设备故障中润滑油因素分析

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1、设备故障中润滑油因素分析黄灏（新产品开发中心、技术服务中心）摘要：润滑油在使用过程中理化指标不断变化，在设备故障诊断中润滑油影响因素较多。设备故障诊断技术以润滑油方法较之以机械方法更优越，但从事设备管理或润滑油故障诊断的技术人员，除了要有丰富的机械知识以外，还应有一定的润滑油知识。关键词：润滑油设备故障诊断铁谱1前言润滑油在设备中所起的作用有两种类型：一种作为润滑剂，以润滑运动部件为主，协助改善设备工作为辅，如密封、冷却等，大多数润滑油属此类；另一种作为工作液体，是设备工作部件的构成部分，而以润滑为辅，如液压油和导热油、变压器油等。从润滑油着手作设

2、备故障诊断：一是润滑油本身就可能是故障原因之一，它的质量、使用中的变化、油中异物等都会造成设备故障，在变质到某种程度前或异物含量低于某值时未引发故障，但若发展下去肯定会发生故障，根据这些数值的大小在发生故障前作出警报，因而预测期长；二是润滑油中携带的异物如机械杂质、水分等反映了设备内部状况，指示故障原因较明确，易于确定采取的预防措施。从润滑油着手的设备故障诊断技术内容包括：①润滑油的物理化学指标变化；②润滑油在机体内生产沉积物；③侵入到润滑油中的异物，包括泄漏介质、颗粒磨损和外来物等；④运行中润滑油的有关参数，如油压、油耗等。它们的变化既能监测故障

3、发生的可能，又能较明确的找到故障原因。[1,2]2润滑油在使用中的变化润滑油在使用中在温度、空气、金属催化、机械剪切、有害介质等的7作用下，其组成中的基础油（占润滑油的大部分，由碳氢化合物组成）会发生氧化、裂化、聚合等反应，性能逐渐变差。润滑油的另一组分添加剂在使用过程中也逐渐消耗和失效，导致性能下降，产生对设备有害的组分，称为老化或降解，老化或降解到一定程度后就要换新油。一般来说，润滑油的降解以烃类氧化为主，顺次生成醛、酮、醇到有机含氧酸，各反应中伴有不同程度的分解和聚合，其中的中间产物为烃类的过氧化物，它是活性很高的不稳定化合物，易攻击金属而造

4、成特殊的磨损和故障，档次高的润滑油含有高效的抗氧化添加剂，能延缓润滑油的降解速度或降低降解产物对设备的危害。2.1各项理化指标变化润滑油在使用过程中理化指标及性能指标都在变坏，情况见表1。一些性能指标如抗氧化、抗泡性、抗乳化性、抗磨损性、抗腐蚀性等都在润滑油的降解中下降，一方面原因是油质变差，另一方面原因是润滑油中的添加剂在消耗。表1润滑油在使用中理化指标变化项目上升因素下降因素备注粘度高温氧化，烟炱污染，轻组分蒸发燃料稀释，增粘剂降解酸值烃类氧化，含硫燃料燃烧产物污染高酸值添加剂消耗一般为上升闪点轻组分蒸发燃料稀释残炭和灰分污染及氧化一般为上升碱

5、值中和酸性物一般为下降不溶物降解，污染一般为上升金属元素磨损粉末，外来物污染添加剂消耗一般为上升2.2沉积物润滑油在运行中不断降解，除了本身性能降低外，还在零部件表面生产各种沉积物，这些沉积物给设备的正常工作造成障碍，严重时造成大的故障。由于生成的沉积物类型和严重程度与温度的关系密切，我们可从事故现场沉积在设备某些部位的由润滑油生产的沉积物性质及严重程度，了解事故前后设备工作时这些部位的温度状态，从而分析事故原因。设备的工作状态与沉积物生成的数量和类型关系很大，在一般情况下，发动机在持续高温高功率下运转，积炭和漆膜生成的趋势大。若经常在开开停停下工

6、作，发动机经常处于较低的温度下，易于生成大量油泥。升级换代的各种高档次润滑油，含有较大量的清净分散添加剂，能有效的抑制各种沉积物的生成和使沉积物分散悬浮在润滑油中，不至粘附在金属表面而对设备造成危害。2.3异物润滑油在运行中除了含有自身劣化而生成的沉积物及不溶物外，还会被很多外来物污染，其中有发动机未燃烧燃料和燃烧产物，如汽油、柴油、烟炱、酸、水和窜气等，有磨损的磨粒，还有来自设备工作环境的外来物如尘土、水等，它们都是故障之源，7检测油中异物种类、含量和性质，对监测设备状态及故障预测十分重要。2.3.1水分水分可来自冷却设备用的冷却水、汽轮机的水蒸

7、汽和大气中的水等。润滑油中混入水有如下危害：①添加剂损失；②造成腐蚀磨损和锈蚀；③降低润滑能力；④乳化和生成油泥；⑤影响润滑油的工作性能。润滑油中有水时其外观大多浑浊。测定润滑油中的水含量的方法有国家标准GB/T260、抗乳化性能和水解稳定性。2.3.2灰尘和杂物设备所处环境灰尘大时，各种颗粒也会进到润滑油中。这些杂物中的很多硬颗粒造成设备不同程度的磨粒磨损，其他杂物也会堵塞油孔、油道和滤网，造成供油障碍而发生恶性事故。2.3.3进入空气在润滑油中的空气有三种存在形式：自由空气、进入空气和溶解空气。其中溶解空气由于系统的温度和压力变化时使溶解度下降

8、，溶解空气析出，在润滑油表面形成泡沫，在润滑油中形成微泡，就会有危害。有些润滑油规格中专门有“空气释放值”和“抗泡性能”指