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技術(shù)文章

與污染相關(guān)的潤滑失效

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一、水污染

  潤滑油中的水分一般呈游離水、乳化水和溶解水三種狀態(tài)。油中水分污染的來源通常有兩種情況:潮濕的空氣和冷卻水或泠凝水。一般而言,空氣中的水分含量較少,因此進(jìn)入潤滑系統(tǒng)中會導(dǎo)致潤滑油水分增高,但是含量不會太大;而冷卻水或泠凝水進(jìn)入潤滑系統(tǒng)中,則會使油中水含量急劇增加。

  油中過多的水分將嚴(yán)重影響設(shè)備的潤滑效果,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

  (1)水分會促使油品乳化,降低油品粘度和油膜強(qiáng)度,使?jié)櫥Ч儾睿?/span>

  (2)水分會促使油品氧化變質(zhì),增加油泥,惡化油質(zhì),加速有機(jī)酸對金屬的腐蝕;

  (3)水分會使油中添加劑發(fā)生水解反應(yīng)失效,產(chǎn)生沉淀堵塞油路,不能正常循環(huán)供油;

  (4)低溫時,水分會使?jié)櫥土鲃有宰儾睿匦阅茏儔?;高溫時,水分會發(fā)生汽化,破壞油品,產(chǎn)生氣阻,影響潤滑油的循環(huán)。

  因此,一旦潤滑油被水污染,不僅油品顏色會發(fā)生變化,且本身性能也會發(fā)生改變,因此需要及時采取相應(yīng)措施進(jìn)行脫水處理。

二、磨損顆粒污染

  設(shè)備在運(yùn)行過程中,表面相互接觸的零部件不可避免會發(fā)生磨損,產(chǎn)生磨粒。設(shè)備產(chǎn)生異常磨損,短期內(nèi)磨損急劇增加,產(chǎn)生大量磨損顆粒。當(dāng)磨損顆粒濃度過高時,也會對潤滑油造成污染。金屬顆粒會造成設(shè)備零部件的磨料磨損,堵塞閥門及濾器,并且具有催化作用,加速油品氧化變質(zhì)。

三、其他油或脂污染

  有時候污染不僅僅來源于外界固體顆?;蛘咚郑€有可能來源于臨近系統(tǒng)的潤滑劑,如液壓油泄漏到齒輪箱中導(dǎo)致油品粘度急劇下降,而潤滑脂若滲漏到齒輪油中則會導(dǎo)致油品粘度增高。

  例如某鐵建局的一臺盾構(gòu)機(jī)在2016-2017年間監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)油品粘度持續(xù)增高,且油元素Mo、Ca、Na呈增長趨勢,表面該油可能受到外界污染。經(jīng)過對可能的污染源進(jìn)行分析,后發(fā)現(xiàn)污染來源于軸承密封潤滑脂。

  又如某汽車制造廠的壓力機(jī)齒輪箱油在2017~2018年油液監(jiān)測期間,發(fā)現(xiàn)粘度一直呈下降趨勢,而添加劑元素Zn、P呈增長趨勢,因此推測該齒輪箱油可能受到低粘度油品污染,經(jīng)過現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)該壓力機(jī)液壓系統(tǒng)用油滲漏到了齒輪箱中,引起了齒輪油粘度的變化。

四、潤滑油氧化產(chǎn)物污染

  潤滑油在使用過程中都會氧化產(chǎn)生油泥,當(dāng)油品處于正常氧化情況下,油泥的生產(chǎn)速率是比較低的,一般不會造成系統(tǒng)堵塞。但由于高溫、重載或者油品氧化性能差導(dǎo)致油品迅速氧化,生成大量油泥或者漆膜,就會堵塞油路,并且這些氧化產(chǎn)物覆蓋在摩擦表面上,會導(dǎo)致摩擦副溫度升高,并且造成腐蝕磨損。

五、燃油稀釋

  對發(fā)動機(jī)而言,當(dāng)氣缸壁或者活塞環(huán)磨損導(dǎo)致氣缸活塞環(huán)間隙過大,或者機(jī)油粘度過稀導(dǎo)致油膜不夠,或者噴油嘴堵塞等原因都有可能導(dǎo)致燃油稀釋。

  燃油稀釋會導(dǎo)致以下幾個方面問題:

  (1)燃油進(jìn)入機(jī)油,可能對發(fā)動機(jī)零部件造成腐蝕;

  (2)由于機(jī)油被燃油稀釋,粘度下降,可能無法形成足夠的油膜,從而導(dǎo)致摩擦副異常磨損;

  (3)某些需要機(jī)油發(fā)揮液壓油控制作用的部件,比如配氣機(jī)構(gòu)氣門控制系統(tǒng)等,可能因為機(jī)油粘度變化導(dǎo)致控制錯誤或異響;

  (4)在曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)情況下,會加速燃油和機(jī)油消耗,增加排放。

六、粉塵、固體顆粒

  油液中的固體顆粒物主要來源于外界侵入的污染物、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的污染物以及生產(chǎn)裝配過程中的殘留物。常見的外界污染物是粉塵。在潤滑油使用過程中,這些固體顆粒污染物會懸浮在潤滑油中,會造成堵塞,劃傷密封環(huán),設(shè)備造成磨料磨損,會導(dǎo)致油膜厚度不均勻,甚至局部地方易發(fā)生破裂,同時還會吸附添加劑,催化油液的氧化,加速油液的衰變,縮短油液使用壽命,嚴(yán)重影響到設(shè)備的潤滑效果以及設(shè)備的可靠運(yùn)行。

七、其他污染物

  除上述常見污染物之外,油品可能受到來自系統(tǒng)內(nèi)外的其他污染,如清洗劑、冷卻劑、乙二醇等。這些污染物進(jìn)入到潤滑系統(tǒng)中,有的會與油品發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生大量油泥及膠質(zhì),堵塞濾器,導(dǎo)致閥門卡死,設(shè)備工作異常,還會對設(shè)備零部件造成腐蝕磨損。

 如某核電D1#機(jī)組在運(yùn)作時發(fā)現(xiàn)汽門伺服閥有卡死現(xiàn)象,停機(jī)檢修時,在拆下部件的閥桿(閥芯)、擋板、節(jié)流件以及濾網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)異物,截留件上有腐蝕現(xiàn)象。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)伺服閥部件內(nèi)的主要異物為油泥,油泥堵塞了伺服閥內(nèi)部運(yùn)動副的間隙,導(dǎo)致機(jī)械部件卡死。經(jīng)過油液、零件及異物綜合分析發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致油泥增多的原因是該系統(tǒng)在更換新油前采用了某種清洗劑進(jìn)行清洗,系統(tǒng)中殘余的清洗劑、水分與油品發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致油泥(凝膠物)急劇增加,終出現(xiàn)設(shè)備故障。

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