淺析油液檢測技術在艦船機械設備上應用

(海軍駐武漢四三八廠軍事代表室　湖北　武漢　430000)

一、油液檢測技術

在現代船舶機械設備維修管理體制中，狀態檢測技術是實現現代預防維修的重要手段，而油液檢測技術更成為一種重要而有用的手段。油液檢測技術是指對運轉中的機械設備，離線采集潤滑油油樣，然后對油液的性質及油液中的微粒進行定性和定量分析的技術。油液檢測技術涉及摩擦學、狀態檢測技術以及計算機與信息技術等學科領域，并逐步發展成為多學科、多技術、多信息、多層次的交叉綜合的高新技術。油液檢測技術已經歷了以常規化驗為標志的油液分析階段和以故障診斷為標志的油液檢測階段。目前正逐步過渡到以設備管理為標志的油液監控階段，應用領域正在不斷擴大。

二、油液檢測技術的主要手段

油液檢測技術的主要檢測手段包括常規理化性能分析儀、直讀油料發射光譜儀、紅外光譜儀，直讀鐵譜儀、鐵譜顯微鏡以及顆粒計數法等等。

(一)常規理化性能分析

潤滑油常規理化性能分析是根據潤滑劑本身性能的變化，來判斷機械的磨損狀態，可以防止因潤滑不良而導致的故障。實踐證明，潤滑劑的性能與機械設備的磨損狀態、設備的使用壽命有著密切的關系，通過對潤滑劑進行理化性能指標的檢測，可以達到對機械的磨損狀態進行間接檢測的目的，可以防止因潤滑材料的衰敗而導致的機械故障與零件的失效。

潤滑油的理化性能指標主要有：

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

2.粘度：潤滑油的主要性能指標，對潤滑狀態影響最大，是決定機械工作狀態的重要指標，也是判斷所用滑油正確與否的重要特征參數。一般為必檢指標，可以采用運動粘度測定器進行測定。

3.機械雜質：潤滑油中的各種沉淀物，如沙土、磨粒等，反映油品的純潔性，當機械雜質的含量較高時會加速機械的磨損。機械雜質可以采用機械雜質測定器進行測定。

4.水分：會造成油的乳化，使粘度升高，使潤滑性能變差；此外還會加速設備的腐蝕。水分可以采用水分測定器進行測定。

5.其他：潤滑油的其它性能指標，如閃點、灰分、油性、不溶物等。

在開展潤滑油理化性能檢測時可選擇幾個指標進行檢測，即可實現按質換油，也可對設備磨損狀態進行檢測。

(二)鐵譜分析

油液的鐵譜分析是利用高梯度、強磁場，將潤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，然后借助于光電計數、鐵鋪顯微鏡或電子顯微鏡對磨粒進行定量和定性分析，從而形成直讀鐵譜、分析鐵譜、旋轉鐵鋪與在線鐵鋪等不同的分析技術。測定的內容包括：(1)磨粒的濃度和顆粒的大小，它們反映了機器磨損的嚴重程度。(2)磨粒的外貌，它反映了磨粒產生的部位，即發生磨損的零件。鐵譜分析主要以直讀鐵譜儀和分析式鐵譜系統為分析手段。利用直讀鐵譜儀可以獲得潤滑油中鐵磁性磨損微粒的基本參數。

(三)光譜分析

油液的發射光譜分析是利用光譜儀測定油液中磨損、腐蝕等污染物，以及添加劑元素的成分和含量，據此預測被檢測對象的磨損狀態的方法。潤滑油的光譜分析主要有發射光譜分析和原子吸收光譜分析。目前國內外廣泛應用的潤滑油光譜分析設備，其操作簡便，分析速度快、精度高，分析容量大，適用大規模含有多種材質摩擦副的設備群體的檢測。

(四)油液污染度檢測

油液中的各種固態污染物(包括金屬顆粒和非金屬顆粒)對機件的危害很大。是引起機件磨損、刮傷、卡死、堵塞、降低效率的主要原因。為了控制油液的污染，減少因污染而導致的故障，在實際生產中采用對油液的污染度進行評定的方法。油液污染度評定是測定單位容積油液中固體顆粒污染物的含量，以此來反映系統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.計數法等。

二、艦船設備開展油液檢測工作的意義

應用油液檢測技術能延長機械檢驗間隔期，減少不必要的檢修工作，減少油液消耗量，并能及時發現潛在的故障，提高艦船的在航率。艦船設備開展油液檢測工作的意義在于：

1.可以實現按質換油，避免油品的浪費和設備潤滑故障；

2.可以實現定期維修方式到視情維修方式的轉變；

3.可以達到對機械工況監測的目的，早期發現故障；

4.減少不必要的維修，節約費用；

5.利用油液檢測技術可以提供大量有價值的機械設備狀態數據；

6.當采樣數據累積到一定時可以進行趨勢分析和梯度變化等項目的分析。

三、油液檢測技術在艦船設備上的應用

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

1.配備品質精良、功能齊全的各類油品檢測設備，具備檢測項目多、數量大、速度快的特點，為快速判斷故障提供準確及時的數據。硬件設備除配備紅外光譜、鐵鋪、顆粒計數等磨損污染顆粒檢測儀器外，還需配備水分、粘度、閃點、機械雜質、酸值、堿值等常規油品檢測手段。軟件方面：第一，建立檢測數據局域網，將主要設備如柴油機，空壓機，舵機等油品檢測數據傳輸給使用部隊，以便采取相應措施。第二，建立功能齊全的數據管理系統和報告生產系統，生成各種格式的油液檢測報告。第三，建立基于專家知識的計算機診斷系統，提高判斷問題的準確性。

2.建立具有豐富經驗積累的專家型油品檢測隊伍。培養具有扎實理論基礎，同時具有在油液檢測和診斷實際經驗的檢測人員，并在實際問題的過程中不斷發揮專業技術人員的技術價值。