【TPM/设备管理】油液取样与油液分析方法简介
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油液在设备中的各个运动部位循环流动时,设备的运行状况会在油液中留下痕迹,并可能会改变油液的物质成分与化学性质。于是,油液分析技术诞生了。
机械设备70%以上的故障与磨损有关,而油液分析所获得的参数能很好地判断设备的润滑磨损状态,所以,油液分析技术被广泛采用。
油液分析技术作为一种比较先进的设备维护技术,它的作用在于通过监测与分析油液中的这些物质成分和化学性质等来对设备当前的工作状况以及未来工作状况做出判断,可以在早期发觉磨损问题,从而为设备的预防性维护和定期检修提供正确而有效的依据。
一、油液分析的三方面
一是油液本身的物理和化学性质的变化,了解油品的品质以决定可否继续使用。当然,这种判断一般只适用于油槽体积很大的机器。
如果是油槽体积较小的机器通常应该依据设备供应商指定的期限进行定期换油。
但即使是较小的机器设备,进行油液分析仍然会有作用。比如:如果多部同一型号的机器使用某一牌号的润滑油,定期检测与分析其中一部机器所使用的油液状况有助于判定油品的使用效率,并可以判断油品的品质优劣。
二是对油液中设备磨损颗粒的分布情况等进行分析,确定机器部件的运行状况、磨损状况,发现可能发生的故障隐患。
三是确定油液中是否存在一些不应有的物质,如果有物质分布判断设备是否存在泄漏、折损等问题。
二、油品取样注意事项
获取有代表性油样是实施油液分析的前提,油样代表性差将直接导致分析数据有效性下降,造成故障虚报或漏报。
所谓代表性油样,是指油样中固体颗粒的浓度和大小分布、油液性质与它们在设备油液系统中一样。要满足这一要求,必须从取样位置、取样频率、取样要求等几个方面严格控制取样过程。
1、取液位置
主要取样位置应设置在磨损部件的下游至滤清器之前。
如果从油箱中取样,取样管吸口应处于油箱高度一半略下,同时避免触及油箱底部。
2、取液检测频率
为了有意义地解释油样测试的数据,应将油品性质转变的趋势,保存一连续性的记录,令到突然或特出的变化,能清楚的显示出来。因此,要定期进行取样检验。
定期取样时,取样频率要适当。如果取样间隔太长,可能错过故障潜在点从而使设备出现严重损坏;如果取样频繁,浪费人力和财力。
油液取样的频率、周期要按照设备手册进行。如果没有设备手册,要根据故障频率进行确定,最好在故障发生之前至少进行两次油液取样。
出现下列情况,取样频率要加快:
§新机刚开始操作。
§机器设备的相应部位或相邻部位频繁出现故障。
§设备运转环境恶劣程度超过正常水平。
§设备使用年限较长。
§油品使用时间较长,油品添加剂已消耗或氧化开始或严重被污染。
§上次测试值离设定的警示界限很接近。
3、取样要求
§取样设备(装置)最好处于稳定运行状态中。如果设备只有停机才能取样,应在停机后立即取样。
§油液取样位置外口附近要清洁,检测前应处于密封状态。
§取样瓶和取样管应确保清洁。
§取样后应将油样信息和设备情况记录在油样标签上,具体内容包括:设备号码、部件名称、油品使用小时、油品型号及级别、取样日期、油样分析目的等。尤其是故障设备的油样,应将详细信息提供给实验室便于准确分析原因。
三、化验分析注意事项
§取样后应立即将油样送往实验室进行分析。
§进行化验前应将油样摇匀。粘度较小的油样一般振荡3分钟就可以了。而对于粘度较大的油样则需要振荡5分钟以上。
四、油液分析的方法:
油液分析主要包括金属磨损颗粒分析和油液品质分析。
(一)磨粒分析
磨粒分析最常用的技术手段和仪器设备有光谱法、铁谱技术、颗粒计数法、磁塞法以及对滤出的磨粒进行显微镜观察分析等。磨粒的颗粒度决定了磨损的类型。通过观察磨粒的形状判定设备部件的状态。
1、光谱法磨粒分析
包括原子发射光谱法和原子吸收光谱法。它是磨粒监测中应用最广泛的技术。它可以对油液中的磨粒进行多元素定量分析,而且还能检测出油液添加剂的元素是否正常。
2、颗粒计数法磨粒分析
利用油液中磨粒的遮光和光散射特性可对油液中的磨粒进行直接监测。其原理是当油液流经具有狭窄通道的传感器时,磨粒的遮光作用便产生脉冲信号,脉冲的宽度与磨粒的大小有关,因而可测出磨粒的分布。
3、铁谱法磨粒分析
包括分析式铁谱仪、旋转式铁谱仪、直读式铁谱仪和在线式铁谱仪。
其中分析式和旋转式铁谱仪是利用制谱仪或过滤的方法,将油液中的铁磁性金属磨粒与油液、煤尘、粉尘等杂质分开,并按一定的规则沉积在玻璃基片(谱片)上,然后对磨粒进行显微镜观察,进行定性和定量分析,诊断出液压和润滑系统的故障,以指导维修。
(二)油液状态分析
通过对油液品质分析和杂质分析来判断油液的使用效果和剩余寿命。
许多油液分析方法是根据一项或几项公认的测试指标来判断油液的工作状态。这些监测方法指标采用的既是物理的又是化学的手段,其中一些典型的润滑剂状态指标是:粘度、总酸度、总碱度、水份含量、固体颗粒总含量等。
§油液粘度可判断油液是否由于氧化、水分或污染而引起变质。
§油品的总酸度是量度因氧化而产生酸性物质的指标。
§总碱度增高,可能是被另一种含碱量高的油品污染所造成。总碱度降低,可能是因为高碱度添加剂出现损耗。
§油品中有水显示系统穿漏或空气中的水分凝结。水分会引起腐蚀和氧化,也会使油品乳化。所以应采用离心法、隔滤法或真空处理清除。