潤(rùn)滑油常見(jiàn)三大污染物及檢測(cè)方法

2024-10-21

潤(rùn)滑油被譽(yù)為設(shè)備的血液,流淌在設(shè)備內(nèi)部,對(duì)設(shè)備起到潤(rùn)滑減磨、冷卻、清潔和防銹等作用。潤(rùn)滑油如果受到污染,會(huì)造成潤(rùn)滑失效,設(shè)備磨損加劇,進(jìn)而引起設(shè)備故障、縮短設(shè)備使用壽命……

潤(rùn)滑油受到污染是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,有時(shí)候日常檢查可以發(fā)現(xiàn),有些情況卻不能,有些污染不能通過(guò)肉眼觀察到。而且,對(duì)于所有的污染,等到肉眼都能發(fā)現(xiàn)時(shí),說(shuō)明已經(jīng)很嚴(yán)重??傊?,潤(rùn)滑油的污染,要早發(fā)現(xiàn),早處理,尤其對(duì)于較為敏感、比較關(guān)鍵的設(shè)備。油液檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)油品,可以準(zhǔn)確的分析潤(rùn)滑油里的污染物,就像通過(guò)血液檢測(cè),發(fā)現(xiàn)人體的異常情況一樣。

顆粒物

顆粒物是危害最大的一種污染物,它們進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)部,會(huì)造成磨粒磨損、金屬壓傷刮傷、金屬疲勞。顆粒物一般具有一定的硬度,許多顆粒物的尺寸很微小,能穿過(guò)零件之間的間隙,在設(shè)備內(nèi)部循環(huán),造成磨損。常見(jiàn)的顆粒物有灰塵、砂礫、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的細(xì)小金屬顆粒、銹渣等。

左圖:金屬疲勞;右圖:金屬表面磨損形成的麻坑

顆粒物污染不但危害設(shè)備本身,而且還會(huì)縮短潤(rùn)滑油的使用壽命。磨粒磨損會(huì)增加油里的金屬粉末含量,這些細(xì)小的金屬顆粒不但進(jìn)一步磨損設(shè)備,而且還會(huì)加速潤(rùn)滑油氧化變質(zhì),因?yàn)榻饘俜勰?huì)催化油品的氧化速度。鑒于這些顆粒物的危害是連鎖性的,因此及早監(jiān)測(cè)、及早處理很重要。

油液檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)油液里的細(xì)小顆粒物,還可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期磨損。通過(guò)檢測(cè)油液里的顆粒物計(jì)數(shù),我們可以了解油液的清潔度、是否進(jìn)入了顆粒污染物。另外,通過(guò)金屬元素分析,我們可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期磨損。當(dāng)顆粒物與設(shè)備的金屬發(fā)生了磨粒磨損,被刮擦下來(lái)的金屬就可以被監(jiān)測(cè)到。通過(guò)金屬的元素及成分分析,還可以找到磨損源,例如,齒輪的材料大部分是鐵,含有少量的其它合金成分(鉻、鎳、錳等等)。

如果發(fā)現(xiàn)顆粒物進(jìn)入潤(rùn)滑油,一般的補(bǔ)救措施包括:找到顆粒物從哪里進(jìn)來(lái)的,然后堵住來(lái)源,通過(guò)過(guò)濾,把顆粒物除掉——但是,這個(gè)做法不一定都有效。有些時(shí)候?yàn)V油也很難完全除掉顆粒物,還得把油換掉。如果磨損比較明顯,建議進(jìn)行鐵譜分析,可以確定磨損的程度,指導(dǎo)設(shè)備維護(hù)。

水分

水分是常見(jiàn)的污染物,雖然危害沒(méi)有顆粒物嚴(yán)重,但是水分會(huì)破壞潤(rùn)滑效果、使油變質(zhì)、造成設(shè)備磨損,水分也會(huì)引起金屬銹蝕。潤(rùn)滑油里的水分有三種形式:溶解水、乳化水、游離水,其中,乳化水的危害最大。

溶解水就是已經(jīng)溶解在潤(rùn)滑油里的水分,潤(rùn)滑油具有吸濕性,會(huì)吸收空氣里的水分,因此會(huì)含有少量的水分。一般來(lái)說(shuō),少量的溶解水不會(huì)造成什么危害,除非某些情況對(duì)潤(rùn)滑油的含水量要求特別嚴(yán)格。潤(rùn)滑油可以允許的溶解水含量最大值為吸水飽和點(diǎn),在達(dá)到吸水飽和點(diǎn)之前,潤(rùn)滑油里雖然含有水分,但是不會(huì)表現(xiàn)出有水的跡象,例如乳化、或者渾濁、透明度降低等。

潤(rùn)滑油里進(jìn)入水后,如果沒(méi)有和油分離開(kāi),微小的水滴懸浮在油液里成為懸濁液,就成為乳化水,乳化水的危害最大。當(dāng)潤(rùn)滑油乳化時(shí),含水量已經(jīng)超過(guò)了飽和點(diǎn)。油里含有乳化水時(shí),潤(rùn)滑油的透明度會(huì)降低、渾濁,顏色發(fā)白甚至變成奶白色。乳化水的危害很大,因?yàn)樗鼈兛梢宰杂傻亓鲃?dòng),污染整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)里的油,另外,水分會(huì)破壞油的潤(rùn)滑性。乳化水到達(dá)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的承壓區(qū)域后,這些區(qū)域會(huì)潤(rùn)滑不良、摩擦加劇而磨損。

當(dāng)水和潤(rùn)滑油完全分離開(kāi)后,就成為游離水。游離水的危害相對(duì)較小,但是也會(huì)引起問(wèn)題。首先,游離水也可能隨著潤(rùn)滑油循環(huán),引起油乳化。另外,油里的水會(huì)削弱潤(rùn)滑油的破乳化性,導(dǎo)致泡沫增加,消耗潤(rùn)滑油里的添加劑,縮短潤(rùn)滑油的使用壽命,并且容易滋生細(xì)菌。

水分對(duì)設(shè)備的危害除了引起潤(rùn)滑不良,還有氫脆、銹蝕。潤(rùn)滑油能防止金屬銹蝕,如果油里進(jìn)水,容易引起金屬銹蝕。

潮濕的大氣和游離的水分都可能引起金屬的氫脆問(wèn)題,氫脆又稱為氫損傷,可以引起軸承損壞。水會(huì)分解為氫和氧,電解和腐蝕也會(huì)產(chǎn)生氫,水會(huì)促進(jìn)電解和腐蝕,高強(qiáng)度鋼尤其容易遭受這種問(wèn)題。另外潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂里加入的添加劑里面含有硫(極壓添加劑、抗磨劑等等),礦物油本身也含有一定的硫雜質(zhì),會(huì)促進(jìn)金屬的腐蝕和裂化。

水分會(huì)破壞油膜的強(qiáng)度和油膜的完整性,潤(rùn)滑是依靠油在金屬接觸面之間形成一層油膜,油膜隔開(kāi)金屬之間的直接摩擦,防止金屬直接接觸。如果水分進(jìn)入軸承的金屬接觸受力區(qū)域,就會(huì)破壞油膜的完整性,降低油膜強(qiáng)度,導(dǎo)致潤(rùn)滑不良或者金屬之間直接摩擦,會(huì)引起金屬疲勞損傷、形成金屬刮擦、碎裂。

水會(huì)縮短潤(rùn)滑油的使用壽命 ,另外水還會(huì)造成潤(rùn)滑油里的抗氧化劑流失、消耗,導(dǎo)致潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)。潤(rùn)滑油氧化會(huì)形成酸性物質(zhì)、油泥和漆膜、使油的黏度增加,影響噴濺潤(rùn)滑的效果等等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油進(jìn)水時(shí),正確的處理方法是首先找到水分來(lái)源,切斷來(lái)源,然后采取除水措施,嚴(yán)重時(shí)最好換油,水含量最好通過(guò)油液檢測(cè)來(lái)準(zhǔn)確判定。

混入其它潤(rùn)滑油

使用潤(rùn)滑油時(shí),應(yīng)該避免與其它油品接觸。但是有些情況,比如泄露、加油時(shí)用錯(cuò)潤(rùn)滑油(潤(rùn)滑油粘度選擇錯(cuò)誤或者添加劑類型選錯(cuò))等等,都會(huì)造成不同的潤(rùn)滑油混合。

例如,礦物油與常規(guī)的PAG合成油(非油溶性PAG)不能相容。這兩種油如果相混,會(huì)導(dǎo)致混合后的油粘度增加,并形成油泥,其它現(xiàn)象還有酸值升高、濾芯被油泥堵塞。同時(shí),由于發(fā)生相混導(dǎo)致潤(rùn)滑不良,還會(huì)發(fā)生設(shè)備磨損。

當(dāng)潤(rùn)滑油里混入其他油類,解決的方法是換油并沖洗潤(rùn)滑系統(tǒng),不能使用過(guò)濾的方法除掉。

使用錯(cuò)誤配方類型的潤(rùn)滑油也是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題,可能是換油時(shí)不小心加錯(cuò)油,或者直接就是選油錯(cuò)誤。例如,如果設(shè)備需要的是極壓型潤(rùn)滑油(EP)或者抗磨型潤(rùn)滑油(AW),而用戶誤加成一般的抗氧防銹型油品,就會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行中磨損。

如果對(duì)潤(rùn)滑油的抗乳化性有較高要求的設(shè)備里,混入了加有清凈分散劑的油品,那么油的抗乳化性/油水分離性會(huì)削弱。例如汽輪機(jī)油里混入了發(fā)動(dòng)機(jī)油,1升的機(jī)油混入7000升的汽輪機(jī)油里,就可以破壞汽輪機(jī)油的抗乳化性,因此千萬(wàn)要避免潤(rùn)滑油相混。對(duì)于這種情況,需要把油都換掉,并且沖洗潤(rùn)滑系統(tǒng)。

如果設(shè)備有黃色金屬(例如銅),但是需要使用極壓型潤(rùn)滑油,那么就需要了解潤(rùn)滑油對(duì)黃色金屬的腐蝕性,因?yàn)槟承O壓潤(rùn)滑油里含有活性硫,會(huì)腐蝕黃色金屬。

通過(guò)紅外圖譜檢測(cè),可以發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油誤用或者相混。另外,最好還配合使用鐵譜分析,可以發(fā)現(xiàn)是否發(fā)生了設(shè)備磨損。因?yàn)闈?rùn)滑油誤用或者混合,很可能帶來(lái)設(shè)備磨損。

潤(rùn)滑油誤用還可能是粘度不對(duì),有可能是粘度選擇錯(cuò)誤,或者油里混入了其它粘度的油。如果油的粘度過(guò)大,或者混入了高粘度油,在齒輪系統(tǒng)里會(huì)觀察到磨損,還有噴濺潤(rùn)滑異常。對(duì)于液壓系統(tǒng),會(huì)造成設(shè)備反應(yīng)遲緩,油的濾過(guò)率降低。

潤(rùn)滑油是設(shè)備的血液,如果出現(xiàn)問(wèn)題,不僅影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,還會(huì)增加維護(hù)成本,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備重大故障。要怎樣做好預(yù)防呢?除了在添加和使用的過(guò)程中多加注意以外,加強(qiáng)對(duì)潤(rùn)滑油的監(jiān)測(cè),定期取樣進(jìn)行潤(rùn)滑油元素、磨粒、水分、粘度、嗅探等檢測(cè)和分析,確定潤(rùn)滑油的清潔度,富爾邦代理的斯派超油液監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠幫您分析潤(rùn)滑油的狀態(tài),針對(duì)性排除故障,避免設(shè)備出現(xiàn)故障或意外停機(jī)。

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