油液污染控制概述
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25
GHP80 GHA60 GHP81 GHA86
60
连续纳 固体 g
200
污能力 液体 L
0.6
1000 3
连续 排水
净化介质黏度 mm2/s
1-1000
电机功率kw
1.8 3
4
应用现场
A.宝钢
厚板厂 稀油润滑系统除水 冷轧薄板厂CM03 EPC液压系统净化
B.包钢
线材厂液压剪油站系统净化 轨梁厂打印机/较直机液压站系统净化 钢管厂管加工车丝液压站系统除水
• 泵和马达失效 • 齿轮齿面的磨损 • 其它元件表面的破坏
*油液变质 *堵塞网孔 *运动件被卡死
• 提高液压油使用寿命
Q888-46液压油，在50℃的使用寿命可达2万小时， 即2.2年，由范霍夫近似规律可得油液使用寿命与温度 的关系。
表：Q888-46型油液使用寿命与温度的关系
温度（℃） 50
60
据调查统计，在设备所有
故障中，与润滑有关的故障占 40%以上；美国每年投入润滑 管理费2300万美元，而节约 生产费用163亿美元，为投入 的696倍。
润滑油、液压油、绝缘油、切削液…
污染控制
降低油液污染度 提升系统可靠性 提高油液及元器件寿命 节能降耗、增产增效 绿色环保 利国利民
防侵入 净油液 测状态
显微镜记数法
自动颗粒计数法
显微镜对比法
光谱分析仪
戥同STK-S三态颗粒检测仪
STK-S检测仪油液检测实例
• 油液牌号：10#液压油 • 污染等级：11级 • 固体、液体、气体污染物检测结果如下表
颗粒尺寸(μm) 数量(个/mL)
＞1 (4.2)
5880
＞2 (4.6)
5544
＞ (5.0)
5220
12.3 12.0 10.6 8.5 4.2 0.0 0.0 12.3
固体颗粒 丝絮状固体
水珠 气泡
*常用的净化方法
• 过滤（网、芯） 主要分为深度型过滤器和表面型过滤器
• 离心
主要滤除重杂质，游离水
• 旋流
类似于离心净化，也分离出重杂质和游
离水，但是净化效果没有离心分离好。
• 真空
清除溶解水，游离水，溶解气，游离气
MTBF 200 250 325 430 600 800 1050 1400 1900 2600 3800 5000 6500 9000
20000
相对寿命系数 0.19 0.24 0.31 0.41 0.57 0.76 1 1.33 1.81 2.48 3.62 4.76 6.19 8.57 19.05
• 聚结
主要清除游离水
• 磁性
除铁磁性杂质
• 静电
除细尘和胶质
• 分子筛
除微尘
A.真空滤芯式过滤净油机
实现了固、液、气三态污 染物净化.
出现的问题: 1.滤芯经常堵塞,更换频繁 2.需要加热,增加热污染
B.碟式离心机
• 能有效除颗 粒及游离水
出现的问题:
1.需要预加水封 2.经常更换比重环,更换不及时导致漏油
注①GHP70净油机具有-0.08MPa的真空度，可使空气饱和溶解度下降到原 来的20%。
• 试验结果： a、在进口压力相同的条件下，泵出口流量平均增加了
1.526L/min，容积效率平均增加了4.4%。 b、在流量为0、50%、80%、100%不同状态下，开式增压
油箱状态和闭式油箱状态液压泵进口温度、出口温度和壳 体回油温度，见图2、图3和图4。
有关的其他辅助成本: ＄1200
内部回报率：215%
投资收回：6个月
• 选择优质材料及元器件 • 合理设计结构及热源 • 采用闭式油箱 • 实时在线净化油液 • 实时监测油液污染程度
材料的选择 选择与各种材料相容性好的工作介质，如果介质，也就
是液压油选用不当，就会引起系统磨损加剧，腐蚀严重， 使系统提前失效。 结构设计原则
C.宣钢
高线厂预精轧润滑站系统除水
D.其它
运载火箭研究院,威海广泰空港,齐鲁石化,成山轮胎 天润曲轴,威海鑫山冶金,通钢二炼钢,通钢三炼钢
戥同 期待与您的合作
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
能量污染：
射线、声波、 电能、磁能、 热能…
气体污染物： 空气…
固体污染物：
金属屑、粉尘、 氧化物、胶质 物、微生物…
液体污染物： 水…
• 2.1 能量污染
• 2.2 气态污染物
A.在油液中存在形式：溶解态、游离态
1个大气压条件下，矿物油饱和溶解度约为体积的9—10%
• 吸油区 低压 气泡 迅速逸出
ISO4406 18/15 / NAS1638 9级！
以下是英 国液压工程协 会调查报告--液压设备的使 用寿命与流体 污染度的关系
117台不同的液 压设备，跟踪监 测了三年!
平均清洁度 24/21 23/20 22/19 21/18 20/17 19/16 18/15 17/14 16/13 15/12 14/11 13/10 12/9 11/8 10/7
结构设计中应贯彻提高附件污染耐受度原则，应合理的 选择间隙和最小孔径，尽可能降低因污染所能引起的严重 后果。 热设计
在液压系统设计中热设计是不可忽视的重要方面，忽视 了热平衡温度，将会在产品的使用中带来无法克服的困难。
采用闭式油箱
彻底隔绝外界污染物的侵入,体积小重量轻,辅助增压.
• 目前常用的固体污染度等级检测方法和 污染物种类及含量的检测方法，主要如下：
*增加系统的温升：
引起系统温升，温度过 高使胶圈老化、系统漏油、 油液润滑性能变差等。
*加速油液氧化变质
对油液产生氧化腐蚀，增加油液的酸值，缩 短油液的使用寿命。
2.3 液体污染物
A.液态污染物主要是水，其存在形式分为：
游离态(乳化态)、溶解态
B.水污染的危害
*腐蚀
水+硫/氯=硫酸/盐酸,腐蚀金属
*破坏油膜
膜破坏使摩擦副失去润滑剂，加剧了磨损。
*胶状物质增加磨损
污染物与水结 合成胶状污垢，加速磨损。
2.4 固态污染物
A.固体污染物主要指 ≤ 100 μm 的固体颗粒， 尺寸在2- 15 μm的间隙颗粒危害最为严重
• 固体颗粒特性 *沉降性 *聚集性 *吸附性
B.固体颗粒污染及其危害
*运动件表面磨损引起功能失效
• 出油区 高压 气泡 不能立即溶解
溶解气
瞬间 漫长
游离气
B.游离气泡的危害
*降低油液的弹性模量
液压油中有游离气体存在，大幅 度降低油液的弹性模量，导致系 统响应迟缓，工作不稳定。
*产生气蚀
爆炸
颗粒、水、 二氧化碳
高温高压
循环污染
*引起电液伺服阀工作失灵
微小气泡影响节流孔的通 油能力，造成伺服阀工作瞬间 失灵.
NAS1638
≤3
固体污
染度 Q/T0032007J（6）
≤5
含水量净化水平 ppm
≤200
≤100
≤5 ≤7 ≤70 ≤50
含气量净化水平 %
≤3
≤2
出口最大压力 Mpa 0.2 0.25
0.3
主要技术参数表（续）
型号
GHB40 GHB41
出口流量 运动黏度 L/min 30mm2/s
5
GHP70 GHP71
＞5 (6.4)
3978
＞10 (9.8)
1578
＞15 (13.6)
354
＞25 (21.2)
18
＞50 (38.2)
0
＞100 (70.0)
0Hale Waihona Puke Baidu
污染度等级
NAS1638– 1964
11
10 8 00 00 11
ISO4406 -1999 20 19 16
20/19/16
Q/DT003 – 2007
70
80
20000 h 10000 h
寿命 2.2年
1.1年
5000 h 6.6月
2500 h 3.3月
• 2003年9月戥同公司做了一次有关空气污染试验
试验方法： a、用ZB—34M液压泵的试验台，该试验台是用0.35MPa的氮气给油箱直接
增压（以下称开式增压油箱），在工作转速4000r/min下，测ZB—34M 泵压力—流量特性和液压泵进口、出口和壳体回油的温度。 b、用一个与空气隔离的液压油箱，以下称闭式油箱，代替开式增压油箱， 并用GHP70净油机将油箱和系统内油液中的空气（包括超大量的氮气） 净化到见不到气泡为止，散热条件不变，做与a项相同的试验。
含水量（PPM）
油中含水量对轴承寿命的影响图
液压油消耗指数
新日铁的经验---通过控制颗粒数和水污染来减少油耗
液压油消耗指数=年液压油消耗量/液压系统总油容量
1.2 油的消耗指数
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 年份
C.离心真空复合净油机的分离原理
同时实现： 固－液 液－液 气－液 三态物物分离 (不增加热污染)
*离心真空复合净油机优点
◆全功能除三态污染,不加热 ◆无滤材、热能等消耗、利于环保 ◆纳污容量大、维护间隔长
◆维护即检测
戥同离心真空净油机 主要技术参数表
型
号
GHB40 GHP70 GHP80 GHA60 GHB41 GHP71 GHP81 GHA86
图2 泵进口油温度
图3 泵出口油温度 图4 泵壳体回油温度
油泵进口、出口和回油口平均温度对比
注：试验所用泵为旧泵
图5 液压泵总效率对比
美国Timken Bearing公司做一次润滑油中含水量对轴承 寿命的影响，试验结果近似如下：
寿命系数
250
轴承寿命
200
150
100
50
0 25 100 200 300 500 600 700 800 900 1000 1500 2500 5000
Noria案例：
对12个液压系统的统计
成本分析
直接的回报(年)
初次投资:一次性
过滤系统的升级: ＄8000
监测:
＄500
密封和空气过滤器
的升级:
＄250
结果：
增加的设备运转时间： ＄10000
减少的零件成本： ＄1500
减少的润滑成本： ＄500
减少的能耗：
＄275
减少的人工成本： ＄4500
减少的废液处理及
GHP80 GHA60 GHP81 GHA86
60
连续纳 固体 g
200
污能力 液体 L
0.6
1000 3
连续 排水
净化介质黏度 mm2/s
1-1000
电机功率kw
1.8 3
4
应用现场
A.宝钢
厚板厂 稀油润滑系统除水 冷轧薄板厂CM03 EPC液压系统净化
B.包钢
线材厂液压剪油站系统净化 轨梁厂打印机/较直机液压站系统净化 钢管厂管加工车丝液压站系统除水
• 泵和马达失效 • 齿轮齿面的磨损 • 其它元件表面的破坏
*油液变质 *堵塞网孔 *运动件被卡死
• 提高液压油使用寿命
Q888-46液压油，在50℃的使用寿命可达2万小时， 即2.2年，由范霍夫近似规律可得油液使用寿命与温度 的关系。
表：Q888-46型油液使用寿命与温度的关系
温度（℃） 50
60
据调查统计，在设备所有
故障中，与润滑有关的故障占 40%以上；美国每年投入润滑 管理费2300万美元，而节约 生产费用163亿美元，为投入 的696倍。
润滑油、液压油、绝缘油、切削液…
污染控制
降低油液污染度 提升系统可靠性 提高油液及元器件寿命 节能降耗、增产增效 绿色环保 利国利民
防侵入 净油液 测状态
显微镜记数法
自动颗粒计数法
显微镜对比法
光谱分析仪
戥同STK-S三态颗粒检测仪
STK-S检测仪油液检测实例
• 油液牌号：10#液压油 • 污染等级：11级 • 固体、液体、气体污染物检测结果如下表
颗粒尺寸(μm) 数量(个/mL)
＞1 (4.2)
5880
＞2 (4.6)
5544
＞ (5.0)
5220
12.3 12.0 10.6 8.5 4.2 0.0 0.0 12.3
固体颗粒 丝絮状固体
水珠 气泡
*常用的净化方法
• 过滤（网、芯） 主要分为深度型过滤器和表面型过滤器
• 离心
主要滤除重杂质，游离水
• 旋流
类似于离心净化，也分离出重杂质和游
离水，但是净化效果没有离心分离好。
• 真空
清除溶解水，游离水，溶解气，游离气
MTBF 200 250 325 430 600 800 1050 1400 1900 2600 3800 5000 6500 9000
20000
相对寿命系数 0.19 0.24 0.31 0.41 0.57 0.76 1 1.33 1.81 2.48 3.62 4.76 6.19 8.57 19.05
• 聚结
主要清除游离水
• 磁性
除铁磁性杂质
• 静电
除细尘和胶质
• 分子筛
除微尘
A.真空滤芯式过滤净油机
实现了固、液、气三态污 染物净化.
出现的问题: 1.滤芯经常堵塞,更换频繁 2.需要加热,增加热污染
B.碟式离心机
• 能有效除颗 粒及游离水
出现的问题:
1.需要预加水封 2.经常更换比重环,更换不及时导致漏油
注①GHP70净油机具有-0.08MPa的真空度，可使空气饱和溶解度下降到原 来的20%。
• 试验结果： a、在进口压力相同的条件下，泵出口流量平均增加了
1.526L/min，容积效率平均增加了4.4%。 b、在流量为0、50%、80%、100%不同状态下，开式增压
油箱状态和闭式油箱状态液压泵进口温度、出口温度和壳 体回油温度，见图2、图3和图4。
有关的其他辅助成本: ＄1200
内部回报率：215%
投资收回：6个月
• 选择优质材料及元器件 • 合理设计结构及热源 • 采用闭式油箱 • 实时在线净化油液 • 实时监测油液污染程度
材料的选择 选择与各种材料相容性好的工作介质，如果介质，也就
是液压油选用不当，就会引起系统磨损加剧，腐蚀严重， 使系统提前失效。 结构设计原则
C.宣钢
高线厂预精轧润滑站系统除水
D.其它
运载火箭研究院,威海广泰空港,齐鲁石化,成山轮胎 天润曲轴,威海鑫山冶金,通钢二炼钢,通钢三炼钢
戥同 期待与您的合作
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
能量污染：
射线、声波、 电能、磁能、 热能…
气体污染物： 空气…
固体污染物：
金属屑、粉尘、 氧化物、胶质 物、微生物…
液体污染物： 水…
• 2.1 能量污染
• 2.2 气态污染物
A.在油液中存在形式：溶解态、游离态
1个大气压条件下，矿物油饱和溶解度约为体积的9—10%
• 吸油区 低压 气泡 迅速逸出
ISO4406 18/15 / NAS1638 9级！
以下是英 国液压工程协 会调查报告--液压设备的使 用寿命与流体 污染度的关系
117台不同的液 压设备，跟踪监 测了三年!
平均清洁度 24/21 23/20 22/19 21/18 20/17 19/16 18/15 17/14 16/13 15/12 14/11 13/10 12/9 11/8 10/7
结构设计中应贯彻提高附件污染耐受度原则，应合理的 选择间隙和最小孔径，尽可能降低因污染所能引起的严重 后果。 热设计
在液压系统设计中热设计是不可忽视的重要方面，忽视 了热平衡温度，将会在产品的使用中带来无法克服的困难。
采用闭式油箱
彻底隔绝外界污染物的侵入,体积小重量轻,辅助增压.
• 目前常用的固体污染度等级检测方法和 污染物种类及含量的检测方法，主要如下：
*增加系统的温升：
引起系统温升，温度过 高使胶圈老化、系统漏油、 油液润滑性能变差等。
*加速油液氧化变质
对油液产生氧化腐蚀，增加油液的酸值，缩 短油液的使用寿命。
2.3 液体污染物
A.液态污染物主要是水，其存在形式分为：
游离态(乳化态)、溶解态
B.水污染的危害
*腐蚀
水+硫/氯=硫酸/盐酸,腐蚀金属
*破坏油膜
膜破坏使摩擦副失去润滑剂，加剧了磨损。
*胶状物质增加磨损
污染物与水结 合成胶状污垢，加速磨损。
2.4 固态污染物
A.固体污染物主要指 ≤ 100 μm 的固体颗粒， 尺寸在2- 15 μm的间隙颗粒危害最为严重
• 固体颗粒特性 *沉降性 *聚集性 *吸附性
B.固体颗粒污染及其危害
*运动件表面磨损引起功能失效
• 出油区 高压 气泡 不能立即溶解
溶解气
瞬间 漫长
游离气
B.游离气泡的危害
*降低油液的弹性模量
液压油中有游离气体存在，大幅 度降低油液的弹性模量，导致系 统响应迟缓，工作不稳定。
*产生气蚀
爆炸
颗粒、水、 二氧化碳
高温高压
循环污染
*引起电液伺服阀工作失灵
微小气泡影响节流孔的通 油能力，造成伺服阀工作瞬间 失灵.
NAS1638
≤3
固体污
染度 Q/T0032007J（6）
≤5
含水量净化水平 ppm
≤200
≤100
≤5 ≤7 ≤70 ≤50
含气量净化水平 %
≤3
≤2
出口最大压力 Mpa 0.2 0.25
0.3
主要技术参数表（续）
型号
GHB40 GHB41
出口流量 运动黏度 L/min 30mm2/s
5
GHP70 GHP71
＞5 (6.4)
3978
＞10 (9.8)
1578
＞15 (13.6)
354
＞25 (21.2)
18
＞50 (38.2)
0
＞100 (70.0)
0Hale Waihona Puke Baidu
污染度等级
NAS1638– 1964
11
10 8 00 00 11
ISO4406 -1999 20 19 16
20/19/16
Q/DT003 – 2007
70
80
20000 h 10000 h
寿命 2.2年
1.1年
5000 h 6.6月
2500 h 3.3月
• 2003年9月戥同公司做了一次有关空气污染试验
试验方法： a、用ZB—34M液压泵的试验台，该试验台是用0.35MPa的氮气给油箱直接
增压（以下称开式增压油箱），在工作转速4000r/min下，测ZB—34M 泵压力—流量特性和液压泵进口、出口和壳体回油的温度。 b、用一个与空气隔离的液压油箱，以下称闭式油箱，代替开式增压油箱， 并用GHP70净油机将油箱和系统内油液中的空气（包括超大量的氮气） 净化到见不到气泡为止，散热条件不变，做与a项相同的试验。
含水量（PPM）
油中含水量对轴承寿命的影响图
液压油消耗指数
新日铁的经验---通过控制颗粒数和水污染来减少油耗
液压油消耗指数=年液压油消耗量/液压系统总油容量
1.2 油的消耗指数
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 年份
C.离心真空复合净油机的分离原理
同时实现： 固－液 液－液 气－液 三态物物分离 (不增加热污染)
*离心真空复合净油机优点
◆全功能除三态污染,不加热 ◆无滤材、热能等消耗、利于环保 ◆纳污容量大、维护间隔长
◆维护即检测
戥同离心真空净油机 主要技术参数表
型
号
GHB40 GHP70 GHP80 GHA60 GHB41 GHP71 GHP81 GHA86
图2 泵进口油温度
图3 泵出口油温度 图4 泵壳体回油温度
油泵进口、出口和回油口平均温度对比
注：试验所用泵为旧泵
图5 液压泵总效率对比
美国Timken Bearing公司做一次润滑油中含水量对轴承 寿命的影响，试验结果近似如下：
寿命系数
250
轴承寿命
200
150
100
50
0 25 100 200 300 500 600 700 800 900 1000 1500 2500 5000
Noria案例：
对12个液压系统的统计
成本分析
直接的回报(年)
初次投资:一次性
过滤系统的升级: ＄8000
监测:
＄500
密封和空气过滤器
的升级:
＄250
结果：
增加的设备运转时间： ＄10000
减少的零件成本： ＄1500
减少的润滑成本： ＄500
减少的能耗：
＄275
减少的人工成本： ＄4500
减少的废液处理及