潤(rùn)滑是利用潤(rùn)滑介質(zhì)控制兩摩擦表面之間的摩擦和減少磨損的技術(shù)。合理應(yīng)用潤(rùn)滑技術(shù)可有效提高設(shè)備的性能和壽命。為了實(shí)現(xiàn)有效、可靠的潤(rùn)滑,首先需要在有關(guān)摩擦學(xué)系統(tǒng)的研制、設(shè)計(jì)階段合理選擇潤(rùn)滑方式、摩擦副材料、潤(rùn)滑介質(zhì)和有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)等。但由于人們對(duì)摩擦學(xué)系統(tǒng)中復(fù)雜的物理和化學(xué)過程的認(rèn)識(shí)與客觀實(shí)際之間的差距,以及在實(shí)際運(yùn)行過程中的不確定性和多種因素的影響,再完善的設(shè)計(jì)一般也難以保證設(shè)備一直處于良好的潤(rùn)滑和磨損狀態(tài),故在設(shè)備運(yùn)行過程中對(duì)潤(rùn)滑和磨損狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是十分必要的。對(duì)于在工程實(shí)踐中廣泛采用的以各種油液作為潤(rùn)滑和工作介質(zhì)的設(shè)備來說,除了可對(duì)油溫、油壓等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控外,通過分析油液中所包含的有關(guān)摩擦學(xué)系統(tǒng)潤(rùn)滑和磨損方面的信息來進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同的行之有效的手段。
現(xiàn)代油液監(jiān)測(cè)始于二十世紀(jì)四十年代早期的美國(guó)鐵路公司。從五十年代中期到六十年代,美國(guó)三軍相繼引入油液監(jiān)測(cè)作為各種軍事裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的手段。從六十年代開始,油液監(jiān)測(cè)在北美等發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)中的應(yīng)用也逐漸普及,并在七十代末被引入我國(guó)。
隨著油液監(jiān)測(cè)應(yīng)用的普及以及其效益的日益顯現(xiàn),設(shè)備維修體制也發(fā)生了深刻的變化,逐步從失效后修理和預(yù)防性維修向視情維修和以可靠性為中心的維修體制轉(zhuǎn)化。油液監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為現(xiàn)代科學(xué)維修保障制度的重要技術(shù)基礎(chǔ),而維修體制的變革也進(jìn)一步促進(jìn)了油液監(jiān)測(cè)領(lǐng)域多方面的發(fā)展。
1、油液監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介
油液監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)新興的摩擦學(xué)應(yīng)用技術(shù),其核心內(nèi)容是通過分析油液中所含的各種信息來對(duì)特定摩擦學(xué)系統(tǒng)的潤(rùn)滑和磨損狀態(tài)進(jìn)行合理的評(píng)估。
油液監(jiān)測(cè)的主要測(cè)試手段包括:元素光譜分析、紅外光譜分析、鐵譜分析、污染度測(cè)試和理化分析等。其中理化分析和紅外光譜分析對(duì)于油品鑒別、油品衰變的檢測(cè)和控制以及正確選油和合理換油十分重要;鐵譜分析主要用于磨損類別和磨損程度的分析和控制;污染度測(cè)試主要用于液壓系統(tǒng)等設(shè)備的顆粒污染檢測(cè)和控制;而元素光譜分析用于檢測(cè)油中的磨損元素、添加劑和污染元素,對(duì)油品鑒別、污染控制和磨損分析都很有價(jià)值。根據(jù)不同設(shè)備和油樣的具體情況,合理選擇檢測(cè)項(xiàng)目是油液監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
通過油液監(jiān)測(cè)服務(wù),可在不影響設(shè)備正常服役的條件下,評(píng)價(jià)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),有利于早期發(fā)現(xiàn)故障苗頭,早期預(yù)報(bào)并采取有效預(yù)防措施,從而最大限度地減少故障停機(jī)損失,提高設(shè)備利用率,降低設(shè)備運(yùn)行和維修的總成本,保證人員及生產(chǎn)安全。另外,對(duì)于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)異常的設(shè)備,也可通過油樣的合理檢測(cè)和分析確定問題的性質(zhì)和原因,為用戶正確決策提供科學(xué)依據(jù)。
2、案例簡(jiǎn)介
案例1:液壓系統(tǒng)油品污染
上海洋山深水港碼頭施工中的一艘打樁船,由于工期緊張,采取連續(xù)作業(yè),最怕停機(jī)。其液壓系統(tǒng)為設(shè)備的關(guān)鍵部位。2001年的一天夜里,操作工發(fā)現(xiàn)液壓油位偏低,補(bǔ)充少量新油,結(jié)果卻造成第二天意外停機(jī)。緊急采樣送檢,查找原因。
經(jīng)采用光譜、紅外、鐵譜和有關(guān)理化分析后確定,該事故系因新油不合格(含工業(yè)廢油)造成油品嚴(yán)重污染所致。結(jié)果最終導(dǎo)致一整套德國(guó)原裝力士樂液壓系統(tǒng)更換,損失100多萬,屬于重大事故。
此后,該用戶定期采集油樣送檢,再?zèng)]有發(fā)生類似事故。
案例2:船用主機(jī)磨損狀態(tài)診斷
2003年,上海一家航運(yùn)公司的貨船,從上海起航前往日本,中途因發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)濾器沉積物中含大量金屬雜質(zhì),在吳淞口拋錨停航。經(jīng)與我方聯(lián)系后取樣送檢,希望確定該船能否繼續(xù)航行。經(jīng)過對(duì)比分析在用油、新油和濾器沉積物,確定在用油品和發(fā)動(dòng)機(jī)磨損狀態(tài)均正常,建議可以正常航行。
該用戶根據(jù)我們的檢測(cè)結(jié)果和建議順利完成了貨運(yùn)任務(wù),避免了錯(cuò)誤決策可能造成的多重?fù)p失----不能按期交貨的賠償,另換貨船裝運(yùn)的成本,送修理廠的修理費(fèi)和停用損失,合計(jì)約需數(shù)百萬元。
3 、小結(jié)與討論
除上述案例所涉及的船運(yùn)、電力和加工制造等行業(yè)外,數(shù)年來,我們還與冶金、石化、地鐵施工和運(yùn)營(yíng)、汽車、工程機(jī)械等眾多行業(yè)的許多用戶建立了長(zhǎng)期油液監(jiān)測(cè)合作關(guān)系,并承接了范圍更加廣闊的各種來樣的檢測(cè)和分析,其中可圈可點(diǎn)的案例實(shí)在難以盡述。僅從以上有限的這些案例中也不難看出,油液監(jiān)測(cè)服務(wù)為用戶和社會(huì)所創(chuàng)造的價(jià)值是多方面的。
油液監(jiān)測(cè)的作用和效益試析如下:
有效的油液監(jiān)測(cè)計(jì)劃可通過延長(zhǎng)設(shè)備的有效使用壽命和杜絕或減少災(zāi)難性故障等多種途徑降低總體運(yùn)行和維修成本;
通過開展油液監(jiān)測(cè)服務(wù)可減少因計(jì)劃外維修而造成的產(chǎn)出下降及違約損失;
通過油液監(jiān)測(cè)有利于建立科學(xué)合理的維修制度,杜絕或減少不必要的過度維修,減少因此產(chǎn)生的性能下降和經(jīng)濟(jì)損失;
有效的油液監(jiān)測(cè)可全面提高設(shè)備在服役過程中的安全性、可靠性和可用性。這方面的價(jià)值有時(shí)難以用金錢來衡量,但在許多情況下其意義遠(yuǎn)比經(jīng)濟(jì)效益更為重大;
油液監(jiān)測(cè)可為有關(guān)摩擦學(xué)系統(tǒng)的失效分析提供用其他手段難以獲得的重要信息;
由于油液監(jiān)測(cè)可在設(shè)備正常運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑和磨損狀態(tài)的跟蹤監(jiān)控,故通過在研制階段乃至服役階段的油液監(jiān)測(cè),可為有關(guān)設(shè)備摩擦學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供寶貴的實(shí)驗(yàn)依據(jù),從而有利于最終從根本上提高設(shè)備的可靠性;
通過油液監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)合理選油和科學(xué)換油,在減少油耗的前提下實(shí)現(xiàn)良好的潤(rùn)滑;
綜合各方面的因素可見,油液監(jiān)測(cè)服務(wù)可通過多種技術(shù)途徑對(duì)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能(資)源產(chǎn)生積極的影響。
4 、結(jié)束語
由于商業(yè)化油液監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)高度專業(yè)化的軟硬件配置和廣泛的服務(wù)領(lǐng)域,從其誕生一開始就在技術(shù)、理念、服務(wù)和經(jīng)驗(yàn)積累等方面具備了天然的優(yōu)勢(shì)。
目前在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中的商業(yè)化油液監(jiān)測(cè)服務(wù)已相當(dāng)普及,而我國(guó)才剛剛起步。這種狀況一方面與我國(guó)長(zhǎng)期以來的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制有關(guān),同時(shí)我國(guó)油液監(jiān)測(cè)活動(dòng)起步較晚,宣傳和推廣力度不夠,有許多企業(yè)不僅不了解油液監(jiān)測(cè),甚至在潤(rùn)滑和油品方面的知識(shí)也相當(dāng)貧乏。認(rèn)識(shí)和觀念上的落后大大制約了有關(guān)技術(shù)的推廣,在商業(yè)化油液監(jiān)測(cè)服務(wù)的實(shí)踐中我們對(duì)此感受頗深。事實(shí)上也正因?yàn)槿绱?,在我們的油液監(jiān)測(cè)商業(yè)化服務(wù)過程中,還要同時(shí)進(jìn)行有關(guān)潤(rùn)滑、油品方面知識(shí)的宣傳和普及工作。此外還必須清醒地認(rèn)識(shí)到,我國(guó)在油液監(jiān)測(cè)方面的整體技術(shù)儲(chǔ)備也相對(duì)不足,缺乏一批訓(xùn)練有素的專業(yè)隊(duì)伍,而既有較高理論水平又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)分析診斷人員尤其匱乏。
油液監(jiān)測(cè)涉及到的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域十分廣泛,故對(duì)有關(guān)監(jiān)測(cè)人員在知識(shí)、技能層面的要求也是多方面的;同時(shí)油液監(jiān)測(cè)又是一項(xiàng)實(shí)踐性非常強(qiáng)的摩擦學(xué)應(yīng)用技術(shù),通過大量實(shí)踐以積累“臨床”經(jīng)驗(yàn)是提高狀態(tài)監(jiān)測(cè)水平的首要途徑。
如今我國(guó)已經(jīng)加入世界貿(mào)易組織,隨著國(guó)際經(jīng)貿(mào)往來的不斷增加,隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐步完善,對(duì)于能與國(guó)際接軌的油液監(jiān)測(cè)服務(wù)的需求與日益增加,這必將促進(jìn)和推動(dòng)我國(guó)商業(yè)化油液監(jiān)測(cè)服務(wù)的大力發(fā)展,而商業(yè)化油液監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和壯大則是這一發(fā)展過程的必由之路。