大型機械設(shè)備是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)裝備,是企業(yè)生產(chǎn)的主要設(shè)備力量,其潤滑系統(tǒng)的油品乳化問題關(guān)乎企業(yè)的生產(chǎn)效益。油品乳化后,破壞了油膜的完整性,導(dǎo)致設(shè)備元件的磨損和銹蝕,使得潤滑效果大打折扣。此外,水分與油品中的添加劑產(chǎn)生沉淀和膠質(zhì)等污染物,加速了油品的劣化過程。乳化引發(fā)的連鎖反應(yīng)可能導(dǎo)致潤滑失效、設(shè)備故障、停機換油,從而導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)中斷。
舉個通俗易懂的例子,在日常生活中,我們經(jīng)常聽說汽車需要定期保養(yǎng),包括更換機油或變速箱油等。這保養(yǎng)的建議通常來自汽車保養(yǎng)手冊,特別是日系車一般建議每半年進行一次。然而,這種常規(guī)的保養(yǎng)方式存在一些問題。
以日常用車為例,許多汽車缺乏有效的潤滑監(jiān)測手段,因此車企常常采用定期更換油品的方式來確保引擎運行的順暢。這種做法雖然在一定程度上確保了車輛性能,卻也導(dǎo)致了一系列問題,如日常用車成本的增加、石化資源的浪費以及環(huán)境污染等。
考慮一個實際情況,對于一些車主每天行駛500公里的情況,按照半年一次的機油更換建議顯然不夠靈活。在這種情況下,我們可以根據(jù)實際駕駛里程來調(diào)整機油更換周期。通常來說,日系車在行駛5000公里后需要進行機油更換,這樣的調(diào)整能夠更好地適應(yīng)高里程使用者的需求,同時避免了不必要的機油浪費和成本增加。
面對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的龐大而復(fù)雜,油品更換無法簡單地依據(jù)說明書進行。即使?jié)櫥椭圃焐烫峁┝烁鼡Q周期的建議,依舊無法避免設(shè)備故障停機的發(fā)生。因此,企業(yè)不僅需要考慮設(shè)備的實際運行時間,還需要綜合考慮各種不可避免的因素,如環(huán)境條件等,來確定何時進行油品的更換,以防止油品乳化。
下面為大家分享油品乳化的原因以及如何識別油品水含量,在設(shè)備乳化早期進行科學(xué)診斷與智能運維。
01 油品乳化原因&現(xiàn)象
在循環(huán)或攪拌條件下,水分與油品中的降低表面張力的添加劑相互作用,形成微小液滴并均勻分散在油品中,因而產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。油品乳化后透明度會降低,油品中會生成一些絮狀物,顏色有點渾濁呈乳白色。嚴重的時候,油中帶水滴,潤滑油變稀。
02 油品乳化暗藏危機
工業(yè)潤滑油(如工業(yè)齒輪油、液壓油、汽輪機油、壓縮機油、油膜軸承油等)在使用過程中難免混入水分。以風(fēng)機齒輪為例,在輕微乳化的情況下,潤滑油的質(zhì)量降低導(dǎo)致齒輪之間的潤滑效果下降,從而加劇了磨損程度,顯著減少了齒輪的使用壽命。而在嚴重乳化的情況下,潤滑油幾乎完全失效,超越了輕微乳化與嚴重乳化的臨界點。這種情況下,齒輪開始出現(xiàn)嚴重故障,摩擦急劇增加,溫度迅速升高,在短短5分鐘內(nèi)就必然導(dǎo)致風(fēng)機的損壞。這樣的事例屢見不鮮,表明潤滑油乳化問題對機械設(shè)備的嚴重影響。
以機油乳化為例,機油中允許的含水量應(yīng)保持在0.03%以下。含水量的逐漸增加會導(dǎo)致潤滑油的抗磨性逐漸下降。當含水量超過0.4%,甚至達到1%或更高時,抗磨性急劇下降,潤滑油的潤滑性將喪失,輕則導(dǎo)致機油過早變質(zhì)和機械零件生銹,重則可能引起發(fā)動機抱軸、燒瓦、拉缸等嚴重機械故障。而檢修費用可能在千元左右,而在大型工業(yè)現(xiàn)場,潤滑系統(tǒng)乳化可能帶來更為巨大的成本,包括設(shè)備換油、機械維保以及由故障停機檢修所帶來的工期延誤等,所耗費的成本動輒數(shù)百萬以上。
對于大型工業(yè)來說潤滑油乳化更是損失重大的關(guān)鍵要因,其危害與汽車機油乳化相似,摩擦增加,磨損加速,促進金屬部件的腐蝕,加速設(shè)備老化。甚至引發(fā)沉積物的生成,可能阻塞油路和油孔,影響潤滑系統(tǒng)的正常運行。為有效防止?jié)櫥腿榛?,?wù)必采取積極的措施,如提高設(shè)備密封性、限制水分進入、定期更換潤滑油。
即便是更換高質(zhì)量的油品也無法免疫水分的侵入,過早地換油或定期換油會因無法判斷油質(zhì)是否乳化變質(zhì)而造成不必要的浪費,而延長換油則會造成發(fā)動機早期磨損和積碳產(chǎn)生,油品也會隨時增加而氧化失效,導(dǎo)致設(shè)備可能已發(fā)生故障停機而錯失了及時更換油品對設(shè)備維保的良機。因此,通過識別油中水含量的變化,實現(xiàn)在設(shè)備乳化故障早期就能未卜先知地進行維護與處理。這種先知性維護策略,即所謂的“預(yù)測運維”,不僅能夠降低企業(yè)的運營成本,還能有效確保設(shè)備的正常運行,維護企業(yè)的生產(chǎn)穩(wěn)定性。
03 識別水含量,實現(xiàn)設(shè)備乳化初期的高效運維
水分含量是指潤滑油中水分的百分比。通過測量油中水分的ppm值,可以得知水分的絕 對含量。那么用ppm測量的意義何在?ppm 是一個絕 對水分參數(shù),可以用來描述油中微水的體積或質(zhì)量比:
按體積:1 ppm(v)水 = 1毫升水/ 1立方米油
按質(zhì)量:1 ppm(w)水 = 1克水/ 1000公斤油
油液在線水分監(jiān)測傳感器技術(shù)采用電學(xué)方法實現(xiàn),其核心理念基于油液的電化學(xué)性能,特別是介電常數(shù),這可反映油品的污染狀況。由于水分對油的電化學(xué)性能參數(shù)極為敏感,使得傳感器能夠準確檢測油液中的水分污染。電學(xué)方法主要包括電容法和電阻法。
電容法通過構(gòu)建油液及其中污染物成一個特殊設(shè)計的電容器電介質(zhì)。水分等污染物的存在和數(shù)量會引起電容器的介電常數(shù)變化,從而改變電容量。通過對電容量變化的準確檢測,傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測油液中的水分狀態(tài)。
為了更有效地監(jiān)測油液中的水分,INZOC研發(fā)了先進的油液在線水分監(jiān)測傳感器技術(shù)——IFW含水率傳感器,采用電學(xué)方法來實現(xiàn),作為油品乳化監(jiān)測的得力助手,對水分污染極為敏感,輕松識別油中溶解水、游離水及乳化水。當監(jiān)測到水分超標會系統(tǒng)會發(fā)出預(yù)警并提醒運維人員及時排查故障對設(shè)備進行維護。
高達毫秒測量速率,各種苛刻條件下準確測量
24小時實時掌握油品水分變化情況
最大測量范圍可達100%
及時預(yù)警設(shè)備潤滑系統(tǒng)意外進水等嚴重故障
該技術(shù)已在重大裝備,如風(fēng)機齒輪箱、電力汽輪機、煤礦皮帶減速機等行業(yè)設(shè)備上實際應(yīng)用,并提供了系統(tǒng)配套的智能運維診斷。未來,智火柴研發(fā)的產(chǎn)品不僅符合工業(yè)級現(xiàn)場需求,還將面向各類消費領(lǐng)域的潤滑設(shè)備,為民生帶來更多便利。
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