文档介绍：油液分析技术
石油大学
2000年10月
一、油液分析技术及其发展
油液分析技术
通过对运行设备在用润滑油的代表性样品检测与分析,获得有关油品性能指标变化以及油中污染和变质产物的宏观或微观物态特征变化信息,进而确定设备润滑与磨损状态和相关的故障发生机制。
油液分析技术的发展
1941年,美西方铁路公司首次采用
世界上第一台油分析光谱仪,美国Baird公司
铁路机车润滑磨损状态监测
在美国及欧洲的应用
美国三军联合油液分析计划(JOAP)
丹麦海军:核潜艇
海湾战争:空军飞机发动机监测
铁谱分析技术及其发展
1972,第一台商用铁谱仪,1982,国际磨损工况监控会议
应用:从柴油机、汽轮机到人工关节研究的广泛领域
在国内的应用:
1980年-1990年,铁路、船舶、煤炭、电力等多个行业
铁谱、光谱、油液理化指标综合分析
方向:
在线监测、离线监测和近在线监测技术
图象分析、人工智能、远程诊断、虚拟现实技术应用
油液分析技术应用领域
机械设备状态监测与故障诊断
润滑材料的改进与开发
典型摩擦副磨损机理研究
机械零件的摩擦学设计
润滑油品技术服务
车辆污染控制
油液分析技术的主要作用
确定设备合理的换油时机
检验设备用油品质,防止假油或油错用对设备造成损害
确定设备主要磨损机理及程度,实现设备资源合理调度
诊断正在发生或潜在故障,为设备维修决策提供依据
将设备维护过程与环境污染控制有机结合,达到设备维护目标与环保目标和谐统一
对设备的合理润滑提供咨询,实现设备的科学养护;
为润滑油、摩擦元件等相关产品的改进和创新提供依据
油液分析的技术服务模式
在线监测
实时、自动化、设备集成、单一功能目标
离线分析---设备诊断中心
全面、专业、网络化服务,信息可能失真
近在线分析
实时、快速、功能可集成
二、油液分析的基本依据
油品品质在使用时的变化及影响因素
油品在使用过程中的氧化变质或劣化的必然性
环境的影响:大气、冷却和燃油等相关子系统
工作条件:压力、温度、剪切等促进氧化变质
添加剂消耗:抗氧化剂、抗磨添加剂的消耗
油中磨损产物特征变化及影响因素
金属表面磨损产物——磨粒进入润滑系统循环,可反映的摩擦副磨损:
磨损程度:磨粒数量
磨损类型:磨粒的类型
磨损发生的部位:磨粒成分及磨粒的形态
某柴油机在用润滑油一年内的粘度和水分变化
燃油系
进排气系统
冷却系统
温度
负荷
速度
……
环境气氛
尘埃,砂粒
纤维,水分
烟尘,冷却剂
油泥,氧化物
变质物
硫化物
硝化物
金属微粒
……
油循环系统
内燃机在用润滑油品质变化及污染影响因素
三、油液分析的内容与方法
磨损微粒分析
分析内容:磨粒数量、尺寸分布、成分及形态/类型
分析方法:铁谱、发射光谱、颗粒计数等
目标:确定主要磨损部位、磨损程度和机理/原因
油品变质及污染物分析
分析内容:油变质和污染物类型及数量
变质产物:氧化物、氮氧化物、硫化物等
污染产物:水分、烟尘、燃油残物、尘埃、乙二醇等
分析方法:红外光谱、发射光谱、铁谱及其它方法
目标:确定油的可用度及相关的系统故障及原因