润滑油监测及污染最新课件文字可编辑.ppt
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1、主要内容,?,润滑油状态监测技术,?,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,.doc,?,?,?,?,神华集团神东公,司,内蒙蒙西水泥,宝钢,河北邯郸一私营,钢厂,3,润滑油状态检测意义与重要性,三大功能,油品质分析,污染分析,磨损颗粒分析,理化性能,固体,&,流体污染,机器磨损状态监测,三大任务,优化润滑油更换,指导设备的主动,检测诊断设备的故,周期,性维护,障与失效,三大目的,降低不合适的更换,率,实现基于状态,消除故障根原因,,早期可靠监测故障,/,的换油,实现零维修,失
2、效,降低故障,/,失,效损失,4,润滑油状态检测意义与重要性,?,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,?,润滑油监测对
3、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,?,?,?,支持,预防维修,(,Preventive Maintenance,):延长维修周期、,换油期,支持,预知维修,(
4、,Predictive Maintenance,)早期预报故障,避,免失修和过修,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,润滑状态,润滑油检测,机器状态,磨损分析,7,润滑油状态检测意义与重要性,油液监测,设备润滑状态,设备磨损状态,润滑油分析,磨损颗粒成分与形貌分析,设备运转的真实状态,正常,异常,停机警告,注意,警告,维修决策,8,设备润滑状态分析,设备磨损状态分析,油品,常规,污染,度,红,外,发,射,理化,测试,光谱,光谱,直读铁谱,发射光谱,分析铁谱,分析,旋转铁谱,油,品,质量,液,压,基础油,磨损
5、方式,合,理,系统,添加剂,磨损金属,磨损金属,磨损类型,选油,其,它,变化,污染金属,污染金属,添加剂,添加剂,磨粒识别,按,质,系统,表观、,本质变,换油,化,监测数据,综合结论,分析判断,监测报告,9,来自美国核电站的调查报告,对来自,750,台机器的滚动轴承,(,油润滑,),失效监测的调查报告,-,Arizona Public Service Generating Station,ICML 2002,年度全优润滑奖得主,1.,投资,$1,在润滑监测,回报,$6,两者,27%,油分析,2.,现场油和磨屑分析,Oil Analysis,3.,综合状态监测,40%,4.,磨屑分析能检测,18
6、,个月以内的早期油润,振动分析,滑轴承失效,Vibration,33%,5.,振动分析能检测,3,个月以内的脂润滑轴,承的失效,10,润滑油状态检测,的常用指标及检测手段介绍,?,理化指标分析(包括,颗粒计数,),?,光谱分析,?,红外光谱,?,铁谱分析,11,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,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,
7、,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,润滑油状态检测的常用指标及检测手段介绍,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,13,理化指标分析技术,?,润滑油理化指标,14,润滑油水
8、份监测仪器,VICSEN-W,水份检测仪,.doc,15,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,?,显微镜颗粒计数技术,普通显微镜下统,将油样经滤膜过滤,然后将滤膜烘干,放在,和尺寸。由于能直接观察磨损微,计不同尺寸范围的污染颗粒数目,及分布情况,可定性了解磨损类型和磨损微粒来,粒的形状、尺寸,源。该技术装备简单,但操作费时,人工计数误,差也较大,再现
9、,性也较差。,?,自动颗粒计数技术,粒经过时将反映其大小的信号输出并同时计数。,自动颗粒计数器都是利用传感器技术,当颗,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
10、子化,,使其变为原子蒸汽。当锐线光线发射出,的一束光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
11、元素浓度的仪器,20,发射光谱仪原理图,油样激发单元,光学单元,21,X,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,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,
12、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,.doc,23,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.JPG,24,便携式油液监测红外光谱仪,红
13、外光谱仪的测试参数,:,油品的衰化变质,:,油品的氧化,油品的硝化,油品的硫酸化,油品的总碱值,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:,水分污染,冷却剂污染,积碳污染,燃油泄,漏,25,便携式油液监测红外光谱仪,?,?,?,?,?,?,?,新进油品的质量保证,:,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,:,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,.,调和失误,:,使用了不正确或不足量的添加剂,.,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,.,标志差
14、错,油液衰化变质,:,氧化,水解等,26,铁谱技术及仪器,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,?,能分离出润滑油中所含较宽范围内的磨,屑,应用范围广。,?,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,?,?,分析式铁谱仪,将油
15、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。,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,.doc,31,油液监测的成功关键,?,采用状态监测系统,?,获得有代表性的油样,?,报告内容准确而完整,?,对所
16、报告信息正确诊断,?,及时进行维护工作,?,现场反馈,32,润滑系统污染控制,?,润滑系统污染的常见现象及危害,?,润滑系统污染的分类,?,润滑系统污染控制措施,?,常见滤油机的性能分析,33,润滑系统污染的常见现象及危害,?,?,?,?,?,固体颗粒的危害及清除后效果,.doc,国际标准化组织统计:液压系统故障的,75-80%,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。,SKF,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。,水对液压油的影响,.doc,污染的种类和产
17、生污染的原因,.doc,34,水和固体颗粒,(,催化剂,),对润滑油寿命的影响,水,+,颗粒,+,空气,+,热,=,短命油,催化剂,没有,铁,铜,没有,铁,铜,水份,没有,没有,没有,有,有,有,0,2,4,6,8,10,12,小时,3500+,3500+,3000,3500+,400,100,总酸值的变化,(,高酸值意味着低的残余寿命,),润滑油长寿的秘诀,保持你的油,!,更换你的理念,不是你的润滑油!,Change Your Thinking, Not Your Oil!,35,Ref: Weinschelbaum M:, Proceedings of the National Confe
18、rence Fluid Power, VXXIII:269.,干,&,净,各种元件的典型间隙,世,界,元件,部位,间隙,工,齿轮断面,0.5-5,齿轮泵,业,齿顶,0.5-5,骑,叶片顶端,0.5-1,叶片泵,典,在,叶片侧面,5-13,型,元,柱塞与缸孔,5-40,柱塞泵,件,配流盘,0.5-5,的,微,动,米,节流孔,130-450,态,厚,伺服泵,挡板侧面,18-63,油,度,膜,的,阀芯阀套,1-4,间,节流孔,130-10000,隙,油,膜,阀芯阀套,1-23,上,控制阀,平板滑阀,0.5-1,锥阀,13-250,液压泵,50-250,36,污染度与设备寿命的关系,37,清除油液中与
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