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油液分析技术的发展概况及宝钢设备状态监测受控点管理模式.ppt.ppt
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1、1油液分析技术的发展概况及宝钢设备状态油液分析技术的发展概况及宝钢设备状态监测受控点管理模式介绍监测受控点管理模式介绍上海宝钢工业检测公司xx感谢你的观看2019年8月292 一、一、概概 述述l l在在欧欧共共体体国国家家中中每每年年用用于于维维修修的的经经费费总总额额大大约约是是850亿亿到到1100亿亿英英镑镑,它它相相当当于于欧欧共共体体国国家家年年产产值值的的5%,等等于于荷荷兰兰全全年年工工业业总总产产值值;同同时时在在欧欧共共体体国国家家的的35万万个个工工厂厂中中大大约约有有200万万人人员员从从事事维维修修方方面面的的工工作作。另另一一项项调调查查指指出出,在在英英国国每每年
2、年用用于于维维修修的的经经费费总总额额大大约约是是140亿亿英英镑镑,它它相相当当于于英英国国全全年年产产品品销销售售额额的的5%,亦亦相相当当于于英国全年贸易赤字的英国全年贸易赤字的2倍。倍。感谢你的观看2019年8月293l美美国国每每年年用用于于维维修修的的费费用用大大约约是是3000亿亿5000亿亿美美元元;如如果果在在维维修修管管理理、设设备备故故障诊断方面加以改进,可以减少的费用。障诊断方面加以改进,可以减少的费用。感谢你的观看2019年8月294l l壳壳牌牌石石油油公公司司对对机机械械故故障障作作了了分分类类统统计计:在在柴柴油油机机中中,30%的的故故障障是是由由于于污污染染
3、造造成成的的,其其中中50%是是由由于于磨磨损损造造成成的的。对对于于齿齿轮轮来来说说,75%的的故故障障是是由由于于润润滑滑不不当当、外外来来污污染染、腐腐蚀蚀、轴轴承承失失效效、维维修修不不足足和和连连续续或或短短暂暂的的超超负负荷荷运运转转造造成成的的;其其中中51%的的故故障障是是与与磨磨损损有有关关,49%的的故故障障是是与与过过载载有有关关。对对于于滚滚动动轴轴承承来来说说,40%的的故故障障是是由由于于润润滑滑不不当当造造成成的的,其其中中有有10%的的故故障障是是在在轴轴承承正正常常疲疲劳劳寿寿命期内发生的。命期内发生的。感谢你的观看2019年8月295由由此此可可见见,维维修
4、修是是工工业业生生产产成成本本中中一一项项巨巨大大的的支支出出,它它涉涉及及到到大大量量的的人人力力、物物力力和和财财力力。维维修修工工作作在在很很大大程程度度上上取取决决于于设设备备使使用用和和维维修修人人员员对对该该设设备备的的了了解解,所所以以建建立立有有效效的的维维修修系系统统可可以以大大大大减减少少停停机机时时间间和和节节约约维维修修费费用用。要要实实现现这这个个目目标标,可可以以通通过过设设备备状状态态监监测测正正确确了了解解设设备备的的运运行行状状况况从从而而作作出出及及时时的的判判断断和和正正确确的维修决策来实现。的维修决策来实现。感谢你的观看2019年8月296油油样样分分析
5、析技技术术是是借借助助对对该该系系统统有有代代表表性性油油样样的的分分析析来来实实现现机机器器状状态态监监测测和和故故障障诊诊断断的的,它它是是近近十十几几年年迅迅速速发发展展起起来来的的用用于于机机械械设设备备状状态态监监测测的的新新技技术术,尤尤其其在在发发动动机机、齿齿轮轮传传动动、轴轴承承系系统统、液液压压系系统统等等方方面面,该该技技术术取取得了显著的效益,获得了广泛的应用。得了显著的效益,获得了广泛的应用。感谢你的观看2019年8月297目目前前在在工工业业发发达达的的国国家家中中,油油液液分分析析技技术术正正在在或或已已经经成成为为机机械械设设备备状状态态监监测测及及故故障障诊诊
6、断的不可缺少的方法之一,占有重要的地位。断的不可缺少的方法之一,占有重要的地位。感谢你的观看2019年8月298(1)分析内容:分析内容:主主要要包包括括磨磨粒粒分分析析、油油品品理理化化分分析析、颗颗粒粒计数分析等方面内容。计数分析等方面内容。其其中中磨磨粒粒分分析析指指油油样样中中所所含含磨磨粒粒的的数数量量、大小、形态、成分及其变化。大小、形态、成分及其变化。二、油液分析技术的机理和分析内容二、油液分析技术的机理和分析内容感谢你的观看2019年8月299理理化化、颗颗粒粒计计数数分分析析则则主主要要是是监监测测油油品品的的衰衰变变程程度度:氧氧化化程程度度、聚聚合合程程度度、被被污污染染
7、程程度度、被被燃燃油油和和水水稀稀释释程程度度以以及及添添加加剂剂成成分分的的损耗程度等。损耗程度等。感谢你的观看2019年8月2910(2)分析功能:分析功能:a监监测测设设备备、诊诊断断故故障障、失失效效分分析析、预预测测预防;预防;b推推行行状状态态监监测测,实实行行视视情情维维修修,降降低低维维修费用,合理地利用设备的效益;修费用,合理地利用设备的效益;c保保证证油油品品的的质质量量,判判断断油油品品的的被被污污染染和和变质程度;变质程度;d延长润滑油的使用期限;延长润滑油的使用期限;e制定合理的设备磨合规范。制定合理的设备磨合规范。感谢你的观看2019年8月2911油液分析技术的机理
8、和分析内容汇总表油液分析技术的机理和分析内容汇总表感谢你的观看2019年8月2912三、如何采集具有代表性的油样三、如何采集具有代表性的油样由由于于油油液液中中的的各各种种组组分分、磨磨损损颗颗粒粒及及污污染染杂杂质质在在整整个个系系统统的的油油液液中中的的分分布布是是不不均均匀匀的的,它它们们以以不不连连续续的的分分散散相相存存在在,特特别别是是润润滑滑油油中中的的磨磨损损颗颗粒粒,它它的的浓浓度度和和尺尺寸寸分分布布是是随随机机器器的的运运行行工工况况及及其其它它多多方方面面的的影影响响而而变变化化的的,这就给取出具有代表性的油样带来了困难。这就给取出具有代表性的油样带来了困难。感谢你的观
9、看2019年8月2913影响油样正确采集的几种因素:影响油样正确采集的几种因素:(1)油液过滤器的滤清作用;油液过滤器的滤清作用;(2)颗粒在油液中的沉降作用;颗粒在油液中的沉降作用;(3)颗粒在固体表面的粘附效应;颗粒在固体表面的粘附效应;(4)颗颗粒粒反反复复通通过过机机器器运运动动表表面面时时进进一一步步破破碎细化;碎细化;(5)颗粒的氧化效应;颗粒的氧化效应;(6)颗粒的化学腐蚀;颗粒的化学腐蚀;(7)油液的耗损。油液的耗损。感谢你的观看2019年8月2914取样位置的选择:取样位置的选择:由由于于油油液液中中的的磨磨粒粒平平衡衡浓浓度度及及达达到到平平衡衡浓浓度度所所需需的的时时间间
10、与与机机器器的的工工作作状状态态有有关关,而而且且整整个个润润滑滑系系统统中中各各部部分分的的磨磨粒粒浓浓度度是是不不同同的的,因因此此从从处处于于运运转转状状态态的的机机器器中中取取出出油油样样时时,应应在在某某些些特特定定工工况况下下于于润润滑滑系系统统的的某某一一固固定定位位置置上上进行,且取样位置应选择在过滤器前。进行,且取样位置应选择在过滤器前。感谢你的观看2019年8月2915 在在机机器器的的润润滑滑系系统统中中,最最常常用用的的两两个个取取样样点是润滑油点是润滑油油箱油箱和和回油管回油管处。处。油油箱箱内内油油流流动动缓缓慢慢,由由于于磨磨粒粒沉沉降降等等效效应应的的影影响响,
11、给给取取出出具具有有代代表表性性磨磨粒粒的的油油样样增增加加了了难难度度,因因此此在在回回油油管管取取样样比比在在油油箱箱中中取取样样有有较较大的优越性大的优越性。感谢你的观看2019年8月2916 四、油液分析技术的分类介绍四、油液分析技术的分类介绍1.1.油品理化分析油品理化分析 它它是是通通过过检检测测油油液液本本身身的的性性能能及及其其组组成成,掌掌握握油油液液在在使使用用过过程程中中的的变变化化情情况况。油油液液质质量量的的好好坏坏,将将直直接接影影响响机机器器的的正正常常状状态态,因因此此检检测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。分分类
12、类:油油液液物物理理化化学学性性能能的的分分析析和和油油液液中中化化学组分的分析。学组分的分析。感谢你的观看2019年8月2917 在在设设备备的的状状态态监监测测中中,主主要要对对润润滑滑油油或或液液压压油油的的以以下下指指标标进进行行常常规规分分析析内内容容如如下下:运运动粘度、酸值、水分、铜片腐蚀、机械杂质。动粘度、酸值、水分、铜片腐蚀、机械杂质。宝宝钢钢股股份份对对在在用用机机械械油油建建立立了了有有关关企企业业标标准准,并并规规定定容容量量大大于于500L500L的的油油箱箱进进行行更更换换新新油时,必须有检测报告,避免无序换油。油时,必须有检测报告,避免无序换油。感谢你的观看201
13、9年8月2918 运运动动粘粘度度是是反反应应液液体体粘粘度度大大小小的的一一个个表表示示方方法法,是是用用毛毛细细管管粘粘度度计计来来进进行行测测定定的的。它它是流体润滑材料最重要的性能。是流体润滑材料最重要的性能。粘粘度度大大的的润润滑滑油油能能够够承承受受大大的的压压力力负负荷荷,不不易易从从摩摩擦擦面面挤挤出出来来,并并保保持持一一定定厚厚度度的的油油膜膜;但但粘粘度度过过大大则则不不能能流流到到配配合合间间隙隙很很小小的的两摩擦面间,因而不能起到润滑作用。两摩擦面间,因而不能起到润滑作用。对对液液压压油油而而言言,粘粘度度的的大大小小直直接接影影响响设设备备工工作作的的性性能能,如如
14、液液压压动动作作的的灵灵敏敏性性,液液压压力力的传递以及供给等。的传递以及供给等。感谢你的观看2019年8月2919 酸酸值值是是中中和和1 1克克油油中中酸酸性性成成分分所所需需碱碱的的毫毫克数,以克数,以mgKOHmgKOH/g/g表示。表示。一一方方面面,酸酸值值是是控控制制和和反反映映油油品品精精制制程程度度的的重重要要指指标标之之一一,油油品品精精制制深深度度愈愈深深,其其酸酸值愈小。值愈小。另另一一方方面面,油油在在储储存存或或使使用用中中由由于于一一定定温温度度下下,与与空空气气中中的的氧氧发发生生化化学学反反应应,生生成成一一定定量量的的有有机机酸酸。此此时时,油油品品的的酸酸
15、值值越越大大,说说明明油油品品衰衰变变越越严严重重,也也是是判判定定油油的的废废旧旧程程度度的重要指标。的重要指标。感谢你的观看2019年8月2920 水分水分是指油品中含水量的百分比。是指油品中含水量的百分比。水水分分的的存存在在会会使使金金属属产产生生锈锈蚀蚀,降降低低油油品品润润滑滑性性,使使油油品品更更易易蒸蒸发发和和起起泡泡,还还会会加加速速油油品品水水解解和和氧氧化化,产产生生沉沉淀淀物物和和腐腐蚀蚀性性物物质质等等,所所以以合合格格油油品品中中应应无无水水分分或或只只有有水水的的痕痕迹。迹。油油中中的的水水分分主主要要是是在在储储运运、保保管管和和使使用用过过程中由外界混入的。程
16、中由外界混入的。感谢你的观看2019年8月2921 铜铜片片腐腐蚀蚀性性指指油油液液对对有有色色金金属属(铜铜)的的腐腐蚀蚀程程度度。把把经经过过磨磨光光的的干干净净铜铜片片浸浸入入试试油油中中,再再把把存存试试油油的的试试管管放放入入规规定定的的油油浴浴中中,以以规规定定的的时时间间把把铜铜片片取取出出,洗洗净净后后,与与腐腐蚀蚀标标准准色板进行比较,以评定其等级。色板进行比较,以评定其等级。腐腐蚀蚀原原因因有有油油品品的的精精制制程程度度,如如少少量量活活性性的的含含硫硫化化合合物物和和水水溶溶性性低低分分子子有有机机酸酸引引起起;此此外外油油品品受受氧氧化化后后也也会会产产生生氧氧化化产
17、产物物,这这些些物质对金属都有腐蚀性。物质对金属都有腐蚀性。感谢你的观看2019年8月2922 机机械械杂杂质质是是指指油油品品中中不不溶溶于于汽汽油油和和苯苯的的沉沉淀淀物物,即即把把一一定定量量的的试试油油溶溶于于热热汽汽油油或或热热苯苯中中,然然后后过过滤滤,沉沉淀淀物物则则留留在在滤滤纸纸上上,用用热热的的汽汽油油或或苯苯把把沉沉淀淀物物洗洗净净、干干燥燥、称称重重,最最后算出该油品中所含机械杂质的重量百分比。后算出该油品中所含机械杂质的重量百分比。感谢你的观看2019年8月2923感谢你的观看2019年8月29242.2.污染度控制污染度控制随随着着液液压压技技术术在在各各个个工工业
18、业部部门门的的广广泛泛应应用用,对对液液压压系系统统的的工工作作可可靠靠性性提提出出了了更更高高的的要要求求。大大量量事事实实表表明明,液液压压设设备备的的工工作作可可靠靠性性与与油油液液的的污污染染状状况况有有密密切切的的关关系系。根根据据国国内内外外统统计计资资料料,液液压压系系统统的的故故障障大大约约有有70是是由由于于油油液液污污染染引引起起的的。因因此此,液液压压系系统统污污染染问问题题已越来越受到国内外工业界的重视。已越来越受到国内外工业界的重视。感谢你的观看2019年8月2925 油液中污染物大致有如下三个来源:油液中污染物大致有如下三个来源:(1)机机器器和和油油液液系系统统安
19、安装装(使使用用前前)带带来来的的(如如焊焊渣渣、切切屑屑、铁铁锈锈、砂砂子子、纤纤维维、磨磨料料等);等);(2)油油液液运运转转时时从从外外界界混混入入的的(如如尘尘埃埃、水等);水等);(3)机机器器运运转转时时,系系统统内内部部产产生生的的(如如金金属属磨磨粒粒、锈锈、油油变变质质后后的的生生成成物物、密密封封材材料料磨磨粒和剥离片、水等)。粒和剥离片、水等)。感谢你的观看2019年8月2926 污污染染物物通通常常以以金金属属磨磨粒粒为为主主,金金属属磨磨粒粒和和零零件件表表面面突突起起部部分分相相互互作作用用,而而从从零零件件表表面面拉拉出出凹凹槽槽,形形成成碎碎片片。这这些些污污
20、染染颗颗粒粒,混混入入系系统统中中后后会会加加速速零零件件的的磨磨损损、研研损损,甚甚至至破破坏坏。在在液液压压系系统统中中,因因污污染染造造成成的的故故障障约约90是是由由这这种磨损所致。种磨损所致。感谢你的观看2019年8月2927油油液液污污染染度度有有两两种种表表示示法法。其其中中一一种种是是按按照照每每100100毫毫升升油油中中含含有有不不同同大大小小颗颗粒粒的的数数量量来来分分级级,另另一一种种是是按按100100毫毫升升油油中中含含有有颗颗粒粒重重量量(毫毫克克)分分级级。宝宝钢钢采采用用的的是是前前一一种种表表示示法法,用用NASNAS等等级级(1-121-12级级)来来衡衡
21、量量液液压压油油或或润润滑滑油油被被污染程度。污染程度。感谢你的观看2019年8月29283.3.光谱和铁谱分析技术光谱和铁谱分析技术光谱和铁谱分析是对机械设备进行油液磨光谱和铁谱分析是对机械设备进行油液磨损诊断的主要手段。损诊断的主要手段。1).光谱分析:光谱分析:用于分析在用润滑油中的金属磨粒和污染用于分析在用润滑油中的金属磨粒和污染物微粒的元素组成和含量,以评价取样设备物微粒的元素组成和含量,以评价取样设备和零件的磨损程度,并预报其剩余寿命。和零件的磨损程度,并预报其剩余寿命。感谢你的观看2019年8月2929实践证明:油料光谱分析是一种行之有效实践证明:油料光谱分析是一种行之有效且成熟
22、的油液监测技术,尤其是现代专用光且成熟的油液监测技术,尤其是现代专用光谱仪具有自动化程度高、分析速度快、定量谱仪具有自动化程度高、分析速度快、定量精确而又可进行多元素分析的特点,使这一精确而又可进行多元素分析的特点,使这一监测方法应用更为广泛。监测方法应用更为广泛。感谢你的观看2019年8月2930 最常见的磨损金属元素测定技术包括原最常见的磨损金属元素测定技术包括原子吸收光谱分析、原子发射光谱分析和子吸收光谱分析、原子发射光谱分析和X射射线荧光光谱分析;其中,原子发射光谱分析线荧光光谱分析;其中,原子发射光谱分析用得最多。用得最多。光光谱谱仪仪可可以以测测定定润润滑滑油油中中的的磨磨粒粒、添
23、添加加剂剂和和污污染染物物的的成成分分和和数数量量(浓浓度度)。通通过过对对照照机机器器零零件件的的成成分分可可以以准准确确地地诊诊断断故故障障并并预预报其发展趋势。报其发展趋势。光光谱谱分分析析的的不不足足之之处处是是只只能能准准确确测测定定尺尺寸为寸为10微米以下的微粒。微米以下的微粒。感谢你的观看2019年8月2931以下是以下是SpectroSpectro M M发射光谱仪外观发射光谱仪外观感谢你的观看2019年8月29322 2).磨粒分析(铁谱分析)磨粒分析(铁谱分析)润滑油液监测的核心是磨粒分析,分析内容:润滑油液监测的核心是磨粒分析,分析内容:1)磨粒数量磨粒数量:用于判断机器
24、处于何种磨损阶段;:用于判断机器处于何种磨损阶段;2)磨粒尺寸磨粒尺寸:根据磨粒尺寸分布,判断机器的:根据磨粒尺寸分布,判断机器的磨损程度;磨损程度;3)磨粒成分磨粒成分:用于确定磨损零部件和元素的来:用于确定磨损零部件和元素的来源;源;4)磨粒形态磨粒形态:用于分析磨损机理和磨损类型。:用于分析磨损机理和磨损类型。感谢你的观看2019年8月2933铁谱技术的基本原理铁谱技术的基本原理 利用高梯度强磁场的作用,将从设备润滑系利用高梯度强磁场的作用,将从设备润滑系统内采集的油样中分离出磨损颗粒,并借助不统内采集的油样中分离出磨损颗粒,并借助不同仪器检验分析这些磨损颗粒的形貌、大小、同仪器检验分析
25、这些磨损颗粒的形貌、大小、数量、成分,从而对机械设备的运转工况、关数量、成分,从而对机械设备的运转工况、关键部件的磨损状态进行分析判断。键部件的磨损状态进行分析判断。感谢你的观看2019年8月2934 根据分离磨粒、检测磨粒的不同方法,研根据分离磨粒、检测磨粒的不同方法,研制了不同的铁谱仪。制了不同的铁谱仪。主要有分析式铁谱仪、直读式铁谱仪、旋主要有分析式铁谱仪、直读式铁谱仪、旋转式铁谱仪、转式铁谱仪、磨粒定量仪以及磁塞等磨粒定量仪以及磁塞等,它们均,它们均为离线测量分析。为离线测量分析。另外还有能在设备的润滑系统中分析测量另外还有能在设备的润滑系统中分析测量磨粒的铁谱仪称之为在线式铁谱仪。磨
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