淺析油液檢測(cè)技術(shù)在艦船機(jī)械設(shè)備上應(yīng)用

(海軍駐武漢四三八廠軍事代表室　湖北　武漢　430000)

一、油液檢測(cè)技術(shù)

在現(xiàn)代船舶機(jī)械設(shè)備維修管理體制中，狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代預(yù)防維修的重要手段，而油液檢測(cè)技術(shù)更成為一種重要而有用的手段。油液檢測(cè)技術(shù)是指對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)械設(shè)備，離線采集潤(rùn)滑油油樣，然后對(duì)油液的性質(zhì)及油液中的微粒進(jìn)行定性和定量分析的技術(shù)。油液檢測(cè)技術(shù)涉及摩擦學(xué)、狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域，并逐步發(fā)展成為多學(xué)科、多技術(shù)、多信息、多層次的交叉綜合的高新技術(shù)。油液檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)歷了以常規(guī)化驗(yàn)為標(biāo)志的油液分析階段和以故障診斷為標(biāo)志的油液檢測(cè)階段。目前正逐步過(guò)渡到以設(shè)備管理為標(biāo)志的油液監(jiān)控階段，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。

二、油液檢測(cè)技術(shù)的主要手段

油液檢測(cè)技術(shù)的主要檢測(cè)手段包括常規(guī)理化性能分析儀、直讀油料發(fā)射光譜儀、紅外光譜儀，直讀鐵譜儀、鐵譜顯微鏡以及顆粒計(jì)數(shù)法等等。

(一)常規(guī)理化性能分析

潤(rùn)滑油常規(guī)理化性能分析是根據(jù)潤(rùn)滑劑本身性能的變化，來(lái)判斷機(jī)械的磨損狀態(tài)，可以防止因潤(rùn)滑不良而導(dǎo)致的故障。實(shí)踐證明，潤(rùn)滑劑的性能與機(jī)械設(shè)備的磨損狀態(tài)、設(shè)備的使用壽命有著密切的關(guān)系，通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑劑進(jìn)行理化性能指標(biāo)的檢測(cè)，可以達(dá)到對(duì)機(jī)械的磨損狀態(tài)進(jìn)行間接檢測(cè)的目的，可以防止因潤(rùn)滑材料的衰敗而導(dǎo)致的機(jī)械故障與零件的失效。

潤(rùn)滑油的理化性能指標(biāo)主要有：

1.總堿值(TBN)：該指標(biāo)表示滑油中堿的總量，由于艦用燃油的質(zhì)量不穩(wěn)定，必須保證滑油有一定的堿值，防止酸腐蝕的發(fā)生。

2.粘度：潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)，對(duì)潤(rùn)滑狀態(tài)影響最大，是決定機(jī)械工作狀態(tài)的重要指標(biāo)，也是判斷所用滑油正確與否的重要特征參數(shù)。一般為必檢指標(biāo)，可以采用運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定器進(jìn)行測(cè)定。

3.機(jī)械雜質(zhì)：潤(rùn)滑油中的各種沉淀物，如沙土、磨粒等，反映油品的純潔性，當(dāng)機(jī)械雜質(zhì)的含量較高時(shí)會(huì)加速機(jī)械的磨損。機(jī)械雜質(zhì)可以采用機(jī)械雜質(zhì)測(cè)定器進(jìn)行測(cè)定。

4.水分：會(huì)造成油的乳化，使粘度升高，使?jié)櫥阅茏儾?；此外還會(huì)加速設(shè)備的腐蝕。水分可以采用水分測(cè)定器進(jìn)行測(cè)定。

5.其他：潤(rùn)滑油的其它性能指標(biāo)，如閃點(diǎn)、灰分、油性、不溶物等。

在開(kāi)展?jié)櫥屠砘阅軝z測(cè)時(shí)可選擇幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，即可實(shí)現(xiàn)按質(zhì)換油，也可對(duì)設(shè)備磨損狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

(二)鐵譜分析

油液的鐵譜分析是利用高梯度、強(qiáng)磁場(chǎng)，將潤(rùn)滑油中所包含的磨粒按其粒度的大小有序地沉淀在透明載體上，然后借助于光電計(jì)數(shù)、鐵鋪顯微鏡或電子顯微鏡對(duì)磨粒進(jìn)行定量和定性分析，從而形成直讀鐵譜、分析鐵譜、旋轉(zhuǎn)鐵鋪與在線鐵鋪等不同的分析技術(shù)。測(cè)定的內(nèi)容包括：(1)磨粒的濃度和顆粒的大小，它們反映了機(jī)器磨損的嚴(yán)重程度。(2)磨粒的外貌，它反映了磨粒產(chǎn)生的部位，即發(fā)生磨損的零件。鐵譜分析主要以直讀鐵譜儀和分析式鐵譜系統(tǒng)為分析手段。利用直讀鐵譜儀可以獲得潤(rùn)滑油中鐵磁性磨損微粒的基本參數(shù)。

(三)光譜分析

油液的發(fā)射光譜分析是利用光譜儀測(cè)定油液中磨損、腐蝕等污染物，以及添加劑元素的成分和含量，據(jù)此預(yù)測(cè)被檢測(cè)對(duì)象的磨損狀態(tài)的方法。潤(rùn)滑油的光譜分析主要有發(fā)射光譜分析和原子吸收光譜分析。目前國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的潤(rùn)滑油光譜分析設(shè)備，其操作簡(jiǎn)便，分析速度快、精度高，分析容量大，適用大規(guī)模含有多種材質(zhì)摩擦副的設(shè)備群體的檢測(cè)。

(四)油液污染度檢測(cè)

油液中的各種固態(tài)污染物(包括金屬顆粒和非金屬顆粒)對(duì)機(jī)件的危害很大。是引起機(jī)件磨損、刮傷、卡死、堵塞、降低效率的主要原因。為了控制油液的污染，減少因污染而導(dǎo)致的故障，在實(shí)際生產(chǎn)中采用對(duì)油液的污染度進(jìn)行評(píng)定的方法。油液污染度評(píng)定是測(cè)定單位容積油液中固體顆粒污染物的含量，以此來(lái)反映系統(tǒng)或零件所受顆粒污染物的危害程度。常用的方法有：1.稱重法；2.計(jì)數(shù)法等。

二、艦船設(shè)備開(kāi)展油液檢測(cè)工作的意義

應(yīng)用油液檢測(cè)技術(shù)能延長(zhǎng)機(jī)械檢驗(yàn)間隔期，減少不必要的檢修工作，減少油液消耗量，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障，提高艦船的在航率。艦船設(shè)備開(kāi)展油液檢測(cè)工作的意義在于：

1.可以實(shí)現(xiàn)按質(zhì)換油，避免油品的浪費(fèi)和設(shè)備潤(rùn)滑故障；

2.可以實(shí)現(xiàn)定期維修方式到視情維修方式的轉(zhuǎn)變；

3.可以達(dá)到對(duì)機(jī)械工況監(jiān)測(cè)的目的，早期發(fā)現(xiàn)故障；

4.減少不必要的維修，節(jié)約費(fèi)用；

5.利用油液檢測(cè)技術(shù)可以提供大量有價(jià)值的機(jī)械設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；

6.當(dāng)采樣數(shù)據(jù)累積到一定時(shí)可以進(jìn)行趨勢(shì)分析和梯度變化等項(xiàng)目的分析。

三、油液檢測(cè)技術(shù)在艦船設(shè)備上的應(yīng)用

作為軍用艦船，機(jī)械設(shè)備所處的工況條件比較惡劣，機(jī)械設(shè)備易損壞，影響到正常的航行與安全，有必要建立完善的檢測(cè)體系以提高設(shè)備的完好率，提高設(shè)備的使用壽命，減少不必要的投入。建立健全的油液檢測(cè)體系應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作。

1.配備品質(zhì)精良、功能齊全的各類油品檢測(cè)設(shè)備，具備檢測(cè)項(xiàng)目多、數(shù)量大、速度快的特點(diǎn)，為快速判斷故障提供準(zhǔn)確及時(shí)的數(shù)據(jù)。硬件設(shè)備除配備紅外光譜、鐵鋪、顆粒計(jì)數(shù)等磨損污染顆粒檢測(cè)儀器外，還需配備水分、粘度、閃點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)、酸值、堿值等常規(guī)油品檢測(cè)手段。軟件方面：第一，建立檢測(cè)數(shù)據(jù)局域網(wǎng)，將主要設(shè)備如柴油機(jī)，空壓機(jī)，舵機(jī)等油品檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給使用部隊(duì)，以便采取相應(yīng)措施。第二，建立功能齊全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和報(bào)告生產(chǎn)系統(tǒng)，生成各種格式的油液檢測(cè)報(bào)告。第三，建立基于專家知識(shí)的計(jì)算機(jī)診斷系統(tǒng)，提高判斷問(wèn)題的準(zhǔn)確性。

2.建立具有豐富經(jīng)驗(yàn)積累的專家型油品檢測(cè)隊(duì)伍。培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，同時(shí)具有在油液檢測(cè)和診斷實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的檢測(cè)人員，并在實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中不斷發(fā)揮專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)價(jià)值。