油液检测技术基础-磨粒分析

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1、油液检测技术基础-----------磨粒分析斯派超公司工程师：石立杰lshi@spectroinc.com,010-67857242内容油液检测与设备状态监控技术概览磨粒的产生及特征磨粒分析技术简介2第一部分油液检测与设备状态监控技术概览3典型的设备维护方案关注与高效的维护和维修关注于消除安全隐患主动式被动式预见式世界级（消除隐患，做到不(出故障后维修)(尽早发现故障)(设备资产优化)维修!)维修费用有计划的主动地愿景一致停机时间定时的消除缺陷优化设备的防御性设整合失效分析协调一致的计(墨菲法则)可预

2、见的问题溯源联合文化转型4设备维护人员的演变…轴承系统故障统计分析50%45%40%35%30%CommonCausesofBearingFailure25%20%15%10%5%0%OtherCorrosionLackofOverloadMisAssemblyMis-AlignmentDirtLubricationPercentage4%5%8%10%12%14%47%数据来源:ConocoPhillips润滑油手册5预防性维护相关技术油液检测机械对正振动检测检测预防性维护技术热红外成超声检测像检测发动机电

3、路评估6油液检测的内容和目的磨粒更换滤芯？滤油、换油？更换零部件？润滑状态污染物7油液检测技术识别出的典型故障异常磨损早期预警密封圈破损、损坏油液过滤器堵塞Inefficientairfilters错误的换油、补油时间或周期润滑状态8状态检测=趋势分析必须应对报警限监测明显上升结趋势果建议应对正常范围设备运行时间或公里数定期监测设备油液是提高设备可靠性的有效手段对检测结果进行趋势分析：结果Vs时间基于趋势分析结果制定维护计划（措施）：报警：发现严重故障(隐患),尽快应对预警:：异常出现,对

4、异常进行验证和应对正常：无需采取措施9油液监测项目的选择往复式设备内燃机的油液污染及磨损形式最为复杂;需采用尽可能多的检测手段光谱分析一般仅能分析非常小尺寸（<10um）的磨粒，单纯的元素光谱分析无法全面反映设备状态旋转式设备（更加关注固体磨粒：数量、特征）颗粒计数：洁净度等级磨粒分析(铁谱,扫描电镜,等.)：磨粒识别及形貌分析10对油液的人工感官检测乳化现象（存在游离水）油液中有大尺寸金属颗粒（反光）油液颜色不溶解固体沉淀物燃油稀释（气味）11油液检测的典型应用柴油发动机齿轮系统液压

5、系统磨粒，污染物及添加齿轮箱磨损会产生各种磨粒，与颗粒计数保持一致，互相验证。元素分析剂但其浓度水平所表征出的设备同时，也是污染控制和润滑性能控制的有状态多种多样。效手段.颗粒计数定量分析及趋势分析跟踪大尺寸铁质颗粒，失效分铁谱分析析氧化度，硝化度氧化度,润滑性能的衰变氧化度,润滑性能的衰变红外光谱污染程度来自残炭或油品各种物理化学变化的直接油品各种物理化学变化的直接表征粘度者燃油的污染el表征总酸值污染及衰变污染及衰变TAN总碱值储备碱度,抗污染性TBN水分油液验证油液验证如果水分超标，要通过颗粒计数进行核

6、查燃油稀释大型柴油机的通病可表征燃烧效率,气油残炭比优化12各种典型设备的油液监测项目及其频率R=日常巡检E=异常分析*=RFS系统定性定量分析大尺寸磨粒（必要）X=无检测意义13第二部分磨粒的生成及特征14磨损形式分类轻载重载超载高速低速极低速流体动力润滑：混合润滑：边界润滑：流体力学层流理论层流油膜被破坏边界油膜油膜厚度远大于（几油膜厚度与工件表面润滑（油膜）失效倍）工件表面粗糙度粗糙度相当的几倍15柴油发动机中的磨粒来源1.鼓风机转子（Al,Si）2.凸轮轴承（Cu,Pb,Sn,Zn）3.上

7、连杆轴承（Cu,Pb,Sn）4.连杆轴承及主轴承（Pb,Sn,Cu）5.活塞环及压缩机（Cr,Fe）6.活塞（Sn,Fe）7.缸套（Fe,Si）8.凸轮推杆（Fe,Cr）16汽轮机中的磨粒来源1.轴瓦及滚珠(Fe,Cr),轴承套(Ag,Cu,Zn,Pb)2.行星轮系(Fe,Ni,Cr)3.齿轮(Fe,Ni,Cr)4.主轴(Fe,Ni,Cr,Mo)5.子驱动系统：齿轮(Fe,Ni,Cr),键(Fe,Cr)6.轴承(Fe,Cr),齿轮(Fe,Ni,Cr)LYCOMINGAOT1500汽轮机7.油泵(Fe,Ni),

8、(Cu,Si)17接触磨损机械零部件工作过程中产生的表面应力与其承受的载荷或相对运动速度有关，应力集中或应力破坏产生接触磨损许多接触磨损磨粒表面有明显的条纹（接触产生）当磨粒尺寸大于15um时，出现严重接触磨损严重接触磨损缺油造成的严重接触磨损接触磨损造成的零件失效18工件表面的磨合加工后的工件表面磨削表面的形貌特征，弹性形变19Ridgesonthewearsurfaceareflatten