港口机械润滑油的几种检验方法

2010-07-14万斌

设备管理与维修 2010年2期

万斌

一、前言

润滑油使用一段时间后，由于本身的氧化以及使用过程中外来因素影响会逐渐变质，性能下降或改变，适时更换润滑油，对维护设备、节约油料都是很有意义的。润滑油用到什么时候、什么程度就需要换油，这是一个复杂的问题，不能搞一刀切，而是要根据用油单位的工况条件和油品检验情况具体分析。

二、换油时间的确定

1.根据油料检验情况确定换油时间

目前确定润滑油换油期比较科学有效的方法，就是对使用中的润滑油进行抽样检验，根据检验结果来评定油品质量并确定要不要换油，即按时间间隔取油样作分析。很多大品种润滑油均有一些换油指标的参考值，某些指标达到某个数值即应换油。我国也公布了一些换油指标的参考值，如柴油机油换油指标（GB/T 7607-1995柴油机油），工业闭式齿轮油SH/T 05086-1994，普通车辆齿轮油SH/T 0475-1992，HL液压油SH/T 0476-1992，HM液压油SH/T 0599-1994，回转空压机油SH/T 0583-1993等。一些全球性的设备制造公司和润滑油公司也向用户提供类似的换油期推荐值，均可作参考。具体抽样检验时，有几点注意事项：油样要有代表性，要在油品经过长时间的循环，润滑系统处于热运转状况取样，在补充新油以前取样；采样工具和装油容器要清洁。但目前困难的是缺乏各种油品的报废标准。

2.根据设备制造单位的推荐定期更换

这里必须强调的是设备制造单位所推荐的换油期，只能作为参考。但是对于具体设备使用单位的工况条件差别较大。有的港机设备的工作温度较高，有的常与粉尘、水分接触，这样换油期相应缩短。相反，可适当长些。

三、油质检测项目和检测方法

对在用油品进行连续跟踪监测，既是为是否应该换油提供判定的依据，也是设备状态监测的基本方法。设备状态监测重在趋势分析，因为数据趋势的变化比检测指标的单一变化所表达的设备润滑状态的信息更为准确。

1.油液监测的位置、时间和周期

（1）确定监测设备。应选取利用率高，故障停机对生产、安全或环保有重大影响，润滑的部件价格较高的设备作为油品连续监测的对象。

（2）确定取样点和取样方式。取样点应能保证油样具有代表性，尽可能在正常工作负载和油温下取样。如果在压力油路取样，取样时应先打开开关，冲出支管中的残留油，然后再用油样瓶盛取油样。如果在油箱或油底壳取样，必须使用取样导管，导管插入的位置应是油的中央偏低，否则会影响取样的代表性。应保证采用清洁的取样工具，取样量不超过60%～75%的取样瓶容积。

表1 各部件推荐取样周期

（3）确定取样周期与频率。对于正常使用中的设备，建议按表1周期取样。当设备已监测出存在异常磨损时，应缩短取样周期。

2.在用油品的油液监测项目及意义

（1）黏度。黏度可判断所用油品是否正确，也是油品劣化的重要报警指标。

（2）水含量。水分会破坏油膜，降低润滑性，加剧摩擦副部件的磨损，能够与油品起反应，形成酸、胶质和油泥。水能析出油中的添加剂，降低油品的使用性能，低温时使油品流动性变差，腐蚀、锈蚀设备的金属材料。

（3）闪点。闪点是油品的安全指标，可以检测润滑油中是否混入的轻质燃料油。

（4）总酸值。总酸值是成品油中酸性添加剂的量度；油品使用过程中氧化变质的重要判别指标。

（5）污染度分析。定量检测润滑油中的污染颗粒的数量和污染等级；对于精密的液压系统，固体颗粒污染将加剧控制元件的磨损；对于旋转部件，固体颗粒污染将加剧轴承等部件的磨损。

（6）光谱元素分析。光谱元素分析可定量的判断磨损金属、污染元素和添加剂元素的含量，判断设备有关部件的磨损情况、油品污染的程度和原因和在用油添加剂损耗程度。

（7）铁谱磨损分析。通过检测在用油中磨损颗粒的形状、成分、大小和数量，判断设备的异常磨损类型、磨损程度和异常磨损部位。

3.油液监测常用方法

（1）斑点法。按照《润滑油现场检验法》（GB/T 8030-1987）的要求，将被提取在用润滑油油样充分搅拌或摇动，用滴油棒滴油样在洁净滤纸上，并平放在无风尘地方静置晾干，观察斑点扩散形态，以判断油样污染程度。斑点的扩散形态见图1，区域和颜色的变化可反映出油品的状态（图 2）。

核心区（沉积环）：油内沉积物中粗颗粒集中的沉淀圈，依颜色的深浅粗略判断污染程度。

扩散区：悬浮在油面的细颗粒向外扩散留下的痕迹。扩散区的宽度表示油内清净分散添加剂对沉淀物的分散能力。

氧化环（油环）：含氧化胶质物形成的油带，颜色的深浅表示油的氧化程度。

参照表2，可对斑痕形态进行鉴别与判断，但应注意斑痕的一些特殊形态：一般油品报废的斑痕特征是分散带消失，沉淀圈黑而小。如继续使用，则黑色的沉淀圈将形成一个环痕清楚的空心圆圈，表示油品使用时间过长，分散性能已消失，油内沉积物已不能保持悬浮状态而沉降，应立即换油；如沉淀圈出现一个不规则的花环则表示油品已被水污染。

表2 斑痕形态的鉴别与判断

（2）介电常数法。采用润滑油快速分析仪测量油品的介电常数，通过介电常数的测定，可将油品的污染情况量化，为按质换油提供依据。其原理是利用油品在使用过程中的氧化、热分解等原因造成的油品酸化、腐蚀金属形成盐类导致的介电性能变异，引起的介电常数上升，通过测量仪表的反映来确定润滑油的状况，如是否该换油或预期何时该换油等。根据介电常数的高低，可对油品采取相应的处理措施。

介电常数的检测方法是：①清洗快速分析仪的标定器。②用与试样相同牌号的新油标定并调零，将滴定棒浸入试样油品3～5cm深处，垂直提起，等滴定棒上粘的油间断滴落时，将第二三滴油样滴在标定器上。将指针调回零位。③测试。方法同步骤②，将待检油品滴少量在标定器上并读取数据。该法操作简便、耗时少，适合于现场测定。

影响介电常数的污染常见的有三种：①油品中含有水分；②润滑油被燃油等溶剂稀释；③油中含有大量的金属研磨颗粒。因此介电常数不仅可反映出油品的污染情况，也可用于设备的磨损情况的判断。

不同厂家生产快速分析仪的判断分析指标有所不同，使用时应以仪表说明书为准。以国产的HF-1型润滑油快速分析仪为例，介电常数的判断分析见表3。

（3）光谱-铁谱分析。油液分析技术是设备故障诊断的重要手段，具有可离线监测、信息丰富、技术人员易于理解、可判断具体的磨损部位等优点。油液分析通常采用光谱分析和铁谱分析相结合的方法。

表3 介电常数的判断分析

光谱分析可以测得油液中所含磨损金属元素（如Fe、Al、Cu、Pb、Cr）、污染元素（如 Si、Na、B）和添加剂元素（如 P、Zn、Ca、Mg、Ba）的浓度。根据各种元素浓度值的大小和变化趋势可判断设备各摩擦副的磨损程度，确定出故障部位。同时还可判断润滑油的失效程度和受污染的程度。光谱分析法灵敏度高，可进行多种元素的定量精确分析。缺点是仪器价格昂贵，不能给出磨粒的外形、尺寸等信息，不能反映出磨粒产生的原因，而且只对＜10μm的颗粒有效，对严重磨损的大颗粒反而不能反映。因此，单独使用光谱分析技术，常常会因为提供的信息不够而无法对设备的磨损故障作出准确的判断。

铁谱分析技术包括铁谱定量分析和定性分析。定量分析可采用直读式铁谱仪，可提供磨粒的数量和大小的信息。采用大小颗粒读数的差值（DL-DS）、磨损严重性指数IS、大颗粒所占比例（DL-DS）/（DL+DS）作为判定指标，通过比较单位工作时间内各指标的增长趋势判断设备是否存在异常磨损。

铁谱定性分析可通过对磨粒的形状的观察、尺寸的测定和色泽的鉴别，对照典型磨粒图谱，确定磨粒的种类和成分，从而可以判断出磨损形式、故障的部位、磨损的程度和原因，为故障诊断提供判定依据。在实际使用中分析式铁谱技术提供的磨损故障信息是最有价值的。铁谱分析技术的局限性是较依赖分析者的经验和典型磨粒图谱，因此要求铁谱分析者要熟悉相关机械的构造、摩擦副材料和设备的磨损故障特征，并在实际监测工作中积累诊断经验。