油液监测实施及结果解读

钼 1 1 1 1 1 1 1
钒 0 0 0 0 0 0 0
锑
锂
铍
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结果分析——元素分析
主要元素分类 及趋势(单位：ppm)
样品编号 新油 11/04-1001 09/29-1001 08/25-1000 06/12-1031 05/06-1001 97/10/31 97/09/25 97/08/16 97/06/02 97/05/01 样品日期 硅 钠 钾 铁 7 3 3 3 3 3 1 0 0 0 0 0 2 2 1 1 1 2 1 6 13 13 8 8 铬 1 1 1 1 0 1 铅 铜 锡 铝 镍 硼 磷 0 0 0 1 0 0 0 4 2 3 1 3 2 2 0 1 0 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 0 2 5 2 1 1 1 1071 1096 986 801 853 778 锌 1343 1371 1276 1173 1258 1290 钙 1496 1467 1237 1109 1565 1502 钡 2 1 1 0 2 2 镁 449 427 368 331 395 409 钼 1 1 1 1 1 1
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油液分析程序
取样
样品检测
结果分析
故障诊断
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1、取样
取样周期 确定取样周期的基本原则是在设备状态或油品状态开始异常和 严重异常之间至少确保两个样品。 取样位置和方法 • 管路取样：从安装在润滑油的管路适当位置的专用取样阀取样， 是固定设备最常用的方法，容易获得干净，前后一致的油样。 • 真空泵取样：从油箱上部插塑料管，用真空泵把油样抽到 • 样品瓶中，是移动设备最常用的方法，固定设备也可以采用， 要确保从油箱中部取样，而不是底部。 • 放油口取样：从油箱的放油口取样。此法难以保证代表性，因 为油箱底部的水和杂志容易进入取样瓶。一般在其他方法不能 使用的时候采用。
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样品检测——确立检测项目
磨粒分析：通过原子发射光谱分析机械杂质在某种程度上受到了限制（特别 是大尺寸颗粒）。目前专门用于磨粒分析的设备主要分为两类 磨粒计数器 ， 一般采用光学方法监测油液的污染程度，无法定位污染物 来源。 磨粒分析仪, 除了颗粒计数之外，还能针对磨粒的形貌提供自动分类 （比如按照失效原理），也能识别出金属和部分非金属元素。同时,有经 验的操作者可以通过磨粒形貌（失效特征）判定出失效部位。 铁谱仪, 包含分析铁谱仪和直读铁谱仪两种，该技术能同时识别大颗粒 （5um以上）的形貌和成分。但操作繁琐，对使用者要求极高。 添加剂的衰减, 目前一般使光谱法或色谱法，红外光谱仪可针对特定的添加 剂做定性或定量测量。 其他针对油液本身性能的测试，如：铜片腐蚀，剪切稳定性，抗氧化性、起 泡性，防锈性、刮擦负荷、四点腐蚀等，这些监测项一般不用做设备监测的 判定标准。如有需要，建议寻求专业实验室的支持。
颗粒
照片
石墨纸/斑片
曲线图
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结果分析——关联性
检测项目与润滑油状态、污染物及磨损状态的关联
油液特性（在 检测项
颗粒计数 水份分析 粘度分析 磨粒浓度 铁谱分析 总酸值/总碱值 傅里叶红外光谱 碎片测试 闪点 元素分析
污染物（对油液 磨粒（描述和
鉴定磨损颗粒）
定义新油的基准线（单位:ppm)
样品编号 新油 11/04-1001 09/29-1001 08/25-1000 06/12-1031 05/06-1001 97/10/31 97/09/25 97/08/16 97/06/02 97/05/01 样品日期 硅 7 3 3 3 3 3 钠 1 0 0 0 0 0 钾 2 2 1 1 1 2 铁 1 6 13 13 8 8 铬 1 1 1 1 0 1 铅 0 0 0 1 0 0 铜 0 4 2 3 1 3 锡 2 2 0 1 0 1 铝 2 2 2 2 2 2 镍 1 1 1 1 1 0 银 0 0 0 0 0 0 钛 0 0 0 0 0 0 硼 2 5 2 1 1 1 磷 1071 1096 986 801 853 778
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2、样品检测
选择检测项目
可以根据设备种类、油品种类和油液监测目标来确定，一般分为日常监测（R） 和异常监测（E），日常监测反映部件磨损、油品老化和污染的基本信息。异 常监测是在日常监测出现异常的情况下或者需要了解油样的其他性能时，可 以增加的检测项目。
某企业现场快减实验室
润滑油 润滑脂
仪器
检测指 标
油 品 老 化
污 染
磨 损
油 品 老 化
污 染
磨 损
Q200多功 能磨粒分 析仪 Q3000运动 粘度计 Q1000油液 状态监测 仪（红外 光谱仪）
大尺寸 磨粒失 效分析 颗粒计 数 游离水 运动粘 度 水分 总酸值 氧化度 √ √ √ √ √
√
√
√
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样品检测——设定指标报警值
某柴油发动机警戒值
柴油发动机油参数 粘度值（100℃下） 总碱值（TBN） 总酸值（TAN） 氧化度 硝化度 硫化度 残炭 乙二醇 燃油稀释 抗氧化添加剂 警告 -5%,+10% 下降50% 上升0.2 11Abs/cm 8Abs/cm 17Abs/cm 4% 阳性的 （positive） 2% -10% 危险 -10%，20% 下降75% 上升0.4 25Abs/cm 14Abs/cm 30Abs/cm 6% 阳性的（positive） 4% -25%
Baidu Nhomakorabea
硅含量
钠含量 钾含量
10ppm
20ppm 15ppm
15ppm
30ppm 20ppm
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样品检测——设计分析报告
设计出具有快速查询和有效
说明特点的油液数据分析报告
•
可视警报
• 数据条理清晰
• 强调不合格数据
• 记录总体状态 • 显示参考新油
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油液分析实施及解读结果
斯派超（北京） 石立杰
内容
• 油液检测重要性 • 油液分析程序
– – – – 取样 样品检测 结果分析 设备异常及故障诊断
• 典型报告
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油液监测重要性
出现问题设备的比率和相应故障原因，请 查看下表：
油液 类型 问题 油样 占总 检测 油液
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样品检测——确立检测项目
R=日常巡检； E=异常分析；
*=RFS系统定性定量分析大尺寸磨粒 X=无检测意义
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样品检测——确立检测项目
选择实验室
根据受检设备油样监测需要、地域分布、检测规模、覆盖范围、 技术力量和资金等多方面考虑，现在推崇的是多级监测：
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样品检测——确立检测项目
某企业中心实验室
润滑油 仪器 Q100油料光谱分 析仪 Q200多功能磨粒 分析仪 Q300自动粘度分 析仪 Q410油液状态监 测仪（红外光谱 仪） Q1000油液状态 监测仪（红外光 谱仪） Q500分析铁谱仪 卡式水分计 锥入度测定仪 滴点测定仪 Spectro-Track实验 室信息管理系统 检测指标 元素分析 （<10um的颗 粒） 大尺寸磨粒 失效分析 颗粒计数 游离水 运动粘度 粘度指数 氧化度 水分 总酸值 氧化度 分析铁谱 水分 油品 老化 √ 污染 √ 磨损 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 油品 老化 √ 润滑脂 污染 √ 磨损 √ √
23.3%
污
染
21%
冷 却 液 渗 透
9%
润 滑 油 降 解
4%
过 热
氧化
水
燃油 稀释
异常 磨损 （元 素）
大磨 损颗 粒 （铁 密度）
你需要对哪些机械设备取样呢？
柴油发 动机油 传动齿 轮润滑 油 液压油
3%
9%
3%
7%
43%
46%
20%
19%
-
4%
-
-
8%
-
22%
18.2%
22%
-
7%
-
-
4%
-
中心实验室：检测规模大、设备齐全，结果权威，覆盖范围广、 技术力量雄厚、资金充足； 现场快检实验室：结果快速，适合对结果时效性要求高，不易寄 中心、 送的样品现场筛查 三方实验室 车载实验室：受控设备极度分散
车载实验室
现场快检实验室
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样品检测——确立检测项目
04/02-1001
97/03/29
2
0
2
5
1
0
2
1
2
1
0
0
1
1080
锌 1343 1371 1276 1173 1258 1290 1318
钙 1496 1467 1237 1109 1565 1502 1670
钡 2 1 1 0 2 2 2
镁 449 427 368 331 395 409 451
√ √ 锥入度 √ 滴点 专门针对油液监测实验室客户设计，基于B/S网络结构，可 扩展性好，数据分析及处理功能强大，自动导入斯仪器的 检测结果。
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样品检测——设定指标报警值
设定各指标的报警值
•
•
•
•
根据油品的性质和应用，确定油液监测指标，并确定各指标的报警值。监测 指标报警值的确定，主要依照以下步骤： 原则及经验值的确定： 监测指标的确定原则：一种牌号的润滑油在满足设备 使用要求的前提下，尽可能取较宽的指标范围，以便充分利用油品资源。 原 则值可以从设备制造商、油品制造商或者行业标准及经验获得。 运行中对指标的修订 ： 实际运行中，对所用此类设备油质进行了较长时间的 跟踪，定期检测，根据检测结果 对换油指标进行修订。 指标验证 ：经过实际验证， 不再出现润滑不良及由其造成工况异常现象的出 现。则可以确定此换油指标。 如出现异常，参考上面提到的换 油指标的修正方法进行修正。
21%
45%
对100,000个不同移动设备的油样进行检测
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油液监测的重要性
壳牌石油公司对机械故障作了分类统计：在柴油机中，30% 的故障是由于污染造成的，其中50%是由于磨损造成的。对 于齿轮来说，75%的故障是由于润滑不当、外来污染、腐蚀、 轴承失效、维修不足和连续或短暂的超负荷运转造成的； 其中51%的故障是与磨损有关，49%的故障是与过载有关。 对于滚动轴承来说，40%的故障是由于润滑不当造成的，其 中有10%的故障是在轴承正常疲劳寿命期内发生的。 英国流体协会的液压系统寿命研究表明：液压油清洁度为 10/7时的系统寿命为24/21时的系统寿命的100倍。 SKF的轴承寿命研究表明：轴承润滑的污染状况可使轴承的 寿命相差500倍; 75%轴承的使用年限小于其设计年限。
样品检测——试验操作
样品检测 关键是确保数据的可靠性和稳定性。 需要对整个过 程有一个规则规范，对各方面提出具体的要求，并 参照执行。
检测方 法 操作人 员 检测设 备
样品
检测环 境
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准确、稳 定结果
3、结果分析
使用照片和图表直观显示数据和描述特征颗粒
选择仪器设备 根据所需检测的参数以及实验室情况选择合适的设备
元素分析： 元素分析一般通过原子发射光谱（AES）分析的方式实现。根据 激发方式的不同，可应用于油液测试的原子发射光谱分析仪分为以下几类： 电弧激发（RDE旋转电极）,对使用环境要求较低，但精度高，在油液监 测领域应用广泛。 电感耦合激发（ICP）,精度较高，但对实验室环境及操作者要求较高， 要求提供氩气等惰性气体。 X光激发（XRF）,在油液测试领域应用有限。 理化特性分析: 相对于不同种类的润滑油的理化特性，所测试的指标不尽相 同。除某些特定指标（比如粘度， 需采用特定的粘度计），目前主要有传统 的理化分析法（如滴定法，蒸馏法等）和红外光谱法两种分析手段。采用红 外光谱法（分析吸收光谱）进行理化分析，极大简化了分析仪器的种类和数 据处理过程，样品量少，不使用有毒有害物质，快速、准确、重复性好，提 高了分析效率。如今红外光谱技术已广泛应用于油液分析实验室，成为一种 主流油液监测手段。同时ASTM也发布了相应的标准。
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取样——取样原则
取样原则 为保证样品的代表性和一致性，取样一般遵循： 根据选定的取样方法和取样位置，制定取样程序； 指定专门的取样人员，并培训合格； 对确定的取样方法和取样位置进行明确的表示，保 持取样位置和方法一致； 应在设备正常工况或者在设备停机后30min取样； 应保证样品瓶干净，取样后样品瓶的密封以防止环境污染进 入样品瓶； 应正确、完整填写样品信息表； 对于油量少的系统，注意在取样后补加润滑油； 样品应及时送达实验室；
○ ○ × √ √ × ○ × ○ √ 预知性维护
用油的理化特性， 和设备造成损坏 的污染物） 老化过程）
× × √ × × √ √ × ○ √ 主动性维护 √ √ ○ × ○ ○ ○ √ √ ○ 主动性维护
√ 主要贡献
○ 一般贡献
×没有贡献 19
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结果分析——元素分析