目前,在潤(rùn)滑管理中,越來越多的人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,只有有效地控制液壓油的污染程度,才能保證液壓設(shè)備減少磨損,從而提高設(shè)備的可靠性和可用性。
一、水污染對(duì)液壓油的危害
在各種液壓油的污染物中,除了空氣和各種固體顆粒外,最主要的就是水。水污染會(huì)給液壓系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響。這些影響包括:
一、 潤(rùn)滑油粘度上升或油膜變薄(使得液壓油的流動(dòng)性變差或流動(dòng)性太好,導(dǎo)致油品不適宜該部位的潤(rùn)滑)
二、 增加了液壓油的可被壓縮性(即液壓油可提供的壓力不穩(wěn)定,導(dǎo)致工作的不穩(wěn)定)
三、添加劑被溶解在水里導(dǎo)致?lián)p耗(降低了液壓油的性能)
四、 使油氧化變質(zhì)(減少了油品的使用壽命)
五、 降低油品的潤(rùn)滑性(使得設(shè)備工作不穩(wěn)定)
六、 加速金屬表面疲勞(對(duì)金屬部件的保護(hù)不夠,容易生銹或受到腐蝕,降低了金屬部件的使用壽命)
七、在低溫時(shí)凝結(jié)成冰,降低液壓油的流動(dòng)性,淤塞運(yùn)動(dòng)部件
八、容易使系統(tǒng)內(nèi)滋生細(xì)菌(降低了油品的使用壽命,增加了換油成本)
九、堵塞過濾器,降低精濾效果(直接增加了過濾器成本,還間接的影響著設(shè)備部件的使用壽命)。
水的進(jìn)入,特別是大量的游離水,在液壓系統(tǒng)內(nèi)破壞了潤(rùn)滑油膜的形成,油品潤(rùn)滑性能急劇下降,使運(yùn)動(dòng)表面產(chǎn)生磨損、粘著和金屬疲勞,產(chǎn)生了一些金屬磨粒。另外,液壓油里的水會(huì)在較高的工作溫度下與油產(chǎn)生氧化反應(yīng)。而這些金屬小顆粒,尤其是銅或鐵顆粒的存在,又會(huì)成為水與油品產(chǎn)生氧化分解反應(yīng)的催化劑,使反應(yīng)速度加快。反應(yīng)將生成酸性腐蝕性產(chǎn)物,不溶性污染物等有害物質(zhì),使得零部件受到腐蝕,閥門卡滯或形成油泥等。
水對(duì)液壓的危害,我們可以從一下的幾個(gè)圖表中得到分析。
在有銅或鐵催化的情況下,受到水污染的液壓油壽命會(huì)縮短到只有原來的數(shù)十分之一。
由于含水油液可被壓縮性增加,導(dǎo)致齒輪泵的容積效率下降;而潤(rùn)滑油膜的變薄,使得葉片泵的磨損增加。可以看到,由于水的存在,不論是游離水還是溶解水,都會(huì)使?jié)L動(dòng)軸承的壽命大大縮短。
在研究所做的試驗(yàn)中,選用SAE20(大約為46厘斯)的礦物油,溫度為65.6℃,軸承工作壓力2.03GPa,以2700轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。試驗(yàn)含水量分別為25PPM、100PPM和400PPM的情況。
如果以100PPM含水量時(shí)所作的軸承壽命作為標(biāo)準(zhǔn)1,那么在油中含水量降到25PPM時(shí),油品的壽命可延長(zhǎng)到2.3倍;含水量增加到400PPM時(shí),軸承壽命縮短到0.43倍的壽命。
還可以看到,水污染導(dǎo)致過濾器的堵塞。
二、水污染的來源
液壓油的水污染主要來自:
一、水冷卻器的泄漏,這是最常出現(xiàn)的漏水原因
二、 空氣中的冷凝水,在潮濕的環(huán)境下,加上晝夜的溫差,如果油箱呼吸器沒有干燥或防潮措施,會(huì)導(dǎo)致油箱里有較多的冷凝水。
三、 由于溫度降低,從油里析出來的溶解水。
三、水存在的形式
水在油中存在的形式有3種:
1、溶解水
在我們的印象中,水和油是不能混在一起。但實(shí)際上,潤(rùn)滑油中總是含有少量以分子水平存在的水分,這種水被成為溶解水。溶解水存在數(shù)量的多少,與基礎(chǔ)油的類型,添加劑配方,以及油的溫度有關(guān)。在一定的溫度下,調(diào)配好的油品只能溶解一定數(shù)量的水。油里不能溶解更多的水時(shí),我們稱之為飽和。當(dāng)溫度下降時(shí),油溶解水的能力下降,溶解水會(huì)從油里析出,形成游離水。
在達(dá)到油品的溶解水飽和度之前,油的外觀是清亮透明的。
2、游離水
由于溫度降低,溶解水從油里析出,或是外界有水侵入液壓系統(tǒng),就會(huì)形成一些小水滴懸浮在油里,并隨著水的增多逐漸形成大水滴。通常,液壓油的密度<1,因此水滴會(huì)沉入油箱底部。
3、乳化液
但如果游離水收到油泵的劇烈攪拌或是閥件剪切作用,而形成微小的懸浮在油里,無法沉淀到油箱底部,就會(huì)形成油的乳化。液壓油的顏色也因此變得模糊或是渾濁發(fā)白。乳化液會(huì)使液壓系統(tǒng)受到嚴(yán)重的危害。
四、如何檢驗(yàn)水含量
在線監(jiān)測(cè):通過安裝智火柴公司的油液水分含量傳感器,可以實(shí)時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油、液壓油、齒輪箱油、透平油等各類油品油中溶解水分含量,水活性及油溫,通常水分含量檢測(cè)精度達(dá)到10%以內(nèi)。通過對(duì)重要設(shè)備的油中水分含量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),用戶可以有效了解、掌握液壓設(shè)備等重要設(shè)備的運(yùn)行情況,對(duì)于企業(yè)安全運(yùn)營(yíng)、設(shè)備增效起到關(guān)鍵作用。
五、控制與去除超標(biāo)水量指導(dǎo)方法
可選擇專用真空濾油機(jī)快速脫除油液中的水分、氣體、雜質(zhì)和揮發(fā)物(少量汽油、煤油等),提高油液品質(zhì),恢復(fù)潤(rùn)滑油粘度、閃點(diǎn)及使用性能。保證液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí):油品監(jiān)測(cè)是企業(yè)設(shè)備維護(hù)必不可少的
在故障進(jìn)行早期預(yù)警,類似于人的身體狀況會(huì)通過血液中的病理指標(biāo)反映出來一樣。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析及其趨勢(shì)分析,提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障隱患,優(yōu)化設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,降低設(shè)備重大故障發(fā)生機(jī)率。通過油液監(jiān)測(cè)來實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵用油設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)已成為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的新方向,一般而言,基于油液監(jiān)測(cè)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)能夠更早、更全面的對(duì)設(shè)備故障隱患進(jìn)行定位,降低維修、故障成本機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中,會(huì)發(fā)生齒輪、軸承、控制閥等運(yùn)動(dòng)部件的磨損失效故障,需要分析這些故障的具體因。導(dǎo)致這些故障發(fā)生的原因很多,主要從以下五個(gè)方面來分析:
運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量問題,運(yùn)動(dòng)部件安裝問題,設(shè)備操作使用問題,設(shè)備新油質(zhì)問題,使用中設(shè)備油質(zhì)問題。當(dāng)企業(yè)設(shè)備發(fā)生運(yùn)動(dòng)部件磨損失效時(shí),可以按照上面分析程序有效地分析磨損失效的根本原因。
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