賈 敏

(南京潤道油液監(jiān)測技術(shù)有限公司，江蘇 南京 211106)

1 潤滑油指標(biāo)分類及意義

1.1 潤滑油基礎(chǔ)指標(biāo)

1.1.1 運動黏度分析

運動黏度主要指的是在流體流動過程中產(chǎn)生摩擦力的量度。不管黏度展現(xiàn)提高，還是降低的趨勢，都極易對油品性能產(chǎn)生一定的影響，致使其品質(zhì)出現(xiàn)改變，通過實踐可知，適宜的黏度指數(shù)能夠保證其在流體持續(xù)潤滑的情況下保持一定厚度的油膜，讓機械設(shè)備齒輪有一定的承載性。

1.1.2 水分分析

關(guān)于水分對金屬產(chǎn)生的腐蝕影響通常能夠從以下幾個層面進行分析：首先，水分會直接促使金屬部件產(chǎn)生“銹斑”，而這便是所謂的金屬腐蝕。其次，部分酸性腐蝕物質(zhì)若是溶解于水中，便會加劇金屬腐蝕問題。

1.1.3 酸值分析

新的或在用的石油產(chǎn)品中可能有一些以添加劑形式，或在使用過程中的降解(如氧化物)產(chǎn)物形式存在的酸性組份。酸值反映的是在指定條件下測得的這些物質(zhì)在油品中的量。酸值可作為潤滑油配方質(zhì)量控制的指標(biāo)。有時也可用來測定潤滑油在使用過程中的降解情況。

1.2 潤滑油磨損指標(biāo)

1.2.1 元素分析

元素分析指借助X熒光光譜或是原子發(fā)射光等相關(guān)離子光譜對各種金屬元素含量進行檢測。在這其中還涉及到非金屬元素，例如磷與硫等的測定。借助元素分析，能夠?qū)σ韵氯N情況予以精準(zhǔn)判斷：首先，針對磨損金屬，能夠根據(jù)磨損金屬自身含量走向，對各類部件磨損情況予以確定[1]。其次，針對部分污染元素，能夠借助測定結(jié)果對油品污染原因和實際污染情況進行確定。最后，針對各類添加劑元素，能夠借助其對機械設(shè)備之中添加劑實際損耗情況予以確認(rèn)。

1.2.2 鐵磁性顆粒分析(PQ值)

一般被測油液中的鐵磁性磨損顆粒，在穿過或流入電感線圈時，會發(fā)生電感線圈阻抗變化，通過這些變化可以發(fā)現(xiàn)以下幾點：第一，鐵磁性顆?？偭?；第二，鐵磁性顆粒尺寸及數(shù)量[2]。根據(jù)摩擦磨損理論證明，往往設(shè)備產(chǎn)生的磨損顆粒總量和尺寸大小與其磨損程度呈現(xiàn)正比。

1.2.3 鐵譜定性分析

指利用高梯度的強磁場將潤滑油中所含的機械磨損碎屑按照其磨粒大小有序的分離出來，通過對磨屑的形狀、大小、成分、數(shù)量和粒度分布等進行定性與定量的觀察，以判斷設(shè)備磨損狀況，預(yù)報零部件的失效[2]。鐵譜分析法測定的主要內(nèi)容：磨粒濃度和大小，磨粒形貌(反應(yīng)磨粒產(chǎn)生原因和機理)，磨粒成分(反應(yīng)產(chǎn)生的部位)[3]。其特點在于能獲得較寬的磨粒尺寸檢驗范圍，同時獲得磨粒的多種信息。

1.2.4 顆粒污染度分析

油液污染主要為單位體積油液之內(nèi)固體顆粒污染物含量和油液之內(nèi)固體顆粒污染度的具體濃度[4]。一直以來，油液污染度都是衡量油液污染情況的主要指標(biāo)，但是顆粒污染物之所以會對元件以及系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，主要和其顆粒大小分布和數(shù)量之間具有極為緊密的關(guān)聯(lián)，所以在顆粒技術(shù)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的今時今日，借助顆粒污染度的方式展現(xiàn)應(yīng)用的十分廣泛。

2 跟蹤分析50臺風(fēng)機機組齒輪油指標(biāo)監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)

通過對風(fēng)電場50臺風(fēng)機機組設(shè)備的齒輪箱潤滑油每3個月監(jiān)測一次，共為期24個月的檢測數(shù)據(jù)跟蹤分析，可以得以下經(jīng)驗結(jié)論。

2.1 基礎(chǔ)指標(biāo)

正常運行的風(fēng)機機組中各部位在用潤滑油運動粘度在24個月內(nèi)變化不明顯，基本維持在新油指標(biāo)的±10%左右。而油品中水分呈增加的趨勢變化，第一次監(jiān)測數(shù)據(jù)與最后一次監(jiān)測數(shù)據(jù)最大相差100 mg/kg。24個月后油品酸值的變化不明顯，與新油酸值相比較，最大差值不超過0.1 mg(KOH)/kg。由此可見在正常的運行情況下，風(fēng)機系統(tǒng)的在用齒輪油在運行過程中基礎(chǔ)指標(biāo)一般變化較小，均在允許值范圍內(nèi)變化。

2.2 磨損指標(biāo)

通過對50臺風(fēng)機機組的各部位潤滑油品磨損數(shù)據(jù)進行綜合分析，以此監(jiān)測每臺風(fēng)機的運行狀態(tài)。在對風(fēng)機機組齒輪箱潤滑油磨損元素波動情況進行檢測的過程中，我們發(fā)現(xiàn)大部分設(shè)備的磨損指標(biāo)均正常，且變化較為平穩(wěn)。僅有第8號機組和第35號機組設(shè)備的齒輪油磨損指標(biāo)波動較為突出。以下是針對這兩臺設(shè)備的磨損指標(biāo)變化進行的分析研究。

2.2.1 第8號風(fēng)機機組的磨損指標(biāo)變化情況

在對第8號風(fēng)機機組檢測數(shù)據(jù)跟蹤分析過程中，其磨損指標(biāo)的變化最為明顯，鐵元素含量、PQ值以及顆粒污染度等級均呈較快的增長趨勢，詳見表1。按照國家標(biāo)準(zhǔn)“機械設(shè)備磨損界限之內(nèi)的鐵元素變化允許范疇的200 mg/kg以內(nèi)”，第8號風(fēng)機設(shè)備潤滑油的磨損元素含量24個月監(jiān)測結(jié)果遠遠超過標(biāo)準(zhǔn)，鐵磁性磨損顆粒PQ值已達690 mg/kg，結(jié)合鐵譜圖可以看出磨損顆粒排布呈鏈狀分布，且在偏正光下觀察呈現(xiàn)黑色斑點，可以判斷屬于金屬磨損顆粒，詳見圖1。由此可以推斷第8號風(fēng)機機組應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)磨損，必須停機進行檢修，在專業(yè)技術(shù)人員拆開風(fēng)電機組齒輪箱以后發(fā)現(xiàn)，其中出現(xiàn)了大范圍的磨損問題。

表1 第8號風(fēng)機機組24個月內(nèi)磨損指標(biāo)變化情況Tab. 1 Change of wear index of No.8 fan unit in 24 months

圖1 第8號風(fēng)機機組鐵譜圖

2.2.2 第35號風(fēng)機機組的磨損指標(biāo)變化情況

第35號風(fēng)電機組齒輪箱潤滑油即使已經(jīng)根據(jù)磨損界限確認(rèn)其變化處于正常范疇，然而通過對其第21個月和第24個月相鄰兩次監(jiān)測結(jié)果的互相比較，發(fā)現(xiàn)這兩次的檢測結(jié)果變化率相對較大，詳見圖2。由此表明，這臺風(fēng)機齒輪箱潤滑油正處于一種異常磨損狀態(tài)。但是單純的從檢測結(jié)果所在的范圍來看，樣品并未出現(xiàn)任何問題，類似情況應(yīng)當(dāng)視為異常磨損，當(dāng)及時反饋廠家，及時檢修，避免造成更大的損失。

圖2 第35號風(fēng)機設(shè)備24個月磨損指標(biāo)變化情況

3 目前在用風(fēng)機齒輪油質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)存在問題

對于在用風(fēng)機齒輪油而言，主要是服務(wù)于風(fēng)電機組設(shè)備的，正處于應(yīng)用狀態(tài)的潤滑油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是衡量在用油應(yīng)用實踐、確定是否需要對在用潤滑油予以更換與預(yù)報機械設(shè)備故障的主要依據(jù)[4]。但是針對在用風(fēng)機齒輪油而言，其質(zhì)量評價卻并未具有合理的國家標(biāo)準(zhǔn)。大部分潤滑油生產(chǎn)企業(yè)都編制了一套獨立的質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)，然而這些標(biāo)準(zhǔn)基本上都是以潤滑油質(zhì)量為主，并未把風(fēng)機設(shè)備的運行狀態(tài)和潤滑油質(zhì)量予以有機的結(jié)合。各種類型機械設(shè)備的常規(guī)運行狀態(tài)有所差異，潤滑特性也有差異，所以在用油質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)同樣有一定的差異。針對正處于迅速發(fā)展時期的風(fēng)電行業(yè)也缺少科學(xué)的在用潤滑油質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)以及依據(jù)，甚至也缺少一些其他行業(yè)的在用潤滑油質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)[5]。另外目前國內(nèi)大部分針對潤滑油的參數(shù)偏離、特性數(shù)值的改變率等均處于不斷探索的狀態(tài)下，還未有現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4 綜合檢測齒輪油在風(fēng)電機組運行管理中的應(yīng)用

風(fēng)機設(shè)備中主要用到是齒輪油，通過監(jiān)測各部位油品指標(biāo)從而側(cè)面評判設(shè)備的運行狀態(tài)將成為風(fēng)電等大型設(shè)備維護保養(yǎng)的種手段，也將成為時代發(fā)展的必然趨勢。

就上述分析表明，按照檢測內(nèi)容，把其中包含的檢測數(shù)據(jù)信息借助數(shù)學(xué)變換與檢測極限信息予以結(jié)合，以此整合成綜合檢測數(shù)據(jù)值，同時把綜合檢測數(shù)據(jù)劃分成多個級別，按照綜合檢測數(shù)據(jù)的具體級別對潤滑油與機械設(shè)備的實際情況予以判斷。其中，五個級別主要為正常、警告、低報警、高報警以及危險，并借助綠、藍、紅、黃以及紫五種色彩分別代表。基于此，本文為了能夠?qū)櫥驮跈z測機械設(shè)備過程中的動態(tài)規(guī)律進行更準(zhǔn)確的探索，借助了多臺風(fēng)電機組齒輪箱展開了為期24個月的檢測。在這過程中，風(fēng)機齒輪油性能的變化和設(shè)備的運行狀態(tài)的的改變規(guī)律可以立足于齒輪油的基礎(chǔ)指標(biāo)的變化分析和磨損元素的變化分析[6]。

5 結(jié)束語

總而言之，針對綜合分析風(fēng)機齒輪油監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)展開研究，其中所牽涉到的檢測信息與數(shù)據(jù)都十分復(fù)雜。文中所提出的把風(fēng)電機組齒輪油檢測信息借助數(shù)學(xué)關(guān)系等一系列因素進行換算以后，變成一個較為簡單的指標(biāo)，同時根據(jù)數(shù)據(jù)大小，對該設(shè)備的級別予以確認(rèn)，這一措施針對缺少在用潤滑油質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)，能夠為風(fēng)場技術(shù)人員確定在用潤滑油和風(fēng)電機組的實際運行狀態(tài)提供助力。針對齒輪油所有監(jiān)測指標(biāo)，需要秉承嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度展開全面的檢測，從而確認(rèn)齒輪油對風(fēng)電機組設(shè)備檢測所具有的輔助作用。在時代迅速發(fā)展的過程中，日后潤滑油檢測技術(shù)一定會朝著更具多元化、高效化以及創(chuàng)新化的方式不斷發(fā)展，相關(guān)工作者必須積極提高自身綜合素養(yǎng)與專業(yè)能力，可以在加強潤滑油檢測技術(shù)的同時，促進行業(yè)的進一步發(fā)展。