威格士液压及润滑系统油液污染控制技术

液压传动系统是否能正常工作，除系统设计、元件制造质量和维护工作外，油液的清洁度是一重要因素。而油液的污染将会影响系统的正常工作。实践中由于油液污染，使系统工作不稳定等出现故障占总故障率的60%～80%。为此，本文将威格士液压系统(中国)有限公司对油液污染的有关控制方法、油液清洁度、污染根源及其损害以及防治措施等问题，系统地介绍给读者，以普及和提高对油液污染控制技术的知识。

威格士液压及润滑系统油液污染控制技术

液压传动是传动与运动控制的最为可靠和可重复的形式之一。所需要的是有现代化系统设计和现代的系统性污染控制。

Vickers〔威格士液压系统(中国)有限公司〕致力于开发、运行和维护可靠的、高质量的传动和运动控制系统，已有70年的历史。本文仅是Vickers为促使设计师和用户实现最有效的液压传动和运动控制而提供的成套技术的一部分。

对于一个液压机器或油液润滑的机器来说，油液清洁度等级的拟定和实现该油液清洁度等级的措施，正如泵、阀、执行器或轴承的选择一样，也是系统设计的一部分。遗憾的是，当某些系统设计师选择一个过滤器时，他们仅是参照过滤器制造商的样本，很少涉及具体系统的总体要求。在一个系统中若正确地选择和布置污染控制装置以实现油液清洁度，能消除多达80%的液压系统失效(的根源)。此外，一种成本低、效能高的污染控制措施能延长元件和油液寿命，还能延长运行时间和减少修理。

为了强调元件设计、系统设计、过滤器性能与过滤器之间相互作用的关系，Vickers把过滤器与过滤措施命名为Vickers系统性污染控制。

一、污染控制的系统性途径

旨在与经济性一致的最有效地保护工作。我们必须首先确定在系统性污染控制中，即在该系统的预期寿命期间，污染不构成系统中任何元件失效(突发失效、间歇失效或退化失效)的因素。迈向此目标的第一步是设定一个目标清洁度等级，它考虑该系统的具体需要。一经设定，下一步就是选择和在系统中布置过滤器，这需要对过滤器性能、回路动态特性及过滤器布置的了解。尤为后两个问题——回路动态特性和过滤器布置至关重要。当今市场上供应的过滤器一般都能保持液压油或润滑油清洁的高效过滤。在大多数有污染问题的系统中，其原因是由于缺乏对液流动态的了解而考虑欠佳的过滤器布置，或是滤芯未能在其系统中的整个使用期内维持其性能水平。涉及过滤器布置和系统动态这两方面的工程导则在本文中给出。

在机器投入运行之后，要经常进行的步骤是保持确认地目标清洁度。这往往通过把油样送往颗粒计数实验室来进行，如果符合该目标，则该系统仅需要保养过滤器并定期重新检查油液；如果不能达到该清洁度目标，则需要采取纠正性措施。如改变维护做法，改换更精细的滤芯等级或者增加滤壳。在设计阶段理智地考虑污染控制问题是保证使每个液压传动或油液润滑的机器提供长时间的可靠工作的最佳方式。

二、定量表示油液清洁度

在设定目标清洁度等级中首先在于要理解“清洁度”不是一个一般性术语，而是一个相当具体的定量数值。关于液压油或润滑油的清洁度的现行国际标准由ISO4406确定。运用一种经认可的实验室颗粒计数规程，测定1ml油液中固体颗粒的数量和尺寸(μm)。

表1

颗粒尺寸‘X’

μm

1ml试验油液中

大于‘X’尺寸的颗粒数

2 5120

5 89

10 43

15 22

25 3

50 4

注：通常对10～100ml油液进行颗粒计数然后换算成针对1ml的报告结果，所以报告的结果可能有小数。

表2 清洁度代号表

示例

颗粒尺寸

“X”

μm

每ml试验油液中大于

“X”尺寸的颗粒数

范

围

代

号

颗粒尺寸

“X”

μm

每ml试验油液中大于

“X”尺寸的颗粒数

范

围

代

号

2 5120 20 15 22 12

5 89 14 25 3 X

10 43 X 50 4 X

图1自动颗粒计数器

自动颗粒计数器见图1。计数的液压油样的典型数据见表1。

一旦得到结果，就在一个清洁度代号表上画出诸点(表2)。此表范围代号给出与具体的颗粒数相对应的从0～25的号。取针对5μm以上和针对15μm以上的颗粒数的范围代号，并用斜线把它们组合起来，即给出针对该油液的ISO清洁度代号。该例中的颗粒计数，5μm以上的89个颗粒处于14号范围，而15μm 以上的22个颗粒处于12号范围。这意味着该例油液被描述成ISO14/12油液清洁度。

现行ISO标准存在的不足在于，由于未报告小于5μm的计数，它掩盖了非常细小的淤泥尺寸颗粒的明显聚集。为了补救这一点，Vickers已经采用。ISO 正在考虑把该代号扩展到与2μm、5μm和15μm相关连的三个范围。对于所给出的例子，该清洁度代号变为20/14/12。在此Vickers文件中将用三个范围来表示清洁度代号，后两个用黑体表示它们是现行ISO标准。

三、污染的根源

进入液压油液的固体污染有四个主要根源。它们是：已被污染的新油、残留污染、侵入污染和内部生成污染。这些根源都是过滤器布置中的主要考虑因素。示例见图2。

1.已被污染的新油

虽然油液都是在比较清洁的条件下精炼和调合的，但油液在储存于油桶或用户设施处的散装油罐之前已经流过许多软管和硬管。这时的油液已不再是清洁的，因为它经流过的油管已侵入了一些金属和橡胶颗粒，油桶也会有一些金属薄片或氧化皮。尤其是储油罐，因为储油罐中水的凝结引起锈粒，除非装设了满意的通气器，否则来自大气的污染也会进入油罐。

图2污染根源示意图

如果在合理的条件下储存油液，则在注入机器时主要的污染物将是金属、石英和纤维。用来自有声望的供应商的油液取样检验表明，典型的清洁度等级为17/16/14或更脏些。若使用配装了高效过滤器的便携式输油小车，可从新油中清除污染。

2.残留污染

新的机械设备往往都包含一定数量的残留污染。在装配系统和冲洗新零件时仔细操作可以减少这种污染但不能根除。典型的残留污染物有毛刺、切屑、灰尘、纤维、砂子、潮气、管子密封胶、焊星、油漆和冲洗液。

在系统冲洗期间所去除的污染数量不仅取决于所用过滤器的有效性，而且与冲洗液的温度、粘度、流速和“紊流”有关。除非达到高流速和紊流，否则许多污染直到系统投入运行都未被赶出窝点，可能造成零件突发性失效的后果。不论

机器制造商执行了什么冲洗标准，对于任何新的或改装的液压和润滑系统来说，空载“跑合”期都被看成至关重要的。

3.侵入污染

来自周围环境的污染能侵入液压或润滑系统。例如钢厂或汽车厂的一些设备，环境污染是比较容易测定的。对于行走设备来说，由于用途、地区甚至天气条件(大风)的不同，环境条件也有很大变化。防止侵入污染的关键在于严格地限制将要进入液压或润滑系统的环境污染的通路。即：油箱通气口(通气器)、泵站或系统的入孔盖、维修时被拆卸的零件和密封件。

油箱通气口允许空气进出油箱换气以补偿循环动作和油液的热胀冷缩引起的液位变化。所有换气口都需配装隔离式通气过滤器。也可选用气囊或挠性橡胶隔离件，以防止所换空气与系统油液表面接触，或者装上在允许溢流保护防止油箱压力过高的同时防止换气的阀门。

泵站入孔盖，在有些设备中不允许经常拆装。良好的系统性污染控制，要求油箱设计成在运行期间保持密封，在维修期间需要拆下的任何入孔盖很容易回装。这类问题最重要的因素在于对全体维修和保养人员的教育。

在维修期间只要打开一个系统进行维修，就有了环境污染物侵入系统的机会。应尽量将敞开的油口盖住或堵住，零件的拆卸和重装要防止过多的空气粉尘污染。应该用没有纤维屑的吸油材料来擦拭零件和清理场所。

密封件，如活塞杆防尘密封圈很难达到100%有效。粘附于外伸的活塞杆上的尘土被拖进缸内进入系统油液。在机器设计时，应尽量考虑避免尘土或其他污染物直接落到外伸的活塞杆上。可布置过滤器并确定其规格以便捕捉脏物。

4.内部生成污染

对系统最为危险的污染乃是由该系统本身所生成的污染。这些污染被“冷作硬化”到比原来的表面硬度更高，而且在引起系统中表面磨损方面极具进攻性。在一个用正确净化的油液运行的系统中也将产生很少的颗粒。但在日常运行中所有零件(尤其是泵)都产生少量颗粒，这些颗粒未被很快地捕捉，系统中提高的污染度将使新产生的颗粒数以很高的加速度增加。生成的污染有以下几种。

(1)磨粒磨损——硬颗粒嵌进两运动表面之间，划伤一个或两个表面。

(2)粘附磨损——油膜的丧失使运动表面之间金属对金属接触。

(3)疲劳磨损——嵌进间隙的颗粒引起表面应力集中点或者微裂纹，由于危险区的重复应力作用扩展成剥离。

(4)冲刷磨损——高速液流中的精细颗粒蚕食掉节流棱边或关键表面。

(5)气蚀磨损——泵进口流动受阻引起油液气泡，这些气泡爆聚产生的冲击剥离关键表面的材料。

(6)混气磨损——油液中的气泡爆聚剥离表面材料。

(7)腐蚀磨损——油液中的水或化学污染引起锈蚀或化学反应，使表面劣化。

五、设定目标清洁度等级

1.针对系统中的最敏感元件确定清洁度

所有液压和润滑系统都应该有一个针对该具体系统的目标清洁度等级，并在其工程文件中明确注明。应在考虑了该系统中的诸元件(包括油液)、典型的工作温度和起动温度、暂载率、系统的使用寿命及安全问题之后，设定此目标。〔由于油液的实际清洁度等级随在系统中的取样点(即油箱、压力管、回油管等)而变

化，除非另行说明，假定该目标清洁度等级是针对回油管和过滤器上游的回油管而设定的〕在1976年，Vickers首次发表了针对可接受的元件寿命提出建议的最低清洁度等级(见图6和表3)。图6所示曲线从其发表以来已经被有关技术人员视为撰写资料和学习的基础。

注：修改了曲线图以表示与较早的ISO清洁度代号相对应的3代号清洁度等级图6 针对良好的元件寿命建议的清洁度等级

试验台的目标清洁度等级对每种颗粒尺寸应比将要试验的最敏感的条件和元件的代号清洁一档。例如，在2500psi下试验的变量柱塞泵清洁度等级应是17/15/13，故试验台清洁度等级起码应是16/14/12。

2.设定目标清洁度等级程序

为了帮助设计工程师和维修工程师设定目标清洁度而编制了如下程序。清洁度等级建议基于用Vickers和其他品牌的液压元件或承载轴承的工程评定(包括材料、关键间隙和加工公差)和实际现场经验。

表3 Vickers推荐清洁度代号

泵

压力＜2000 2000～3000 3000+

定量齿轮泵20/18/15 19/17/15 18/16/13

定量叶片泵20/18/15 19/17/14 18/16/13

定量柱塞泵19/17/15 18/16/14 17/15/13

变量叶片泵18/16/14 17/15/13 17/15/13

变量柱塞泵18/16/14 17/15/13 16/14/12

阀

压力＜3000 3000+

方向阀(电磁阀) 20/18/15 19/17/14

压力控制阀(调压阀) 19/17/14 19/17/14

流量控制阀(标准型) 19/17/14 19/17/14

单向阀20/18/15 20/18/15

(1)用Vickers推荐清洁度代号表确定系统中各元件所要求的最清洁油液(最小代号)。从一公用油箱抽取油液的所有元件，即便其工作是独立的或顺序的(例如一个中心泵站供给几个不同的机器)，也应看成是同一系统中的元件。压力额定值指整个工作循环期间机器所达到的最高系统压力。

(2)对于其中油液不是100%石油型油液的任何系统，对每种颗粒尺寸选低一档目标代号。

例：如果所需要最清洁代号为17/15/13而系统油液是水乙二醇，则目标变为16/14/12。

(3)如果机器或系统经历以下工况中的任意两种工况，则将每种颗粒尺寸选

低一档目标清洁度。

*在0(-18℃)以下频繁冷起动。

*在超过160(71℃)的油温下间歇工作。

*高振动或高冲击工作。

*作为过程工作的一部分对系统有关键依存关系。

*系统故障可能危及操作者或附近其他人的人身安全。

上例，如果此系统在阿拉斯加经历冷起动且失效可能引起人员伤害，则目标清洁度将变成15/13/11。

六、实现目标清洁度

在液压或润滑系统中布置污染控制装置以实现目标清洁度等级时有四个主要因素，它们是：滤芯初始效率；在系统应力下的滤芯效率；污染控制装置在系统中布置和规格；滤芯的系统使用寿命。

1.滤芯初始效率

用来规定液压或润滑过滤器的效率的国际标准是多次通过过滤器性能β试验(ISO4572)。此试验的结果报告成被试过滤器上游大于所注尺寸的颗粒数对被试过滤器下游相同尺寸颗粒数的比值。然后这些结果表达成β比。多次通过试验(图7)已经大大地帮助工程师们开发出效率更高的滤芯，而且它还帮助了需指定滤芯性能的设计工程师。但是，在由某些制造商所声称的更高的多次通过效率，与假定这些过滤器所提供的越来越清洁的油液之间没有多少相互关系。经验已表明，一个具有βx＝100的滤芯在控制x尺寸或更大颗粒时将发挥优异的作用(表4)。在最终性能分析中，目标在于正确地净化了的油液而不仅仅是非常高的β比。对于液压系统的设计师和用户而言，所需要的最重要资料是当在系统中正确地设置了过滤器和滤材时他们能得到的系统清洁度。

图7 过滤器性能试验图

表4 β比和相应的效率

β比效率%

10

250.00

580.00

1090.00

2095.00

7598.70

10099.00

20099.50

100099.90

500099.98

由Vickers所提供的99%效率(βx＝100)在现场试验中已经证实甚至在恶劣的应用场

合也能控制油液污染等级。

具有V-Pak结构(图8)的Vickers高效过滤器，每个品级都彻底地经过多次通过试验，从而使用该产品时可以达到所需的系统清洁度等级(表5)。这种清洁度额定值的假定是：

(1)过滤器经历全部系统流量。

(2)该过滤器是系统中的主要过滤器。

(3)通气器连同合理的维修做法将限制来自大气的污染物侵入。

2.在应力下的过滤效率

多次通过试验的结果与实际油液清洁度等级相互联系时，主要问题在于实际系统工作使滤芯受应力。在现实的系统中，流量变化(往往一分钟几次)、压力脉动(一分钟几百次)、释压冲击波、冷起动及其他变量全都使滤芯的性能退化。在多次通过试验中随着滤芯加载该滤芯承受压差逐渐提高。

图8 Vickers V-Pak结构示意图

表5 V-Pak系统清洁度额定值

代号

泵流量通过过滤器的

次数(见注1)

所达到的典型ISO4406

清洁度等级(见注2) 03

2.014/12/10

1.515/13/11

1.016/14/12

0.517/15/13

05 2.016/14/12

1.5

17/15/13 1.0

18/16/14 0.5

19/17/15 10 2.0

18/16/14 1.5

19/17/14 1.0

20/18/15 0.5

21/19/16 注1

注2 系统流量通过过滤器 典型过滤器布置

所能达到的清洁度等级受通过过滤器的系统流量的百分数、滤壳的完整性、滤芯性能及污染侵入和生成速度的影响。请与当地的

Vickers 经济商咨询。 2.0

全流量压力和回油 1.5

全流量压力或回油及循环环路 1.0

全流量压力或回油管 0.5 循环环路定为15%的系统体积每分

注：所有系统均需要通气口过滤的密封油箱

图9 过滤器布置图

流动疲劳试验协议(ISO3724)遗留了许多没有答案的重要问题。滤芯仍然是在实验室条件下试验，不能复现使滤芯受应力和退化的许多力的相互作用。这种实验室试验无法回答一个老化的滤芯将在其使用寿命的后一部分里如何表现的问题。

对付此问题的最好办法是查看该结构并触摸滤芯波褶。波褶支撑是否良好；在手的压力下它们是否弯折。这些简单的检查都通不过的任何滤芯将无法保持效率和完整性，并将不保持目标清洁度等级。

此外，查看总体结构。在滤芯结构中钢丝网是非常重要的。钢丝保持波褶防止弯折，并给滤材以支撑防止疲劳失效。下游钢丝网还用作意外严重应力场合的最后机会保护，该应力能使滤芯滤材破裂。

不带下游钢丝网的滤芯不推荐用于甚至中等应力的液压系统或润滑系统。这条准则是重要的，因为钢丝网较高的成本诱使一些过滤器制造商去掉了钢丝网而采用较廉价的代用品，不能应付应力和最后机会保护的实际问题。

3.过滤器的布置

实现所需目标清洁度的V-Pak滤材等级和过滤器布置参见图9。假定该系统将经历“中等”侵入，系统的维护符合当前技术。如果在工作中该系统运行得比预期的要脏，则应采取纠正措施。推荐的纠正措施有：

(1)查验指示器看过滤器是否旁通。

(2)查验侵入源并排除问题。

(3)查验诸过滤器是否正确地设置在能通过最大油液流量处。

(4)考虑采用更精细的V-Pak等级。

(5)给系统加设过滤器。

七、污染控制装置的布置

1.液压系统——开式回路

过滤器在液压系统中的布置按其所实现的三个主要功能分类，即：防止侵入、保持系统清洁度和元件隔离。

(1)防止侵入

进入油箱的空气需经过滤。从空气中清除污染物往往比从油中清除要容易。首先保证油箱是密闭的，所有空气都经过一个口(或大型系统中两个口)进入。该口需配装一个通气过滤器。该通气过滤器设计成从空气中去除3μm以上的颗粒(V-Pak等级10)。所有进入系统的油液在加到系统之前应通过一个高效过滤器(V-Pak等级5)。这往往通过配装一个带有直接在泵的下游的过滤器的输油车，然后用一个快换接头(一半装在油箱上，一半装在出油软管上)要求油液被压力泵入油箱来实现。另一种方案是采取要求灌油通过回油管过滤器进入系统的步骤。第三种方法是用循环泵作为灌油泵，用循环路中的过滤器来净化新油。

(2)保持系统清洁度

在回路中有三个应该布置污染控制过滤器的部位：压力管、回油管或循环环路。应直接在每个工作于（1 psi = 6.89 kPa）2250psi(155bar)以上的定量泵和

图10

工作于1500psi(103bar)以上的变量泵的下游装设一个压力管过滤器(图10)。泵的旋转组件兼有滑动和滚动接触面，这些接触面因高压或变压力工作而受应力。因此，一个工作着的泵总要产生某些磨损屑。对于带有伺服阀或比例阀的系统，应始终使用高压过滤器而不论泵的类型和压力如何(图11)。仅当在机器工作循环的60%以上的时间里它都遇到泵的最大流量，应把该压力管过滤器看成总系统污染控制装置。只要它遇到至少20%的系统体积每分，回油管是主系统污染控制过滤器的一个很好的位置。在回油管流量小于20%最小值的场合(当泵处于补偿时的工作期)，系统中应设计一个补充的循环泵和过滤器。需要循环过滤器的系统往往还需要离线冷却环路；这些需要可以用一个单个泵电机带冷却器上游的过滤器来满足，如图12所示。

图11

图12

对于回油管过滤器来说，流量增大现象可能引起问题。带有活塞面积与杆侧活塞面积之间2：1或更大的差动面积的缸，意味着在机器工作循环的部分时间里流量可能是泵流量的2倍或更大，如图13、图14所示。在具有很大的或严重波动的流量的系统里，循环环路过滤器往往是最佳选择。

图13

注：在把溢流阀回油管接成经回油管过滤器之前，请核对该溢流阀是否允许

50psi背压。

图14

(3)元件隔离

应针对系统或机器考虑设置隔离元件的过滤器，以便在泵或其他主要元件失效时保护下游元件。此外，某些种类的元件基于其设计间隙或精细节流棱边而需要专门的保护。

只要一个原发失效能引起具有不可接受的后果的继发失效，就应在该元件上游设置一个隔离过滤器或粗滤器。由于泵的有限的寿命而且当泵失效时碎屑向下游的阀传播，故应注意在每个对系统有安全考虑的或有关键功能的阀前面设置一个管内粗滤器(图15)。此外，在其中大污染颗粒能被无意中加入油箱的任何情况下(没有对新油“仅加压”灌注)，应在泵的吸油管上装设带旁通的网式吸油粗滤器。此污染控制装置的功用在于捕捉可能引起该泵的突发失效的大污染物。

图15

伺服阀和比例阀都有精细的阀芯，该阀芯响应于控制流量或比例电磁铁力的微小变化来调节。即便少量的精细淤积物也能引起退化。应该用无旁通的过滤器

隔离单个的阀或阀组，保护这些元件免遭可能在维修别的元件时进入系统的淤积物或切屑之害。对于带有外部控制流量的大伺服阀或比例阀，可以在控制管中设置一个较小、较便宜的无旁通过滤器而主阀靠系统过滤器来保护(图16)。应该避免的常见错误在于选择一个比系统过滤器更精细的元件隔离过滤器。这迫使该隔离过滤器去实现总系统的净化功能，造成很短的滤芯寿命。

图16

开式或闭式回路泵的壳体泄油一般不布置过滤器。所有泵上轴封必须在很低的压差条件下保持零泄漏。只要对泵壳体增加附加的背压，这些密封件就遭到加速磨损。如果考虑在壳体泄油用途中的过滤器，则应考虑它对轴封寿命的影响。

2.液压系统—闭式回路

对闭式回路液压系统的长期可靠性意义重大的油液清洁度等级是“环路内”油液清洁度。通常在充液流量的压力侧的一个高效过滤器将保持所需的清洁度。但是，对于在或接近其最高压力工作的静液传动系，推荐带逆流阀的环路内过滤器(图17)。这种过滤器还在泵失效的场合保护马达。在布置该过滤器时要考虑该传动系沿每个方向运行时间的比率。对于具有沿每个方向约50%的暂载率的双向运行，应采用两个过滤器壳体。

1.充液流量的吸油粗滤器(不是有效的布置)

2.充液流量的高效过滤器(优选布置)

3.带逆流阀的环路内高效过滤器(对于在最高转速或压力下，主要沿一个方向工作的传动系的优选布置)。

图17

3.润滑系统

在润滑系统中过滤器有两种布置：压力管和循环环路。对于压力管工作，过滤器应该是“双联的”，以便在系统工作中在线更换滤芯。只要环路流量至少为主泵流量的50%，循环环路过滤器是极好的应用布置。示例如图18所示的带有双联过滤器和循环冷却过滤环路的集中润滑系统。

图18

九、冲洗新的或改装的系统

液压或润滑系统的寿命，最关键的时间是一开始的跑合期。在这段时间里，诸元件的制造碎屑和在装配过程中的任何碎屑被冲进整个系统。应在系统无载运行时，迅速地捕捉此污染并从系统中清除。

1.新系统的冲洗

冲洗过程有三个步骤。第一，把污染物赶出窝点并运送到过滤器。第二，开动机器使油液流过所有管路和元件。第三，用高效过滤器捕捉污染。赶出并运送污染物最好通过使用以高管路流速流动的低粘度油液来实现。可以使用专用的冲洗液或在提高的温度下使用系统液压油液。为了能流过所有管路，所有阀均应操作若干次，在某些情况下，须绕过元件连接管路以便让大流量油液流过管路。为迅速地捕捉碎屑以便冲洗到16/14/11的污染度等级，最好用采用V-Pak“05”滤材的Vickers过滤器来实现。此产品兼有实现冲洗所需要的高效率和高容量。

冲洗的目标清洁度等级应该比针对系统运行的目标清洁度等级低两档ISO

代号。当新油被引入经过冲洗的系统时，达到系统平衡将花费较少的时间和滤芯寿命。

2.滤芯使用寿命

过滤器的滤芯使用时间的长短和该滤芯的成本共同决定了使用该产品的经济性。

取得长的滤芯使用寿命的最重要的方面是减少侵入。油箱须配装通气过滤器以便在污染物进入系统之前清除。入孔和门须保持密封使污染物无法进入系统。伸进充满污染的环境中的活塞杆应予防护以减少带入系统的污染物。

滤芯使用寿命的另一重要方面是把油液的清洁度等级保持于或低于目标值。机器用脏油运行时期引起加速的内部磨损，给滤芯加载。(重要的是，碎屑被捕捉而解救了系统，但却耗去了滤芯的部分使用寿命)应始终根据指示更换滤芯。实践证明：Vickers滤芯，其滤芯性能一致并且在应力下强度较好。

滤芯使用寿命的第三个问题是滤芯的“纳垢容量”。此值是作为多次通过效率试验的一部分而算出的。由于在试验条件(精细试验粉末［ACFTD］污染，单一压力上升等)与实际系统工作之间多有不同，所以不同纳垢容量值与滤芯使用寿命的变化不能很好地彼此相联系。纳垢容量只能在特殊的实验室条件下用来对比滤芯，纳垢容量应用作一般性资料而不是具体的可比数据。

Vickers滤芯在液压或润滑用途中给出长的寿命和可靠工作，这是V-Pak多层结构实现的。每个V-Pak层都提供附加的强度或容量，导致总的上乘性能。有些滤芯仅注重滤材结构，这在实验室条件下可能给出提高了的“纳垢容量”，但在实际系统中并未延长使用寿命。

图21

纳垢容量和使用寿命的一个往往被忽视的方面是滤芯面积的影响。当把一个x面积的滤芯与一个2x面积的滤芯相比较时，人们会指望较大的滤芯有2倍的寿命。但在实际系统中寿命的延长往往在2.5和3.5倍之间，这是因为通过单位面积滤材的流量密度降低有利于更有效的捕捉污染。从运行费用的观点来说，较大的滤芯是污染控制的成本效益最高的方法。

滤芯使用寿命与滤芯面积的关系，见图21所示。