港口機械潤滑油的幾種檢驗方法

萬 斌

一、前言

潤滑油使用一段時間后，由于本身的氧化以及使用過程中外來因素影響會逐漸變質，性能下降或改變，適時更換潤滑油，對維護設備、節約油料都是很有意義的。潤滑油用到什么時候、什么程度就需要換油，這是一個復雜的問題，不能搞一刀切，而是要根據用油單位的工況條件和油品檢驗情況具體分析。

二、換油時間的確定

1.根據油料檢驗情況確定換油時間

目前確定潤滑油換油期比較科學有效的方法，就是對使用中的潤滑油進行抽樣檢驗，根據檢驗結果來評定油品質量并確定要不要換油，即按時間間隔取油樣作分析。很多大品種潤滑油均有一些換油指標的參考值，某些指標達到某個數值即應換油。我國也公布了一些換油指標的參考值，如柴油機油換油指標（GB/T 7607-1995柴油機油），工業閉式齒輪油SH/T 05086-1994，普通車輛齒輪油SH/T 0475-1992，HL液壓油SH/T 0476-1992，HM液壓油SH/T 0599-1994，回轉空壓機油SH/T 0583-1993等。一些全球性的設備制造公司和潤滑油公司也向用戶提供類似的換油期推薦值，均可作參考。具體抽樣檢驗時，有幾點注意事項：油樣要有代表性，要在油品經過長時間的循環，潤滑系統處于熱運轉狀況取樣，在補充新油以前取樣；采樣工具和裝油容器要清潔。但目前困難的是缺乏各種油品的報廢標準。

2.根據設備制造單位的推薦定期更換

這里必須強調的是設備制造單位所推薦的換油期，只能作為參考。但是對于具體設備使用單位的工況條件差別較大。有的港機設備的工作溫度較高，有的常與粉塵、水分接觸，這樣換油期相應縮短。相反，可適當長些。

三、油質檢測項目和檢測方法

對在用油品進行連續跟蹤監測，既是為是否應該換油提供判定的依據，也是設備狀態監測的基本方法。設備狀態監測重在趨勢分析，因為數據趨勢的變化比檢測指標的單一變化所表達的設備潤滑狀態的信息更為準確。

1.油液監測的位置、時間和周期

（1）確定監測設備。應選取利用率高，故障停機對生產、安全或環保有重大影響，潤滑的部件價格較高的設備作為油品連續監測的對象。

（2）確定取樣點和取樣方式。取樣點應能保證油樣具有代表性，盡可能在正常工作負載和油溫下取樣。如果在壓力油路取樣，取樣時應先打開開關，沖出支管中的殘留油，然后再用油樣瓶盛取油樣。如果在油箱或油底殼取樣，必須使用取樣導管，導管插入的位置應是油的中央偏低，否則會影響取樣的代表性。應保證采用清潔的取樣工具，取樣量不超過60%～75%的取樣瓶容積。

表1 各部件推薦取樣周期

（3）確定取樣周期與頻率。對于正常使用中的設備，建議按表1周期取樣。當設備已監測出存在異常磨損時，應縮短取樣周期。

2.在用油品的油液監測項目及意義

（1）黏度。黏度可判斷所用油品是否正確，也是油品劣化的重要報警指標。

（2）水含量。水分會破壞油膜，降低潤滑性，加劇摩擦副部件的磨損，能夠與油品起反應，形成酸、膠質和油泥。水能析出油中的添加劑，降低油品的使用性能，低溫時使油品流動性變差，腐蝕、銹蝕設備的金屬材料。

（3）閃點。閃點是油品的安全指標，可以檢測潤滑油中是否混入的輕質燃料油。

（4）總酸值。總酸值是成品油中酸性添加劑的量度；油品使用過程中氧化變質的重要判別指標。

（5）污染度分析。定量檢測潤滑油中的污染顆粒的數量和污染等級；對于精密的液壓系統，固體顆粒污染將加劇控制元件的磨損；對于旋轉部件，固體顆粒污染將加劇軸承等部件的磨損。

（6）光譜元素分析。光譜元素分析可定量的判斷磨損金屬、污染元素和添加劑元素的含量，判斷設備有關部件的磨損情況、油品污染的程度和原因和在用油添加劑損耗程度。

（7）鐵譜磨損分析。通過檢測在用油中磨損顆粒的形狀、成分、大小和數量，判斷設備的異常磨損類型、磨損程度和異常磨損部位。

3.油液監測常用方法

（1）斑點法。按照《潤滑油現場檢驗法》（GB/T 8030-1987）的要求，將被提取在用潤滑油油樣充分攪拌或搖動，用滴油棒滴油樣在潔凈濾紙上，并平放在無風塵地方靜置晾干，觀察斑點擴散形態，以判斷油樣污染程度。斑點的擴散形態見圖1，區域和顏色的變化可反映出油品的狀態（圖 2）。

核心區（沉積環）：油內沉積物中粗顆粒集中的沉淀圈，依顏色的深淺粗略判斷污染程度。

擴散區：懸浮在油面的細顆粒向外擴散留下的痕跡。擴散區的寬度表示油內清凈分散添加劑對沉淀物的分散能力。

氧化環（油環）：含氧化膠質物形成的油帶，顏色的深淺表示油的氧化程度。

參照表2，可對斑痕形態進行鑒別與判斷，但應注意斑痕的一些特殊形態：一般油品報廢的斑痕特征是分散帶消失，沉淀圈黑而小。如繼續使用，則黑色的沉淀圈將形成一個環痕清楚的空心圓圈，表示油品使用時間過長，分散性能已消失，油內沉積物已不能保持懸浮狀態而沉降，應立即換油；如沉淀圈出現一個不規則的花環則表示油品已被水污染。

表2 斑痕形態的鑒別與判斷

（2）介電常數法。采用潤滑油快速分析儀測量油品的介電常數，通過介電常數的測定，可將油品的污染情況量化，為按質換油提供依據。其原理是利用油品在使用過程中的氧化、熱分解等原因造成的油品酸化、腐蝕金屬形成鹽類導致的介電性能變異，引起的介電常數上升，通過測量儀表的反映來確定潤滑油的狀況，如是否該換油或預期何時該換油等。根據介電常數的高低，可對油品采取相應的處理措施。

介電常數的檢測方法是：①清洗快速分析儀的標定器。②用與試樣相同牌號的新油標定并調零，將滴定棒浸入試樣油品3～5cm深處，垂直提起，等滴定棒上粘的油間斷滴落時，將第二三滴油樣滴在標定器上。將指針調回零位。③測試。方法同步驟②，將待檢油品滴少量在標定器上并讀取數據。該法操作簡便、耗時少，適合于現場測定。

影響介電常數的污染常見的有三種：①油品中含有水分；②潤滑油被燃油等溶劑稀釋；③油中含有大量的金屬研磨顆粒。因此介電常數不僅可反映出油品的污染情況，也可用于設備的磨損情況的判斷。

不同廠家生產快速分析儀的判斷分析指標有所不同，使用時應以儀表說明書為準。以國產的HF-1型潤滑油快速分析儀為例，介電常數的判斷分析見表3。

（3）光譜-鐵譜分析。油液分析技術是設備故障診斷的重要手段，具有可離線監測、信息豐富、技術人員易于理解、可判斷具體的磨損部位等優點。油液分析通常采用光譜分析和鐵譜分析相結合的方法。

表3 介電常數的判斷分析

光譜分析可以測得油液中所含磨損金屬元素（如Fe、Al、Cu、Pb、Cr）、污染元素（如 Si、Na、B）和添加劑元素（如 P、Zn、Ca、Mg、Ba）的濃度。根據各種元素濃度值的大小和變化趨勢可判斷設備各摩擦副的磨損程度，確定出故障部位。同時還可判斷潤滑油的失效程度和受污染的程度。光譜分析法靈敏度高，可進行多種元素的定量精確分析。缺點是儀器價格昂貴，不能給出磨粒的外形、尺寸等信息，不能反映出磨粒產生的原因，而且只對＜10μm的顆粒有效，對嚴重磨損的大顆粒反而不能反映。因此，單獨使用光譜分析技術，常常會因為提供的信息不夠而無法對設備的磨損故障作出準確的判斷。

鐵譜分析技術包括鐵譜定量分析和定性分析。定量分析可采用直讀式鐵譜儀，可提供磨粒的數量和大小的信息。采用大小顆粒讀數的差值（DL-DS）、磨損嚴重性指數IS、大顆粒所占比例（DL-DS）/（DL+DS）作為判定指標，通過比較單位工作時間內各指標的增長趨勢判斷設備是否存在異常磨損。

鐵譜定性分析可通過對磨粒的形狀的觀察、尺寸的測定和色澤的鑒別，對照典型磨粒圖譜，確定磨粒的種類和成分，從而可以判斷出磨損形式、故障的部位、磨損的程度和原因，為故障診斷提供判定依據。在實際使用中分析式鐵譜技術提供的磨損故障信息是最有價值的。鐵譜分析技術的局限性是較依賴分析者的經驗和典型磨粒圖譜，因此要求鐵譜分析者要熟悉相關機械的構造、摩擦副材料和設備的磨損故障特征，并在實際監測工作中積累診斷經驗。

四、換油注意事項

不要輕易作出換油決定，要設法延長油品的使用期。盡量結合檢修期進行換油。換油時不要輕易報廢，如油質尚好，可以稍加處理（如沉降過濾，去除水分雜質）后再用或用于次要設備。廢油要收集好，以利于今后再處理和防止污染環境。

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