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与污染相关的润滑失效

一、水污染

  润滑油中的水分一般呈游离水、乳化水和溶解水三种状态。油中水分污染的来源通常有两种情况:潮湿的空气和冷却水或泠凝水。一般而言,空气中的水分含量较少,因此进入润滑系统中会导致润滑油水分增高,但是含量不会太大;而冷却水或泠凝水进入润滑系统中,则会使油中水含量急剧增加。

  油中过多的水分将严重影响设备的润滑效果,主要表现在以下几个方面:

  (1)水分会促使油品乳化,降低油品粘度和油膜强度,使润滑效果变差;

  (2)水分会促使油品氧化变质,增加油泥,恶化油质,加速有机酸对金属的腐蚀;

  (3)水分会使油中添加剂发生水解反应失效,产生沉淀堵塞油路,不能正常循环供油;

  (4)低温时,水分会使润滑油流动性变差,黏温性能变坏;高温时,水分会发生汽化,破坏油品,产生气阻,影响润滑油的循环。

  因此,一旦润滑油被水污染,不仅油品颜色会发生变化,且本身性能也会发生改变,因此需要及时采取相应措施进行脱水处理。

二、磨损颗粒污染

  设备在运行过程中,表面相互接触的零部件不可避免会发生磨损,产生磨粒。设备产生异常磨损,短期内磨损急剧增加,产生大量磨损颗粒。当磨损颗粒浓度过高时,也会对润滑油造成污染。金属颗粒会造成设备零部件的磨料磨损,堵塞阀门及滤器,并且具有催化作用,加速油品氧化变质。

三、其他油或脂污染

  有时候污染不仅仅来源于外界固体颗粒或者水分,还有可能来源于临近系统的润滑剂,如液压油泄漏到齿轮箱中导致油品粘度急剧下降,而润滑脂若渗漏到齿轮油中则会导致油品粘度增高。

  例如某铁建局的一台盾构机在2016-2017年间监测时发现油品粘度持续增高,且油元素Mo、Ca、Na呈增长趋势,表面该油可能受到外界污染。经过对可能的污染源进行分析,*后发现污染来源于轴承密封润滑脂。

  又如某汽车制造厂的压力机齿轮箱油在2017~2018年油液监测期间,发现粘度一直呈下降趋势,而添加剂元素Zn、P呈增长趋势,因此推测该齿轮箱油可能受到低粘度油品污染,经过现场检查,发现该压力机液压系统用油渗漏到了齿轮箱中,引起了齿轮油粘度的变化。

四、润滑油氧化产物污染

  润滑油在使用过程中都会氧化产生油泥,当油品处于正常氧化情况下,油泥的生产速率是比较低的,一般不会造成系统堵塞。但由于高温、重载或者油品氧化性能差导致油品迅速氧化,生成大量油泥或者漆膜,就会堵塞油路,并且这些氧化产物覆盖在摩擦表面上,会导致摩擦副温度升高,并且造成腐蚀磨损。

五、燃油稀释

  对发动机而言,当气缸壁或者活塞环磨损导致气缸活塞环间隙过大,或者机油粘度过稀导致油膜不够,或者喷油嘴堵塞等原因都有可能导致燃油稀释。

  燃油稀释会导致以下几个方面问题:

  (1)燃油进入机油,可能对发动机零部件造成腐蚀;

  (2)由于机油被燃油稀释,粘度下降,可能无法形成足够的油膜,从而导致摩擦副异常磨损;

  (3)某些需要机油发挥液压油控制作用的部件,比如配气机构气门控制系统等,可能因为机油粘度变化导致控制错误或异响;

  (4)在曲轴箱强制通风情况下,会加速燃油和机油消耗,增加排放。

六、粉尘、固体颗粒

  油液中的固体颗粒物主要来源于外界侵入的污染物、设备运转中产生的污染物以及生产装配过程中的残留物。常见的外界污染物是粉尘。在润滑油使用过程中,这些固体颗粒污染物会悬浮在润滑油中,会造成堵塞,划伤密封环,设备造成磨料磨损,会导致油膜厚度不均匀,甚至局部地方易发生破裂,同时还会吸附添加剂,催化油液的氧化,加速油液的衰变,缩短油液使用寿命,严重影响到设备的润滑效果以及设备的可靠运行。

七、其他污染物

  除上述常见污染物之外,油品可能受到来自系统内外的其他污染,如清洗剂、冷却剂、乙二醇等。这些污染物进入到润滑系统中,有的会与油品发生反应,产生大量油泥及胶质,堵塞滤器,导致阀门卡死,设备工作异常,还会对设备零部件造成腐蚀磨损。

 如某核电D1#机组在运作时发现汽门伺服阀有卡死现象,停机检修时,在拆下部件的阀杆(阀芯)、挡板、节流件以及滤网上发现胶质异物,截留件上有腐蚀现象。经过分析发现伺服阀部件内的主要异物为油泥,油泥堵塞了伺服阀内部运动副的间隙,导致机械部件卡死。经过油液、零件及异物综合分析发现,导致油泥增多的原因是该系统在更换新油前采用了某种清洗剂进行清洗,系统中残余的清洗剂、水分与油品发生反应,导致油泥(凝胶物)急剧增加,*终出现设备故障。

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