油液固体颗粒污染度检测分析的意义

    随着生产与科学技术的发展，人们对机械设备的工作可靠性及使用寿命的要求越来越高。大量的资料表明，磨损是影响机械设备工作可靠性和使用寿命的主要原因。约80%的设备故障是由磨损所致，且以磨料磨损造成的经济损失最为严重，如农业机械中，40%零件损坏是由磨料磨损所造成的；矿山、建筑、煤矿及运输机械中，磨料磨损造成的经济损失，占磨损所造成的总经济损失的50%以上。且大量的生产实际调查发现，油液中的固体颗粒污染物是机械设备磨料磨损的主要原因，由其诱导的磨损故障占总磨损故障的82%。液压系统故障的60%-70%是由颗粒污染物引起的。

　　油液污染不仅导致机械及润滑油的性能劣化，降低机械设备和油液的使用寿命，还将使设备处于危险的状态。为此国外早在60年代即在油液污染监测与污染控制方面进行了大量的研究和试验。我国从80年代初开始进行液压系统污染控制方面的研究，并已取得了一定的成效，但对机械设备在用润滑油的污染度与设备磨损状态之间关系的分析与研究尚处于起步阶段。因此，进行机械设备再用污染度分析实验研究，即可弥补该研究方面的不足，为我国机械设备润滑管理提供一种实践经验，也对提高我国机械设备污染控制技术水平有着十分重要的作用。

　　油液中的各种固体颗粒污染物既是引起机械设备磨损失效的原因，同时也是设备发生磨损的产物，其蕴含着大量的表征机器内部磨损状态信息。因此，实施设备在用油的污染度分析对实现主动维修，进行状态监测及故障诊断，有着十分重要的意义。

　　1、提高设备的工作可靠性和使用寿命

　　国外大量的实验研究表明，控制和减少油烟污染对降低污染磨损故障，提高设备的工作可靠性，延长零部件的使用寿命等有着重要的作用。美国俄克拉荷马州立大学E.C.Fitch教授的研究表明，普通液压系统中，当颗粒污染度水平降低5倍时，可使液压元件的磨损减少50倍。美国通用汽车公司的研究表明，当润滑油污染水平降低后，磨损速度随之降低1/8，使用30μm的润滑油滤清器的发动机的磨损率下降70%。使用高性能的滤清器还可大大提高机器的使用寿命，如使用标称过滤粒度为10μm的滤清器，可使机器的使用寿命比原来使用60μm的滤清器的提高两倍。此外，对轴承的寿命与油液污染度的关系的研究表明，润滑油中若无微小颗粒，在小于疲劳载荷的条件下，轴承的寿命将是无限的。

　　因此，控制油液中污染物颗粒的大小和数量，对控制零件的磨损，避免磨损故障的发生以及提高设备的工作可靠性和延长设备的使用寿命有着明显的作用。

　　2、减少维修费用，降低成本

　　油液污染度监测是一种积极的主动维修措施，通过经常的监测油液的污染度，可及时了解所监测对象在用油液的污染状况，分析油液污染的原因(如密封圈、滤清器失效等)并加以处理和修正，使故障消灭在萌芽状态。从而达到延长机器使用寿命和故障时间间隔，提高运行可靠性及降低维修费用的目的。

　　作为不解体监测手段，油液污染度可在机械设备正常工作情况下进行检测分析，避免了不必要的停机，从而可减少停机损失;当判定油液污染程度高，并且油品性能指标超出规定的技术要求，油液已经变质和全面恶化时才更换润滑油，可避免更换还能正常使用的润滑油，从而延长换油周期并降低油料费用。例如国产机车柴油机使用的第四代高级柴油机油，每吨售价达8000元，若按定期换油周期换油，则每次换油需支出容量多达1t的油品费用。如此高的材料费支出，设备管理部门是很难承受的。其实在润滑油理化性能指标仍可重复使用。资料证明，采用油液污染度监测可使油液的换油周期延长2倍以上。英国铁路科学公司对英国铁力机车柴油机的润滑油状态监控表明，对柴油机曲轴箱润滑油状态进行监控，当润滑油超过技术要求时才更表明，对柴油机曲轴箱润滑油状态进行监控，当润滑油超过技术要求时才更换润滑油，仅此一项，每年能节约原材料费用100万英磅以上。若能防止灾难性故障，还可得到进一步的节约。因此，通过经常性的油液污染度监测，既可及时发现事故隐患，避免事故的发生，又可节省不必要的费用。

　　3、提高故障诊断的准确率

　　油液的污染度水平增加，预示着设备的使用状态及润滑油的性能将发生劣化，特别是当油液中颗粒污染物数量呈指数函数增长时，意味着机械必须停机，否则将发生灾难性故障。因此，当发现在用油液的污染度指标(颗粒数)在短时间内明显增加时，在排除滤清器故障和密封失效等故障的前提下，结合油液理化指标分析、光铁谱分析及振动分析等，可得出设备当前状态的准确信息，从而大大提高故障诊断的准确率。

　　综上所述，对设备在用油液实施污染度控制，对提高设备的运行可靠性和减少维修费用有着重要的作用，研究润滑油的污染度与设备磨损故障之间的关系，制定不同设备在不同工况下的污染度控制等级，对我国的设备监测与故障诊断以及主动维修决策具有重要的意义。