油液分析技术课件
油液分析技术的原理及应用
油液分析技术的原理及应用1. 引言油液分析技术是一种通过对油液中的成分进行检测和分析，以确定油液的质量、污染程度和性能的方法。
油液分析技术在工业领域中具有广泛的应用，特别是在润滑油和液压油领域中。
本文将介绍油液分析技术的原理以及在不同领域中的应用。
2. 油液分析技术的原理油液分析技术的原理基于对油液中不同成分的物理、化学性质进行检测和分析。
主要的原理包括以下几个方面：2.1 光谱分析光谱分析是一种通过测量油液中特定波长的光线被吸收或发射的方法来确定油液中成分的技术。
常用的光谱分析方法包括紫外可见光谱、红外光谱和荧光光谱等。
这些方法可以用于检测油液中的有机化合物、金属元素和其他物质。
2.2 粘度测定粘度是油液流动阻力的一种度量，是指流体在外部力作用下变形的抵抗能力。
粘度测定是通过测量油液在一定温度下通过特定管道或装置的流动速度来确定油液的粘度。
粘度测定可以用来评估油液的流动性能和污染程度。
2.3 污染物检测污染物检测是油液分析技术中的重要内容，它可以用来确定油液中的杂质、悬浮物、水分和氧化产物等污染物的含量。
常用的污染物检测方法包括离子色谱法、气相色谱法和质谱法等。
2.4 温度测量温度是油液性能的重要参数之一，不同温度下油液的性质和性能会发生变化。
温度测量可以用于评估油液的热稳定性和蒸发性能。
常用的温度测量方法包括热电阻法、红外测温法和热电偶法等。
3. 油液分析技术的应用油液分析技术在各个领域中都有广泛的应用，下面将分别介绍在润滑油和液压油领域中的应用：3.1 润滑油领域•油液质量评估：通过油液分析技术可以评估润滑油的质量，包括粘度、清洁度、酸值和碱值等参数的测定。
•润滑性能评估：油液分析技术可以评估润滑油的润滑性能，包括摩擦系数、磨损量和摩擦磨损特性的测试。
•润滑油寿命评估：通过油液分析技术可以评估润滑油的使用寿命，包括氧化稳定性、抗磨性和抗乳化性等指标的测试。
3.2 液压油领域•油液过滤检测：通过油液分析技术可以评估液压油中的固体颗粒、水分和氧化物等污染物的含量，以确定油液的过滤效果。
现代油液分析技术在煤矿设备管理中的应用
现代油液分析技术在煤矿设备管理中的应用
一、现代油液分析技术概述
现代油液分析技术是一种利用化学、物理和机械手段对设备工作情况进行监测和分析的技术。
通过分析油液中的各种成分、杂质以及物理性质的变化，可以获取设备的运行状态、损耗程度以及可能存在的故障迹象，从而及时预警并进行维护。
现代油液分析技术主要包括油品分析、振动分析、磨损颗粒分析、润滑脂分析等多种技术手段。
1. 设备状态监测
现代油液分析技术可以通过监测油品中的变化、振动信号和磨损颗粒等信息，实时获取设备的运行状态。
通过分析油液中的水分和氧化程度、振动信号的频率和振幅、磨损颗粒的形态和颗粒度等信息，可以准确判断设备的运行状态，及时识别设备存在的隐患和故障迹象。
这样可以预防潜在的故障发生，保障设备的安全运行。
2. 预防性维护
通过现代油液分析技术获取的设备状态信息，可以进行预防性维护。
及时发现设备的异常状态和故障迹象，可以提前制定维护计划和措施，进行预防性维护。
而不是等到设备出现严重故障才进行维修，从而大大减少设备的停机时间和维修成本，提高设备的可靠性和使用率。
1. 提高设备运行可靠性
2. 降低维护成本
3. 保障生产安全
煤矿设备的故障往往会导致严重的生产事故，采用现代油液分析技术可以对设备状态进行实时监测和预警，能够及时发现设备的运行异常，提前排除隐患，保障生产安全。
4. 提高管理效率
现代油液分析技术可以实现对设备状态的远程监测和分析，为设备管理人员提供了全面的设备信息。
通过对设备状态信息的分析，能够及时采取相应的维护和修理措施，提高了设备管理的效率和精准度。
油液分析
油液分析油液分析是一种对润滑油和液压油进行分析和评估的方法。
通过对油液的化学成分、物理性质以及污染物含量等方面进行测试和检测，可以准确了解油液的性能和健康状况，进而指导设备的维护和保养。
油液分析的目的是通过监测油液中的各种指标，及时发现油液的异常情况，从而避免设备的故障和损坏，提高设备的可靠性和稳定性。
同时，油液分析还可以帮助延长润滑油和液压油的使用寿命，节约维护成本，提高设备的性能和效率。
油液分析主要包括以下几个方面的内容：1. 化学成分分析：化学成分是油液性能的重要指标之一。
通过化学成分分析，可以了解油液中各种元素和化合物的含量和比例，从而判断油液的类型和质量。
2. 物理性质分析：物理性质是油液的基本特征，直接关系到油液的使用性能和适用范围。
常见的物理性质包括粘度、凝固点、密度等，通过检测这些指标，可以评估油液是否符合要求。
3. 污染物分析：油液中的污染物是引发设备故障和损坏的主要原因之一。
常见的污染物有颗粒物、水分、氧化物等，这些污染物会降低油液的润滑性能和热性能，导致设备失效和损坏。
4. 磨损颗粒分析：通过对油液中的磨损颗粒的形状、大小、组成等进行分析，可以判断设备的磨损情况和寿命，帮助制定相应的维护方案。
5. 密封性能分析：油液在设备中的密封性能直接关系到设备的运行效果和使用寿命。
通过分析油液中的气体和溶解氧的含量，可以判断油液的密封性能和是否存在泄漏问题。
油液分析具有如下几个优势：1. 预防维护：油液分析可以通过检测油液中的各项指标，及时发现设备中存在的问题，从而采取相应的预防措施，避免设备故障和损坏。
2. 节约成本：油液分析可以帮助延长润滑油和液压油的使用寿命，减少更换频次，节约维护成本。
同时，通过及时发现油液中的污染物和磨损颗粒等问题，可以避免由此引起的设备故障和维修费用。
3. 提高设备性能：合理的油液分析可以为设备提供正确的润滑和保护，提高设备的性能和工作效率。
根据油液分析的结果，可以及时进行必要的调整和改进，进一步提高设备的稳定性和可靠性。
73油液分析技术在直升机维修中的应用-甘露(6)
第二十八届（2012）全国直升机年会论文油液分析技术在直升机维修中的应用甘露余建航罗朝明（陆军航空兵学院直升机机械工程系，北京，101123）摘要：据统计，直升机装备中有60%～80%的故障是由各种形式的磨损引起的。
而机械系统中的油液会携带机械摩擦副磨损状态的丰富信息，因此可以通过油液分析技术对直升机进行状态监测和故障诊断。
油液分析技术是通过分析被监测装备油液的性能变化和其携带磨损颗粒的信息，获得被监测装备摩擦学系统的润滑和磨损状态，从而在被监测装备的状态监测和维修管理之间建立起一座桥梁。
关键词：油液分析；状态监测；故障诊断；直升机维修1 引言直升机油液分为三类：航空润滑油、航空液压油和航空燃油，它们对直升机起着非常重要的作用。
如航空润滑油是直升机发动机的“血液”，对发动机起着润滑、冷却、防锈、清洁和密封等多重作用，污染滑油的污染物可能会堵塞油滤、油喷孔，使油压下降甚至供油不足；滑油被氧化或硝化，会加速对摩擦副表面的腐蚀；滑油黏度的变化，又会造成润滑性能下降；这些性能变化进一步引发各种发动机故障。
如：发动机振动大、转速不正常、滑油消耗率大、有杂音、发动机自动停车、抱轴、传动轴扭断等等。
因此，有必要对直升机油液实行监测，对直升机进行状态监测，提前预报故障，或进行故障诊断，提高直升机的可靠性和维修水平。
直升机油液分析技术是通过分析被监测装备油液的性能变化和其携带磨损颗粒的信息，获得被监测装备摩擦学系统的润滑和磨损状态，从而在被监测装备的状态监测和维修管理之间建立起一座桥梁。
2 直升机维修及其概念体系直升机状态监测与故障诊断技术的发展经历了三个阶段：事后维修、定期预防维修和视情维修。
事后维修没有定期维修计划，它是在直升机发生故障后才进行检修，具有非计划性、备件库存量大、不能有效安排人力和物力、造成直升机停机时间长等缺点。
定期预防维修是只要直升机达到了预先规定的时间，不管其他技术状态如何，都要执行拆机检查和零件更换，这是一种强制性的预防维修，组织管理工作较简单，其维修间隔的确定主要根据直升机生产厂家的经验和统计资料，以保证直升机的完好率处于一定水平，但这种维修制度容易造成巨大浪费。
油液分析技术及主要检测参数
油液分析技术及主要检测参数不论是现场测试还是实验室检测，确定设备和油液的健康状况都需要检测好几个参数。
下面是对每个参数的介绍和典型的测试方法.粘度测试粘度是润滑油最重要的物理特性.粘度决定了润滑油的承载能力和循环能力. 通常情况下，润滑油的粘度越高承载力就越强，同时循环性就越差，因此，任何润滑油在使用时，都必须在高粘度和低粘度之间寻求平衡。
除了润滑性能之外，保证润滑油在任何情况下都具有流动性是非常重要的。
在使用过程中，一些污染物比如水、燃料、氧化和烟炱都会影响润滑油的粘度。
因此，粘度是设备润滑系统中最重要测试参数之一。
重力低落–最常用的测量运动粘度的技术方法是可控制温度的重力低落法，通常，单级油测量的是40 ℃的粘度,多级油测量的是40和100 ℃的粘度. 测量使用的毛细管粘度计是基于粘度和时间之间的关系。
润滑油粘度越高，流过毛细管的时间越长。
目前，市面上有几种标准化的毛细管粘度计在使用。
实验室大多使用玻璃毛细管; 现在最新的现场测试运动粘度的粘度计采用的是开合式铝制毛细管。
这些粘度计的毛细管设计，有的是直流的，有的是逆流的。
在直流式毛细管中, 油样贮藏室位于测量标的下方。
在逆流式毛细管中，油样贮藏室位于测量标的上方。
逆流式毛细管可以测量不透明的油样，而且有的毛细管还有第三个测量标。
三个测量标，两个连续的流动时间，逆流式毛细管可以测试不透明的油样，有些毛细管还有第三个测量标。
两个连续的流动时间和三个测量标，确保了测量的精度。
颗粒分析颗粒计数是设备状态监测的一个重要方面，监测污染颗粒数量和污染程度的工具有很多，无论是来自与外界的污染还是设备本身的磨损。
至于哪种工具是最合适的，取决于特定的应用和颗粒的类型。
例如，保持液压系统的清洁是很重要的，即使是污染程度很低的物质也会堵塞制动器和阀门，导致系统故障。
与液压系统相比，由许多可拆卸部件组合在一起的反转齿轮和传动系统能承载的磨损颗粒要多一些。
颗粒直接成像直接成像系统里面有一个配置CCD阵列的固态激光器，可以对捕捉到的颗粒直接成像，如左图所示。
第三章 油液性能分析
3.1 油液物理性能指标的检测
3.1.3水分测定 3.1.3.1 基本概念 水分表示油液中含水量的多少，用重量百分比或体积 百分比表示 润滑油中的水分，一般呈游离水、乳化水、溶解水三 种状态存在。在温度变化的情况下，游离水与溶解水 可以互相转化
(14)
3.1 油液物理性能指标的检测
式中： t 为t温度下的运动粘度，单位 mm2 / s
c 为粘度计常数
t 为油样平均流动时间，单位s
(10)
3.1 油液物理性能指标的检测
3.1.1.3检测目的 ①划分油品的牌号 ②设备选用润滑油的依据 ③判断设备润滑状态、确定是否换油的依据
(11)
3.1 油液物理性能指标的检测
(8)
3.1 油液物理性能指标的检测
GB/T265－88方法测定时注意 ①毛细管玻璃粘度计要定期校准 ②测定时毛细管玻璃粘度计内的 油液中不允许有气泡或油流分段 ③毛细管玻璃粘度计必须保持垂 直
(9)
t c t
3.1 油液物理性能指标的检测
运动粘度的计算公式：
t ct
④倾点是鉴别多级机油的重要参数，鉴别伪劣产品的重 要指标
(23)
3.1 油液物理性能指标的检测
3.1.6机械杂质测定
3.1.6.1基本概念 润滑油中不溶于汽油或苯的沉淀和悬浮物，经过滤而 分出的杂质，称为机械杂质 润滑油的机械杂质，主要是润滑油在使用、贮存和运 输中混入的外来物，如灰尘、泥砂、金属碎屑、金属 氧化物和锈末等
设备油液监测
第三章 油液性能检测
第三章 油液性能检测
概述 油液性能检测的目的是鉴定新油的质量、控制用油错误、 监控在用油在使用中性能的变化以达到设备正常的润滑， 保证设备可靠的运行 油液根据使用程度不同，可以分为新油、在用油和废油 三类，对不同类型的油液，油液性能和检测项目有着不 同的要求 新油的性能指标是保证设备在寿命期间工作的油液指标， 它是根据装备的结构、使用条件和使用环境条件而制定 的，是监测生产与储运过程中油液的质量标准，可用于 新油质量的检查与验收,也是表征油液的初始质量水平
油液分析诊断技术
理化指标 颗粒计数
光谱
铁谱
借助高梯度、强磁场的铁谱仪将油液中的金 磨粒尺寸、数量、形貌、成分 借助高梯度、 磨粒尺寸、数量、 形貌、 属磨粒有序地分离出来， 属磨粒有序地分离出来，通过分析这些磨损 颗粒的形貌、大小、数量、成分， 颗粒的形貌、大小、数量、成分，从而对机 械设备的运转工况、 械设备的运转工况、关键部件的磨损状态及 磨损机理进行判断
2
由此可见， 由此可见，维修是工业生产成本中一项巨大的支 它涉及到大量的人力、 物力和财力。 出 ， 它涉及到大量的人力 、 物力和财力 。 维修工作 在很大程度上取决于设备使用和维修人员对该设备 的了解， 的了解 ， 所以建立有效的维修系统可以大大减少停 机时间和节约维修费用。 机时间和节约维修费用。
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油样分析技术是借助对该系统有代表性油 样的分析来实现机器状态监测和故障诊断的， 样的分析来实现机器状态监测和故障诊断的 ， 它是近十几年迅速发展起来的用于机械设备 状态监测的新技术， 尤其在发动机、 状态监测的新技术 ， 尤其在发动机 、 齿轮传 轴承系统、 液压系统等方面， 动 、 轴承系统 、 液压系统等方面 ， 该技术取 得了显著的效益，获得了广泛的应用。 得了显著的效益，获得了广泛的应用。
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在机器的润滑系统中， 在机器的润滑系统中，最常用的两个取样点是润 滑油油箱 回油管处 油箱和 滑油油箱和回油管处。 油箱内油流动缓慢，由于磨粒沉降等效应的影响， 油箱内油流动缓慢，由于磨粒沉降等效应的影响， 给取出具有代表性磨粒的油样增加了难度， 给取出具有代表性磨粒的油样增加了难度，因此在回 油管取样比在油箱中取样有较大的优越性 。
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四、油品理化分析
它是通过检测油液本身的性能及其组成， 它是通过检测油液本身的性能及其组成，掌 握油液在使用过程中的变化情况。 握油液在使用过程中的变化情况 。 油液质量的 好坏， 将直接影响机器的正常状态， 好坏 ， 将直接影响机器的正常状态 ， 因此检测 油液品质的变化是设备诊断的一种常用手段。 油液品质的变化是设备诊断的一种常用手段。 分类： 分类：油液物理化学性能的分析和油液中化 学组分的分析。 学组分的分析。
油液分析
按仪器分光系统分：棱镜摄谱仪、光栅摄谱仪；
电感耦合等离子体(ICP)
光谱定性分析
定性依据：元素不同→电子结构不同→光谱不同→特征光谱
元素的分析线、最后线、灵敏线
分析线： 复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条
特征谱线检验，称其为分析线；
最后线：浓度逐渐减小，谱线强度减小，最后消失的谱线；
灵敏线： 最易激发的能级所产生的谱线，每种元素都有一条
铁谱分析利用高梯度强磁场的作用，将油样中所含的机械磨
损微粒有序地分离出来，并借助不同的仪器对磨屑进行有关 形状、大小、成分、数量及粒度分布等方面的定性和定量观 测，从而判断机械设备的磨损状况，预测零部件的寿命。
原子吸收光谱仪的工作原理
1-阴极灯；2-火焰；3-出射狭缝；4-表头；5-放大器；6-光电管； 7-分光器；8-入射狭缝；9-油样；10-喷雾器；11-燃烧器
吸光度（吸收度）A：
与待测元素吸收辐射的基态原子总数N、吸收层厚度L成正比
A=lgIo/It=k· N· L
实际分析工作中要求测定的是样品中待测元素的浓度，
原子吸收光谱分析，由于其灵敏度高、干扰小、 分析简便快速，已成为金属元素分析的最有力工 具之一，而且在许多领域已成为标准分析方法。 主要有四个方面：理论研究、元素分析、有
机物分析，金属化学形态分析。
原子吸收光谱分析方法特点：
1．选择性强 由于原子吸收光谱仅发生在主线系，而且谱
线很窄，谱线重叠概率较发射光谱要小得多，所以光谱干扰 较小，选择性强，而且光谱干扰容易克服。在大多数情况下， 共存元素不对原子吸收光谱分析产生干扰。由于选择性强， 使得分析准确快速。
或几条谱线最强的线，即灵敏线。最后线也是最灵敏线；
油液分析报告
油液分析报告1. 引言油液分析是一种常用的技术手段，用于对机械设备的润滑油进行检测和分析，以评估设备的健康状况和预测潜在故障。
本报告旨在对某一台设备的润滑油进行分析，并根据分析结果提出相应的建议。
2. 油液样本信息•机械设备类型：XXX设备•润滑油品牌：XXX•油液样本编号：XXX•采样日期：XXX3. 分析结果3.1 油液性质分析根据对样本中润滑油的性质进行分析，得出以下结论：•运动粘度：分析结果显示，运动粘度处于正常范围内，表明润滑油在工作温度下具有良好的润滑性能。
•闪点：闪点测试结果显示，润滑油的闪点处于标准范围内，符合安全要求。
•密度：润滑油的密度测试结果显示，密度值正常，无异常情况。
综上所述，从油液性质分析结果来看，润滑油的基本性质符合要求，没有明显异常现象。
3.2 污染分析对油液中的污染物进行检测和分析，结果显示：•酸值：油液的酸值测定结果显示，酸值偏高，可能存在氧化或酸性物质的存在，建议及时更换润滑油。
•水分含量：水分含量测试结果显示，水分含量较高，可能导致油液性能下降和机械设备的腐蚀，建议进行水分排除和更换润滑油。
•金属颗粒：金属颗粒测试结果显示，金属颗粒含量超过标准限值，可能存在摩擦磨损或原材料颗粒等问题，建议进行设备检修和更换润滑油。
综上所述，从污染分析结果来看，润滑油存在酸值偏高、水分含量过高和金属颗粒超标等问题，需要及时采取相应措施。
3.3 润滑性能分析对润滑油的基本性能进行评估分析，结果显示：•摩擦系数：摩擦系数测试结果显示，润滑油的摩擦系数在标准范围内，具有良好的润滑性能。
•腐蚀特性：腐蚀特性测试结果显示，油液具有一定的腐蚀特性，可能导致设备的腐蚀和损坏，建议更换具有良好腐蚀特性的润滑油。
•抗氧化性能：抗氧化性能测试结果显示，润滑油的抗氧化性能较差，可能导致润滑油在使用过程中氧化严重，建议及时更换润滑油。
综上所述，从润滑性能分析结果来看，润滑油的摩擦系数、腐蚀特性和抗氧化性能存在一定问题，建议采取相应措施进行改善。
典型汽车液压系统分析分析课件
新工艺
采用先进的制造工艺和加工技术，提高汽车 液压元件和系统的性能和可靠性。
THANKS
柱塞泵
利用柱塞在缸体孔内往复 运动产生压力，压力高， 流量大，但结构复杂，成 本高。
液压油缸与马达
液压油缸
将液压能转换为机械能的装置，分为单作用和双作用两种形 式。
液压马达
将机械能转换为液压能的装置，分为齿轮式、叶片式和柱塞 式等类型。
控制阀的功能与分类
控制阀
控制液压系统中的压力 、流量和方向等参数的
该系统通常由制动踏板、制动主缸、制动轮缸等组成，通过制动液在密闭管路中的 流动，实现制动功能。
刹车液压控制系统的性能直接影响汽车的制动性能和安全性。
转向液压助力系统
转向液压助力系统是实现汽车转向功 能的重要组成部分，通过液压控制实 现转向助力。
转向液压助力系统的性能直接影响汽 车的转向灵活性和稳定性。
避免高压冲击
在操作过程中应避免过高的压力冲击 ，以免造成元件损坏或人身伤害。
注意油温变化
液压油的温度应保持在一个合理的范 围内，过高或过低的油温都会影响系 统的性能和元件的使用寿命。
06 未来汽车液压系统技术展望
节能环保技术应用
节能技术
采用高效节能的液压元件和系统设计 ，降低汽车压油选用
根据汽车液压系统的要求，选择合适的液压油，确保油品具有适当的粘度、闪 点、水解稳定性等性能参数。
更换周期
定期更换液压油，一般建议在每行驶10000-20000公里或每隔6个月更换一次 ，以保持油品质量和系统性能。
元件清洁与定期检查
元件清洁
定期清洗液压系统元件，清除油污和杂质，保持元件的清洁度，防止堵塞和磨损 。
定期检查
第4章 油样分析技术
制谱与读谱过程合二为一，分析过程简便快捷；
信息量有限，只提供磨屑体积信息，无形貌和来源信息； 适合于快速分析和初步诊断。
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4.3 油样铁谱分析技术
铁谱分析技术的特点
检测磨粒尺寸范围宽，能及时判断机器的磨损变化； 铁谱仪比光谱仪价格便宜，可适用于不同设备； 获得的信息全面，包括成分分析、定性分析和定量分析； 缺点：
光电直读光谱仪
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4.2 油样光谱分析技术
(1)激发：
石墨电极通15KV高压电 金属元素受激发放出射线 光线经光纤传至入射狭缝
发射光谱仪技术
(2)分光：
光线经光栅后被分为不同 波长的谱线； 各元素特征谱线照射到对 应的出射狭缝； 光电倍增管：将光信号变 为电信号；
发射光谱仪工作原理
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4.2 油样光谱分析技术
(3)检测：
经积分电路处理，形成与 光强度成正比的电压； 由电压计算出元素的浓度 每个元素对应一个通道， 包括一个狭缝、光电倍增 管和积分电路；
发射光谱仪工作原理
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4.2 油样光谱分析技术
光谱分析技术的特点
优点: 油样无需处理，分析速度快，短时间内便可测定十几种到 数十种元素的含量值； 结果准确度高，重复性好。 缺点 价格较贵，生产现场难以推广； 对润滑油中的大颗粒不敏感，
8
第四章
油样分析技术
1 2
3
油样分析概述 油样光谱分析技术 油样铁谱分析技术
4.2 油样光谱分析技术
基本概念
定义：油样光谱分析技术是根据润滑油中各种金属元素吸 收或发射光谱的不同，分析润滑油中金属磨粒的成分和含 量，判断零部件的磨损情况，进而对设备故障进行诊断和 预测，为设备科学检修提供依据。
油液分析技术在船舶轴承故障诊断中的应用
利用 冲击脉 冲计可 以得到冲击脉 冲的最 大值ｄ ｍ和地毯 Ｂ
值ｄ ｃ Ｂ 。根据 ｄ ｍ值和 ｄ ｍ与ｄ ｃ Ｂ Ｂ Ｂ 的差值 判 断轴 承 的技术 状
态。
轴承轴 向和径 向振动测点。
一
、
轴承冲击脉冲测试 分析
从２ ０ 年下半 年至２ ０ 年上半 年 ，技术人 员利 用 冲击 ０８ ０９ 构 ，使沉积颗粒容易被冲走 ，避免出现局部结垢 区。
地毯ｄ ｅ Ｂ
２ ８
３ ４
３ ８
３ ２
３ ４
而取样 部位是在 油泵出油管 路上 ，所 以采集 的油样 中包含
的信 息 比较丰 富 ，即有 主机 的又有推力 轴承 的，这 为定位 磨损部位带来 了一定难度 。但是 ，通过与振动测试相结合 ， 就可 以增加综合诊断 的准确性 。 油样光谱分析及铁谱分析数据见表３ 。从 表中铁谱分析 结果可见 ，在该主机 滑油监测初 期发现 了球形 磨粒 ，而球 形磨粒正是滚动摩擦导致的最典型磨粒 。随着磨损 的加剧 ， 当滚珠 表 面呈现 出点蚀剥 落 ，这时 球形磨 粒就 比较少 了 ，
了油液分析技术在轴承故障诊 断中的有效性 。
关键词 ：油液分析 ；轴承 ；故 障诊 断 ；船舶
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ． Ｈ１３３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
在对某 船主动力 装置进 行振动 测试 时 ，发 现主机 推力 轴 承出现故 障特 征 ，由于担负的 任务和修 理工 程量大 ，于 是采 取 了降速使 用的措施 ，并使用 轴承监 测仪 器随 时监测 振动状 况 的变化 ，同时及 时采集润 滑油样 进行 分析 。后又 对该主机推力轴承进行 了３ 次精密振动 测试 ，进一 步确 定了 故 障的存 在 ，在 主机 的油样 中也发 现异常 磨粒有 增加 的趋 势 。综合振 动测试 和油液分 析的结果 ，拆 检前左 主机推力
三、油液分析内容、程序及方法
一、油液分析的意义油液分析是通过对设备运转中润滑油的物理、化学性质进行测试和分析，从而评价液体状况和机械设备的健康程度。
油液分析的主要目的是根据对润滑油的检测结果，提供足够的技术数据，为设备维护和维修提供有效的指导，及时发现设备健康状态的变化并进行及时有效的维修，有效的降低设备的维修费用及损失。
二、油液分析的内容1.物理性质测试：我们可以通过测试油液的颜色、气味、粘度、密度、水分、杂质、沉淀物、涂层等方面来判断油液的基本性质。
例如，油液颜色变深或者混杂杂质，都意味着油液的基本性质发生了变化，需要及时切换油液或是进行清洗。
2.化学性质测试：除了检测油液的物理性质，我们还可以通过测试油浸入的纸片指标、磁滤器残留物、耐酸值、碱度、渗透值、铜腐蚀等方面来探测油液中各种化学成分的含量，尤其是检测油液中金属元素含量是否超标。
过高的金属元素含量可能导致设备摩擦产生的热量增大，从而增加设备故障的风险。
3.磨损检测：最常用的技术是设置震动传感器来探测设备运行过程中的震动状态，根据震动状态的特征，识别设备运行过程中的磨损和损坏部位以及其严重程度，及时排除故障。
还可以通过检测设备各部件的磨损痕迹，来预测设备的损坏状态和预测预警。
三、油液分析程序1.设备识别：首先需要识别润滑油被质检的设备，了解设备类型和工作环境，从而制定适合该设备的油液分析计划。
2.油液取样：要保障样品的准确性和代表性，必须按照规定方法进行样品采取。
在采取油液样品之前，需要充分注意样品采取器和采样用具的清洁程度。
3.油样处理：通常取样后可在短时间内进行初步检测，如检测漏气、杂质、颜色等，如果在现场时间允许，则可根据工作条件进行油样预处理，即采用适当的化学对油样进行处理。
4.物理性质检测：油液中还存在各种离子物和人工添加剂，这些物质对油液有着直接影响，因此需要针对其物理性质进行检测。
物理性质的学科涉及到物理、化学、工程学和机械工程学等众多学科。
5.化学性质检测：需要将油液放入酸碱试滴管或其它试管中，逐滴加入试液，并按照化学反应的准则来分别记录其反应结果。
原油处理工艺简介ppt课件
w
d
2 w
g
(w
o )
18o
由斯托克斯公式可知，通过增大水分密度，
扩大油水密度差，减小油液粘度可以提高
沉降分离速度，从而提高分离效率。
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1904年Hazen根据实践经验提出了“ 浅池理 论”。以这一理论为基础，1950年美国壳牌 公司研制成功第1台平行板捕集器，其可去除 水中最小为60μm的油滴。上世纪70年代Fram 公司开发了V型板分离器，上世纪80年代CENATCO公司开发了板式聚结器，这是一种错流 式组合波纹板， 经过不断改进，这种设备在 油气分离、油水分离和含油污水净化方面都 得到了应用。
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国内在超声波原油破乳方面的研究起步较晚，20世纪90年 代中后期陆续有文献报道。 耿连瑞等发明了一种原油电场脱水的超声波破乳装置，用 超声波在液体中空化效应产生的大量空化气泡破裂时的爆 破力作为破乳的动力，对油水混合液进行破乳处理，再进 行电场脱水，不需添加化学破乳剂。
22
叶国祥等考察了超声强化原油预处理工艺中的部 分影响因素，包括电场强度、超声波频率、超声 波功率、破乳剂用量、注水量等。超声波功率和 电场强度增加均可使原油的脱盐脱水效率增加， 采用体积分数为5％左右的注水量能取得较理想的 脱水脱盐效果 。
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乳化水的粗粒化蒸发
利用油水对固体物质亲和状况的不同，常用亲水憎 油的固体物质制成各种蒸发装置。 例如大港油田的陶粒蒸发器，用陶粒作填料，当油 水混合物流经陶粒层时，被迫不断改变流速和方向， 增加了水滴的碰撞聚结几率，使小液滴快速聚结沉 降。
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气浮分离
依靠水中形成微小气泡，携带絮粒上浮至液面使水 净化的一种方法。 条件是附在油滴上的气泡可形成油-气颗粒。由于 气泡的出现使水和颗粒之间密度差加大，且颗粒直 径比原油油滴大，所以用颗粒密度代替油密度可使 上升速度明显提高。即当1个气泡(或多个气泡)附 在1个油滴上可增加垂直上升速度，从而可脱除直 径比50μm小得多的油滴。
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• 油液分析的技术服务模式
• 在线监测
• 实时、自动化、设备集成、单一功能目标
• 离线分析---设备诊断中心
• 全面、专业、网络化服务，信息可能失真
• 近在线分析
• 实时、快速、功能可集成
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二、油液分析的基本依据
• 油品品质在使用时的变化及影响因素
• 油品在使用过程中的氧化变质或劣化的必然性 • 环境的影响：大气、冷却和燃油等相关子系统 • 工作条件：压力、温度、剪切等促进氧化变质 • 添加剂消耗：抗氧化剂、抗磨添加剂的消耗
• 油中磨损产物特征变化及影响因素
• 1941年，美西方铁路公司首次采用
• 世界上第一台油分析光谱仪，美国Baird公司
• 铁路机车润滑磨损状态监测
• 在美国及欧洲的应用
• 美国三军联合油液分析计划（JOAP）
• 丹麦海军：核潜艇
• 海湾战争：空军飞机发动机监测
• 铁谱分析技术及其发展
• 1972，第一台商用铁谱仪，1982，国际磨损工况监控会议
• 应用：从柴油机、汽轮机到人工关节研究的广泛领域
• 在国内的应用：
• 1980年-1990年，铁路、船舶、煤炭、电力等多个行业
• 铁谱、光谱、油液理化指标综合分析
• 方向：
• 在线监测、离线监测和近在线监测技术
• 图象分析、人工智能、远程诊断、虚拟现实技术应用
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3
• 油液分析技术应用领域
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不同检测手段的监测应用范围
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铁谱分析
机
械
工
颗粒计数器
程 师
油品摩擦学评价
设备润滑 与磨损监测
系统
设备磨损状态 油变质状况 油污染状况 设备状态评价
现场设备工程师
油样、设备背景
发射光谱分析
油品化学工程师 红外光谱分析
常规理化分析
设备润滑与磨损状态监测系统
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• 金属表面磨损产物——磨粒进入润滑系统循环， 可反映的摩擦副磨损：
• 磨损程度：磨粒数量
• 磨损类型：磨粒的类型
• 磨损发生的部位：磨粒成分及磨粒的形态
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某柴油机在用润滑油一年内的粘度和水分变化
水分(%)
0.4 0.35
0.3 0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
2
3
4
5
6
7
8
• 仪器读数：
• 大颗粒读数：Dl(Al) • 小颗粒读数：Ds(As)
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导 向
磨粒沉积带
槽
铁谱片
蠕
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动
泵
输油导管
油流
60 铁谱基片
磁铁的磁路结构
油
磁铁 废
样
液
杯
分析式铁谱仪工作原理
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油样 置于一定高度的油样试管
毛
光纤
细
管
沉积管
虹吸钮 回油管
沉积管 油样
废液 杯
Dl
光敏元件
Ds
光敏元件
磁铁
废 液
磁铁
直读式PPT铁学习谱交流仪工作原理
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• 旋转式铁谱仪
• 利用离心力和磁场的联合作用，将将油液中的磨损 颗粒分离出来，按规则排列沉积在铁谱基片上；借 助于显微镜，分析磨粒的数量、尺寸分布、成分、 类型等，进而确定设备磨损的状况。
• 仪器读数
• 内圈大磨粒读数 • 外圈小磨粒读数
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光密度探测头
Di Do
密
封
圈
磁
铁
驱 动 轴
输油装置
铁谱基片
油样 铁谱基片
内磁芯 外磁环
隔离套
废液杯 铜套
密封拉杆
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• 定量铁谱参数
• 磨损量：
• WPC=(Dl+Ds)/L
• 磨损烈度指数：
• Is=Dl2-Ds2
• 磨损严重性:
• Dl/Ds, (Dl-Ds)/(Dl+Ds)
9
10 11 12
月份
粘度(cst)
165
160
155
150
145
140
135
130
125
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
月份
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燃油系
进排气系统
环境气氛
冷却系统 油循环系统
温度
负荷
速度 ……
尘埃,砂粒 纤维,水分 烟尘,冷却剂 油泥,氧化物 变质物 硫化物 硝化物 金属微粒 ……
内燃机在用润滑油品质变化及污染影响因素
分析方法：红外光谱、发射光谱、铁谱及其它方法
目标：确定油的可用度及相关的系统故障及原因 PPT学习交流
10
• 常规理化指标分析
• 分析内容 ：粘度、闪点、水分、总碱值/酸值
• 不溶物/机械杂质、氧化度、腐蚀度、污染度
• 分析方法：粘度/闪点/水分仪、滴定法、斑点试验等 • 目标：确定油的可用度及相关子系统故障及原因
• 机械设备状态监测与故障诊断 • 润滑材料的改进与开发 • 典型摩擦副磨损机理研究 • 机械零件的摩擦学设计 • 润滑油品技术服务 • 车辆污染控制
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4
• 油液分析技术的主要作用
• 确定设备合理的换油时机 • 检验设备用油品质，防止假油或油错用对设备造成损害 • 确定设备主要磨损机理及程度，实现设备资源合理调度 • 诊断正在发生或潜在故障，为设备维修决策提供依据 • 将设备维护过程与环境污染控制有机结合，达到设备维
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• 磨粒识别
• 磨粒类型
• 正常磨损颗粒 • 切削磨损颗粒 • 粘着擦伤颗粒 • 疲劳磨损颗粒 • 腐蚀磨损颗粒 • 球形颗粒 • 金属氧化物
油液分析技术
石油大学 2000年10月
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一、油液分析技术及其发展
• 油液分析技术
通过对运行设备在用润滑油的代表性样品检测 与分析，获得有关油品性能指标变化以及油中污染 和变质产物的宏观或微观物态特征变化信息，进而 确定设备润滑与磨损状态和相关的故障发生机制。
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• 油液分析技术的发展
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三、油液分析的内容与方法
• 磨损微粒分析
• 分析内容：磨粒数量、尺寸分布、成分及形态/类型 • 分析方法：铁谱、发射光谱、颗粒计数等 • 目标：确定主要磨损部位、磨损程度和机理/原因
油品变质及污染物分析
分析内容：油变质和污染物类型及数量
变质产物：氧化物、氮氧化物、硫化物等 污染产物：水分、烟尘、燃油残物、尘埃、乙二醇等
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四、油液分析的一般程序
• 收集设备原始资料、考察设备现场 • 制定监测计划和取样规范 • 按规范取样 • 样品分析 • 数据处理 • 提交监测诊断报告 • 收集反馈意见 • 提出设备维护建议
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五、铁谱分析技术
• 分析和直读铁谱仪
• 利用高梯度磁场，将油液中的磨损颗粒分离出来， 按规则排列沉积在铁谱基片上；借助于显微镜，分 析磨粒的数量、尺寸分布、成分、类型等，进而确 定设备磨损的状况。