目前,在润滑管理中,越来越多的人已经认识到,只有有效地控制液压油的污染程度,才能保证液压设备减少磨损,从而提高设备的可靠性和可用性。
一、水污染对液压油的危害
在各种液压油的污染物中,除了空气和各种固体颗粒外,最主要的就是水。水污染会给液压系统带来严重影响。这些影响包括:
一、 润滑油粘度上升或油膜变薄(使得液压油的流动性变差或流动性太好,导致油品不适宜该部位的润滑)
二、 增加了液压油的可被压缩性(即液压油可提供的压力不稳定,导致工作的不稳定)
三、添加剂被溶解在水里导致损耗(降低了液压油的性能)
四、 使油氧化变质(减少了油品的使用寿命)
五、 降低油品的润滑性(使得设备工作不稳定)
六、 加速金属表面疲劳(对金属部件的保护不够,容易生锈或受到腐蚀,降低了金属部件的使用寿命)
七、在低温时凝结成冰,降低液压油的流动性,淤塞运动部件
八、容易使系统内滋生细菌(降低了油品的使用寿命,增加了换油成本)
九、堵塞过滤器,降低精滤效果(直接增加了过滤器成本,还间接的影响着设备部件的使用寿命)。
水的进入,特别是大量的游离水,在液压系统内破坏了润滑油膜的形成,油品润滑性能急剧下降,使运动表面产生磨损、粘着和金属疲劳,产生了一些金属磨粒。另外,液压油里的水会在较高的工作温度下与油产生氧化反应。而这些金属小颗粒,尤其是铜或铁颗粒的存在,又会成为水与油品产生氧化分解反应的催化剂,使反应速度加快。反应将生成酸性腐蚀性产物,不溶性污染物等有害物质,使得零部件受到腐蚀,阀门卡滞或形成油泥等。
水对液压的危害,我们可以从一下的几个图表中得到分析。
在有铜或铁催化的情况下,受到水污染的液压油寿命会缩短到只有原来的数十分之一。
由于含水油液可被压缩性增加,导致齿轮泵的容积效率下降;而润滑油膜的变薄,使得叶片泵的磨损增加。可以看到,由于水的存在,不论是游离水还是溶解水,都会使滚动轴承的寿命大大缩短。
在研究所做的试验中,选用SAE20(大约为46厘斯)的矿物油,温度为65.6℃,轴承工作压力2.03GPa,以2700转/分钟的速度旋转。试验含水量分别为25PPM、100PPM和400PPM的情况。
如果以100PPM含水量时所作的轴承寿命作为标准1,那么在油中含水量降到25PPM时,油品的寿命可延长到2.3倍;含水量增加到400PPM时,轴承寿命缩短到0.43倍的寿命。
还可以看到,水污染导致过滤器的堵塞。
二、水污染的来源
液压油的水污染主要来自:
一、水冷却器的泄漏,这是最常出现的漏水原因
二、 空气中的冷凝水,在潮湿的环境下,加上昼夜的温差,如果油箱呼吸器没有干燥或防潮措施,会导致油箱里有较多的冷凝水。
三、 由于温度降低,从油里析出来的溶解水。
三、水存在的形式
水在油中存在的形式有3种:
1、溶解水
在我们的印象中,水和油是不能混在一起。但实际上,润滑油中总是含有少量以分子水平存在的水分,这种水被成为溶解水。溶解水存在数量的多少,与基础油的类型,添加剂配方,以及油的温度有关。在一定的温度下,调配好的油品只能溶解一定数量的水。油里不能溶解更多的水时,我们称之为饱和。当温度下降时,油溶解水的能力下降,溶解水会从油里析出,形成游离水。
在达到油品的溶解水饱和度之前,油的外观是清亮透明的。
2、游离水
由于温度降低,溶解水从油里析出,或是外界有水侵入液压系统,就会形成一些小水滴悬浮在油里,并随着水的增多逐渐形成大水滴。通常,液压油的密度<1,因此水滴会沉入油箱底部。
3、乳化液
但如果游离水收到油泵的剧烈搅拌或是阀件剪切作用,而形成微小的悬浮在油里,无法沉淀到油箱底部,就会形成油的乳化。液压油的颜色也因此变得模糊或是浑浊发白。乳化液会使液压系统受到严重的危害。
四、如何检验水含量
在线监测:通过安装智火柴公司的油液水分含量传感器,可以实时连续在线监测润滑油、液压油、齿轮箱油、透平油等各类油品油中溶解水分含量,水活性及油温,通常水分含量检测精度达到10%以内。通过对重要设备的油中水分含量实时监测,用户可以有效了解、掌握液压设备等重要设备的运行情况,对于企业安全运营、设备增效起到关键作用。
五、控制与去除超标水量指导方法
可选择专用真空滤油机快速脱除油液中的水分、气体、杂质和挥发物(少量汽油、煤油等),提高油液品质,恢复润滑油粘度、闪点及使用性能。保证液压系统、动力系统、润滑系统的正常运行。
物联网相关知识:油品监测是企业设备维护必不可少的
在故障进行早期预警,类似于人的身体状况会通过血液中的病理指标反映出来一样。监测数据的实时分析及其趋势分析,提早发现设备的潜在故障隐患,优化设备维护保养计划,降低设备重大故障发生机率。通过油液监测来实现关键用油设备的状态监测已成为设备状态监测领域的新方向,一般而言,基于油液监测的设备状态监测能够更早、更全面的对设备故障隐患进行定位,降低维修、故障成本机械设备在运行过程中,会发生齿轮、轴承、控制阀等运动部件的磨损失效故障,需要分析这些故障的具体因。导致这些故障发生的原因很多,主要从以下五个方面来分析:
运动部件质量问题,运动部件安装问题,设备操作使用问题,设备新油质问题,使用中设备油质问题。当企业设备发生运动部件磨损失效时,可以按照上面分析程序有效地分析磨损失效的根本原因。
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