基于油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的柴油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水故障診斷

于 濤，王永旭，曹日起

(91315部隊(duì)，遼寧大連 116041)

基于油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的柴油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水故障診斷

于 濤，王永旭，曹日起

(91315部隊(duì)，遼寧大連 116041)

文章在快速水分儀分析基礎(chǔ)上，采用原子光譜和精密水分兩種油液監(jiān)測(cè)分析技術(shù)，對(duì)某型柴油機(jī)潤(rùn)滑油油液進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，判定該柴油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水，經(jīng)拆檢維修確定系海水泵密封裝置損壞造成，從而驗(yàn)證了油液監(jiān)測(cè)技術(shù)可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)潤(rùn)滑油故障診斷工作。

油液監(jiān)測(cè);柴油機(jī);故障診斷

柴油機(jī)潤(rùn)滑油在柴油機(jī)中起著潤(rùn)滑、冷卻、清洗、密封、防蝕等重要作用，潤(rùn)滑油內(nèi)一旦進(jìn)水，將破壞油膜，對(duì)柴油機(jī)的工作產(chǎn)生不良影響，重者使柴油機(jī)零部件嚴(yán)重磨損，甚至?xí)斐蓢?yán)重機(jī)械事故［1］。因此，運(yùn)用科學(xué)、有效的監(jiān)測(cè)方法，定期對(duì)柴油機(jī)潤(rùn)滑油狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)柴油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)行故障預(yù)警，可為科學(xué)換油以及對(duì)柴油機(jī)開展視情維修提供技術(shù)支持［2］。

1 故障診斷

1.1 初步判斷潤(rùn)滑油進(jìn)水

HGDWO型快速水分檢測(cè)儀運(yùn)用潤(rùn)滑油的沸點(diǎn)高于水的原理，利用恒溫加熱器對(duì)其加熱，將加熱溫度控制在油和水的沸點(diǎn)之間，使?jié)櫥椭械乃制潴w積膨脹1 000倍以上，水分含量大于0.1%時(shí)可形成爆裂聲。而油中的空氣泡，加熱后其體積膨脹不超過2倍，不產(chǎn)生爆裂聲。根據(jù)有無(wú)爆裂聲來(lái)判斷潤(rùn)滑油是否進(jìn)水，根據(jù)氣泡的數(shù)量和大小，可進(jìn)一步判斷潤(rùn)滑油中含水量的多少。

1.2 測(cè)量潤(rùn)滑油中水分含量

DL32型水分檢測(cè)儀運(yùn)用卡爾菲休法測(cè)量油液中水分含量，卡爾菲休法是1935年卡爾菲休提出的測(cè)定水分的定量分析方法，是測(cè)定物質(zhì)水分的各類化學(xué)方法中，對(duì)水最為專一、最為準(zhǔn)確的方法。DL32型水分檢測(cè)儀的電解池中的卡式試劑達(dá)到平衡時(shí)注入含水的樣品，水參與碘、二氧化硫的氧化還原反應(yīng)，直至水分全部耗盡，電解產(chǎn)生的碘與電解時(shí)耗用的電量成比例關(guān)系，從而可計(jì)算出水分含量。

1.3 測(cè)量潤(rùn)滑油中金屬元素含量

原子發(fā)射光譜分析技術(shù)是最早應(yīng)用與機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷并取得成功的油液監(jiān)測(cè)技術(shù)之一。它可以有效的測(cè)定潤(rùn)滑系統(tǒng)中潤(rùn)滑油所含磨損顆粒的成分及含量，也可以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油中添加劑狀況以及監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油污染程度和衰變過程。超譜M型原子發(fā)射光譜儀利用盤電極和棒電極之間的高壓電弧將油樣中的各元素原子加以激發(fā)，所輻射特征光線經(jīng)光柵分光照射到與各元素相對(duì)應(yīng)的光電倍增管上，經(jīng)電子電路和微處理器的處理，直接顯示元素的含量。

1.4 故障診斷

綜合DL32型水分檢測(cè)儀測(cè)量的水分含量值和超譜M型原子發(fā)射光譜儀測(cè)量的Na、Mg元素含量，可得出柴油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水的結(jié)論。

2 應(yīng)用實(shí)例

2014年12月對(duì)某船裝備定期監(jiān)測(cè)普查，對(duì)該船某型號(hào)4部主機(jī)的潤(rùn)滑油進(jìn)行了采樣分析。

2.1 采樣情況

4部主機(jī)帶負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)8 h，停機(jī)后立即使用取樣器對(duì)油底殼取油。

2.2 快速水分儀分析結(jié)果

考慮到12月份氣溫較低，為保證水分充分與油液混合，對(duì)油樣進(jìn)行微加熱處理 (65℃烘箱加熱3 min)。

油樣滴入HGDWO型快速水分檢測(cè)儀油池3滴，能聽到清晰爆裂聲，氣泡多達(dá)數(shù)10個(gè)，且直徑大于1 mm，判定油液中含水量0.4%左右。

2.3 精密水分儀分析結(jié)果

DL32型水分檢測(cè)儀測(cè)量結(jié)果見表1。

表1 某船4部主機(jī)潤(rùn)滑油水分?jǐn)?shù)值

表1數(shù)據(jù)表明:2#主機(jī)潤(rùn)滑油油樣中水分含量為0.468 5%，與HGDWO型快速水分檢測(cè)儀檢測(cè)結(jié)果接近，遠(yuǎn)大于換油臨界值0.2%，而其余3部主機(jī)潤(rùn)滑油油樣中水分含量均小于0.02%。

2.4 光譜儀分析結(jié)果

對(duì)油樣進(jìn)行加熱處理 (65℃烘箱加熱30 min)，每個(gè)油樣測(cè)量2次后取平均值，超譜M型原子發(fā)射光譜儀測(cè)量結(jié)果見表2。

表2 某船4部主機(jī)潤(rùn)滑油Na、Mg元素含量

表2數(shù)據(jù)表明:2#主機(jī)潤(rùn)滑油油樣中Na、Mg元素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他3部主機(jī)，而Ca、P元素含量較其他3部主機(jī)有所不同。

2.5 故障判斷

結(jié)合表1中2#主機(jī)潤(rùn)滑油水分含量和表2中2#主機(jī)潤(rùn)滑油Na、Mg元素含量，可得出2#主機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水的結(jié)論。同時(shí)，表2中2#主機(jī)潤(rùn)滑油Ca、P元素含量不同于其他3部主機(jī)，進(jìn)一步說(shuō)明2#主機(jī)潤(rùn)滑油因進(jìn)海水導(dǎo)致添加劑Ca、P元素的明顯變化。

2.6 故障排除

依據(jù)先易后難排除故障的原則，排除故障步驟如下。

1)外觀檢查海水泵檢查孔，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)海水泵檢查孔有漏水現(xiàn)象。

2)拆卸潤(rùn)滑油冷卻器泵壓檢查，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)冷卻器漏水現(xiàn)象。

3)抽干潤(rùn)滑油油柜泵壓檢查，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油油柜漏水現(xiàn)象。

4)拆卸海水泵泵壓檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)海水泵軸封損壞。

5)更換海水泵軸封，更換潤(rùn)滑油后故障排除。

2.7 故障分析

2#主機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水故障排除過程中，外觀檢查海水泵檢查孔，未能發(fā)現(xiàn)海水泵軸封漏水，拆檢海水泵后發(fā)現(xiàn)海水泵檢查孔已銹死，是導(dǎo)致故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和盡快找到故障點(diǎn)的主要原因。

3 結(jié)束語(yǔ)

油液監(jiān)測(cè)分析技術(shù)是柴油機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的主要手段之一，綜合運(yùn)用油液監(jiān)測(cè)技術(shù)中水分和原子發(fā)射光譜分析技術(shù)能夠準(zhǔn)確診斷出柴油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)海水故障。掌握科學(xué)的監(jiān)測(cè)方法，利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，可以早期發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)故障隱患，為科學(xué)開展柴油機(jī)維修工作提供可靠技術(shù)支持。

［1］郎宏，你文偉，何山，等.基于光譜分析技術(shù)的磨損故障監(jiān)測(cè)影響因素分析 ［J］.航空發(fā)動(dòng)機(jī)，2013，39(3):84-88.

［2］王永堅(jiān)，陳景鋒，楊小明.基于油液分析的船舶尾軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷［J］.集美大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，19(4):285-290.

Based on analysis with quick moisture meter，sea-water in diesel lubricant is judged by condition monitoring with atomic spectrum and precision of moisture.Damaged sealing device of sea-water pump is strip inspected in order to diagnose and verify the lubricant fault precisely.

oil monitoring;diesel;fault diagnosis

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.04.005

于濤 (1976-)，男，吉林通化人，工程師，碩士，研究方向?yàn)椴裼蜋C(jī)故障診斷。

2015-03-02