油液分析常見(jiàn)污染物       

       油液分析初用于發(fā)動(dòng)機是作為一種預測性維護工具，目前它仍然是確保發(fā)動(dòng)機系統可靠性的主要技術(shù)。往復式內燃機是大多數移動(dòng)設備的動(dòng)力裝置，如汽車(chē)、卡車(chē)、公共汽車(chē)、采礦設備、農業(yè)設備。另外，備用發(fā)電機、油氣勘探鉆機和管道壓縮站也要使用發(fā)動(dòng)機。
      如果機油不能充分發(fā)揮其作用，就必須更換。另一方面，過(guò)早或頻繁地更換機油會(huì )對成本和環(huán)境造成巨大影響。內燃機的機油在運轉過(guò)程中會(huì )逐漸受到污染，其污染的速度會(huì )因負載系數、占空比、使用時(shí)間、環(huán)境和燃料類(lèi)型而變化。發(fā)動(dòng)機油通常含有添加劑包，主要是清潔劑和堿性成分，以中和燃料燃燒產(chǎn)生的酸。添加劑會(huì )逐漸消耗，以致不能更好滴保護發(fā)動(dòng)機。通常情況下，了解油中污染物的類(lèi)型是很重要的，通過(guò)它們可以了解發(fā)動(dòng)機的狀況，以便更好地采取補救措施。例如，如果油中有大量二醇污染表明冷卻系統有泄漏。
      油液分析提供了有關(guān)污染程度的信息，以及油液老化情況，油的狀況是隨著(zhù)環(huán)境條件的變化而改變的。導致機油污染的因素有哪些 ？
     發(fā)動(dòng)機正常運轉過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生各種各樣的污染物. 下面是常見(jiàn)的幾種 ：

一、燃料

       燃料污染物通常與發(fā)動(dòng)機故障有關(guān)。然而，燃料稀釋也可能是由于發(fā)動(dòng)機過(guò)度怠速或頻繁啟停引起的。燃料稀釋會(huì )導致粘度損失，如果不加以控制將導致嚴重磨損和故障。噴油嘴故障，空氣過(guò)濾器堵塞和燃油泵故障是燃油稀釋的常見(jiàn)原因，但在某些情況下，機油污染也可能是由于燃料管道破裂引起的。

二、燃燒副產(chǎn)物

       廢氣（竄漏氣體）會(huì )通過(guò)活塞環(huán)、氣門(mén)導管和泄露的渦輪增壓器進(jìn)入曲軸箱。這些氣體含有碳、水、酸、不*燃燒的燃料，清漆和油漆。所有這些顆粒都會(huì )污染機油。硫氧化物（Sox）是常見(jiàn)的含硫燃料（柴油，液體燃料餾分，重質(zhì)燃料油）氣體；氮氧化物（NOx）通常在天然氣（CNG，LNG，丙烷）燃料發(fā)動(dòng)機中較為常見(jiàn)。烴氧化物（HCOx）存在于多種燃料中。

三、水

       水蒸氣作為燃燒的副產(chǎn)物會(huì )進(jìn)入機油中。備用發(fā)電機和低負荷發(fā)動(dòng)機不會(huì )使油變得過(guò)熱以至于使水沸騰。水與漏氣結合會(huì )產(chǎn)生酸，會(huì )使油老化并腐蝕發(fā)動(dòng)機表面。從空氣中吸入的水或者冷卻管損壞漏進(jìn)去的水會(huì )導致油老化，嚴重的情況下會(huì )導致發(fā)動(dòng)機磨損和故障。

四、酸, 清漆, 污泥

       當潤滑油與高溫發(fā)動(dòng)機部件接觸時(shí)，或者當高溫油與空氣接觸時(shí)，就會(huì )發(fā)生氧化和分解，產(chǎn)生酸、清漆和污泥等污染物。

五、煙炱

       這種污染物是由噴射延遲和燃燒的燃料與汽缸套上的油混合引起的。過(guò)多的煙炱會(huì )導致閥門(mén)和噴油器總成的異常磨損，使排放控制系統過(guò)載，污染空氣。
      那么發(fā)動(dòng)機油監測應包括哪些測試？除了粘度測試和以及磨損金屬測試之外，對發(fā)動(dòng)機的任何測試需要進(jìn)行污染物測試。

六、防凍液

       乙二醇防凍液在發(fā)動(dòng)機上廣泛使用。冷卻系統被腐蝕，缸蓋密封破裂或冷卻管路損壞都會(huì )導致防凍液進(jìn)入機油。乙二醇對有色金屬軸承表面具有很強的腐蝕性。過(guò)量防凍液會(huì )使機油變色，導致發(fā)動(dòng)機卡死。

七、氧化硝化

       如果氧化嚴重，潤滑劑就會(huì )腐蝕關(guān)鍵表面。“氧化值”越大，氧化的程度就越高。有氧化問(wèn)題的系統中會(huì )出現油漆、污泥沉積、粘環(huán)、清漆和過(guò)濾堵塞等情況。
      硝化是另一個(gè)重要的參數，它測試的是機油中NOx的含量。這些化合物能與油中的水發(fā)生反應，產(chǎn)生亞硝酸，使油降解，降低添加劑的效力?？梢援a(chǎn)生清漆和沉積物。

八、紅外光譜

       紅外光譜技術(shù)是一種檢測在用油樣品中有機污染物、水和降解產(chǎn)物的重要技術(shù)?？商峁┐罅筷P(guān)于機油狀況和污染的信息。

九、抗磨添加劑

       用IR測定，是對油中剩余ZDDP添加劑的測定。ZDDP是主要的減磨添加劑;如果被耗盡，容易產(chǎn)生異常磨損。

十、乙二醇含量 

       對液體乙二醇的量度，以wt％計量。乙二醇冷卻劑在高溫環(huán)境中會(huì )分解，形成乙醇酸。這些酸侵蝕軸承表面有色金屬并形成金屬鹽。這些酸還與油中的抗磨損和抗氧化添加劑反應，與水混合形成污泥，堵塞過(guò)濾器并導致油失去其潤滑性能，從而增加磨料磨損。發(fā)動(dòng)機和變速箱中的乙二醇污染被認為是比水更嚴重的污染物（其破壞力是水的10倍）。隨著(zhù)油溫上升，乙二醇冷卻劑可能會(huì )迅速或隨著(zhù)時(shí)間的推移而分解。這種不穩定性是在給定時(shí)間內確定油中乙二醇含量的主要挑戰，并且是現場(chǎng)和實(shí)驗室測試結果彼此不一致的主要原因。 

十一、煙炱

       用紅外光譜法測定其含量，以wt %為單位。雖然大多數發(fā)動(dòng)機油都有用于分散煙炱的添加劑，但如果添加劑過(guò)量，會(huì )造成過(guò)載，導致磨損和不良運轉。

十二、粘度

 便攜式粘度計

       粘度是流體流動(dòng)的阻力。運動(dòng)粘度是發(fā)動(dòng)機潤滑油重要的物理性質(zhì)。發(fā)動(dòng)機油通常是多級配方，允許發(fā)動(dòng)機在很寬的溫度范圍內正常運行。發(fā)動(dòng)機油通常測試100下的粘度。如果潤滑劑的粘度超過(guò)SAE規定的小值或大值，則需要更換。粘度會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而增加，并隨著(zhù)煙炱和固體顆粒的增加而增加。發(fā)動(dòng)機油是粘度損失比粘度增加危害更嚴重，并且通常是燃料污染的罪魁禍首.

十三、水分

       水是常見(jiàn)的污染物之一。水可以作為燃燒的副產(chǎn)物或因冷卻系統泄漏進(jìn)入機油。雖然發(fā)動(dòng)機油的溫度足以在工作時(shí)驅除濕氣，但過(guò)量的水會(huì )導致發(fā)動(dòng)機磨損。由于泄漏或進(jìn)水過(guò)多，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的水會(huì )引起嚴重磨損，導致發(fā)動(dòng)機卡死。大多數發(fā)動(dòng)機的水污染不應超過(guò)0.25%。

十四、總堿值

       總堿值（TBN）是潤滑劑中堿性?xún)涞牧慷?。通常通過(guò)滴定法測量，如Karl Fischer方法，但也可以用其他方式測量，例如紅外光譜法。竄氣與曲軸箱中腐蝕性酸的水分相結合，會(huì )消耗堿值。發(fā)動(dòng)機油含有添加劑，旨在與形成的酸反應并中和酸。堿值以跟蹤在用油中的添加劑消耗情況。當TBN值達到給定潤滑劑的既定水平時(shí)，通常要換油。 TBN的突然下降將表明發(fā)動(dòng)機運轉異常（例如過(guò)度竄漏）。大多數潤滑油供應商都在使用規范中限定TBN的值。通常當TBN值降到起始值的30％時(shí)，就該換油了。對于燃燒高硫燃料的發(fā)動(dòng)機，建議使用高起始TBN值的油，并且警報限值設為起始值的50％，而不是30％.   

十五、總酸值

       總酸值（TAN）用于表示潤滑劑中相對酸度。通常通過(guò)滴定法進(jìn)行測量。酸值用作指導跟蹤使用中的油的氧化變性。TAN推薦用于天然氣發(fā)動(dòng)機。 TAN的突然上升預示著(zhù)可能存在常操作（例如過(guò)熱）。大多數潤滑油供應商都在使用規范中給予TAN限制。通常比起始值增加2.0，就需要重視。. 

十六、鐵磁顆粒濃度

       鐵磁顆粒濃度是指鐵磁性顆粒的總量，單位為ppm。用磁力計來(lái)測量。尺寸從亞微米到肉眼可見(jiàn)不等。鐵磁顆粒會(huì )引起電流的變化，電流的改變量與鐵磁顆粒的含量成正比?？傝F磁顆粒是所有發(fā)動(dòng)機油的關(guān)鍵指標，應包含在所有篩選測試中。以ppm為單位的值是一個(gè)趨勢。鐵磁顆粒濃度增加10％表示存在異常磨損。

十七、顆粒計數

       顆粒計數是一種根據特定的尺寸范圍對流體中的顆粒進(jìn)行計數和分類(lèi)的方法,通常根據ISO 4406和SAE 4059.這是一種非常有用的測試，減少油中的顆?？梢匝娱L(cháng)發(fā)動(dòng)機的使用壽命。顆粒計數通常是發(fā)動(dòng)機現場(chǎng)測試的一項可選測試，因為煙炱會(huì )影響顆粒計數的準確性。顆粒計數通常用于發(fā)動(dòng)機開(kāi)發(fā)，因為像LaserNet這樣的技術(shù)能夠有效地測量含有1.5%煙炱的油中的顆粒數量。

十八、鐵磁顆粒計數

       鐵磁顆粒計數是一種根據顆粒的大小和數量而不是濃度來(lái)量化鐵屑的技術(shù)。常用的是技術(shù)是磁力計或者LNF ，直讀鐵譜系統也是一種常用的方法。這些系統增加了光譜和鐵磁密度技術(shù)，有助于了解鐵磁顆粒的數量和大小。所有這些技術(shù)測量的都是樣品中大小鐵磁顆粒的比例。數據可用于計算磨損顆粒濃度和嚴重性指數，可設置數據達到一定水平時(shí)的報警值。

十九、燃油稀釋

       燃料稀釋是對潤滑油中未燃燒的燃料的測量，通常由于噴油器泄漏、密封不良或燃燒不*而產(chǎn)生。所有發(fā)動(dòng)機都能承受一定量的燃料，預計不超過(guò)2％。超過(guò)5％問(wèn)題就很?chē)乐?。燃油稀釋通常通過(guò)GC或SAW傳感器（燃油嗅探儀）測量，結果用wt％表示。

二十、元素光譜

       元素光譜法是一種用于檢測和量化在用油中由磨損，污染和添加劑產(chǎn)生的金屬元素的技術(shù)。給油樣通電使每個(gè)元素發(fā)射或吸收可量化的能量，能量的多少表明油樣中的該元素的濃度。結果反應所有溶解金屬（來(lái)自添加劑包）和顆粒的濃度。該測試是所有現場(chǎng)和非現場(chǎng)油液分析工具的支柱，因為它可以快速準確地提供有關(guān)設備污染和磨損情況的信息。其主要限制是對顆粒尺寸為5微米或更大的顆粒，其檢測效果較差，這也是要首先進(jìn)行鐵磁顆粒濃度檢測的原因。

二十一WDA (鐵譜分析)

       WDA是一種分析技術(shù)，它將鐵磁性磨損顆粒與油分離并將它們沉積在譜片上。通過(guò)顯微鏡觀(guān)察譜片，可看出磨損模式和設備潛在的磨損源。這種技術(shù)稱(chēng)為分析鐵譜。它是檢測異常和有色金屬磨損的非常好的技術(shù)，但通常只由經(jīng)過(guò)培訓的分析師才能進(jìn)行。 

推薦測試參數，請參見(jiàn)下表。 

R = 推薦的

O = 可選的