浅谈润滑油检测在设备故障诊断中的应用

赵曼

摘 要：工业生产离不开机械设备的支持，一旦工业设备发生了故障，就会对工业生产造成严重的影响，拖累工厂的生产效率。为了维护机械设备的正常运行，保持工厂的正常生产经营，必须要对机械设备进行日常检测。我国的生产制造企业已经引入越来越多的检测技术和检测方法，用于机械设备的日常维护。润滑油检测技术就是其中最为重要的一种。在设备保养和维修中，润滑油质量常常是设备运行状态和使用寿命的关键，因此，对润滑油的检验就成为设备故障诊断的重要因素。本文将对润滑油检测技术进行全面介绍，促进我国工业生产和工业制造的发展。

关键词：润滑油检测；机械设备；故障诊断

润滑油是工业生产当中要用到的主要材料之一。润滑油在工业生产当中的作用主要有两点：一是可以作为润滑剂，减缓机械设备部件之间的摩擦；二是作为机械生产的工作介质，比如液压油和绝缘油等。润滑油减少了机械设备之间的摩擦和磨损，延长了机械设备的使用寿命，另一方面，润滑油在机械设备当中循环利用，能够反映机械设备的工作信息。所以，润滑油检测对机械设备的故障诊断具有重大意义。

一、润滑油检测技术的主要内容

机械设备的各类故障会导致机械设备的生产效率降低，严重者甚至会导致机械设备的使用寿命缩短，设备发生报废。机械设备常见的故障类型有非正常振动、机械设备的升温和机械部件的磨损。但是这些故障只有在发生时才会被维修人员察觉，当发生故障时故障就已经发生了。所以这类故障的诊断只能起到提心工作人员采取措施、避免发生更大危害的作用。更多的时候，这类故障发生得迅速、突然，工作人员来不及进行处理，导致恶劣的后果。而润滑油检测技术就是为了在机械设备发生问题之间进行故障诊断，提前将故障的影响降到最低的一种技术方法。（图表1）

在工业生产的过程中，润滑油作为重要的工作介质，参与到工业生产的众多流程和环节当中。在不断的循环使用过程当中，润滑油会不断掺杂进污染物，性能发生变化。这些污染物主要来自于设备内部的燃烧或者是外界环境当中。设备内部燃烧产物主要有冷却水、磨粒等，外界环境的污染物主要有一些自来水、空气中的灰尘和粉尘等等。当润滑油的一些污染物超标或者指标降低到一定程度，就说明了机械设备会发生故障。通过润滑油的指标检测，我们可以发现这种变化，并且进行分析，从而诊断设备是否发生了故障。在机械设备的循环使用过程中，润滑油需要保持一定的压力，油压过低会导致机械设备的动力不足，影响机械设备的正常运行。

另外，润滑油在使用过程中容易受到工作温度、有害气体、金属催化、机械剪切等因素的影响，发生降解，导致性能发生变化。如果不定期对润滑油进行更换，就会导致机械设备的使用寿命大大缩短。所以，润滑油检测技术要注意对机械设备中的润滑油进行定期更换。

一般情況下，润滑油的主要检测指标有粘度、酸值、闪点、残炭灰份、碱值、不溶物和金属元素含量等。还有润滑油的抗氧性能、抗泡性能和抗磨性能也会在循环使用的过程中逐步降低[1]。通过检测这些指标的变化，可以发现机械设备的变化趋势，对可能出现的故障进行防范。比如润滑油的粘度在高温氧化的过程中会变高，在增添添加剂的时候会发生下降。如果在检测过程中发现润滑油的粘度下降，就说明设备可能会发生磨损加剧的现象，或者是油料提供出现了问题。又比如通过检测发现润滑油的酸值提高了，则说明可能受到了含硫燃料的燃烧产物的污染，需要对含硫燃料的燃烧进行必要的处理。

在特定的工作环境当中，润滑油的使用会产生不同的产物，主要有积炭、漆膜和油泥等[2]。积炭的主要产生于200摄氏度以上的工作环境，一般产生于发动机的燃烧室、活塞环区和排气阀环当中。这种产物具有易燃易爆的性质，容易发生燃烧或者爆炸，阻碍排气管道，导致缸套受到震动发生脱离。漆膜主要产生于设备的活塞附近，这些部位的工作温度一般是在150摄氏度左右。漆膜的产生会导致活塞粘合在一起，导热性能变差，受到热量膨胀阻塞在一起。油泥一般产生于150摄氏度以下的油箱、阀室或滤网当中，容易堆积在一起堵住油料的出入管道，对油料的输入和排出造成负面影响。

润滑油在循环使用的过程中，会经过大量机械设备，机械设备的磨损颗粒会掺入润滑油当中。对于这些磨损颗粒，主要采用光谱检测和铁谱检测。光谱检测可以检测直径小于五微米的磨损颗粒，还能够检测化合物和添加剂当中的金属元素成分。化工生产对于润滑油当中金属元素的含量具有严格的规定。但是，金属元素颗粒在润滑油循环利用的过程中要经历一个由小变大的过程，在达到警告值之前很难被发现，需要利用特殊的检测技术才能发现。

二、润滑油检测技术的发展

润滑油检测是机械行业和油行业进行融合的产物，是近年来新兴的检测技术类型。我国的大型机械企业都有自己的油品化验室，但是发展普遍存在缺陷。比如油产品的生产项目范围狭窄，各类仪器设备没有被最大化利用，实验人员的专业素质不足等等[3]。这就导致我国的润滑油检测技术难以利用到机械设备的故障诊断当中。将润滑油检测技术运用到机械故障的诊断当中，需要检测人员具备丰富的知识和良好的知识结构，既要了解润滑油的相关知识，还要了解机械设备的工作情况，了解机械设备的日常管理制度。如果缺乏这两方面知识中的某一方面，就会导致工作人员不能对机械设备进行有效的故障诊断。

润滑油检测技术在机械设备的故障诊断当中具有良好效果，但是也具有一定的缺点。润滑油检测需要有专业的化验室。这对于一些大型机械企业来说不难实现，但是一些中小型企业缺乏相应的条件来设置专门的化验室。所以，我国的企业已经研制出了很多简易、快速的润滑油检测方法，能够迅速根据生产现场的情况对润滑油的指标进行分析。另外，我国也在不断对润滑油的检测技术进行研究，对现行的铁谱技术和光谱技术进行改进。同时，我国还要加强对机械故障诊断人员的培训，扩大故障诊断人员的知识面，优化故障诊断人员的知识结构，从而提高润滑油检测的准确性、预知性和即时性。

现在从事故障诊断是机械行业的事情，从业人员具有丰富的机械知识，但缺乏润滑油知识，因而在用油液诊断工作时，往往把润滑油作为与设备故障无关而仅是磨料携带介质，把注意力集中在对磨粒的分析中。典型的例子是笔者看到今年出版的一本关于设备故障诊断的书《油样分析技术》内容仅是铁谱、光谱、等分析方法，篇幅最大的是铁谱。在作者的知识领域中，似乎从油中对设备故障诊断只有靠磨粒，而分辨磨粒只是铁谱，如此狭窄的知识面妨碍了油液诊断技术的深入发展。而从事润滑油行业的人集中精力提高油的水平，油料化学知识丰富，但缺乏机械知识，对油在机械运行中的表现仅从化学角度考虑，也有一定的局限性。从事润滑油对设备故障诊断的人应扩大知识面，具有跨行业的知识，才能从油在使用中的监测提高对故障诊断的准确性、预知性和及时性。

三、润滑油检测的项目分类

润滑油检测的主要项目有理化分析检测、光谱分析检测、铁谱分析检测、红外分析检测、污染分析检测等[4]。理化分析检测主要是对油品的抗泡性、腐蚀性、酸值、水分含量和粘度进行检测，目的是为了防止油品发生变质、污染，或者是油品被误用；光谱分析检测主要是分析油品当中的金属元素含量和添加剂的浓度，目的是为了防止机械设备发生磨损故障、油品受到污染而发生变质；铁谱分析检测主要是运用物理方法将油品中的金属颗粒和污染杂质分离出来，能够确定机械设备的磨损程度和污染来源；另外还有红外分析检测和污染分析检测等，可以对油品的变质程度进行变短，评判新油的质量等。

四、结论

润滑油检测技术是一种对于机械设备进行故障诊断的重要技术，能够弥补传统故障诊断技术不及时的缺点，将机械故障的不良影响降到最低，减少企业的经济损失。使用润滑油的故障诊断技术可分析故障的原因和并监测设备磨损状况，机械方面仅从故障后果作监测，相比以润滑油的故障诊断技术有更多优势，应作为成熟技术大力推广。二者相互结合，能有更好的效果。然而，我国在润滑油检测技术在故障诊断的应用方面还有一定的问题。对此，我国要积极对润滑油检测技术进行改善，成立专门的油品化验室，对润滑油的含量和性能进行分析，掌握机械设备的运行状态，提高企业对机械设备的故障诊断水平。

参考文献：

[1]赵伟.大型石化企业设备润滑管理系统的开发与应用[J].广州化工，2014，03：118-120+127.

[2]張正起，刘国栋.浅谈设备管理和故障诊断中机电液一体化技术的应用[J].技术与市场，2014，08：199+202.

[3]潘古炎.浅谈设备状态监测故障诊断技术的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014，14：313+315.

[4]田彦瑞，杨毅峰.基于润滑油油品检测技术的石油机械设备维护[J].化学工程与装备，2015，07：131-132+108.