淺談潤滑油檢測在設備故障診斷中的應用

趙曼

摘 要：工業生產離不開機械設備的支持，一旦工業設備發生了故障，就會對工業生產造成嚴重的影響，拖累工廠的生產效率。為了維護機械設備的正常運行，保持工廠的正常生產經營，必須要對機械設備進行日常檢測。我國的生產制造企業已經引入越來越多的檢測技術和檢測方法，用于機械設備的日常維護。潤滑油檢測技術就是其中最為重要的一種。在設備保養和維修中，潤滑油質量常常是設備運行狀態和使用壽命的關鍵，因此，對潤滑油的檢驗就成為設備故障診斷的重要因素。本文將對潤滑油檢測技術進行全面介紹，促進我國工業生產和工業制造的發展。

關鍵詞：潤滑油檢測；機械設備；故障診斷

潤滑油是工業生產當中要用到的主要材料之一。潤滑油在工業生產當中的作用主要有兩點：一是可以作為潤滑劑，減緩機械設備部件之間的摩擦；二是作為機械生產的工作介質，比如液壓油和絕緣油等。潤滑油減少了機械設備之間的摩擦和磨損，延長了機械設備的使用壽命，另一方面，潤滑油在機械設備當中循環利用，能夠反映機械設備的工作信息。所以，潤滑油檢測對機械設備的故障診斷具有重大意義。

一、潤滑油檢測技術的主要內容

機械設備的各類故障會導致機械設備的生產效率降低，嚴重者甚至會導致機械設備的使用壽命縮短，設備發生報廢。機械設備常見的故障類型有非正常振動、機械設備的升溫和機械部件的磨損。但是這些故障只有在發生時才會被維修人員察覺，當發生故障時故障就已經發生了。所以這類故障的診斷只能起到提心工作人員采取措施、避免發生更大危害的作用。更多的時候，這類故障發生得迅速、突然，工作人員來不及進行處理，導致惡劣的后果。而潤滑油檢測技術就是為了在機械設備發生問題之間進行故障診斷，提前將故障的影響降到最低的一種技術方法。（圖表1）

在工業生產的過程中，潤滑油作為重要的工作介質，參與到工業生產的眾多流程和環節當中。在不斷的循環使用過程當中，潤滑油會不斷摻雜進污染物，性能發生變化。這些污染物主要來自于設備內部的燃燒或者是外界環境當中。設備內部燃燒產物主要有冷卻水、磨粒等，外界環境的污染物主要有一些自來水、空氣中的灰塵和粉塵等等。當潤滑油的一些污染物超標或者指標降低到一定程度，就說明了機械設備會發生故障。通過潤滑油的指標檢測，我們可以發現這種變化，并且進行分析，從而診斷設備是否發生了故障。在機械設備的循環使用過程中，潤滑油需要保持一定的壓力，油壓過低會導致機械設備的動力不足，影響機械設備的正常運行。

另外，潤滑油在使用過程中容易受到工作溫度、有害氣體、金屬催化、機械剪切等因素的影響，發生降解，導致性能發生變化。如果不定期對潤滑油進行更換，就會導致機械設備的使用壽命大大縮短。所以，潤滑油檢測技術要注意對機械設備中的潤滑油進行定期更換。

一般情況下，潤滑油的主要檢測指標有粘度、酸值、閃點、殘炭灰份、堿值、不溶物和金屬元素含量等。還有潤滑油的抗氧性能、抗泡性能和抗磨性能也會在循環使用的過程中逐步降低[1]。通過檢測這些指標的變化，可以發現機械設備的變化趨勢，對可能出現的故障進行防范。比如潤滑油的粘度在高溫氧化的過程中會變高，在增添添加劑的時候會發生下降。如果在檢測過程中發現潤滑油的粘度下降，就說明設備可能會發生磨損加劇的現象，或者是油料提供出現了問題。又比如通過檢測發現潤滑油的酸值提高了，則說明可能受到了含硫燃料的燃燒產物的污染，需要對含硫燃料的燃燒進行必要的處理。

在特定的工作環境當中，潤滑油的使用會產生不同的產物，主要有積炭、漆膜和油泥等[2]。積炭的主要產生于200攝氏度以上的工作環境，一般產生于發動機的燃燒室、活塞環區和排氣閥環當中。這種產物具有易燃易爆的性質，容易發生燃燒或者爆炸，阻礙排氣管道，導致缸套受到震動發生脫離。漆膜主要產生于設備的活塞附近，這些部位的工作溫度一般是在150攝氏度左右。漆膜的產生會導致活塞粘合在一起，導熱性能變差，受到熱量膨脹阻塞在一起。油泥一般產生于150攝氏度以下的油箱、閥室或濾網當中，容易堆積在一起堵住油料的出入管道，對油料的輸入和排出造成負面影響。

潤滑油在循環使用的過程中，會經過大量機械設備，機械設備的磨損顆粒會摻入潤滑油當中。對于這些磨損顆粒，主要采用光譜檢測和鐵譜檢測。光譜檢測可以檢測直徑小于五微米的磨損顆粒，還能夠檢測化合物和添加劑當中的金屬元素成分。化工生產對于潤滑油當中金屬元素的含量具有嚴格的規定。但是，金屬元素顆粒在潤滑油循環利用的過程中要經歷一個由小變大的過程，在達到警告值之前很難被發現，需要利用特殊的檢測技術才能發現。

二、潤滑油檢測技術的發展

潤滑油檢測是機械行業和油行業進行融合的產物，是近年來新興的檢測技術類型。我國的大型機械企業都有自己的油品化驗室，但是發展普遍存在缺陷。比如油產品的生產項目范圍狹窄，各類儀器設備沒有被最大化利用，實驗人員的專業素質不足等等[3]。這就導致我國的潤滑油檢測技術難以利用到機械設備的故障診斷當中。將潤滑油檢測技術運用到機械故障的診斷當中，需要檢測人員具備豐富的知識和良好的知識結構，既要了解潤滑油的相關知識，還要了解機械設備的工作情況，了解機械設備的日常管理制度。如果缺乏這兩方面知識中的某一方面，就會導致工作人員不能對機械設備進行有效的故障診斷。

潤滑油檢測技術在機械設備的故障診斷當中具有良好效果，但是也具有一定的缺點。潤滑油檢測需要有專業的化驗室。這對于一些大型機械企業來說不難實現，但是一些中小型企業缺乏相應的條件來設置專門的化驗室。所以，我國的企業已經研制出了很多簡易、快速的潤滑油檢測方法，能夠迅速根據生產現場的情況對潤滑油的指標進行分析。另外，我國也在不斷對潤滑油的檢測技術進行研究，對現行的鐵譜技術和光譜技術進行改進。同時，我國還要加強對機械故障診斷人員的培訓，擴大故障診斷人員的知識面，優化故障診斷人員的知識結構，從而提高潤滑油檢測的準確性、預知性和即時性。

現在從事故障診斷是機械行業的事情，從業人員具有豐富的機械知識，但缺乏潤滑油知識，因而在用油液診斷工作時，往往把潤滑油作為與設備故障無關而僅是磨料攜帶介質，把注意力集中在對磨粒的分析中。典型的例子是筆者看到今年出版的一本關于設備故障診斷的書《油樣分析技術》內容僅是鐵譜、光譜、等分析方法，篇幅最大的是鐵譜。在作者的知識領域中，似乎從油中對設備故障診斷只有靠磨粒，而分辨磨粒只是鐵譜，如此狹窄的知識面妨礙了油液診斷技術的深入發展。而從事潤滑油行業的人集中精力提高油的水平，油料化學知識豐富，但缺乏機械知識，對油在機械運行中的表現僅從化學角度考慮，也有一定的局限性。從事潤滑油對設備故障診斷的人應擴大知識面，具有跨行業的知識，才能從油在使用中的監測提高對故障診斷的準確性、預知性和及時性。

三、潤滑油檢測的項目分類

潤滑油檢測的主要項目有理化分析檢測、光譜分析檢測、鐵譜分析檢測、紅外分析檢測、污染分析檢測等[4]。理化分析檢測主要是對油品的抗泡性、腐蝕性、酸值、水分含量和粘度進行檢測，目的是為了防止油品發生變質、污染，或者是油品被誤用；光譜分析檢測主要是分析油品當中的金屬元素含量和添加劑的濃度，目的是為了防止機械設備發生磨損故障、油品受到污染而發生變質；鐵譜分析檢測主要是運用物理方法將油品中的金屬顆粒和污染雜質分離出來，能夠確定機械設備的磨損程度和污染來源；另外還有紅外分析檢測和污染分析檢測等，可以對油品的變質程度進行變短，評判新油的質量等。

四、結論

潤滑油檢測技術是一種對于機械設備進行故障診斷的重要技術，能夠彌補傳統故障診斷技術不及時的缺點，將機械故障的不良影響降到最低，減少企業的經濟損失。使用潤滑油的故障診斷技術可分析故障的原因和并監測設備磨損狀況，機械方面僅從故障后果作監測，相比以潤滑油的故障診斷技術有更多優勢，應作為成熟技術大力推廣。二者相互結合，能有更好的效果。然而，我國在潤滑油檢測技術在故障診斷的應用方面還有一定的問題。對此，我國要積極對潤滑油檢測技術進行改善，成立專門的油品化驗室，對潤滑油的含量和性能進行分析，掌握機械設備的運行狀態，提高企業對機械設備的故障診斷水平。

參考文獻：

[1]趙偉.大型石化企業設備潤滑管理系統的開發與應用[J].廣州化工，2014，03：118-120+127.

[2]張正起，劉國棟.淺談設備管理和故障診斷中機電液一體化技術的應用[J].技術與市場，2014，08：199+202.

[3]潘古炎.淺談設備狀態監測故障診斷技術的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2014，14：313+315.

[4]田彥瑞，楊毅峰.基于潤滑油油品檢測技術的石油機械設備維護[J].化學工程與裝備，2015，07：131-132+108.