一、设备润滑故障的原因
1.1 润滑油老化
润滑油在使用中受到温度、空气、金属催化、机械剪切、有害介质等的作用,其组成中的基础油(占油的大部分由碳氢化合物组成)会产生氧化、裂化、聚合等反应,性能逐渐变差。
油中的添加剂在使用中也逐渐消耗失效,导致性能下降,产生对设备有害的组分,称为老化或降解,老化和降解到一定程度后对设备的危害大于其好作用时就要换新油。
一般说来,油的降解是烃类氧化为主的反应过程,会顺次生成醛、酮、醇到有机含氧酸(酸值升高),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,易攻击金属而造成特殊的磨损和故障,档次高的油含有高效的抗氧化添加剂,能延缓油的降解速度或降低降解产物对设备的危害。
油品劣化表现在各项理化指标变化。一部分是物理化学特性,可在实验室方便地测定,如黏度、酸值、碱值、闪点、倾点、不溶物含量,抗泡特性、抗乳化特性等,这些测定方法绝大多数已标准化;另一部分是性能指标,要通过标准台架方法评定。例如汽油机油是用几个当前有代表性的发动机台架,按一定操作条件(实际行驶的典型工况或适当强化)进行运转,运行结束后拆检其中的活塞、活塞环、凸轮-挺杆、连杆轴承等主要部件,测其磨损和对沉积物作评分,结合在用油分析,分别评定其锈蚀、高温氧化变稠、低温油泥生成等性能,如这些结果在其规定的合格范围内,才算是合格的某档次汽油机油。还有一些介于二者之间的是模拟性的单项性能试验,如评定润滑油抗氧化、抗磨性等,这些方法也都标准化。
所以,理化指标也称常规指标,而性能指标称为保证项目。润滑油在使用中其理化指标及性能指标都在变差,情况见下表:
由于润滑油过度老化对设备危害大,因而,掌握合适的换油期显得十分重要,一般设备制造商在其用户手册上大都有一推荐值,用什么品种的润滑油时应在多少工作小时要换油。但这些推荐只是指导性的,因为各用户买回设备后其使用条件及环境千差万别,油的降解程度相差甚远,换油期不可能有一个共同数值,设备制造商的用户手册上关于换油期的推荐值一般偏于保守,有较大的保险系数,按推荐值换油时,润滑油并未接近其使用寿命的末期。
一般从管理上应执行按质换油的原则,也就是对油品进行质量监测,定期检测有关的指标,某一指标超标表明已到界限,就应换油,这些指标也相当于故障诊断的界限值,作为故障的警告,当然同时它又能作为监测设备运行状态的指标。
1.2 润滑油被污染
润滑油在使用中除了自身变化外,还会进人外来物质,加速它的变质,易于造成设备故障,其来源主要有两种。一是来自设备内部,如水、工艺介质、制冷剂等,还有机内的涂层、垫片、碎片等。二是来自外部工作环境,如水、砂土、气体、灰尘及杂物,其大致情况如下表:
检测这些润滑油中污染物的品种和数量可得知设备中某些故障情况如密封、过滤系统、冷却系统,而这些污染物本身就是磨料,直接加大设备的磨损或堵塞供油系统使磨损增大,有的加快油的变质使性能下降,造成设备产生故障。
1.3 设备磨损
磨损分类和特点:相对运动表面运动中发生的物质转移现象可称为磨损,发生在设备上的磨损的类型,不同书中的不同分类大同小异,这里只取常用类别,这些分类如下。
1.3.1 黏着磨损
接触表面的材料由于高温产生塑性变形,转移到另一表面,这种现象一般为润滑不良所致,其表面或磨粒外观通常有高温变色及塑性变形痕迹。
1.3.2 磨料磨损
两个运动表面间存在硬度不同的颗粒造成材料的转移,这些颗粒可能来自设备本身的磨损或外部,产生这种情况的表面有时有刮痕,其磨粒较圆滑。
1.3.3 疲劳磨损
运动表面在长时间承受交变应力作用下,达到疲劳极限至强度下降至材料转移,一般受的应力较大,产生的剥落和点蚀较多,磨粒有片状和钝粒状。
1.3.4 腐蚀磨损
金属表面与周围介质发生化学反应,形成低强度产物而造成物质损失,这些介质可能是油老化产物或外来污染物,磨损面外观粗糙,无光泽,有内部掏空的点蚀,磨粒细小。
1.3.5 其它
微震、流体冲击、电蚀等磨损。各类磨损示意图如下图所示。正常的磨损使摩擦副配合间隙扩大,造成设备性能下降,减少使用寿命,严重的磨损造成拉伤、剥落乃至烧结等破坏性故障。下表是对磨损的各类描述,这些磨损形式在实际发生时较为复杂,各种磨损形式交错发生。
1.4 润滑系统故障
润滑系统涉及零部件众多,一般包括:油箱、过滤器、换热器、密封、油泵、调压阀、温控阀、溢流阀(安全阀)以及各类附属仪表等。各部件故障均可导致设备润滑失效甚至故障。
1.4.1 油箱及附件
部分单位设备的油箱从未清理过,多年积压的油泥油垢沉积在油箱底部、内壁,新换油品很快就被污染,表现在换油后不久就出现清洁度不合格等情况。
呼吸阀:油箱的呼吸阀是一个典型的污染源入口,尤其是尘杂较大的场合,尘杂通过呼吸阀进入油箱,污染油品,例如热电厂磨煤机换油频繁。必须保证呼吸阀畅通、周围环境洁净,例如螺杆压缩机因呼吸阀回油不畅导致机组停机。
加热器表面积功率过大或温控系统:API 614规定了电加热器的最大瓦特密度为2.3 W / cm2矿物类产品。更高的功率密度高达3.6 W / cm2建议有足够的循环,以避免超过上述允许的加热器表面温度。应该安装控制装置来维持这些最高水平。为了加热非循环油,加热器表面温度应维持在66℃或以下。为此,应该在加热器外壳上安装温度监测装置,并使用温度控制装置。例如搅拌釜电加热器失控导致油品劣化,粘度从150cst降低至40cst。
1.4.2 过滤器
润滑系统检修后,应更换新的过滤器。在日常运行过程中应定期或按过滤器压差更换过滤器滤芯,更换时应正确安装。不得清洗滤芯后继续使用。即使压差没有达到更换值,在一个大修周期3-5年也应全部更换。例如空压机滤芯为更换,清洁度不达标;EVA液压系统过滤器压差值未达更换值,但是已经饱;裂解气压缩机滤芯更换厂家同样是5μm,但是初始压差从50kPa上涨至70kPa,β值不一样。
1.4.3 换热器
采用循环水作为冷却介质的换热器要按规程进行检修和试压,防止循环水进入润滑系统导致润滑失效。例如乙烯冷冻机、甲烷压缩机换热器泄漏。
1.4.4 密封
某些压缩机采用梳齿密封+浮环密封,当梳齿密封被腐蚀失效时,大量工艺气体进入润滑油,在脱气槽不能将气体脱出的情况下,工艺介质进入润滑油,导致润滑油失效。例如裂解气压缩机润滑油中溶入大量裂解气后,发生泡沫严重、闪点降低、过滤器压差上涨。
二、油样采集技术
对在用润滑油取样分析,油样一定要具有代表性。这里要强调几个原则。
1)取样位置,应在润滑油流动时从主油道取样,这样的样品各种成分较均匀,能反映设备当时状况。油箱中的油流动差,混合不够均匀,油不溶物会沉降分层,其他部位如过滤器前后、运转部件附近的油中某些我们关心的成分的浓度会呈忽高忽低现象,使人看不出规律或了解不到真实情况。
每次取样位置固定,对较复杂或易产生磨粒处还要在另一位置取第二个油样。下图是较为简单的液压系统取样位置示意图。
下图是较复杂的循环系统取样位置示意图,第一位置在主油路上,第二位置在各润滑油流经轴承和齿轮的出口处。若油样是用于分析不溶于油的固体颗粒如磨粒时,取样位置应尽量接近颗粒产生部位如轴承附近,且不要在过滤器后。
2)取样时间,从故障预测的角度取样间隔应从疏到密。新设备开始运转或用新油时发生故障可能性少,劣化程度低,有害物浓度低,取样间隔可疏些;运转中至后期,取样频率逐渐加大,某些项目有异常或设备情况有异常则取样间隔加密。
3)在设备运转时取样,油中组分均匀,操作温度下油的黏度小,流动性好,有一定压力,易于抽取。
4)在补加新油前取样,以免加人的新油改变了在用润滑油中有关组分的浓度。
5)打开放油阀先放掉一些油后再取样,先放的油是原管线积存的不流动的油,这些油没有代表性。
6)对独立油箱的静止油取样,一般取上、中、下三个位置的油混合后再分析。
7)油样量为分析项目所需油量再加0.5倍以上,因为完成分析后仍要保存此油样以备复查某些项目。
8)取油样器具必须干燥洁净。
9)取样后瓶子标签填上油名、运行时间、设备名称、取样日期、取样人等,并进行登记及编号。尽量做到固定取样人和取样位置。
三、故障分析诊断
润滑油变质及携带的外来污染物均会造成设备的故障,设备有故障时产生的颗粒及泄漏物也会落在油中,因此,我们检测润滑油在运行中的各指标变化及污染物的含量情况,不但可得知设备状况和故障预测,还可估计故障的大致原因。
3.1、理化指标变化分析
总结润滑油在运行中几个常规指标的变化原因如下表:
上述润滑油的指标变化到一定程度后,继续使用该润滑油就会影响设备的正常工作或使设备磨损加剧而发生故障,措施就是要换新油。为了保护设备,设备生产商或国家标准行业标准都推荐一些换油指标值,提供给设备使用者或管理者作为换油的指导。反过来,我们也可把这些值作为设备故障的警告值,并从这些值的异常变化推测设备运行中的问题。
事实上,凭上面的几个常规指标对油及设备状态监测已经足够,并不一定要动用很多复杂的仪器。例如,在很多情况下设备会因进水而发生不正常磨损,我们只要从油中含水量即可得到警告,而不必从颗粒分析得知异常磨损,再去进行油的常规分析,不必从含水量超标才得知异常磨损的原因,才去寻找水的来源。
3.2、性能指标变化分析
润滑油在降解后,各种常规理化指标发生变化,性能也随之变坏,如抗氧化性、抗磨性、抗泡性、抗乳化性。空气释放值等与新油相比也越来越差,也预示着故障的发生。
但与理化项目相比,它们的测定较麻烦,有些用于新油的测定方法对在用油不适用,因而在状态检测中较少做,仅做选测项目。
3.3、红外光谱分析
从一些常规理化指标的变化能了解润滑油降解后的外在情况,而油降解的化学组成变化要通过红外光谱分析,它可检测出油氧化后的醇、醛、酮、酸等含氧有机化合物及含氢硝化物等官能团的量,从而得知油的降解程度。
它工作过程是,先分别作出参比油(新油)和待测的在用油的谱图,除去相同的吸收峰,就可定量得出被测油中各降解产物及污染物读数。
此外它还可检测油中某些添加剂和污染物含量,其情况如下图所示。
3.4、磨损颗粒分析法
设备磨损下来的金属颗粒被流动的润滑油携带出来,可从润滑油中磨粒的数量和大小推测磨损程度,从磨粒的形貌推测磨损发生的类型,从磨粒的合金成分推测发生磨损的部位。
从原理上,润滑油的理化分析从设备故障的原因(如油降解、进污物、进水、进燃料)进行故障诊断,而颗粒分析基本是从故障的后果进行故障诊断。目前常用的颗粒分析有如下几种方法。
3.4.1 光谱分析
原子发射光谱或X荧光光谱、等离子光谱等仅用少量油样在短时间内可同时测出润滑油中几十个金属元素含量,也可测磷等非金属,试验设备较贵而操作简便。原子吸收光谱仅能逐个元素测定,设备较便宜而操作较麻烦。光谱法只能测溶于油中(也可以金属化合物形式溶于油中)或以极小颗粒(<5um)分散、悬浮于油中的金属元素含量。也就是包含了添加剂中金属元素、小于5pm的磨损金属颗粒和腐蚀磨损的金属元素。
3.4.2 铁谱分析
它是20世纪70年代出现的以磁力梯度和重力梯度将金属磨粒从润滑油中分离和按大小排列的仪器,从原理上它对研究设备摩擦磨损很理想,原因是:
(1)能把磨粒按大小分开计量,而大磨粒是恶性磨损的结果,可从大磨粒的量判断磨损的严重程度。
(2)能观察磨粒形貌,用专用显微镜评价判别磨损的性质和类型。
(3)从加热后磨粒的变色情况了解合金类型,从而推测磨损的部位。
但十多年实践表明它也存在不可克服的缺点和局限,使其在达到上述目的上大打折扣,这些局限是:
(1)润滑油样代表性很差,这是此方法的致命伤,因为金属颗粒不溶于润滑油,仅悬浮在油中,颗粒越大,沉降越快,润滑油的黏度越低,冷降越快,润滑油在油路中的流速、油路的曲折程度(流动死角的多少)、颗粒发生位置(磨损部位)与取油样的距离、润滑油滤清器的精密度都对样品中颗粒浓度有很大影响,这就必然造成同时取的样品间差别大,不同时间取的样检测结果规律性差,也就是样品代表性欠佳。拿这样的油样分析得出的结果能否说明设备发生的磨损情况应是可想而知的。
(2)做铁谱时大小颗粒间的相互重叠和阻挡不可避免,使准确性大打折扣,对非磁金属颗粒的分离和分辨力较低。
(3)结果的准确对于操作者的经验及水平的依赖性很大。我们看到一些铁谱数据规律性很差,就是上述原因。
而一些有规律的数据,很多也是整理出来的,这就带有很强主观性。还有对故障诊断不利的是无法给出一个可比较的数值,要靠描述才能构成一个完整的测定结果。上述缺点大大限制了它的应用,国外90年代后关于它的研究文章逐渐减少,仅能作一些故障警告等用途。它似乎更适用于理论研究。我国铁谱界人士虽已切身体会到它的不可克服的毛病,但似乎对铁谱的这些弊端仍认识不够,甚至将其作为设备故障诊断的主力。
(4)磨粒分析应用
设备的典型磨损过程模式和故障率模式见下图
除了初始阶段差别大外,后两个阶段趋势基本一致。即在发生异常磨损前,也就是在大磨粒大量产生前,小磨粒的浓度增加,这也预示非正常磨损即将到来。所以,在磨粒分析中,以光谱法应用较多,也较有用。因为小磨粒及腐蚀磨损的金属化合物能均匀分布在油中,样品代表性好,其测量快速方便。能给出一个明确的数值对故障作准确的预测。
铁谱原理是搞理论研究的好工具,但由于它的先天性缺点,再加上检测时试验较麻烦,很难给出一个通用数值,限制了它在故障诊断上的应用,适合做一些抽查式检查及对一些怀疑现象的验证。下表是润滑油中一些金属的来源和相应的检查,在光谱技术中,其中金属含量的警告值直接与设备中金属运动部件的组成有关,不同金属组成的设备的润滑油中金属含量的警告值有区别。
四、检测与分析
4.1 一般步骤
1)必做项目: a.观察操作参数:润滑油温度、压力、油箱中油平面位置。b.润滑油的主要理化指标,含黏度、酸值、碱值(发动机油)、水分、机械杂质、不溶物、闪点、污染度。上述指标的变化一方面表示润滑油的降解,降解到一定程度会引发故障;另一方面也反映机车运转状态,如泄漏等本身就是故障或很快就会由泄漏物造成故障,若不处理将引起更大故障,因而原则上超标即停机检查、拆检或换油。
2)次必做项目:这类项目检测频数较1)疏,接近后期加密,它们是光谱、红外光谱等、这些项目反映了故障发生前夕或初期的后果,应及时检测。仪器价格较贵,但操作简便,能给出定量数据。由于设备较贵,配置不普遍。
3)选做项目:上述项目接近警告值或需更明确时做检测,主要指铁谱。它能使人更切实体验到故障的发生及磨损性质,在不停机拆机的情况下,通过铁谱能从更深层次了解机内发生的摩擦磨损情况,因而在光谱测出某些有关金属元素浓度到一定值后,按需要或抽检做铁谱是必要的。
选做项目还包括某些油的性能指标,如抗泡、抗乳化、剩余抗氧能力等,需要时才做。
先做润滑油的常规理化分析很有必要。一是它作为以后跟踪润滑油油质变化比较时的基础值;二是对用油的质量作检查,如新油质量低劣或用错油,就易于造成故障,查出后立即换用就避免了故障;三是它的费用及时间花费相对低,试验室配置容易。
在我们过去做润滑油的质量跟踪工作中,有多例从油中水含量和用光谱法测出铁颗粒浓度超标而提示用户及时处理,从而避免了事故。而上述几例是从铁谱分析中发现有异常磨粒,找出原因是润滑油中有水造成的,拆机后已发生了故障(只有发生了故障才有异常磨粒)。二者相比,从故障诊断的角度,哪种做法更合理,应是很清楚的了。
总的说来,设备故障的原因多种多样,还相互作用,因此,其诊断是一个综合的体系。从润滑油对设备故障作诊断同样也是一个综合体系,从事此项工作的人应拓宽知识面,不应把油液故障诊断局限在油中磨粒的问题中,它不但不是全部,而且也不是最主要的部分。如果连润滑油的基本知识也不具备,能谈得上从油中去诊断吗?磨粒仅是“果”,只有从油本身才能找出一些“因”,因果印证,才能提高诊断的预知性和准确性。
4.2 用润滑油对设备故障诊断
通过振动或润滑油监测预测即将到来的故障,合理安排设备维修,是设备管理中重要的一环,但这是被动性的。就像治病不仅是治好病,而且是通过讲究卫生使人身体健康,少生病,更少生大病,治病于萌芽状态。更重要的还是如何通过科学的管理,使设备减少故障,延长使用寿命,在使用中有高的机械效率,这才是主动性的。
- (1)在设备所有故障中,与润滑有关的故障有40%以上,也就是说,若把润滑管理搞好,可以把故障发生的可能性减少40%。
- (2)搞好润滑管理所得到的经济效益并非节省润滑油,而占几乎一半的是节省维修费(44.7%),其次是节省停工损失(22.3%),延长设备寿命(19.5%),而节省润滑剂2.0%。
- (3)润滑油费用仅占车辆操作费用的0.5%~1.5%,根据所知,工厂生产上的成本比例中,润滑油费用占的比例更低,因此,过分注意润滑油价格并不对生产成本造成影响。
- (4)美国每年投人润滑管理费2300美元,而节约生产费用163亿美元,为投入的696倍。
- (5)费逸伟等统计某单位航空发动机8年使用中,发生润滑系统重大故障占总故障的48.7%。
上述事实让我们建立一个重要的认识:润滑管理既无须使用大量资金,无须增加明显的生产成本,又可大大减少设备故障,降低维修费用及因此造成的停工损失,延长设备的使用寿命,从而提高劳动生产率,是低投人高产出的优质途径之一,是建成节约型社会的重要手段之一。
招标”单纯压价格的手法太落后了!买到低价润滑油似乎节省了一丁点成本,但到头来吃大亏的还是自己。
五、加强润滑管理要点
加强润滑管理,并没有很高深的技术含量,要的是严格和认真,具体的是使用质量对应的润滑油,搞好在用润滑油的过滤和清洁,控制低油温,做好润滑油的密封和泄漏。
5.1 使用质量好的润滑油
一定要使用质量合适的润滑油,包括针对设备的类型、苛刻程度、使用的环境和操作条件,选用合适的润滑油品种、档次和黏度,这是润滑油管理最重要的一环,而且也是机械专业人员外行的一环。
5.2 使用中保持润滑油清洁度
这是我国工厂管理的最普遍问题,从下表可看出,由于润滑油造成故障的原因比例中,一半是杂质污染。
控制措施
- 消除水泄漏,加强除尘。
- 所有润滑油和过滤器处于高效工作状态,定期更换过滤器,尤其是重要设备或精密度高的设备,应配置多个润滑油滤清器,既有粗、中、细滤清器,又有全流和旁路滤清器,确保润滑油清洁度良好。
- 润滑油定期脱水制度化。
- 所有润滑油存放、输送和加油器具按润滑油品种配置,切忌共用,以防交叉污染,保证这些器具及场所清洁卫生,全方位切断污染源。
5.3 加强密封
堵塞漏油通道从表面看,漏油少了,生产现场明亮干净,环境干爽,而要做到这些并无技术难度,仅要严格要求就可。从经济上考虑,一年通过漏掉的油应是一个可观的数目,从环保上考虑,漏掉的油污染了排水使指数不达标,罚的款也不是小数,因此,加强管理是很有必要的。
5.4 其他
在操作中,冷、热启动次数过多,超载超负荷等对设备磨损产生加大,导致产生破坏性故障,开开停停工况的发动机总磨损比长时间运行的发动机成倍增加,因为启动瞬间运动部件处于干摩擦状态。
六、用润滑油对设备故障诊断与润滑油的技术服务
过去,润滑油生产经营行业的技术含量在于添加剂配方,每个润滑油生产公司花大量人力物力开发既经济又高质量的配方使其润滑油产品质优价廉,近20多年来,形势发生了重大转变,几个大型添加剂生产公司把量大面广的几类常用润滑油的添加剂配方,经配方研究、台架试验和行车试验等,找出最佳配例,做成复合添加剂进行销售,既方便了润滑油生产厂,又保护了知识产权。这种情况下,润滑油生产厂无须做配方研究,其技术含量转移到技术服务上来,技术服务的完善性成了润滑油营销市场竞争的重要手段。
为用户服务是经营的必要手段,而润滑油经营的服务要加上“技术”二字,因为要做好服务,一定带有很强的技术性,而技术中设备故障诊断又占相当大的比例,最常见的是某设备用了某品牌的润滑油后发生故障,一般有三方面原因:润滑油质量、设备质量、操作责任,如何公正合理判定责任,这涉及设备故障诊断方面的内容。此外,设备运转状况监控,设备用油合理化指导,都离不开从润滑油对设备的故障诊断。
6.1 通则
- 具备客观和冷静的心态,一般在设备出故障后,由于用户的机械和润滑油知识有限,总是自觉或不自觉地把责任往润滑油上推,作为被告方的润滑油方人员又为润滑油辨护,就产生矛盾。因此,润滑油方人员应保持客观、实事求是地和用户共同找出真正原因,使各方心服口服,以便以后的整改。
- 从业人员应具有足够的润滑油应用知识和基本的机械原理、结构等知识,只有具备两方面的知识,才能合理地分析设备故障的原因及处理思路,一般润滑油人员面对的是机械管理人员、维修人员或操作人员,其机械知识强于润滑油知识,润滑油人员粗通一些知识,双方才有“共同语言”,才有商讨故障的基础。
- 保证信息的可靠性。设备发生故障后,一定要尽量和及时到现场调查研究,收集第一手资料。首先是分清责任,是设备质量、润滑油质量问题还是操作失当?因为每方面都希望不是自己的责任,而故障的在场者一般是操作者,他在反映情况时,自觉或不自觉地有所偏向,再加上信息的几层传递(先是设备单位操作者汇报到直接领导者,再到采购部门,最后才到润滑油或设备的生产经营者耳中,这些传递者也少到现场),失真度会很大,甚至完全变样。另外,操作者和信息的传递者并不是润滑油方面的行家,对设备的熟悉程度远低于设备生产厂,因而应注意的细节未注意,会丢失一些重要情况。其次,由事故而涉及到经济处罚或赔偿问题时,有时反映者会故意隐瞒一些事实或提供虚假信息,因此,只有及时亲临现场才能了解到真实情况,从而找出真正原因。笔者较长时间从事润滑油技术服务,起码听到反映的情况一半以上是与事实不符的,有的是有意隐蔽,有的是在几次信息传递中失真。若没有到现场的条件,一定要尽快从发生故障现场人员中得到资料,切忌道听途说。
- 及时采润滑油油样,起码有两瓶,一瓶是发生故障的设备中的在用润滑油,另一瓶是与在用润滑油同一包装物或同一批号的新润滑油,送化验,作对比。
6.2 分析故障原因常用的几种方法
(1)比较法
比较本行业或本单位用同一类设备或润滑油料,有没有出现过较多的同类故障。
(2)注意惯性思维的误区
用户用惯了原来的事物或先人为主认为质量无问题的事物,对所有由此发生的事情会熟视无睹,习以为常,换了一种新事物或对其质量有怀疑的事物后,对发生的所有事情都很注意,一切被认为是异常情况的责任都算在它头上,尤其以用国产油代替质量相当的进口油时这种情况最普遍,往往要做对比试验进行验证才能解决。
(3)对国产品牌润滑油的不平等认识,一般洋品牌润滑油价格较贵,名声较响,管理者把它们用在较关键设备上,管理较精心,而把价格较低的国产品牌润滑油用于地位较低的国产机或老机子上,管理也较粗放,而后者有问题时则归于国产品牌润滑油质量不佳。
(4)了解故障前后润滑油和设备的背景资料
查找此次故障前有无同类故障前科,中途加油有无问题,加新油前系统的清洁程序等,
(5)因素排除法逐个把不可能的因素排除掉,余下的就应是真正原因。
(6)着力寻找故障主体或原发性故障
有的故障主体很清晰,有的很模糊,有的看起来是机械问题引起的故障可能含有润滑油的作用,有的看起来是由润滑油质量造成的故障也可能是机械的原因,这些都应仔细分析,切勿仅从表面现象就匆匆下结论。如很多设备的橡胶密封件易损坏而漏油,一般都归因于密封件的设计和材质,从构造及材料上进行改进,忽略了润滑油的质量因素。一些润滑油(液压油、自动传动液及欧洲内然机油等)的规格中都有“密封件或弹性体相容性”指标,要求把几种指定的密封件材料试件浸泡在特定油温下经规定时间后,取出试件测定其硬度、体积和弹性变化,若不在规定的范围内就不及格。一般机械工程师很少注意润滑油有无此项要求,20世纪80年代前我国的液压油、自动传动液也无此项要求,若无此性能的润滑油把橡胶密封件泡坏,把责任算在密封件质量的头上是不公平的。又如自动传动液的“换档感觉”差,动作滞后,一般认为是自动传动器质量有问题,不清楚所用的液力传动液的关系重大,一般的工业润滑油都尽力提高润滑性能,摩擦力越小越好,而液力传动液除了有好的润滑性能外,还要加入一种称为摩擦改进剂的添加剂,使其有一定的摩擦力,适应高低速间频繁变换,其规格中专门有一个项目,用摩擦试验机SAE2测定润滑油的摩擦力在要求的范围内,而我国80年代前问世的所谓“液力传动液”不具备此性能,因为我国尚无此种试验机。究竞属于哪方面的故障,可参考下表进行比较。
6.3故障后设备残骸分析
一般设备产生故障后会找润滑油经销商,这就要求故障后保持好故障现场,尤其损坏了的零配件的形貌,有助于分析故障与润滑油质量的关系有多大。一般说来,从残骸寻找故障原因难度较大,因这类现场只能提供参考性推测。
6.4 用润滑油的设备故障诊断技术的发展设想
设备故障诊断是设备管理的一项十分重要工作,常用的是机械方面的方法,如振动、升温等,与润滑油有关的也仅是对其携带出来磨粒的检测,本书以润滑油的性能变化作为主体(油的降解、生成沉积物、进人异物及油压、油耗等),对设备故障诊断在机械行业还是新课题,因而有待提高和完善的地方还很多,应在以后的工作中加以充实和完善。以下是几个主要方面的建议:
- 警告指标的重新确定,本书引用的指标数值是润滑油行业用以控制换油期的数值,它们与故障息息相关,但用以作故障诊断的警告值合理与否尚需研究。
- 开发用于现场的快速简易油料分析方法,以便更快捷及时和节省时间,开发传感器型的直读式油质变化仪表,做到在线监测。
- 加强与其他机械方法诊断技术的配合研究,提高诊断的预知性、准确性和及时性。
- 加强机械行业和润滑油行业的交流和协作,发展润滑油的故障诊断技术。首先从事设备故障诊断的人才应具有多学科的知识,现行从事此工作人员也应“补课”,扩大思考范围;其次应组织跨行业的有关试验,争取达到较多的共识。
- 应在我国推广先进的故障诊断的实施形式,组建独立式油料化验所等社会服务性和仲裁性机构。