工業用戶油液檢測的難點與對應措施

何天宇，李彥鎖，袁婧銘 ，姜興旺，吳長彧

(1.中國石油上海潤滑油產品設計分公司，上海 201800；2.首鋼遷安鋼鐵有限責任公司，河北 遷安 064400)

0 引言

工業界把潤滑油稱為設備的“血液”，足見對其重視程度，但由于專業限制，如何判斷工業“血液”運行質量變化、如何確定檢測項目與周期、企業如何在低投入下保證設備有效潤滑等，此類問題常困擾著設備操作與企業管理人員。

1 工業用戶設備運行油質量管理現狀

現階段，工業企業設備潤滑管理整體趨向規范化，運行油質量檢測也逐步納入企業費用支出管理范疇，部分大型工礦企業已投資建立自己的檢測站，設備用油檢測能力顯著提升[1]。

一方面，雖然企業油液檢測管理意識逐漸加強，為了保證設備運行安全，企業設備運行油檢測周期有的每年一次，有的每季度一次，還有的企業每月檢測一次，檢測投入與效果是否達到企業目標，從眾多工業企業現場運行與反饋情況來看，還存在許多亟待完善的地方[2]；另一方面，大部分中小企業，由于條件所限，設備換油依然沿用多年形成的習慣或經驗進行判斷，還未建立系統的設備油液檢測管理理念與管理方法；就實際運行結果而言，有的企業潤滑管理到位，長周期使用后，運行油狀態依然良好；有的企業，設備剛換的油品，就受到污染，需要處理，給相關方造成許多額外成本等等。

西北某鋼企自建的潤滑油檢測平臺，僅變壓器油就可以進行微量水分、絕緣強度、介損、溶解氣、氣相色譜等十余項專業分析，完全具備為周邊地區用戶做油液檢測的能力；華北某大型鋼業近期投入500余萬元建立了全新的潤滑油、脂檢測站，可進行約40項檢測項目，為企業用油問診把脈能力顯著增強等等。趨勢令人欣慰，但工業用戶油液檢測水平整體提升依然還有很長的路，設備用油質量管理，一方面需要提升檢測平臺硬件建設與維護及人員分析檢測水平，另一方面則需要不斷提升現場設備管理人員對潤滑油脂的認知與應用管理水平。

2 工業用戶油液檢測原則與方法

首先，用戶端需制定適合本企業生產狀態的設備用油檢測規范，這一規范需要在一定時期內不斷完善，根據設備用油種類、運行參數及環境條件制定相應的檢測方案[3]；其次，了解設備潤滑油的衰變原因與檢測目標，以便油液檢測工作有的放矢。具體可參考以下原則與方法。

2.1 清楚油液檢測的目的

一般來講，工業用戶油液送檢多出現在新油入庫、運行期間、檢修周期3個時間段。

新油入庫期的檢測涉及客戶自檢和外部送檢兩個層面，外部送檢需求多源于客戶端自檢時發現油品外觀異常或個別項目檢測結果與出廠數據不符，這一問題與客戶端檢測水平、設備狀態、檢測方法等因素相關，對此，可協調雙方檢測人員溝通解決，必要時可進行第三方送檢；運行期間的送檢需求則源于潤滑油在正常使用周期內外觀性狀的異常變化或設備運行故障診斷的需要，以及某些油品長周期使用過程中安全預期的需要；檢修周期時的油液送檢則源于客戶端對某一設備在用油是否需要更換的需求[4]。

除新油入庫檢測外，其他階段油液檢測均為運行油檢測管理范疇。對于運行油質量檢測，一方面可以掌握油品質量變化，另一方面還可以了解設備運行狀態，如鐵譜、磨損金屬元素分析可以有效反映摩擦副摩擦磨損狀態。

2.2 油液檢測的原則

工業用戶首先應建立起油液檢測基本理念，即需要油、脂潤滑的設備在運行過程中，油液檢測必不可少，這里的檢測不僅僅是實驗室樣品分析，還包括現場觀測與一些簡單的油質現場測試[5]；其次，重點設備油液檢測頻次要高于一般設備，高溫、高負荷、高污染等工況條件下的用油檢測頻次亦要高于一般工況條件；一些行業針對重點設備用油，已實施在線監測，對此本文不做細述。在具體實施過程中，油液檢測還應注意以下兩點。

(1)不盲目承諾。為了贏得信賴或獲取訂單，銷售人員常會許諾為客戶提供全方位的油液檢測服務，實際上，任何公司都很難做到這一點；輕諾必寡信，對此，可向客戶承諾能夠提供必要的油液檢測服務，有理有據地為用戶提供油液檢測服務，避免不合理的檢測需求與無效的檢測投入。

(2)油液送檢的依據。對于設備運行期間的油液送檢需求，通常以設備在用油外觀狀態為判斷依據，如果在用油清澈透明，色度正常，則表明油液質量穩定，可建議客戶正常使用，當然，須排除設備原始用油錯誤；相反，如果在用油明顯含水、或有明顯雜質、或外觀呈墨色，這樣的油液明顯受到污染或已變質，也沒有必要送檢，根據情況應建議用戶及時切水、過濾或更換，或引導客戶端主動識別處理！

運行油送檢，一般在沒有明顯水分和雜質，卻又不清不亮，或者外觀色度已明顯變化，但不確定是否要更換，此時，如果沒有自檢條件，則以設備狀態為送檢依據。比如一臺設備很重要，但用油量較少，一旦油品的外觀出現上述特征時，建議直接換油，杜絕因小失大；如果設備油箱容量較大，換油成本較高時，則需要及時送檢并獲得檢測方明確的續用油建議。

這里需要強調的是檢測數據解讀與反饋，檢測結果的有效反饋對客戶端十分重要，許多檢測機構或油品供應商一般情況下只為用戶提供檢測數據；對此客戶端，一方面需要在送檢時對檢測方提出具體要求；另一方面，可以請潤滑油、脂供應方技術專家協助，進行數據解讀并給出后續運行建議。對于希望通過油液檢測結果進行設備故障診斷的送檢需求，各方需積極協助處理，因為有效的油液檢測結果可作為設備潤滑故障診斷依據。

2.3 了解不同油品需要監測的內容或項目

運行油送檢時間或送檢周期對用油企業而言，相對難以掌握，除專業技術外，還涉及到資金和人力投入問題，檢測頻次低擔心設備運行安全，頻次高，費用投入又太高。

實際上，檢測頻次與設備運行環境、工況條件息息相關，不可一概而論，但可以通過對在用油運行狀態的周期性檢測結果變化規律來優化[6]，比如對于1臺設備的液壓系統，酸值檢測結果連續幾個檢測周期都很穩定，但清潔度數據跳躍變化較大，則可以延長酸值檢測周期，而清潔度則需加強監測頻次，分析其影響因素并及時整改，待監測數據穩定后再調整檢測周期，其他項目類似。

對于運行油的檢測項目，具體可參考標準如表1所示。

表1 常用工業潤滑油換油標準

表1(續)

在油液送檢過程中，色度與外觀經常被忽視，但這兩個項目可作為現場判斷運行油質量變化的重要依據[7]；換油標準推薦的檢測項目，具體可根據客戶端檢測目標與檢測條件進行增減。

現階段，潤滑油換油標準的概念在工業界應用越來越廣泛，困擾現場設備管理人員的問題是，設備運行油某項指標超出換油指標時，就必須換油嗎！筆者認為，現有工業油換油標準為用戶設備運行油提出了普遍指導原則，并非強制換油標準，某項指標達到或超過換油指標，說明在用油該項性能已明顯發生變化，但具體是否對設備運行安全形成危害，可根據現場具體情況區別對待；比如某設備運行油抗泡性能檢測結果很差，但由于系統油流速度慢，油箱容積、油位合理，在實際運行中并沒有產生明顯的泡沫，那么該指標超標可以不作為換油依據，但這一結果為現場設備潤滑管理提出警示，需關注運行油狀態變化及潛在的影響；再如色度變化，現行液壓油行業換油指標為運行油與新油色差不超過2個色號，對于用戶，色差超過該標準時，是不是必須換油，涉及成本和設備運行安全問題對設備管理人員來說是個艱難的選擇。這種情況下，可增加一些分析項目，如不溶物、旋轉氧彈、典型元素、磨損金屬等，以綜合判斷運行油質量變化是混油所致、還是長期運行油質衰敗或其他原因所致，進而采取不同的措施。需要說明的是，這里并不是否定行業換油標準，而是希望廣大用戶正確理解其指導意義并更好地應用換用標準。

2.4 重視運行油現場質量研判，提升潤滑管理水平

為用戶提供必要的油液檢測是潤滑油、脂供應商體現品牌實力的重要舉措，但由于時間與資源限制，無法滿足客戶端普檢需求或即時檢測需要。對此，掌握一些簡單的現場質量判斷方法，對設備潤滑運行維護十分重要，一般可通過望、聞、切、聽四個環節進行現場診斷。

望——即觀色，觀察油品外觀及色度有無異常，正常油品要求外觀清亮透明，沒有可見雜質、沉淀及分層現象，色度較初裝油無顯著差異，這要求設備潤滑管理人員對初裝油狀態有一定認知；

聞——即辯氣，在檢查油箱時，有意識地辨識在用油有無特殊氣味，油品高溫裂解后的刺鼻味或長期使用后的酸腐味明顯異于正常油品；

切——即上手，用手感觸油質狀態，正常油品用手指研磨時滑爽細膩，而腐敗變質的油品會有發澀的感覺；同樣也可用于判斷黏度異常變化，現場操服人員有時會發現原來很“厚”的油，現在“撈”起來很稀，此時一定要引起足夠的重視；

聽——即聽音，用“聽桿”監聽設備運行時各潤滑點摩擦副有無異響，潤滑良好的機件轉動時聲音平穩而有韻律。

此外，還可參考以下方法用于現場油液質量進行初步研判：

(1)濾紙斑點試驗法：國標GB 8030-87《潤滑油現場檢測法》其中濾紙斑點試驗法被廣泛用于運行中內燃機油現場質量判斷[8]，對長周期運行的工業齒輪油等產品現場質量判定依然具有指導作用；

(2)靜止法：用來判斷運行油是含水乳化或氣體乳化，對于原來運行正常的油品外觀短期內變得渾濁的情況，可用透明的采樣瓶采樣，靜止后觀察，若靜止一段時間后油品變得清亮，說明是混入氣體所致，反之，大概率是系統進水乳化所致；

(3)現場過濾法：用干凈的濾紙進行過濾，若發現濾紙上留存明顯機械雜質(碳化物、金屬粉末等)，說明油品已嚴重變質或污染；對于黏度較高的潤滑油油，可用潔凈的溶劑油或變壓器油稀釋后，再進行過濾觀察[9]；

(4)光照檢查法：主要用于色度較淺的桶裝油(如汽輪機油、變壓器油、冷凍機油等)入廠檢查或庫存油品加入設備前檢查。具體操作：打開包裝桶(200 L大桶)大、小桶蓋，用強光手電從小口照射，從大口進行觀察，桶內油液清亮透明、桶內無可見雜質雜、銹跡為正常狀態[10]，避免問題產品進入設備運行系統。

2.5 油液檢測需采集具有代表性的樣品

首先，要選擇合適的取樣位置，并保持一致性；對于非循環潤滑系統(齒輪箱)取樣，應采集動態樣品或停機后即時采集；對于循環潤滑系統如齒輪傳動系統、液壓系統、汽輪機組等采樣時，須采集在線流動樣品，采樣點可固定在過濾器前或流經潤滑點的樣品；其次，采樣數量要滿足檢測需求，樣品采集前必須與檢測方充分溝通，確認檢測目標與樣品數量需求；第三，采樣過程要規范，防止采樣器具、管線、采樣口不潔及異常采樣環境等造成的污染；第四，樣品采集后，應貼好標簽，注明樣品名稱、采樣位置、時間及采樣人員姓名等信息[11]，以便檢測結果出現異常時分析調查。

2.6 避免或減少無效檢測成本

在油液送檢過程中，常因各種問題導致投入大量人力、資金而得不到所需的效果，甚至是無效數據；問題根源一方面在于對潤滑油缺乏認識，對潤滑油衰變特征、影響潤滑油變質的因素、檢測目標不明確、不能有效解讀或應用檢測結果；另一方面是成本管理導致的檢測設備、人員水平、測試方法不能滿足檢測標準需要；導致無效樣品、無效數據經常困擾著企業設備管理人員，也給供應方帶來大量服務成本[12]。比如，一些企業對初次使用的潤滑油入廠檢測抽檢要求全項目分析，這對用戶或供應商都會增加許多時效成本，對此可選擇質量信譽較佳的品牌，簽署有效的質量保障協議及免檢協議，改變管理方式，高效解決此類問題；有的企業油液送檢管理粗曠，對所有運行油黏度、酸值、傾點、水分等常規項目機械送檢，耗費了許多人力精力；另外一個常見問題是采樣不規范，樣品送檢過程中，因器具不潔、外部污染、或樣品無代表性、數量不足等都可能造成無效樣品，特別是外部送檢時，無效樣品對現場潤滑管理工作影響很大，相關方應注意規避這些問題[13]。

3 建立企業油液檢測規范

工業企業油液檢測主要包括上述內容所涉及的現場質量診斷、采樣規范、確認有效的檢測項目、檢測周期優化以及企業油液檢測數據庫建設；每個用油企業都有必要建立適應設備潤滑的油液檢測管理系統，可以組織力量自建、也可以請有能力的潤滑油供應商派專業人員協助建立，逐步積累油液運行數據，分析總結設備運行狀態，最終制定適合企業發展的油液更換及運行油檢測規范，將油液“檢測”逐步轉化為有計劃、有目標的企業設備潤滑油液“監測”體系。

油液檢測規范不是一成不變的，而是隨著企業設備更新、用油優化以及在線監測水平的提升不斷完善和發展[14]。

有能力的企業，在不斷優化內部設備潤滑檢測的同時，可以對外拓展檢測市場，為區域市場提供油液檢測服務。對于集團性集中用油客戶，設備數量多，年用油量較大，檢測需求大，潤滑油、脂供應商有必要協助客戶端建立企業自己的油液檢測站，指導客戶端持續優化和改進現有設備用油規范化管理，為企業挖掘更大的能效潛力[15]。

4 結束語

有行業專家詼諧地說，油液檢測數據是會說話的。的確，有效地應用油液監測技術可以避免重大設備故障、保證生產線長期穩定運行，讓企業獲得巨大效益；隨著油液監測技術從后臺到生產一線、從線下檢測向在線監測蓬勃發展，設備用油也從早期的經驗換油、定期換油到現階段按質換油，相信隨著用戶端油液監測體系的不斷完善，工業企業設備潤滑管理水平也將達到新的高度。