油液分析技術(shù)闡述

1、 工欲善其事，必先利其器 石油裝備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷石油裝備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)，為石油天然氣的勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)技術(shù)，為石油天然氣的勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供必要的設(shè)備安全運(yùn)行保障。提供必要的設(shè)備安全運(yùn)行保障。石油大學(xué)（北京）故障診斷研究中心設(shè)備故障診斷研究油液分析診斷技術(shù)振動(dòng)分析診斷技術(shù)聲發(fā)射診斷技術(shù)油氣管道泄漏檢測(cè) 油液分析診斷軟件開(kāi)發(fā) 磨損圖像分析與自動(dòng)識(shí)別 直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀開(kāi)發(fā) X-射線熒光能譜在線監(jiān)測(cè)儀 便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 振動(dòng)故障診斷專家系統(tǒng) 套管磨損機(jī)理及預(yù)測(cè) 現(xiàn)代設(shè)備管理理論與方法 大功率柴油機(jī)故障診斷 車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷 輸油泵故障診斷 大型壓縮機(jī)故障診斷碩士：1 8 人博士：6 人

2、講師/工程師：5 人副教授/高工：4 人教授：2 人人員結(jié)構(gòu)（平均36歲）大型儀器設(shè)備B&K模態(tài)分析儀聲發(fā)射分析儀油液分析系統(tǒng)綜合診斷試驗(yàn)臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)管道泄漏檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)主要科研成果：q獲獎(jiǎng)項(xiàng)目 （部省級(jí)以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)） 三缸泵工作狀態(tài)分析 柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng) 重大機(jī)電設(shè)備磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng) 油液分析在機(jī)電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用q已完成的相關(guān)科研項(xiàng)目 國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目：2項(xiàng) 部級(jí)基金項(xiàng)目：4項(xiàng) 局級(jí)科研項(xiàng)目：5項(xiàng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)/已推廣應(yīng)用項(xiàng)目 大型柴油機(jī)故障診斷儀及專家系統(tǒng) 輸油泵故障診斷儀及狀態(tài)監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng) 油液分析儀及診斷專家系統(tǒng)壓縮機(jī)和泵機(jī)組故障診斷研究 目 錄油液分析診斷原

3、理與方法油液分析診斷軟件系統(tǒng)大功率柴油發(fā)電機(jī)組故障診斷CNG/LPG發(fā)動(dòng)機(jī)磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)大型齒輪減速器故障診斷大型壓縮機(jī)/泵機(jī)組故障診斷一、油液分析診斷原理與方法油液分析技術(shù)： 通過(guò)對(duì)運(yùn)行設(shè)備在用潤(rùn)滑油的代表性樣品檢測(cè)與分析，獲得有關(guān)油品性能指標(biāo)變化以及油中污染和變質(zhì)產(chǎn)物的宏觀或微觀物態(tài)特征變化信息，進(jìn)而確定設(shè)備潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)并診斷相關(guān)故障的技術(shù)。油液分析方法 1941年，油分析光譜(Baird公司)，鐵路機(jī)車(chē)磨損監(jiān)控(美西方鐵路） 1972年，直讀/分析式鐵譜儀，磨損產(chǎn)物的定量/定性分析 1985年，旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀，高污染油液的鐵譜分析 紅外光譜儀、x-射線熒光能譜儀、在線監(jiān)測(cè)儀 在歐美、日本等

4、國(guó)家的應(yīng)用： 國(guó)際磨損監(jiān)控會(huì)議(1982): 從柴油機(jī)/汽輪機(jī)/壓縮機(jī)到人工關(guān)節(jié)研究 美國(guó)三軍聯(lián)合油液分析計(jì)劃（JOAP）,海灣戰(zhàn)爭(zhēng)(F16發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控) 丹麥海軍：核潛艇；日本：煉化設(shè)備(出光） 在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用： 80-90年代，鐵路、船舶、煤炭、電力、石油化工等多個(gè)行業(yè) 鐵譜、發(fā)射光譜、紅外光譜及常規(guī)理化指標(biāo)的綜合分析 發(fā)展方向： 由在線監(jiān)測(cè)、離線監(jiān)測(cè)到近在線監(jiān)測(cè) 圖象識(shí)別、人工智能、遠(yuǎn)程診斷和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用油液分析技術(shù)的發(fā)展油液分析技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷 潤(rùn)滑材料的改進(jìn)與開(kāi)發(fā) 典型摩擦副磨損機(jī)理研究 車(chē)輛污染控制 范圍：往復(fù)機(jī)械/旋轉(zhuǎn)機(jī)械油液分析診斷技術(shù)的作用 視情維修

5、與風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)的基本工具 潤(rùn)滑、磨損及相關(guān)故障診斷 確定最佳潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑油/潤(rùn)滑脂） 實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑監(jiān)控、確定合理的換油周期 延長(zhǎng)大修間隔，降低設(shè)備維修成本潤(rùn)滑油品質(zhì)的變化： 變質(zhì)與劣化的必然性 工作條件（壓力、溫度、剪切等）作用導(dǎo)致氧化變質(zhì) 環(huán)境因素（大氣、冷卻液、燃油等）導(dǎo)致氧化或變質(zhì) 添加劑（抗氧化、抗磨添加劑等）消耗磨損產(chǎn)物介入：油中磨粒濃度隨磨損狀態(tài)而改變 金屬表面磨損產(chǎn)物磨?；烊霛?rùn)滑油中并循環(huán) 油中磨粒數(shù)量（平衡濃度）：反映磨損程度的變化 油中磨粒的類(lèi)型：與磨損機(jī)理相關(guān) 油中磨粒的成分及磨粒形態(tài)：與磨損來(lái)源相關(guān)污染物介入：系統(tǒng)保護(hù)界面的缺失或破損 來(lái)自周?chē)h(huán)境及相關(guān)系統(tǒng)的水分、塵埃、纖維、溶

6、解物等00.050.10.150.20.250.30.350.4123456789101112月份水分(%)125130135140145150155160165123456789101112月份粘度(cst)某柴油機(jī)在用潤(rùn)滑油一年內(nèi)的粘度和水分變化螺桿壓縮機(jī)油中的磨損微粒 離心式天然氣壓縮機(jī)油中的污染物 燃油系進(jìn)排氣系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)溫度負(fù)荷速度環(huán)境氣氛塵埃,砂粒纖維,水分煙塵,冷卻劑油泥,氧化物變質(zhì)物硫化物硝化物金屬微粒油循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)在用潤(rùn)滑油品質(zhì)變化及污染影響因素獲取有代表性油樣總原則：動(dòng)態(tài)、真實(shí)、無(wú)二次變質(zhì)取樣位置 原則：盡可能反映摩擦副的磨損變化情況取樣狀態(tài) 原則：動(dòng)態(tài)、不解體、不停機(jī)、

7、均勻取樣間隔 原則：把握摩擦副變化取樣量 滿足各種分析項(xiàng)目的需求磨粒的去除摩擦副磨 損油箱：容積 V磨粒數(shù)C磨粒濃度S=C/V駐留時(shí)間 T=V/R單位時(shí)間內(nèi)排除RSf個(gè)微粒單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生m個(gè)微粒單位時(shí)間內(nèi)潤(rùn)滑油損耗量q流量：RBA)1 (fSRmSA油液分析的內(nèi)容與方法磨損微粒分析 分析內(nèi)容：磨粒數(shù)量、尺寸分布、成分及形態(tài)/類(lèi)型 分析方法：鐵譜、發(fā)射光譜、顆粒計(jì)數(shù)等 目標(biāo)：確定主要磨損部位、磨損程度和機(jī)理/原因油品變質(zhì)及污染物分析 分析內(nèi)容：油變質(zhì)和污染物類(lèi)型及數(shù)量 分析方法：紅外光譜、發(fā)射光譜、鐵譜及其它方法 目標(biāo)：確定油的可用度及相關(guān)的系統(tǒng)故障及原因常規(guī)理化指標(biāo)分析 分析內(nèi)容 ：粘度、閃點(diǎn)

8、、水分、總堿值/酸值等 分析方法：粘度/閃點(diǎn)/水分儀、滴定法、斑點(diǎn)試驗(yàn)等 目標(biāo)：確定油的可用度及相關(guān)子系統(tǒng)故障及原因不同檢測(cè)手段的監(jiān)測(cè)應(yīng)用范圍油品摩擦學(xué)評(píng)價(jià)顆粒計(jì)數(shù)器紅外光譜分析機(jī)械工程師油品化學(xué)工程師設(shè)備磨損狀態(tài)油變質(zhì)狀況油污染狀況設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)油樣、設(shè)備背景發(fā)射光譜分析常規(guī)理化分析 設(shè)備潤(rùn)滑與磨損監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工程師設(shè)備潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鐵譜分析鐵譜分析技術(shù)分析式鐵譜儀 利用高梯度磁場(chǎng)，將油液中的磨粒分離出來(lái)，按規(guī)則排列沉積在鐵譜基片上；借助于顯微鏡，分析磨粒的數(shù)量、尺寸分布、成分、類(lèi)型等，進(jìn)而確定設(shè)備磨損的狀況。直讀式鐵譜儀 利用高梯度磁場(chǎng)，將油液中的磨粒分離并按大小排列于沉積沉積

9、管；借助于光密度計(jì)，測(cè)定所沉積大小磨粒的濃度，進(jìn)而確定設(shè)備的磨損程度。旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀 利用離心力和磁場(chǎng)力聯(lián)合作用，將油液中的磨粒分離出來(lái)，呈輻射線狀按大小排列于鐵譜基片；借助于顯微鏡，分析磨粒的數(shù)量、尺寸、成分、類(lèi)型等，進(jìn)而確定設(shè)備磨損的狀況。蠕動(dòng)泵磁鐵輸油導(dǎo)管鐵譜基片油流油樣廢液杯鐵譜片導(dǎo)向槽磨粒沉積帶6024磁鐵的磁路結(jié)構(gòu)分析式鐵譜儀工作原理油樣置于一定高度的油樣試管毛細(xì)管回油管磁鐵廢液杯虹吸鈕光纖光敏元件光敏元件DlDs沉積管沉積管油樣廢液磁鐵直讀式鐵譜儀工作原理密封圈油樣鐵譜基片磁鐵密封拉桿驅(qū)動(dòng)軸廢液杯輸油裝置鐵譜基片內(nèi)磁芯外磁環(huán)銅套隔離套DiDo反射式光密度探測(cè)頭器顯微放大CCD直讀式

10、旋轉(zhuǎn)鐵譜儀工作原理（石油大學(xué)）單通道數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)制譜驅(qū)動(dòng)顯微攝像光電傳感器電機(jī)控制單元RS232/USB串口通訊數(shù)據(jù)采集及控制模塊筆記本計(jì)算機(jī)視頻線纜USB圖象采集單元RS232直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀主要性能指標(biāo) 功能特點(diǎn)技 術(shù) 指 標(biāo)磨粒定量分析大小磨粒光密度讀數(shù)在制譜位直接測(cè)定1、讀數(shù)范圍：0100 ；2、重現(xiàn)性精度95% 3、磨粒沉積效率85% ；4、USB接口通訊磨粒圖象采集磨粒顯微圖象在制譜位連續(xù)/單幀采集1、最大光學(xué)放大倍數(shù)：1402、USB圖象采集器斑點(diǎn)擴(kuò)散分析擴(kuò)散環(huán)中心弧線軌跡掃描逐點(diǎn)定量測(cè)試1、讀數(shù)范圍：010，2、重現(xiàn)性精度95%3、USB接口快速油質(zhì)分析1、讀數(shù)范

11、圍：010，2、重現(xiàn)性精度95%3、USB接口 1 1、在用潤(rùn)滑油中大、小磨粒讀數(shù)（、在用潤(rùn)滑油中大、小磨粒讀數(shù)（DLDL、DSDS）及）及相關(guān)的磨損定量分析指標(biāo)，如磨損烈度指數(shù)、磨損量、相關(guān)的磨損定量分析指標(biāo)，如磨損烈度指數(shù)、磨損量、磨損分布、大小磨粒比率、大磨粒百分?jǐn)?shù)、磨損嚴(yán)重磨損分布、大小磨粒比率、大磨粒百分?jǐn)?shù)、磨損嚴(yán)重度指數(shù)等；度指數(shù)等； 2 2、彩色磨粒鏈圖象分析及相關(guān)的定量分析指標(biāo)，、彩色磨粒鏈圖象分析及相關(guān)的定量分析指標(biāo)，包括磨粒鏈密度、游離金屬磨粒百分?jǐn)?shù)、磨粒鏈平均包括磨粒鏈密度、游離金屬磨粒百分?jǐn)?shù)、磨粒鏈平均帶寬等；帶寬等； 3 3、油擴(kuò)散斑點(diǎn)的灰度分布、峰值、范圍、平均、油

12、擴(kuò)散斑點(diǎn)的灰度分布、峰值、范圍、平均值、環(huán)區(qū)尺寸、陡度等；值、環(huán)區(qū)尺寸、陡度等； 4 4、油質(zhì)相對(duì)劣化指數(shù)。、油質(zhì)相對(duì)劣化指數(shù)。直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀主要分析指標(biāo)1 1、操作程序控制及自動(dòng)數(shù)據(jù)采集；、操作程序控制及自動(dòng)數(shù)據(jù)采集；2 2、潤(rùn)滑油監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)庫(kù)管理；、潤(rùn)滑油監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)庫(kù)管理；3 3、磨粒圖象分析與識(shí)別；、磨粒圖象分析與識(shí)別；4 4、診斷標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)生成；、診斷標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)生成；5 5、磨損與潤(rùn)滑狀態(tài)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)；、磨損與潤(rùn)滑狀態(tài)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)；6 6、設(shè)備磨損狀態(tài)評(píng)估；、設(shè)備磨損狀態(tài)評(píng)估；7 7、磨損機(jī)理解釋；、磨損機(jī)理解釋；8 8、監(jiān)測(cè)診斷報(bào)告自動(dòng)生成與傳輸。、監(jiān)測(cè)診斷報(bào)告自動(dòng)生成

13、與傳輸。直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀軟件功能直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀主要特點(diǎn)項(xiàng)目主 要 特 點(diǎn)操作特點(diǎn)1、制譜和測(cè)試過(guò)程由計(jì)算機(jī)程序控制2、油樣基本無(wú)須稀釋，制譜簡(jiǎn)單、迅速3、現(xiàn)場(chǎng)直取油樣無(wú)須加熱，制譜時(shí)間為2-3min4、磨粒沉積帶區(qū)寬大，磨粒的捕捉能力強(qiáng)；5、制譜過(guò)程對(duì)磨粒無(wú)二次損傷，信息更真實(shí)；6、現(xiàn)場(chǎng)制譜，無(wú)需樣品運(yùn)輸保管，信息無(wú)失真基本配置1、程序控制制譜儀一臺(tái)；2、PLC控制器和圖像采集器各一個(gè)；3、USB2.0數(shù)據(jù)采集裝置一套；4、P4 2.G，256MHz，40G,USB2.0計(jì)算機(jī)；5、測(cè)試控制及數(shù)據(jù)分析軟件一套 使用點(diǎn)動(dòng)單幀采集方法得到的磨粒圖象（光學(xué)放大倍數(shù)：140）樣品直讀式鐵譜儀分析式鐵

14、譜儀雙 色顯微鏡鐵譜片大磨粒濃度讀數(shù)Dl小磨粒濃度讀數(shù)Ds磨粒類(lèi)型及其數(shù)量 正常磨損顆粒 切削磨損顆粒 粘著擦傷顆粒 疲勞磨損顆粒 腐蝕磨損顆粒 球形顆粒 金屬氧化物直讀鐵譜與分析鐵譜分析的一般過(guò)程直讀式旋 轉(zhuǎn)鐵譜儀雙 色顯微鏡鐵譜片大磨粒讀數(shù)Di小磨粒讀數(shù)Do磨粒類(lèi)型及其數(shù)量 正常磨損顆粒 切削磨損顆粒 粘著擦傷顆粒 疲勞磨損顆粒 腐蝕磨損顆粒 球形顆粒 金屬氧化物樣品樣品斑點(diǎn)氧化度污染度腐蝕度樣品滴油質(zhì)評(píng)級(jí)直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀分析的一般過(guò)程定量鐵譜分析 直讀鐵譜參數(shù) Dl, Ds 旋轉(zhuǎn)鐵譜參數(shù) Di, Do 磨損烈度/磨損強(qiáng)度 累積磨損量 磨粒分布 大小磨粒比率 磨粒粒度統(tǒng)計(jì)分布 磨損趨勢(shì)分析

15、 定性鐵譜分析 金屬磨粒分析 正常磨損顆粒 切削磨損顆粒 粘著擦傷顆粒 疲勞磨損顆粒 腐蝕磨損顆粒 球形顆粒 金屬氧化物磨損程度 污染物分析 纖維 砂粒、粉塵 油變質(zhì)物譜片濕化學(xué)分析 有色金屬磨粒鑒別 鐵磁性磨粒鑒別 有機(jī)污染物鑒別磨損類(lèi)型磨損部位種類(lèi)與數(shù)量污染類(lèi)型與程度元素光譜分析原子發(fā)射光譜分析 元素原子內(nèi)層軌道上的低能態(tài)電子受外界能量激發(fā)躍遷到高能態(tài)的外層軌道，由于高能態(tài)電子的不穩(wěn)定性，當(dāng)電子返回內(nèi)層軌道時(shí)，多余能量以光的形式釋放，通過(guò)檢測(cè)光的波長(zhǎng)及強(qiáng)度信息，區(qū)分元素的種類(lèi)和濃度。各種激發(fā)源分光器探測(cè)器信號(hào)處理與分析系統(tǒng)光譜儀工作原理診斷要點(diǎn) 背景分析：零部件/潤(rùn)滑/污染物材料組成 診斷

16、基準(zhǔn)：各元素濃度閾值 相關(guān)分析：元素變化的相關(guān)性油中金屬元素變化分析（柴油機(jī)） 磨損金屬元素 Fe, Cu, Al, Pb, Mn, Mo, Cr 污染物元素 B, Na, V, Si 添加劑元素 Ca, Mg, Zn, P紅外光譜分析紅外光譜儀 紅外光輻射可導(dǎo)致分子官能團(tuán)的振動(dòng)，不同分子的振動(dòng)發(fā)生在特定的紅外輻射頻率（波長(zhǎng)）段，產(chǎn)生在紅外譜圖中可見(jiàn)的峰，這些峰對(duì)應(yīng)不同的物質(zhì)分子。紅外光源檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理固定鏡面移動(dòng)鏡面檢測(cè)器分束器器單色器輸出信號(hào)檢測(cè)器信號(hào)移動(dòng)鏡面位置檢測(cè)器信號(hào)到檢測(cè)器樣品BC(BD)D-1D-2D-3ZPD1/41/4(BC)A單色器棱鏡衍射光柵干涉儀MICHELSON干涉儀

17、油液變質(zhì)途徑表征參數(shù)油液降解氧化/硝化/磺化添加劑損耗粘度、總酸值、總堿值、氧化深度、硝化深度、硫酸鹽、抗氧劑水平、抗磨劑水平 油液污染燃油稀釋水分冷卻液積碳/固體雜質(zhì)閃點(diǎn)、粘度、燃料水平水含量、水（羥基）水平冷卻劑水平不溶物含量、積碳水平過(guò)程發(fā)生條件產(chǎn)物影響氧化高溫、暴露于空氣等積碳、油泥增加粘度，加速磨損，腐蝕硝化高溫，來(lái)自空氣中的氮氧化積碳、酸增加粘度，加速磨損，腐蝕磺化含硫燃料，有二氧化硫等產(chǎn)生強(qiáng)酸腐蝕水分羧基氧化物硝基氧化物硫酸鹽類(lèi)積碳燃油乙二醇吸光度波數(shù)主要紅外光譜分析指標(biāo)在譜圖中的分布 機(jī)械磨損機(jī)理與磨損微粒識(shí)別機(jī)械磨損機(jī)理與磨損微粒識(shí)別彈性變形表面形貌變化表面間相互作用塑性變形

18、表面分子相互吸引粘著效應(yīng)犁溝效應(yīng)表面層變化溫度場(chǎng)變化 表面膜變化組織結(jié)構(gòu)變化空位/位錯(cuò)聚集機(jī)械性能變化材料變形摩擦能耗材料轉(zhuǎn)移材料反應(yīng)表面成分變化表面層破壞形式材料剝落表面擦傷塑性變形膠 合微觀擦傷/點(diǎn)蝕/剝落微觀斷裂微觀切削粘著-剪切表面腐蝕輸入摩擦副材料潤(rùn)滑介質(zhì)載 荷滑動(dòng)速度溫 度磨粒（料）磨損機(jī)理磨粒（料）磨損機(jī)理 表面硬質(zhì)凸點(diǎn) 外來(lái)磨料（金屬屑/巖屑/泥砂等） 兩種形式：（1）二體磨粒磨損；（2）三體磨粒磨損 （1）微切削：法向載荷將磨料壓入摩擦表面，滑動(dòng)摩擦力通過(guò)犁溝作用使表面剪 切、犁皺和切削，產(chǎn)生溝槽并分離出切屑狀磨粒 三種磨損機(jī)制： （2）擠壓剝落：磨料受載荷作用而壓入摩擦表面

19、產(chǎn)生壓痕，將塑性材料表面擠出 層狀或鱗片狀剝落碎屑（3）疲勞破壞：磨料的循環(huán)接觸應(yīng)力作用，使表面材料疲勞而剝落 主要影響因素：載荷、磨料的性質(zhì)/銳度/大小、摩擦副材料性質(zhì)及強(qiáng)化措施 粘著磨損機(jī)理粘著磨損機(jī)理 焊合/粘著 粘焊點(diǎn)受剪脫落 粘焊材料轉(zhuǎn)移 接觸峰點(diǎn)瞬間高溫高壓 表面膜破裂 表面相互作用 粘著磨損過(guò)程 主要形式 （1）輕微粘著：磨損量很小，套管表面存在保護(hù)膜 （2）一般粘著：以套管材料轉(zhuǎn)移為主 （3）擦傷：高強(qiáng)度粘著物使套管表面產(chǎn)生明顯劃痕 （4）膠合：高強(qiáng)度粘焊，剪切破壞發(fā)生于表面層較 深處，嚴(yán)重磨損，嚴(yán)重時(shí)摩擦表面咬死磨損機(jī)制 材料粘著破壞脫落 材料粘著破壞材料轉(zhuǎn)移主要影響因素 表

20、面載荷、表面溫度、滑動(dòng)速度 摩擦副材料性質(zhì)及匹配性 潤(rùn)滑條件接觸疲勞磨損機(jī)理接觸疲勞磨損機(jī)理 發(fā)生條件 摩擦表面接觸區(qū)受復(fù)雜運(yùn)動(dòng)條件和載荷變化等因素的影響，存在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力作用 接觸表面層在摩擦過(guò)程中，存在致使表面微裂紋萌生的應(yīng)力集中源（如擦痕、腐蝕痕跡、夾雜等缺陷）磨損機(jī)制（剝層磨損理論） 表面接觸點(diǎn)受循環(huán)應(yīng)力作用塑性變形表層位錯(cuò)聚集、空位缺陷處裂紋萌生裂紋擴(kuò)展至表面材料剝落主要影響因素 表面接觸區(qū)應(yīng)力分布 摩擦副材料性質(zhì)、材料內(nèi)部缺陷特征 潤(rùn)滑油摩擦表面的相互作用腐蝕磨損機(jī)理腐蝕磨損機(jī)理 發(fā)生條件 接觸表面在摩擦過(guò)程中，存在腐蝕性介質(zhì)來(lái)源 （如來(lái)自環(huán)境和油品變質(zhì)的酸性物質(zhì)）磨損機(jī)制

21、化學(xué)/電化學(xué)反應(yīng)與機(jī)械磨損的交替作用：金屬表面化學(xué)/電化學(xué)反應(yīng)表面反應(yīng)膜形成磨除新反應(yīng)膜氧化膜磨除主要影響因素 材料的耐腐蝕性 中間介質(zhì)的成分及性質(zhì)油液分析的一般程序收集設(shè)備原始資料、考察設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃和取樣規(guī)范按規(guī)范取樣樣品分析數(shù)據(jù)處理提交監(jiān)測(cè)診斷報(bào)告收集反饋意見(jiàn)提出設(shè)備維護(hù)建議二、油液分析診斷軟件在用潤(rùn)滑油監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng) 油液分析數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理 監(jiān)測(cè)指標(biāo)趨勢(shì)分析 監(jiān)測(cè)診斷報(bào)告生成/傳輸油液分析診斷專家系統(tǒng) 油液分析數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和診斷知識(shí)庫(kù)管理 診斷基準(zhǔn)確定（統(tǒng)計(jì)、模糊集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)） 磨損微粒計(jì)算機(jī)輔助/自動(dòng)識(shí)別 監(jiān)測(cè)指標(biāo)綜合分析 潤(rùn)滑油和關(guān)鍵摩擦副狀態(tài)評(píng)估 故障診斷及監(jiān)測(cè)診斷結(jié)論生成

22、 監(jiān)測(cè)診斷報(bào)告生成/傳輸 油樣 樣品標(biāo)識(shí) 取樣時(shí)間 理化指標(biāo) 元素濃度 磨粒 氧化物 污染物 狀態(tài)描述 潤(rùn)滑狀態(tài) 磨損狀態(tài) 磨粒 形狀 顏色 紋理 邊緣特征 機(jī)器 機(jī)器標(biāo)識(shí) 型號(hào) 結(jié)構(gòu)（材料） 性能 潤(rùn)滑系統(tǒng) 標(biāo)識(shí) 結(jié)構(gòu)型式 潤(rùn)滑劑 濾器 故障描述 故障模式 故障部位 故障原因 維修建議 摩擦元件 名稱 結(jié)構(gòu)材料 配偶件名稱 潤(rùn)滑方式 磨損型式 監(jiān)測(cè)試驗(yàn) 試驗(yàn)規(guī)范 監(jiān)測(cè)任務(wù) 標(biāo)識(shí) 任務(wù)描述 監(jiān)測(cè)計(jì)劃 標(biāo)識(shí) 測(cè)試方法 監(jiān)測(cè)制度 監(jiān)測(cè) 診斷 報(bào)告（1）（2）（4）（5）（6）（3） 磁 性 顆 粒 有 色 金 屬 非 金 屬 設(shè)備/部件表測(cè)試基礎(chǔ)（標(biāo)準(zhǔn)）數(shù)據(jù)表 監(jiān)測(cè)制度表 設(shè)備概況表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及狀態(tài)

23、表 診斷結(jié)論表理化 指標(biāo)發(fā)射光譜數(shù)據(jù)鐵譜 數(shù)據(jù)取樣 狀態(tài)品質(zhì)評(píng)價(jià)污染評(píng)價(jià)磨損評(píng)價(jià) 客 戶 表 摩擦元件表綜合結(jié)論紅外光譜 數(shù)據(jù)其它指標(biāo) 數(shù)據(jù) 潤(rùn)滑油數(shù)據(jù) 磨粒圖譜發(fā)射光譜紅外光譜定量 數(shù)據(jù)定性 數(shù)據(jù)磨粒 圖庫(kù) 反饋信息表三、大功率柴油機(jī)故障診斷大功率柴油機(jī)潤(rùn)滑油主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)常規(guī)理化指標(biāo) 粘度、總堿值、閃點(diǎn)、水分、總不溶物金屬元素 Fe,Cu,Al,Pb,Sn,Cr,B,V,Na,Mg,Zn,Ca,P鐵譜 大小磨粒讀數(shù)，磨粒類(lèi)型及分布紅外光譜 氧化物，水分，添加劑水平大功率柴油機(jī)故障診斷 拉缸 活塞破裂 活塞銷(xiāo)斷裂預(yù)防 潤(rùn)滑與磨損故障統(tǒng)計(jì)大功率柴油機(jī)拉缸前從潤(rùn)滑油中分離出的球形顆粒（掃描電子顯微

24、鏡圖像）： 產(chǎn)生機(jī)理：金屬表面粘著磨損，局部接觸點(diǎn)瞬間高的閃溫使材料處于熔融狀態(tài)，在迅速冷卻中重結(jié)晶形成。 作為柴油機(jī)拉缸的重要判據(jù)。活塞裙部破裂產(chǎn)生的鋁合金顆粒（掃描電鏡像） 產(chǎn)生機(jī)理：接觸疲勞，疲勞裂紋擴(kuò)展形成柴油機(jī)軸瓦產(chǎn)生的疲勞磨損顆粒： 由表面接觸疲勞形成，X射線能譜分析可見(jiàn)主要成分為銅合金柴油機(jī)中的滑動(dòng)磨損顆粒： 由表面擦傷形成，可見(jiàn)明顯的擦痕柴油機(jī)中的切削磨損顆粒：上：兩體磨料磨損結(jié)果（硬表面切削軟表面）下：三體磨料磨損產(chǎn)物（外來(lái)磨料粒子在摩擦副表面間參與微切削）051015202581012246CuFePb活塞銷(xiāo)斷裂前，油中主要元素變化反映出銅套磨損加劇3%28%30%39%0

25、1020304050缸套-活塞環(huán)磨損軸瓦-銅合金類(lèi)磨損腐蝕磨損其它類(lèi)磨損圖7 柴油機(jī)主要磨損故障分布案例數(shù)7%7%17.322.5%52.5%020406080100120TBN偏低嚴(yán)重污染水分偏高鈣含量偏低粘度超標(biāo)閃點(diǎn)偏低圖8 潤(rùn)滑油故障分布故障數(shù)塔里木油田輪南作業(yè)區(qū)塔里木油田輪南作業(yè)區(qū)4040萬(wàn)氣舉萬(wàn)氣舉B B機(jī)監(jiān)測(cè)報(bào)告機(jī)監(jiān)測(cè)報(bào)告 安裝在大慶油田采油九廠新肇作業(yè)區(qū)天然氣發(fā)電機(jī)組群12V190DT-2型天然氣發(fā)電機(jī)組外型大小磨粒數(shù)量變化趨勢(shì)0204060801001201402002-5-282002-6-32002-6-132002-6-202002-6-272002-7-42002-7-

26、112002-9-132002-9-282002-10-52002-10-202002-10-272002-11-42002-11-112002-11-182002-11-25運(yùn)行時(shí)間T磨粒數(shù)量DDLDS大小磨粒比值01234562002-5-282002-6-32002-6-132002-6-202002-6-272002-7-42002-7-112002-9-132002-9-282002-10-52002-10-202002-10-272002-11-42002-11-112002-11-182002-11-25運(yùn)行時(shí)間T比值DL/DS新站新站1#1#發(fā)電機(jī)組磨損磨粒統(tǒng)計(jì)分析曲線發(fā)電機(jī)組

27、磨損磨粒統(tǒng)計(jì)分析曲線磨損烈度指數(shù)Is變化趨勢(shì)0200040006000800010000120002002-5-282002-6-132002-6-272002-7-112002-9-282002-10-202002-11-42002-11-18運(yùn)行時(shí)間T指數(shù)(DL-DS)DLIs=(DL+DS)*(DL-DS)磨粒濃度WPC01020304050607080901002002-5-282002-6-32002-6-132002-6-202002-6-272002-7-42002-7-112002-9-132002-9-282002-10-52002-10-202002-10-272002-1

28、1-42002-11-112002-11-182002-11-25運(yùn)行時(shí)間T磨粒濃度WPC(DL+DS)/L新站新站1#1#發(fā)電機(jī)組磨損磨粒統(tǒng)計(jì)分析曲線發(fā)電機(jī)組磨損磨粒統(tǒng)計(jì)分析曲線磨損磨粒磨損磨粒直讀鐵譜數(shù)據(jù)變化特征分析結(jié)果分析結(jié)果機(jī)組機(jī)組WPC、Is數(shù)據(jù)變化數(shù)據(jù)變化PLP、RPS數(shù)據(jù)變化數(shù)據(jù)變化新肇新肇1#呈典型磨合曲線特征，油樣中磨粒呈典型磨合曲線特征，油樣中磨粒數(shù)量大幅降低，系統(tǒng)磨損率趨向穩(wěn)數(shù)量大幅降低，系統(tǒng)磨損率趨向穩(wěn)定。定。系統(tǒng)中大磨粒數(shù)量相系統(tǒng)中大磨粒數(shù)量相對(duì)小磨粒數(shù)量呈增加對(duì)小磨粒數(shù)量呈增加趨勢(shì)。趨勢(shì)。新肇新肇2#在較低水平上呈波動(dòng)變化，系統(tǒng)磨在較低水平上呈波動(dòng)變化，系統(tǒng)磨損率變

29、化比較穩(wěn)定，磨損狀態(tài)正常損率變化比較穩(wěn)定，磨損狀態(tài)正常數(shù)據(jù)變化基本穩(wěn)定數(shù)據(jù)變化基本穩(wěn)定新肇新肇4#在較低水平上波動(dòng)變化，系統(tǒng)磨損在較低水平上波動(dòng)變化，系統(tǒng)磨損率變化趨向穩(wěn)定，磨損狀態(tài)正常率變化趨向穩(wěn)定，磨損狀態(tài)正常系統(tǒng)中大小磨粒相對(duì)系統(tǒng)中大小磨粒相對(duì)數(shù)量趨向穩(wěn)定。數(shù)量趨向穩(wěn)定。新站新站1#呈典型磨合曲線特征，油樣中磨粒呈典型磨合曲線特征，油樣中磨粒數(shù)量大幅降低，系統(tǒng)磨損率趨向穩(wěn)數(shù)量大幅降低，系統(tǒng)磨損率趨向穩(wěn)定。定。系統(tǒng)中大小磨粒比率系統(tǒng)中大小磨粒比率變化很不穩(wěn)定。變化很不穩(wěn)定。新站1#發(fā)電機(jī)組021020擦傷圖譜12V190DT-2發(fā)電機(jī)組典型鐵譜圖象新站3#發(fā)電機(jī)組021029疲勞圖譜 12

30、V190DT-2發(fā)電機(jī)組典型鐵譜圖象四、CNG/LPG發(fā)動(dòng)機(jī)磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比 直讀式旋轉(zhuǎn)鐵譜儀直讀式鐵譜儀一臺(tái)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中斑點(diǎn)峰區(qū)均值的變化 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中油質(zhì)劣化指數(shù)的變化 五、大型齒輪減速箱故障診斷表1 原用油與擬用油對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)原用油擬用油運(yùn)動(dòng)粘度（40,100），mm2/s53.95,7.61179.17,16.61P,Ba,Zn,Ca濃度(PPM)248.5,35.9,224.5,9.5640.14,0.0,1.3,3.36分析鐵譜結(jié)果含少量粘著和腐蝕磨損顆粒無(wú)明顯顆粒s,Cl含量(%)0.00,0.002.57,0.

31、00極壓添加劑吸收峰無(wú)十分明顯最大燒結(jié)負(fù)荷(N)23524508P&G 生產(chǎn)線減速器潤(rùn)滑油錯(cuò)用案例1、電機(jī)2、聯(lián)軸器3、分減速器4、主減速器小齒輪5、主減速器大齒輪6、滾柱軸承 7、轉(zhuǎn)爐托圈1235647元素FeCrMnMoV含量（%）94.00000.01430.39500.00710.0170煉鋼轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪箱潤(rùn)滑失效六、壓縮機(jī)/泵機(jī)組故障診斷原動(dòng)機(jī)工作機(jī)往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)離心壓縮機(jī)往復(fù)壓縮機(jī)拉缸燒瓦軸頸疲勞活塞破損潤(rùn)滑失效氣閥破損葉片摩擦磨損滑動(dòng)軸承疲勞磨損氣閥破裂轉(zhuǎn)子失穩(wěn)油膜振蕩氣閥破裂活塞破裂連桿斷裂液擊潤(rùn)滑失效多源信息獲取硬件系統(tǒng)組建標(biāo)準(zhǔn)化接口技術(shù)模擬試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)

32、證多源信息融合技術(shù)綜合診斷推理方法自動(dòng)特征提取智能診斷軟件開(kāi)發(fā)輔助維修決策方法振動(dòng)壓力溫度油液品質(zhì)聲發(fā)射目標(biāo)目標(biāo)高性能價(jià)格比智能診斷系統(tǒng)多參數(shù)監(jiān)測(cè)診斷標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口故障特征自動(dòng)提取多源信息融合綜合診斷推理輔助維修決策遠(yuǎn)程診斷協(xié)同壓縮機(jī)組診斷技術(shù)：目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)泵機(jī)組故障診斷技術(shù)： 目標(biāo)、主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不對(duì)中油膜振蕩密封失效軸承疲勞磨損氣蝕葉片摩擦磨損柱塞磨損閥座破損密封失效軸承磨損潤(rùn)滑失效.多源信息獲取硬件系統(tǒng)組建標(biāo)準(zhǔn)化接口技術(shù)模擬試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證綜合診斷推理技術(shù)確定診斷標(biāo)準(zhǔn)方法自動(dòng)特征提取技術(shù)智能診斷軟件開(kāi)發(fā)輔助維修決策方法振動(dòng)壓力溫度油液品質(zhì)聲發(fā)射目標(biāo)：

33、智能診斷系統(tǒng)高性能價(jià)格比適合各類(lèi)泵組多參數(shù)診斷早期故障預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)診斷標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)特征提取輔助維修決策集成化空氣壓縮機(jī)往復(fù)式 多級(jí)壓縮結(jié)構(gòu) 壓力: 達(dá)200bar, 400bar 潤(rùn)滑方式： 氣缸：滴油潤(rùn)滑 運(yùn)動(dòng)部件：飛濺/循環(huán)油潤(rùn)滑 潤(rùn)滑油選用: 依 Td Td 220C, 出口壓力350bars: 合成油空氣壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)式（1）葉片式壓縮機(jī) 潤(rùn)滑方式： 潤(rùn)滑油由泵體吸入端注入泵內(nèi)腔與葉輪刮片之間，起冷卻、潤(rùn)滑和密封作用 潤(rùn)滑油選擇： 抗氧礦物油、抗泡透平油 抗磨液壓油 噴射潤(rùn)滑旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)專用高性能油 發(fā)動(dòng)機(jī)油：MIL-L-2104B SAE20/30/40空氣壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)式（2）螺旋式空氣壓縮機(jī)： 潤(rùn)

34、滑方式： 對(duì)由齒輪傳動(dòng)同步的螺桿壓縮機(jī)，非噴油潤(rùn)滑 對(duì)由初級(jí)螺桿直接驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)，吸入端噴油潤(rùn)滑并冷卻 對(duì)潤(rùn)滑油的要求： 優(yōu)良的抗氧化性 優(yōu)異的抗磨性 良好的抗泡性 良好的抗氧化物膠結(jié)能力（在油水分離器上） 良好的空氣釋放能力和抗乳化性功用：冷卻 密封 潤(rùn)滑空氣空氣+油油抗磨性抗腐蝕抗氧化性排溫： 100/130C油水分離器空氣釋放能力抗泡性無(wú)沉積物堆積帶噴油冷卻的旋轉(zhuǎn)式螺桿壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑的功用和特性潤(rùn)滑油選擇： 同步型螺桿壓縮機(jī) 采用透平油 非同步型螺桿壓縮機(jī) 具有抗磨性和優(yōu)異抗氧化性的液壓油 特殊礦物油或合成油（DIN 51352, 51506 VC-L 和VD-L級(jí)）；對(duì)噴射潤(rùn)滑壓縮機(jī)，油

35、品級(jí)別應(yīng)較高些。 CC或CD級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)油（SAE 10W API) 排溫100C的雙級(jí)壓縮機(jī)，用合成油。氣體壓縮機(jī)與空氣壓縮機(jī)相比，特殊之處： 若壓縮氣體對(duì)潤(rùn)滑油無(wú)損害作用 對(duì)氫、氦、氮?dú)鈮嚎s機(jī)，潤(rùn)滑油選擇與空壓機(jī)類(lèi)似 對(duì)排壓高于600bars的超級(jí)壓縮機(jī)，使用高粘度油 對(duì)壓縮氣體可溶于礦物油使油膜分解的壓縮機(jī) 應(yīng)使用與碳?xì)浠衔锘驘N類(lèi)不相溶的合成油 使用具有高粘度等級(jí)的空壓機(jī)復(fù)合礦物油真空泵結(jié)構(gòu)： 實(shí)際為吸入端與真空腔連接的壓縮機(jī)，一般為旋轉(zhuǎn)葉片泵潤(rùn)滑油選擇： 當(dāng)真空度不太高時(shí)，可選用空壓機(jī)油 對(duì)高真空泵，選用具有低蒸發(fā)壓力點(diǎn)的潤(rùn)滑油制冷壓縮機(jī)構(gòu)造原理 基于液化氣蒸發(fā)原理，蒸發(fā)過(guò)程以消耗大量熱

36、吸收為代價(jià)，一般由如下部分組成： 用于壓縮并加熱氣體的壓縮機(jī) 靠循環(huán)水冷卻熱壓縮氣體使之液化的冷凝器 控制液化氣流動(dòng)的減壓閥 借周?chē)h(huán)境溫度通過(guò)吸熱使液化氣體蒸發(fā)的蒸發(fā)器潤(rùn)滑 制冷壓縮機(jī)的潤(rùn)滑與空壓機(jī)類(lèi)似，但所使用的潤(rùn)滑油應(yīng)不能在機(jī)組的冷卻部分凍結(jié)。要求： 良好的抗氧化性 不會(huì)產(chǎn)生沉積物或油泥，否則將導(dǎo)致磨損、降低壓縮機(jī)效率應(yīng)使用流動(dòng)性較好、低傾點(diǎn)、易與制冷液混合的礦物油，使?jié)櫥瑒┠芊祷貕嚎s機(jī)而不會(huì)在蒸發(fā)器上產(chǎn)生降低熱交換率的沉積物很低溫度的應(yīng)用場(chǎng)合，存在礦物油與冷卻劑混合問(wèn)題，推薦使用合成油容積壓縮機(jī)類(lèi)型需潤(rùn)滑的零部件往復(fù)壓縮機(jī)（活塞式） 氣缸、連桿軸承軸承 旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)(螺桿式、葉片) 葉輪

37、旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)( Roots system) 流體環(huán)形旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī) 隔膜壓縮機(jī) 連桿軸承，液壓系統(tǒng) 軸承滾動(dòng)體 齒輪 螺桿、葉片、齒輪、滾動(dòng)軸承 容積壓縮機(jī)類(lèi)型 需潤(rùn)滑的零部件徑向/離心壓縮機(jī)軸向壓縮機(jī)軸承空氣壓縮機(jī)、容積型壓縮機(jī)的潤(rùn)滑（應(yīng)用：所有工業(yè)）動(dòng)態(tài)壓縮機(jī)（應(yīng)用：需要大空氣容積的化學(xué)工業(yè)）壓縮機(jī)/泵機(jī)組監(jiān)控程序取樣方法 取樣量：150ml、500ml 取樣位置：回油路 取樣狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)樣品標(biāo)記 機(jī)器、油品、位置、日期取樣頻率 空壓機(jī)/氣體壓縮機(jī)：500hr, 1000hr(良好狀態(tài)） 制冷壓縮機(jī)：1000hr, 2000hrC3064機(jī)組磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案1號(hào)機(jī)組2號(hào)機(jī)組結(jié)構(gòu)燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)

38、串聯(lián)離心式增壓機(jī)組制造商Solar公司日輸氣量120萬(wàn)方（技改后）120萬(wàn)標(biāo)方投產(chǎn)日期1986年月1988年月技改日期1988年累計(jì)運(yùn)行時(shí)間19000小時(shí)9700小時(shí)壓氣站濮陽(yáng)首站中滄線C3064機(jī)組概況C3064增壓機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目低壓壓縮機(jī)高壓壓縮機(jī)壓縮機(jī)缸徑30轉(zhuǎn)子級(jí)數(shù)4功率1315.4kw1429kw效率77.4%77.5%壓比1.8461.888進(jìn)氣壓力0.98Mpa1.77Mpa排氣壓力1.81Mpa3.34Mpa軸承形式迷宮密封軸承軸承瓦塊軸承（五片）和推力軸承軸承密封濕氣（天然氣）密封和密封油密封狀態(tài)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)m: 報(bào)警50,正常15;油溫C:報(bào)警67,正常30-45轉(zhuǎn)子

39、參數(shù)長(zhǎng)1.6m，葉輪直徑300mm，軸徑69mm, 重量170kg1號(hào)機(jī)組存在的主要問(wèn)題潤(rùn)滑油日消耗量過(guò)大 1994年：13.6升日 1996年：15.6升日 1998年：22.7 升日低壓壓縮機(jī)出口軸承部位振動(dòng)值高 98年：水平:23.530.2,垂直:25.232.0 99年：水平:28.935.6,垂直:30.132.3 99年6月因振動(dòng)超高（60 m ）而停機(jī)C3064原有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的問(wèn)題各軸承部位振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置 僅限于檢測(cè)軸承水平和垂直方向位移監(jiān)測(cè)：超標(biāo)報(bào)警 僅限于狀態(tài)控制，無(wú)法對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行分析 無(wú)法診斷潛在的故障，達(dá)不到防患于未然的目的潤(rùn)滑油常規(guī)理化指標(biāo)檢驗(yàn) 僅限于監(jiān)測(cè)油品常

40、規(guī)理化指標(biāo)變化：油品品質(zhì) 無(wú)法監(jiān)測(cè)關(guān)鍵摩擦副潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)的變化 無(wú)法診斷潛在的磨損故障，難以實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修原有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)僅限于狀態(tài)監(jiān)控，難以發(fā)現(xiàn)潛在故障，很不完善12345樣品預(yù)處理鐵 譜 分 析發(fā)射光譜分析理化指標(biāo)分析紅外光譜分析磨損狀態(tài)評(píng) 估油品品質(zhì)評(píng) 估監(jiān)測(cè)診斷報(bào) 告振動(dòng)信號(hào)時(shí)域、頻域、幅值分析圖2.1 C3064增壓機(jī)組潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)C3064機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成運(yùn)行參數(shù)診斷（結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)控裝置） 監(jiān)測(cè)進(jìn)出口壓力、軸承部位油溫、軸扭矩等振動(dòng)分析 振動(dòng)信號(hào)采集信號(hào)分析特征提取故障判斷油夜分析 取代表性油樣鐵譜、光譜、理化指標(biāo)分析潤(rùn)滑與磨損狀態(tài)評(píng)估故障判斷C3064機(jī)組磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)范

41、制定包括如下內(nèi)容： 取樣規(guī)范 樣品保管與儲(chǔ)存方法 樣品預(yù)處理方法 監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系C3064機(jī)組磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)范制定包括如下內(nèi)容： 取樣規(guī)范 樣品保管與儲(chǔ)存方法 樣品預(yù)處理方法 監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系潤(rùn)滑油取樣規(guī)范的制定項(xiàng)目考慮的因素理想狀態(tài)實(shí)際規(guī)范取樣位置最能反映當(dāng)前系統(tǒng)摩擦副磨損速率變化各摩擦副回油出口處油箱，各軸承出油口無(wú)取樣閥取樣狀態(tài)潤(rùn)滑油中各種成分處于均勻混合狀態(tài)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑系統(tǒng)已充分循環(huán)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)取樣頻率不漏失任何相關(guān)的潛在故障，P-F間隔恰好能發(fā)現(xiàn)潛在故障依據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值取樣方法保證油樣代表性油樣取自均勻流態(tài)無(wú)任何其它污染需制定詳細(xì)規(guī)定取樣量化驗(yàn)各種指標(biāo)所需的最低油樣量依據(jù)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系

42、確定時(shí)間狀態(tài)FPP-F間隔取樣間隔設(shè)備類(lèi)型取樣頻率（小時(shí)）備 注燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)500磨損異常時(shí)應(yīng)縮短燃?xì)鈮嚎s機(jī)500磨損異常時(shí)應(yīng)縮短表2-1 C3064燃?jí)簷C(jī)組取樣頻率C3064機(jī)組監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的確定設(shè) 備分析方法及主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)常規(guī)理化發(fā)射光譜鐵譜燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)水分、粘度(40C)、總不溶物、酸值、抗泡性、釋氣性添加劑元素磨損金屬元素 Fe, Cu,Al,Pb,Si,Cr,Sn磨損烈度指數(shù)磨粒及污染物燃?xì)鈮嚎s機(jī)水分、粘度（40C）、總不溶物、酸值添加劑元素磨損金屬元素 Fe, Cu,Al,Pb,Si,Cr,Sn磨損烈度指數(shù)磨粒及污染物選擇依據(jù)機(jī)組運(yùn)行工況對(duì)潤(rùn)滑油性能的要求潤(rùn)滑油添加劑成分關(guān)鍵摩擦副

43、表面材料組成主要摩擦副的材料及污染物類(lèi)型磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法鐵譜分析及數(shù)據(jù)處理 鐵譜定量參數(shù)分析 反映磨損程度，對(duì)異常磨損敏感 磨粒識(shí)別 確定磨損機(jī)理、部位及程度發(fā)射光譜數(shù)據(jù)分析 確定各種元素的主要來(lái)源 判斷各元素的濃度水平是否超標(biāo)； 各元素變化的相關(guān)性分析：判斷磨損部位 監(jiān)測(cè)診斷標(biāo)準(zhǔn)的建立建立診斷標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù) 同類(lèi)機(jī)組已有的監(jiān)測(cè)界限經(jīng)驗(yàn)值； 油品供應(yīng)商提供對(duì)該類(lèi)機(jī)組提供的參考標(biāo)準(zhǔn)； 同一機(jī)組的歷年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果； 有關(guān)專家給出的診斷標(biāo)準(zhǔn)； 故障模擬試驗(yàn)得出的監(jiān)測(cè)界限值。C3064增壓機(jī)組的部分油分析指標(biāo)監(jiān)測(cè)診斷標(biāo)準(zhǔn) 指標(biāo)診斷標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)說(shuō)明粘度增加5%以上油已過(guò)分氧化增加10%以上應(yīng)考

44、慮換油水分含量達(dá)1%以上過(guò)量酸值達(dá)0.4mgKOH/g以上氧化速度將急劇增加RPS,大小磨粒比率達(dá)2.0大磨粒增加意味磨損異常程度描述元素濃度為正常值的倍數(shù)CrCu, Al, Fe, Si高5倍2-3倍中3-5倍1.5-2倍低2-3倍1.25-1.5倍常見(jiàn)元素濃度的變化幅度界限 C3064增壓機(jī)組故障診斷時(shí)間故障名稱故障特征及檢修結(jié)果93緊急停機(jī)瞬時(shí)振動(dòng)值超高；碳素密封環(huán)和軸瓦損壞、短軸劃傷94-98潤(rùn)滑油消耗量過(guò)大98年5月檢修發(fā)現(xiàn)低壓壓縮機(jī)密封件部分損傷98-99低壓壓縮機(jī)出口軸承振動(dòng)加大，停機(jī)1號(hào)機(jī)組歷年故障記錄 離心式天然氣壓縮的常見(jiàn)故障類(lèi)型及其原因 常見(jiàn)故障常見(jiàn)故障故障原因故障原因軸

45、承溫度高潤(rùn)滑油供給不足或中斷、潤(rùn)滑油含水、軸承與軸頸間隙小、進(jìn)油溫度高油壓急劇下降主油泵故障、油管破裂、過(guò)濾器堵塞、油泵吸入管漏氣、油箱油位過(guò)低壓縮機(jī)喘振吸入管路堵塞、吸入溫度升高、出口壓力升高，超過(guò)相同轉(zhuǎn)速下的喘振壓升比、開(kāi)停車(chē)發(fā)生喘振振 動(dòng)轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子軸彎曲、軸瓦間隙過(guò)大、軸上零件松動(dòng)、轉(zhuǎn)子發(fā)生磨損和腐蝕、葉輪變形與損壞、軸瓦合金脫落、軸承進(jìn)油溫度低壓縮機(jī)出口流量降低密封間隙過(guò)大、吸入管路過(guò)濾器堵塞、原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降耗油量大潤(rùn)滑油系統(tǒng)動(dòng)作不良、密封油污油、收集器排油閥失靈、浮環(huán)磨損兩臺(tái)機(jī)組潤(rùn)滑油樣取樣情況 油樣編號(hào)取樣日期取樣部位/狀態(tài)取樣量，ml備注S2-12001.3.20油箱上部/靜態(tài)100二號(hào)機(jī)舊油S2-22001.4.06油箱上部/靜態(tài)100二號(hào)機(jī)新油S1-12001.3.20油箱上部/靜態(tài)100一號(hào)機(jī)三個(gè)油樣的直讀鐵譜分析結(jié)果 ssLDDD sLsLDDDD樣品編號(hào)DLDSDL+ DSDL-DSDL2 -DS2S1-123.87.531.316.3510.192.1730.521S2-117.06.223.210.8250.561.7420.465S2-216.26.022.210.2226.441.700.459油液分析診斷結(jié)論從三個(gè)油樣直讀鐵譜數(shù)據(jù)的對(duì)比分析來(lái)看，1號(hào)機(jī)組潤(rùn)滑油中的磨粒濃度水平偏高，其中磨損烈度指數(shù)高出2號(hào)機(jī)組兩個(gè)油樣