油液现场检测技术--提高设备可靠性

油液现场检测技术有效提高设备的可靠性2关于美国斯派超公司成立于1981年5月总部位于美国马萨诸塞州波士顿市全球机械设备油液分析及润滑油状态监测全套方案的领导者历年来，为行业标准的建立贡献力量，包含磨粒图谱以及目前广泛使用的许多关键技术覆盖全球100多个国家的销售网络获得ISO9001:2008质量管理体系认证斯派超公司生产的第一台油料光谱仪SpectroilJR3通过油液检测可以实现...磨粒污染物润滑状态更换滤芯？滤油、换油？更换零部件？4典型的油液检测流程商业实验室及厂内油液检测中心故障诊断及溯源现场初检终端用户的预知性维护5现场油液检测所带来的效益工业润滑油的分析检测内容包括：颗粒计数（洁净度等级代码，ISO,NAS）磨粒尺寸、形貌分析磨粒分析油液理化指标—总酸值、水分等延长检修周期（污染控制）更加主动（及早发现故障隐患）更加精确6轴承系统故障统计分析CommonCausesofBearingFailure数据来源:ConocoPhillips润滑油手册0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%OtherCorrosionLackofLubricationOverloadMisAssemblyMis-AlignmentDirtPercentage4%5%8%10%12%14%47%7设备失效分析麻省理工大学的研究结果数据来源:ASLE19818磨损形式分类高速轻载重载低速极低速超载流体动力润滑：流体力学层流理论油膜厚度远大于（几倍）工件表面粗糙度的几倍混合润滑：层流油膜被破坏油膜厚度与工件表面粗糙度相当边界润滑：边界油膜润滑（油膜）失效9接触磨损机械零部件工作过程中产生的表面应力与其承受的载荷或相对运动速度有关，应力集中或应力破坏产生接触磨损许多接触磨损磨粒表面有明显的条纹（接触产生）当磨粒尺寸大于15um时，出现严重接触磨损接触磨损造成的零件失效缺油造成的严重接触磨损严重接触磨损10三体磨损磨粒“软”表面“硬”表面硬质磨粒污染切削磨损三体磨损理论：磨粒对机械零部件表面造成的二次“伤害”11疲劳磨损机械零部件表面产生的微观裂纹在剪切角上延伸致表面以下（最终造成断裂）机械零部件表面的剪切应力破坏产生的磨损颗粒12磨粒分类磨粒类型产生原因磨粒形貌特征工件表面特征溯源分析一般接触磨损（正常）一般接触磨损（表面脱落）平板状；主尺寸0.5到5µm；厚度0.15到1µm；MD/T=10/1；平整、光亮平滑、光亮正常工作磨损，长时间工作行成严重接触磨损(粘连的磨粒)油膜失效,重载,类似粗糙的焊接颗粒,边界润滑、混合润滑短粗状；主尺寸15到100µm；厚度0.15到1µm；MD/T=10/1;表面有明显的划伤条纹、轮廓分明、边缘呈锯齿状明显划痕、胶合、麻点过载、添加剂失效（损耗严重）、错误用油接触磨损磨粒氧化产生的红色磨损颗粒(Fe2O3)水污染造成的表面腐蚀破裂平板状；主尺寸：5到50µm；颜色呈橘黄色或棕色麻点、页状剥落水污染接触磨损磨粒氧化产生的黑色磨损颗粒(Fe3O4)接触磨损磨粒高温下氧化乱石状/矮胖；主尺寸5to50µm；MD/T=10/1；黑色卵石状颗粒麻点、划痕、回火蓝乏（缺）油黑色铁质接触磨损磨粒部分氧化的铁质磨粒尺寸不一（与磨损模式相关）；表面呈黑色或灰色麻点、划痕、回火蓝磨粒磨损(切削)高硬度磨粒污染(三体磨损)长条状；宽：2到5µm；长：25到100µm划痕、沟槽油液中有灰尘或沙粒污染、过滤不良表面接触(二体磨损)长条状；宽：0.25到5µm；长：5到25µm划痕、沟槽油液中有灰尘或沙粒污染、对准（装配）超差13磨粒尺寸与磨损程度磨粒尺寸（um）磨粒浓度0.11101001,000严重磨损失效磨损升级严重磨损开始磨损开始一般而言，大尺寸磨粒的出现表征出严重磨损的开始或升级某些失效形式仅仅产生大尺寸颗粒14油液现场检测的典型应用避免混油污染污染控制现场初检及趋势分析现场油液检测实验室：失效分析及失效溯源油液现场检测第三方检测实验室定期送检定期送检发现异常后送检15建立油液存储、分类及审核体系Rando32Rando68Meropa320Vanguard680Silogram85Tribol290Tribol22Ucon300TexacoRandoHD32TexacoRandoHD68TexacoMeropa150TexacoMeropa320TexacoVanguard680Silogram85/140SAPTribol290HighHeatOilTribolChainOil22UconVacuumOilLB-300-XY26TexacoWay100OilMeropaMeropa220220TexacoMeropa220LubeCon663LubeCon663Way100LindenOilCodesLindenOilCodesLindenOilCodesLindenOilCodesATF-210ATF-210OMALAOMALA100100MEROPAMEROPA150150ShellOmala100MobilType“F”TransmissionFluid建立前建立后方案介电常数及粘度Tex123o标签16污染控制污染源规避新油入库油桶无破损二次污染过滤在线过滤系统离线过滤排出油箱底部清除换油污染度检测设置洁净度控制标准17状态检测=趋势分析定期监测设备油液是提高设备可靠性的有效手段对检测结果进行趋势分析：结果Vs时间基于趋势分析结果制定维护计划（措施）：报警：发现严重故障(隐患),尽快应对预警:：异常出现,对异常进行验证和应对正常：无需采取措施设备运行时间或公里数正常范围建议应对必须应对报警限监测结果明显上升趋势18油液监测项目的选择往复式设备内燃机的油液污染及磨损形式最为复杂;需采用尽可能多的检测手段光谱分析一般仅能分析非常小尺寸（10um）的磨粒，单纯的元素光谱分析无法全面反映设备状态旋转式设备（更加关注固体磨粒：数量、特征）颗粒计数：洁净度等级磨粒分析(铁谱,扫描电镜,等.)：磨粒识别及形貌分析19各种典型设备的油液监测项目及其频率R=日常巡检E=异常分析*=RFS系统定性定量分析大尺寸磨粒（必要）X=无检测意义20斯派超公司的油液监测技术磨粒污染物润滑状态铁质系数LNF形貌分类滤膜分析（WDA）铁谱磨粒颗粒计数滤膜分析（WDA）铁谱固体污染粘度抗磨添加剂损耗抗氧化性氧化度总酸值油液理化状态水分污染工业传动设备油液检测油液检测“铁三角”21多种解决方案便携式套件Q5200综合分析系统Q5800便携式综合分析系统工业摩擦实验室功能成本22FluidScan-Q1000便携式油液状态检测仪各项油液理化指标及污染度指标的检测与实验室用红外（IR）、卡尔费休水分滴定仪、总酸（TAN）/总碱（TBN）滴定仪的检测结果高度一致无需样品制备、无需清洁溶剂所需油样极少（约20ul）1分钟完成检测高重复精度、高灵敏度（3%）内置固定资产数据库、按键操作提供使用培训视频材料磨粒固体污染油液理化状态液体污染抗磨添加剂损耗氧化度硝化度硫化度残炭酸/碱值水分防冻液（乙二醇）23便携式油液分析套件功能强大油液状态衰变液体污染40摄氏度下的运动粘度操作简便无需溶剂所需油样极少（共约80ul）提供操作培训视频多语言支持专门针对现场检测设计内置锂电池供电提供专用收纳箱轻便、体积小磨粒固体污染油液理化状态液体污染抗磨添加剂损耗氧化度硝化度硫化度残炭酸/碱值粘度水分防冻液（乙二醇）24Q100油料光谱仪同时测量22种元素(最多32种)油样消耗量低(3毫升)无需油样制备无需溶剂可同时检测磨粒、污染及添加剂检测时间约1分钟磨粒污染物添加剂铝-Al硼-B钡-Ba镉-Cd钙-Ca硼-B铬-Cr钾-K钙-Ca铜-Cu硅-Si铬-Cr铁-Fe钠-Na镁-Mg铅-Pb钼-Mo镁-Mg磷-P锰-Mn硅-Si钼-Mo锌-Zn镍-Ni银-Ag锡-Sn钛-Ti钒-V锌-Zn磨粒固体污染油液理化状态液体污染RDE元素分析RDE元素分析RDE元素分析RDE元素分析25LNF-Q200多功能磨粒分析仪油液检测领域唯一直接成像技术颗粒计数器及磨粒形貌分析仪精确（无耦合现象）、快速（每个油样的测试速度为2-4分钟）、重复性好、所需油样少（3-5ml）、无需样品制备自动完成20um以上磨粒的形貌分析，并自动分类：切削磨损、接触磨损、疲劳磨损、水分及气泡磨粒固体污染油液理化状态液体污染磨粒分类粘度、残炭颗粒计数游离水26Q5200油液综合分析系统磨粒固体污染油液理化状态液体污染铁质系数滤膜分析颗粒计数滤膜分析介电常数动力粘度介电常数厂内油液初检综合评定油液中的磨粒、固体颗粒污染、油液状态及液体污染与艾默生AMS自产管理系统完美集成27斯派超公司油液现场检测解决方案油液管理，避免混油污染污染控制，油液洁净度管理现场初检及趋势分析故障诊断及故障溯源工业制造厂矿山发电厂大规模检测中心检测设备成本从十几万到几百万28油液现场检测最优解决方案每月油样量检测内容典型市场优化配置方案所有客户润滑状态及污染监控所有FluidScan+Q300050-200现场初检工业制造Q5200+FluidScan(可选)50-200现场初检运输Q100+Q200+FluidScan200-500小规模实验室矿山、发电厂Q100(可选)+Q200+FluidScan+Q3000或者Q5200+FluidScan500以上大规模实验室矿山，军队Q100+Q200+FluidScan+Q300+SpectroTrack29建立多级油液检测体系中央实验室小型现场一级：避免混油污染中小型客户二级：污染控制中大型现场三级：现场初检及趋势分析大型客户四级：现场检测中心（失效分析）