油液分析技术在船用设备验测中的应用

许裕冬

摘 要 在船用设备运作时，由于各金属部件间的摩擦，会产生大量的金属颗粒及其它杂质混杂于润滑油液中，这些杂质无法消融于润滑油中，呈现悬浮分散状态，对这些杂质进行数据采集和分析，能够客观地反映机械部件的磨损或损坏状况，利用油液分析技术，能够及时发现问题，在故障发生之前就进行检修处理，保障设备的正常运转。

关键词 船用设备 润滑油 摩擦 分析

中图分类号：U672 文献标识码：A

0前言

在船用设备中，润滑油是保证各设备正常运转和延长使用寿命的可靠助剂，摩擦是自然界中普遍存在的一种现象，摩擦给机械设备造成了大量的磨损以及能源的消耗。润滑油品的使用在一定程度上能够减轻摩擦、降低磨损，延长机械的寿命。科学合理、先进有效的机械设备润滑，除了选择适合的润滑油品外，另一个关键在于如何科学地管理在用润滑油品。油液监测就是为科学润滑服务的。其主要内容是通过各项分析手段采集油品的信息，进行数据整合处理及设备状态掌握的过程。在船体设备运转时，由于金属件之间的摩擦导致产生大量的磨损微粒以及外界进入的粉尘等杂质无法溶于润滑油，只能在油液中悬浮分散。对润滑油中的这些杂质颗粒进行数据技术分析，能够检测出船用设备的磨损情况，进而能够对船用设备的运转状况及使用寿命作出及时的判断，以便与进行检修或更换作业。

1油液分析技术的原理

1.1检测设备构成

润滑油油液的数据检测需要用到一系列的配套专用检测设备及仪器，一般来说主要包括原子发射光谱仪、傅里叶红外光谱仪、运动粘度分析仪、水分检测仪、闪电分析仪及燃点分析仪等等，通过各个设备的分析检测，综合检测数据，对当前油液状态作出客观准确对分析。

1.2原子发射光谱仪

原子发射光谱法--是一种成分分析方法，它利用物质受电能或热能作用，并通过对所产生的气态离子或者原子的特征光谱来对物质的组成成分进行研究分析。利用元素特征谱线是否存在，可以进行元素的定性分析，利用元素特征光谱强度与试样中该元素含量的关系，能够从定性或者定量的方面对原子的发射光谱进行研究。原子发射光谱仪的主要作用是恒定油液中的悬浮杂质，进而准确地测定润滑油液中磨损颗粒的成分及含量，准确地监测润滑油中添加剂的状况，分析油液污染程度及衰变过程。当原子受到外界能量激发，与外界进行能量交互时，内部的稳定状态会发生变化，其宏观表现为能量辐射或是能量吸收，此时低能量极轨道上的电子会吸收能量，向高能量极轨道跃迁，原子处于一个极为不稳定的状态，电子会将所吸收的能量再次辐射出去，物理表现即是发光。原子发射光谱仪利用这一原理，根据不同元素所发出的波长及光色的不同对元素种类进行判别，所测油样中某类元素的含量越高则发光越明显，根据其亮度则可判断油样中所包含该元素的浓度。

原子发射光谱仪都由三个部分组成，激发源向样品传输能量，以刺激原子进行能量交互，当电子开始发光时，由光学系统将发射光区分为相应波长，最后经由读出系统将波长信息进行测定反馈给相关工作人员。

1.3铁谱仪

铁谱是监测机械磨损和诊断润滑故障的重要手段，也用于研究润滑和磨损机理。通过分析磨粒的成分，数量，尺寸和形貌，了解机械磨损程度和润滑状态。铁谱技术可以为合理选择润滑油提供依据，也可以用于研究润滑添加剂的作用机理。铁谱分析技术是利用高梯度强磁场从润滑油样中分离出磨损颗粒，而后对所提取颗粒对详细信息进行采集和分析，从而判断机械设备的磨损程度及磨损部位。

铁谱仪主要有分析式铁谱仪、直读式铁谱仪、旋转式铁谱仪三种。铁谱分析实际上就是对油样中金属杂质对分析，机械零件损毁主要是因为磨损、疲劳和遭受腐蚀等原因，铁谱仪能够很好地检测机械零件的磨损情况，工作效率高，甚至能在零件磨损早期就作出诊断，预防故障发生。

2油液验测诊断的实际应用

（1）某船对发电柴油机系统油4030进行常规理化分析，结果发现水分指标不在正常范围内，排除油样乳化变质的可能后，开始查找泄漏部位。由于常规理化检测无法分辨水分是淡水还是海水，此时需要借助光谱仪进行光谱分析，对水分中各类元素进行辨别鉴定，从而确认该水分为淡水，根据检测结果，工作人员开始有目的有针对性地去寻找淡水泄漏源头，并设法将润滑油中的水分分离出去，让油品能够恢复正常使用。

（2）某船舶主机的连续光谱检测数据图某日呈现出与平时完全不同的上升趋势，由此得知主机的气缸套有异常磨损的可能，通过再次取样分析，各磨损性元素的上升趋势幅度仍然较快，判定缸套出现异常，在船上吊缸检修后发现主机缸套及活塞环确实存在异常，在及时处理异常故障后，光谱检测数据恢复正常，避免了拉缸事故的发生。

3结语

油液分析技术在船用设备验测中发挥了举足轻重的作用，能够及时地发现磨损部位零件，便于工作人员及时进行处理，在事故萌芽期就可将故障排查修整，无形中规避了事故风险并保障了船用设备的财产安全，具备很高的管理价值。在日常维护工作中，应当对船上重点设备制定相应的检测计划，对检测数据进行实时跟踪，更好地保障船用设备的正常運转，延长其使用寿命，保证经济效益。

参考文献

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