油品分析的好處

現場油品分析的起源
在役油品分析或使用過的油品分析的實踐始於一個多世紀前的火車頭引擎。如今,它已成為基於狀況維護(CBM)的最重要組成部分之一,這是一種通過定期收集關鍵機器健康指標數據來評估機器狀況並確定維護計劃的做法。每年有數十億美元花費在由於潤滑劑性能不足而磨損的機器部件的更換上。了解如何解讀潤滑劑性質的變化可以增加關鍵任務資產的運行時間和壽命。磨損部件、侵蝕和污染所產生的碎屑和顆粒的存在或數量可以提供有關影響性能和可靠性的問題的見解。
潤滑劑、燃料和其他關鍵液體的分析提供了機器故障的關鍵早期警告信息。通過分析和趨勢數據,可以在發生關鍵故障之前安排維護。其結果是更高的設備可用性和生產力、較低的維護成本、較低的總擁有成本(TCO)、較少的停機、最佳的設備性能和更環保的運作。
什麼是在役油品分析(In-Service Oil Analysis)?
潤滑油是潤滑機械的生命之血。在役油品分析可以提供有關機器磨損狀況、潤滑劑污染以及潤滑劑狀況及資訊。可靠性工程師和維護專業人員可以根據油品分析結果的診斷做出維護決策。
機器磨損分析本質上是對油中顆粒的分析。機器磨損可以分為粘著(滑動)磨損、磨料(切削)磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。完整的磨損顆粒分析包括顆粒數量和分佈、顆粒形狀和形態、磨損金屬和合金元素以及大型鐵質顆粒的存在。多年來,各種技術和儀器已在現場或商業實驗室中部署,但基本上它們都提供上述資訊。即使所有磨損顆粒分析技術都可以應用於不同類型的資產,具體問題在工業旋轉機械和旋轉引擎之間有所不同。往復引擎傾向於產生細小的磨損顆粒,且由於煙灰(燃燒副產品的奈米級碳顆粒),引擎油可能會變黑。元素分析是商業油品實驗室中主要或有時唯一進行的分析,用於評估引擎磨損狀況,因為不同磨損金屬元素的濃度表明引擎中運動部件的磨損嚴重程度。較慢移動的旋轉機械,如齒輪箱,傾向於產生較大的磨損顆粒。由於大多數齒輪箱是由鋼製成的,對這些資產的油進行大型鐵質顆粒分析是相當常見且容易進行的。
油中的污染物可以是固體或液體形式。常見的固體污染物如沙子和灰塵,通過顆粒計數和測量技術進行監測。對於工業旋轉機械來說,液體污染物主要是水。然而,對於柴油或汽油引擎,污染物可以是水、冷卻液或燃料。在所有資產類型中,一種相當常見的流體污染物是錯誤使用的潤滑劑,不管是意外的還是故意的。所有污染物都會顯著減少油的使用壽命並增加機器磨損。這些污染物需要通過適當的密封和過濾系統來主動防止,並需要定期監測。
監測潤滑劑降解有助於決定油是否不再適用,是否需要更換。一個關鍵的油品特性是黏度。旋轉機械的潤滑油黏度通常在40°C下測量,引擎油則在100°C下測量。對於旋轉機械的油,通過監測油的氧化和酸度(總酸值或TAN)來確定油是否仍然適用並防止腐蝕。對於引擎油,監測氧化、硝化、硫化和油中的總鹼性、添加劑儲備(總鹼值或TBN)。對於天然氣引擎油,除了監測其他引擎油參數外,還會監測TAN。

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在役油品分析的好處
- 延長機器運行時間,減少停機跟維修
- 減少換油頻率
- 減少廢油產生,減少碳足跡
- 避免油品混用
在役油品分析的主要好處是通過延長機器的運行時間來節省維護成本並提高生產力。如果使用正確的油品並保持油品乾燥、清潔和適用,機器將運行得更長久。
油品混合是導致機器故障的最常見潤滑問題之一。給機器添加正確的潤滑油是一項簡單的任務,可以提高機器的可靠性。檢查進口油的粘度、品牌和等級,以及檢查是否有異物污染,有助於減少油品混合的機會,並使機器以最佳效率運行。
為了保持油品乾燥、清潔和無污染,密封和過濾系統需要正常運作,且應定期檢查油品。油中的沙子和灰塵會產生磨損,油中的水分會導致腐蝕,發動機油中的燃油或冷卻液會改變粘度並引起粘著磨損。因此,有必要隨時保持潤滑油的清潔和乾燥。
為了保持油品適用,應定期監測油品狀況,確保油品在其性能規範內使用。一個平衡良好的油品分析計劃應監測機器的磨損狀況、油品污染和油品劣化。關鍵參數應定期測量,並密切監測其趨勢。如果一個或多個參數超過警戒線或趨勢變化被檢測到,可靠性工程師將會收到警報,並可能需要進行維護行動以解決潛在問題。
一個執行良好的油品分析計劃所帶來的成本節省來自於減少因災難性故障引起的非計劃停機時間,降低維修成本以及消除不必要的換油。在電廠或造紙廠,成本節省主要來自於減少機器停機和維修。在擁有數百輛運輸卡車的礦場,成本節省主要來自於消除潛在的發動機故障。而對於市政交通車隊而言,油品分析帶來的成本節省則來自於通過延長換油間隔減少材料、勞動力和回收成本。

