否是发生
11、了化学变化以及变化的类型与程度;利用红外光谱的油分析软件可定量测试在用油的氧化值、硫化值、硝化值、积碳、水分、乙二醇、燃油稀释度等参数。通过对谱图的分析,结合各参数的数值,可获得油样品质变化方面的信息。VICSEN-I便携式红外光谱仪.doc23油液综合监测中的光谱分析油液综合监测中的光谱分析.doc大亚湾核电站油品化学分析表.jpg空军监测中心.jpg监测样表2壳脾监测表.jpg监测样表塔西南钻探公司监测表S6000313.JPG24便携式油液监测红外光谱仪便携式油液监测红外光谱仪 红外光谱仪的测试参数红外光谱仪的测试参数: :油品的衰化变质油品的衰化变质: :油品的氧化 油品的硝化 油品的
12、硫酸化 油品的总碱值油品添加剂的损耗油品添加剂的损耗: :抗氧化添加剂损耗 抗磨添加剂损耗油品的外部污染:油品的外部污染:水分污染 冷却剂污染 积碳污染 燃油泄漏25n新进油品的质量保证新进油品的质量保证:n用户购进的新油未必是合格的,在加装前用PAL对其质量进行检验可以发现是否存在以下问题: n配方不正确:将正确油品与新进油品的红外谱进行对比即可判断.n调和失误:使用了不正确或不足量的添加剂.n交叉污染:在储存,运输和加注过程中使用了不洁用具或者操作不当往往会造成污染.n标志差错n油液衰化变质: 氧化,水解等便携式油液监测红外光谱仪便携式油液监测红外光谱仪 26铁谱技术及仪器铁谱技术及仪器
13、铁谱技术是70年代出现的一种油液分析方法。它是利用高梯度的强磁场将润滑油中所含的机械磨损颗粒和污染杂质有序地分离出来,在借助显微镜对分离出的微粒和杂质进行有关形貌、尺寸、密度、成分及分布的定性、定量观测,以判断机械设备的磨损状况,预报零部件的失效。 27铁谱技术的优势l能分离出润滑油中所含较宽范围内的磨屑,应用范围广。 l通过对磨屑的定性观察和定量测量,可判断磨损发生的部位以及磨损程度。即可以提供 更丰富的故障特征信息。 28鉄谱图片29鉄谱图片30鉄谱技术分析仪器分类l分析式铁谱仪 将油液中的磨损金属微粒及污染杂质微粒从油液中分离出来,制成铁谱基片,再在铁谱显微镜下对基片上沉积的磨损微粒进行
14、大小、形态、成分、数量等方面的特征进行定性观测和定量分析后,就可对监测设备零件的摩擦学状态作出判断。l直读式铁谱仪 主要用来直接测定油样中磨粒的浓度和尺寸分布,能够方便、迅速而准确地测定油样内大小磨粒的相对数量,可以很直观地反映出摩擦副的磨损程度和磨损烈度,因而能对设备状态作出初步的诊断,是目前设备监测和故障诊断的较好手段。 VICSEN-T鉄谱分析系统介绍.doc31油液监测的成功关键n采用状态监测系统n获得有代表性的油样n报告内容准确而完整n对所报告信息正确诊断n及时进行维护工作n现场反馈32润滑系统污染控制n润滑系统污染的常见现象及危害n润滑系统污染的分类n润滑系统污染控制措施n常见滤油
15、机的性能分析33润滑系统污染的常见现象及危害n固体颗粒的危害及清除后效果.docn国际标准化组织统计:液压系统故障的国际标准化组织统计:液压系统故障的75-80%75-80%是油液颗粒污染所致是油液颗粒污染所致英国流体协会的液压系统寿命研究表明:液压油清洁度为10/7时的系统寿命为24/21时的系统寿命的100倍。nSKF的轴承寿命研究表明:轴承润滑的污染状况可使轴承的寿命相差500倍。n水对液压油的影响.docn污染的种类和产生污染的原因.doc34024681012总酸值的变化总酸值的变化 (高酸值意味着低的残余寿命高酸值意味着低的残余寿命)没有铁铜没有铁铜没有没有没有有有有小时小时 35
16、00+3500+30004001003500+Ref: Weinschelbaum M:, Proceedings of the National Conference Fluid Power, VXXIII:269. 35世界工业骑在微米厚度的油膜上世界工业骑在微米厚度的油膜上 典型元件的动态油膜间隙典型元件的动态油膜间隙各种元件的典型间隙各种元件的典型间隙 元件元件部位部位间隙间隙齿轮泵齿轮泵齿轮断面齿轮断面0.5-50.5-5齿顶齿顶0.5-50.5-5叶片泵叶片泵叶片顶端叶片顶端0.5-10.5-1叶片侧面叶片侧面5-135-13柱塞泵柱塞泵柱塞与缸孔柱塞与缸孔5-405-40配流盘配
17、流盘0.5-50.5-5伺服泵伺服泵节流孔节流孔130-450130-450挡板侧面挡板侧面18-6318-63阀芯阀套阀芯阀套1-41-4控制阀控制阀节流孔节流孔130-10000130-10000阀芯阀套阀芯阀套1-231-23平板滑阀平板滑阀0.5-10.5-1锥阀锥阀13-25013-250液压泵液压泵50-25050-25036污染度与设备寿命的关系37清除油液中与元件配合间隙相当尺寸的固体颗粒,可对系统产生良清除油液中与元件配合间隙相当尺寸的固体颗粒,可对系统产生良好的效果(好的效果(美国Pall公司的试验结果)l泵和马达的寿命提高泵和马达的寿命提高4 41010倍倍l液力传动元件
18、寿命提高液力传动元件寿命提高4 41010倍倍l阀的寿命提高阀的寿命提高5 5300300倍倍l滚子轴承疲劳寿命延长滚子轴承疲劳寿命延长5050l倍径向轴承轴承寿命延长倍径向轴承轴承寿命延长1010倍倍l油液延长寿命油液延长寿命1010倍倍 当前的液压系统已经发展到高精度、高压、小型化阶段,元件的配合间隙已到5m,甚至到2m的尺寸,高精度的净化已成为必要措施,否则固体污染颗粒的危害就更大。38润滑系统污染的分类(液压系统)1固体颗粒的污染 固体颗粒污染物主要有切屑、铸造沙粒、焊渣、灰尘、毛刺等。 (1)颗粒污染物进入液压元件的配合间隙,会使滑动表面摩擦加剧,或划伤配合表面,破坏其配合精度和表面
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