黄 翌, 宋 强

(上海电力股份有限公司 漕泾发电有限责任公司, 上海 200540)

颗粒度(Granularity)是指单位体积的油品中所含不同直径的机械杂质的数量,是用特殊的颗粒度仪来测定的。油中颗粒度污染的概念并不是人们通常所理解的,采用直观法观看油样无可见的颗粒就可以认为油质未被污染。实际上,50 μm以下的颗粒肉眼是很难看出的,而这些颗粒对液压元件或轴承来说却有很大的影响[1]。

在整个颗粒度测试中,取样误差所占的比例是最大的。可以说,取样部分的规范与否直接影响最后的结果,但关于取样的很多问题都很容易被忽略。此外,在实验室中进行测试时,仪器虽然不会有大的变化,但人为因素会对测试结果产生影响。因此,对测试的步骤和手段进行严格的控制是非常必要的。

本文模拟了在真实生产环境中的液压润滑油从取样到分析报告中可能会出现的各种情况,提出了应对技巧与注意事项,以期为实际操作提供一定的借鉴。

1 取样过程中的重要影响因素

取样的要求是油样应具有代表性,即取得的油样能够代表设备润滑油的平均品质。在实际的工作环境中,环境污染通常较为严重,因此取样的好坏直接影响试验结果。在取样的过程中,对试验结果影响最大的3个主要因素为取样瓶自身的清洁程度、取样阀的清洁程度以及油样暴露在空气中的时间。其各自对颗粒度影响的结果如表1,表2,表3所示。

表1 使用不同取样瓶在相同条件下测定相同油样的结果

表2 使用不同取样口在相同条件下测定相同油样的结果

表3 暴露在空气中不同时间的油样颗粒度变化结果

对比表1中的3组数据可知,取样器具的清洁与否对最后测定结果的影响非常大。因为人的肉眼很难观测到小于50 μm的颗粒,那些看似非常干净的玻璃瓶内部其实有相当多的微小颗粒。因此,正确的颗粒度瓶清洁方式是先后用去离子水以及经过过滤的异丙酮冲洗容器,再在清洁、干燥和经过过滤的空气中吹干,然后立即进行取样[1-2]。

取样的另一个重要步骤是对取样口或者取样阀进行清洁。取样瓶的清洁可以在实验室内进行,清洁程度能够得到保证。但在实际工作中,取样口一般都在工作现场,想要完全清洁很困难。因此,在取样时应尽量不使用不经常取样的阀门。取样时,应先开取样阀,让润滑油冲洗取样阀,等冲洗干净后再进行取样[3]。需要注意的是,在取样完毕后应使用清洁的塑料薄膜以及纱布包裹取样口,以保证下次取样前不会遭受太大的污染。

此外,在日常工作中可能需要同时取若干不同油样,或者不同部位的油样,或者在不同的油桶中取样。这就会出现油样暴露在空气中的问题。我们知道,取样所在的工作环境是非常复杂的,空气中的灰尘等污染物也非常多。由表3可知,暴露在空气中的油样所接触到的污染物主要是25～50 μm的颗粒。

2 颗粒度测试过程中的重要影响因素

在实验室进行测试的过程中,环境需相对稳定,仪器的准确程度也能得到保障。实验室要求环境温度为15～30 ℃,湿度不大于80%RH[4]。在此环境下测试过程中的影响因素以人为因素为主。通常对颗粒度影响最大的3个主要因素为气泡干扰、沉降效应和温度效应。其各自对颗粒度的影响结果如表4,表5,表6所示。

需要注意的是,在对油样进行摇晃混匀时,尽量不要上下或左右颠倒摇动取样瓶,而应平拿,然后用顺时针或逆时针画圈的方式进行混合,这样可以保证产生的气泡控制在可接受的范围内。

此外,固体颗粒在液体中会因密度的不同而渐渐沉降。同样,在颗粒度测试中也会有相同的问题。通过表5数据发现,对于颗粒度越小的颗粒沉降效应越不明显,而粒度大于25 μm以上的颗粒受到沉降效应的影响很大。因此,为了防止沉降效应的影响,颗粒度测试最好在短时间(不超过5 min)内完成。

由表6可知,油温对于颗粒度几乎没有影响。但在日常的工作中,笔者经常能碰到低温时油颗粒度很高,而把油加热后,颗粒度会明显下降的情况。究其原因,可能是测试所用时间过长产生的影响。

表4 气泡干扰结果

表5 沉降效应结果

表6 温度效应结果

3 结 语

颗粒度测试的准确性直接关系到机组的安全运行,特别是对新机组启动和检修后的运行。为了减少风险,提高数据精度,特建议如下。

(1) 在取样环节做好污染控制和消除,对所持有的取样工具,在有条件的情况下做到一样一次。必须要重复使用的取样工具必须严格清洗,完全密封,妥善保存。在取样的过程中严格控制,防止器具和油样之间交叉污染。清洁、润洗、密闭等环节都严格把控。在有条件的情况下将取样区域与工作区域分开。取样后及时送达实验室。取样人员必须经过专业的培训,切忌委托检修、工程人员代取或代送油样。

(2) 在分析油样的过程中严格按照操作规程进行。在分析油样时,混匀、除去气泡、取样分析均需在短时间内完成。在用同一台机器分析不同样品时,除了要用石油醚清洗机器外,还需要做几次废样,待数据稳定时再采纳。遇到同一样品前后分析结果差异较大时,不要盲目重做,而是要分析原因后找出差异点,待排除问题后再进行试验。分析时,各种仪器参数,比如温度、压力等不要随意调整,以免产生误差。