潤(rùn)滑油常見三大污染物及檢測(cè)方法
2024-10-21
潤(rùn)滑油被譽(yù)為設(shè)備的血液，流淌在設(shè)備內(nèi)部，對(duì)設(shè)備起到潤(rùn)滑減磨、冷卻、清潔和防銹等作用。潤(rùn)滑油如果受到污染，會(huì)造成潤(rùn)滑失效，設(shè)備磨損加劇，進(jìn)而引起設(shè)備故障、縮短設(shè)備使用壽命……
潤(rùn)滑油受到污染是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，有時(shí)候日常檢查可以發(fā)現(xiàn)，有些情況卻不能，有些污染不能通過(guò)肉眼觀察到。而且，對(duì)于所有的污染，等到肉眼都能發(fā)現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)很嚴(yán)重。總之，潤(rùn)滑油的污染，要早發(fā)現(xiàn)，早處理，尤其對(duì)于較為敏感、比較關(guān)鍵的設(shè)備。油液檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)油品，可以準(zhǔn)確的分析潤(rùn)滑油里的污染物，就像通過(guò)血液檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)人體的異常情況一樣。
顆粒物
顆粒物是危害最大的一種污染物，它們進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)部，會(huì)造成磨粒磨損、金屬壓傷刮傷、金屬疲勞。顆粒物一般具有一定的硬度，許多顆粒物的尺寸很微小，能穿過(guò)零件之間的間隙，在設(shè)備內(nèi)部循環(huán)，造成磨損。常見的顆粒物有灰塵、砂礫、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的細(xì)小金屬顆粒、銹渣等。
左圖：金屬疲勞；右圖：金屬表面磨損形成的麻坑
顆粒物污染不但危害設(shè)備本身，而且還會(huì)縮短潤(rùn)滑油的使用壽命。磨粒磨損會(huì)增加油里的金屬粉末含量，這些細(xì)小的金屬顆粒不但進(jìn)一步磨損設(shè)備，而且還會(huì)加速潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)，因?yàn)榻饘俜勰?huì)催化油品的氧化速度。鑒于這些顆粒物的危害是連鎖性的，因此及早監(jiān)測(cè)、及早處理很重要。
油液檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)油液里的細(xì)小顆粒物，還可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期磨損。通過(guò)檢測(cè)油液里的顆粒物計(jì)數(shù)，我們可以了解油液的清潔度、是否進(jìn)入了顆粒污染物。另外，通過(guò)金屬元素分析，我們可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期磨損。當(dāng)顆粒物與設(shè)備的金屬發(fā)生了磨粒磨損，被刮擦下來(lái)的金屬就可以被監(jiān)測(cè)到。通過(guò)金屬的元素及成分分析，還可以找到磨損源，例如，齒輪的材料大部分是鐵，含有少量的其它合金成分（鉻、鎳、錳等等）。
如果發(fā)現(xiàn)顆粒物進(jìn)入潤(rùn)滑油，一般的補(bǔ)救措施包括：找到顆粒物從哪里進(jìn)來(lái)的，然后堵住來(lái)源，通過(guò)過(guò)濾，把顆粒物除掉——但是，這個(gè)做法不一定都有效。有些時(shí)候?yàn)V油也很難完全除掉顆粒物，還得把油換掉。如果磨損比較明顯，建議進(jìn)行鐵譜分析，可以確定磨損的程度，指導(dǎo)設(shè)備維護(hù)。
水分
水分是常見的污染物，雖然危害沒有顆粒物嚴(yán)重，但是水分會(huì)破壞潤(rùn)滑效果、使油變質(zhì)、造成設(shè)備磨損，水分也會(huì)引起金屬銹蝕。潤(rùn)滑油里的水分有三種形式：溶解水、乳化水、游離水，其中，乳化水的危害最大。
溶解水就是已經(jīng)溶解在潤(rùn)滑油里的水分，潤(rùn)滑油具有吸濕性，會(huì)吸收空氣里的水分，因此會(huì)含有少量的水分。一般來(lái)說(shuō)，少量的溶解水不會(huì)造成什么危害，除非某些情況對(duì)潤(rùn)滑油的含水量要求特別嚴(yán)格。潤(rùn)滑油可以允許的溶解水含量最大值為吸水飽和點(diǎn)，在達(dá)到吸水飽和點(diǎn)之前，潤(rùn)滑油里雖然含有水分，但是不會(huì)表現(xiàn)出有水的跡象，例如乳化、或者渾濁、透明度降低等。
潤(rùn)滑油里進(jìn)入水后，如果沒有和油分離開，微小的水滴懸浮在油液里成為懸濁液，就成為乳化水，乳化水的危害最大。當(dāng)潤(rùn)滑油乳化時(shí)，含水量已經(jīng)超過(guò)了飽和點(diǎn)。油里含有乳化水時(shí)，潤(rùn)滑油的透明度會(huì)降低、渾濁，顏色發(fā)白甚至變成奶白色。乳化水的危害很大，因?yàn)樗鼈兛梢宰杂傻亓鲃?dòng)，污染整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)里的油，另外，水分會(huì)破壞油的潤(rùn)滑性。乳化水到達(dá)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的承壓區(qū)域后，這些區(qū)域會(huì)潤(rùn)滑不良、摩擦加劇而磨損。
當(dāng)水和潤(rùn)滑油完全分離開后，就成為游離水。游離水的危害相對(duì)較小，但是也會(huì)引起問(wèn)題。首先，游離水也可能隨著潤(rùn)滑油循環(huán)，引起油乳化。另外，油里的水會(huì)削弱潤(rùn)滑油的破乳化性，導(dǎo)致泡沫增加，消耗潤(rùn)滑油里的添加劑，縮短潤(rùn)滑油的使用壽命，并且容易滋生細(xì)菌。
水分對(duì)設(shè)備的危害除了引起潤(rùn)滑不良，還有氫脆、銹蝕。潤(rùn)滑油能防止金屬銹蝕，如果油里進(jìn)水，容易引起金屬銹蝕。
潮濕的大氣和游離的水分都可能引起金屬的氫脆問(wèn)題，氫脆又稱為氫損傷，可以引起軸承損壞。水會(huì)分解為氫和氧，電解和腐蝕也會(huì)產(chǎn)生氫，水會(huì)促進(jìn)電解和腐蝕，高強(qiáng)度鋼尤其容易遭受這種問(wèn)題。另外潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂里加入的添加劑里面含有硫（極壓添加劑、抗磨劑等等），礦物油本身也含有一定的硫雜質(zhì)，會(huì)促進(jìn)金屬的腐蝕和裂化。
水分會(huì)破壞油膜的強(qiáng)度和油膜的完整性，潤(rùn)滑是依靠油在金屬接觸面之間形成一層油膜，油膜隔開金屬之間的直接摩擦，防止金屬直接接觸。如果水分進(jìn)入軸承的金屬接觸受力區(qū)域，就會(huì)破壞油膜的完整性，降低油膜強(qiáng)度，導(dǎo)致潤(rùn)滑不良或者金屬之間直接摩擦，會(huì)引起金屬疲勞損傷、形成金屬刮擦、碎裂。
水會(huì)縮短潤(rùn)滑油的使用壽命 ，另外水還會(huì)造成潤(rùn)滑油里的抗氧化劑流失、消耗，導(dǎo)致潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)。潤(rùn)滑油氧化會(huì)形成酸性物質(zhì)、油泥和漆膜、使油的黏度增加，影響噴濺潤(rùn)滑的效果等等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油進(jìn)水時(shí)，正確的處理方法是首先找到水分來(lái)源，切斷來(lái)源，然后采取除水措施，嚴(yán)重時(shí)最好換油，水含量最好通過(guò)油液檢測(cè)來(lái)準(zhǔn)確判定。
混入其它潤(rùn)滑油
使用潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)該避免與其它油品接觸。但是有些情況，比如泄露、加油時(shí)用錯(cuò)潤(rùn)滑油（潤(rùn)滑油粘度選擇錯(cuò)誤或者添加劑類型選錯(cuò)）等等，都會(huì)造成不同的潤(rùn)滑油混合。
例如，礦物油與常規(guī)的PAG合成油（非油溶性PAG）不能相容。這兩種油如果相混，會(huì)導(dǎo)致混合后的油粘度增加，并形成油泥，其它現(xiàn)象還有酸值升高、濾芯被油泥堵塞。同時(shí)，由于發(fā)生相混導(dǎo)致潤(rùn)滑不良，還會(huì)發(fā)生設(shè)備磨損。
當(dāng)潤(rùn)滑油里混入其他油類，解決的方法是換油并沖洗潤(rùn)滑系統(tǒng)，不能使用過(guò)濾的方法除掉。
使用錯(cuò)誤配方類型的潤(rùn)滑油也是一個(gè)常見問(wèn)題，可能是換油時(shí)不小心加錯(cuò)油，或者直接就是選油錯(cuò)誤。例如，如果設(shè)備需要的是極壓型潤(rùn)滑油（EP）或者抗磨型潤(rùn)滑油（AW），而用戶誤加成一般的抗氧防銹型油品，就會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行中磨損。
如果對(duì)潤(rùn)滑油的抗乳化性有較高要求的設(shè)備里，混入了加有清凈分散劑的油品，那么油的抗乳化性/油水分離性會(huì)削弱。例如汽輪機(jī)油里混入了發(fā)動(dòng)機(jī)油，1升的機(jī)油混入7000升的汽輪機(jī)油里，就可以破壞汽輪機(jī)油的抗乳化性，因此千萬(wàn)要避免潤(rùn)滑油相混。對(duì)于這種情況，需要把油都換掉，并且沖洗潤(rùn)滑系統(tǒng)。
如果設(shè)備有黃色金屬（例如銅），但是需要使用極壓型潤(rùn)滑油，那么就需要了解潤(rùn)滑油對(duì)黃色金屬的腐蝕性，因?yàn)槟承O壓潤(rùn)滑油里含有活性硫，會(huì)腐蝕黃色金屬。
通過(guò)紅外圖譜檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油誤用或者相混。另外，最好還配合使用鐵譜分析，可以發(fā)現(xiàn)是否發(fā)生了設(shè)備磨損。因?yàn)闈?rùn)滑油誤用或者混合，很可能帶來(lái)設(shè)備磨損。
潤(rùn)滑油誤用還可能是粘度不對(duì)，有可能是粘度選擇錯(cuò)誤，或者油里混入了其它粘度的油。如果油的粘度過(guò)大，或者混入了高粘度油，在齒輪系統(tǒng)里會(huì)觀察到磨損，還有噴濺潤(rùn)滑異常。對(duì)于液壓系統(tǒng)，會(huì)造成設(shè)備反應(yīng)遲緩，油的濾過(guò)率降低。
潤(rùn)滑油是設(shè)備的血液，如果出現(xiàn)問(wèn)題，不僅影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，還會(huì)增加維護(hù)成本，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備重大故障。要怎樣做好預(yù)防呢？除了在添加和使用的過(guò)程中多加注意以外，加強(qiáng)對(duì)潤(rùn)滑油的監(jiān)測(cè)，定期取樣進(jìn)行潤(rùn)滑油元素、磨粒、水分、粘度、嗅探等檢測(cè)和分析，確定潤(rùn)滑油的清潔度，富爾邦代理的斯派超油液監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠幫您分析潤(rùn)滑油的狀態(tài)，針對(duì)性排除故障，避免設(shè)備出現(xiàn)故障或意外停機(jī)。
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