液压油的清洁度

关键词：清洁度，测试，取样，失效，换油，冲洗

一般认为产生破坏性的颗粒大都在6um到14um之间。而目前研究发现在4um大小左右的颗粒也会产生磨损。所以了解设备中液压油的清洁程度非常重要，但又往往容易被我们忽视。

一般肉眼可见的颗粒大小在40um左右，如下图1所示。所以对液压油清洁度以及设备磨损产生影响的颗粒我们是无法通过肉眼而观察到的，如果我们发现设备中的液压油已经出现肉眼可见的颗粒物时，那么液压油的清洁度已经远远超出了使用标准，需要及时采取补救措施以避免不清洁的油品对设备操作造成的不良影响。

图1：颗粒大小比较

所以定期进行油样化验是了解液压油清洁度的重要手段之一，市面上也有一些用于液压油清洁度测试的检测箱，如下图2所示。而大部分船东考虑到经济性和简易性，一般都会选择送样到实验室进行检测，或者定期直接把油换掉。我们一般建议定期送样化验，如果油品本身质量还在可接受的范围内，则可以延长换油周期以达到节省成本的目的，如果是存在外来污染，则更换油品不能解决根本问题，需要找到污染源头并采取补救措施来杜绝污染以避免不必要的损失。如果是发生磨损，那就需要排查发生磨损的原因，而不是简单把油换掉这种扬汤止沸的办法。

图2：美孚液压油测试箱（工业润滑油）

1.液压油化验

根据使用频率，液压油通常3~6个月化验一次，如有异常报告，下一次化验间隔为1个月或250工作小时。

这里需要强调的是，油样的取样非常重要，如果样本没有代表性，那对样本进行化验就意义不大，因为不能发现根本问题，从而会误导船员进行不恰当的操作。

建议在取样后将样本静置半天，然后目测样本中是否存在混浊、乳化、游离水以及可见不溶物等异常现象，方便及时考量取样是否有问题，是否需要对液压系统先进行过滤和清理，或是排查污染源以及异常磨损状况。

我们在大量的化验报告中发现，很多样本中存在肉眼可见的颗粒物，而一些样本在静置一段时间后会观察到沉淀物或悬浮颗粒，如下图3中的6号和7号样本。

图3：样本对比

出现这种情况时，一般有以下几种原因：

• 取样设备或油样瓶被污染

• 取样流程出现了问题

• 系统的清洁度出了问题

1.1 取样点

对于液压设备来说，取样点如下图4所示，一般从油箱中部或系统的回路抽取样本，并且在液压系统循环时取样。

图4：取样点

切记避免在油箱底部取样，如下图5所示。

图5：请勿在油箱底部取样

1.2 取样注意事项

• 在设备正常操作的状态下取样

• 在滑油流动的时候取样

• 先放一些油将取样口冲洗一下，然后进行取样

• 每次都在同一部位取样，确保样本的连续可比性

• 不要在系统底部不循环的位置取样

• 需要将样本标签上的数据填写完整，如设备小时数，用油小时数等信息，以便进行全面的分析以及数据库的建立

• 样本包装密封完好后尽快寄往实验室，以免样本发生反应而影响了测试的准确度

注意! 如果样本是在油品静态时提取的，则有可能导致测得样本中含有过多的水和颗粒。

对于清洁度不良的样本，可以根据化验结果再对液压设备以及滤芯进行深层次的分析，找出污染物或颗粒物的类型，如下图6所以，根据不同类型的污染物对症下药，以达到维护液压系统的目的。

图6：液压系统不同类型的污染

必要时甚至可以进行铁谱分析，来判断污染物造成的磨损类型。如下图7所示的克令吊液压油样本进行的铁谱分析结果显示，液压系统中的设备存在中度偏轻的摩擦磨损，附带有疲劳磨损颗粒、氧化金属颗粒以及非金属晶体颗粒的存在。

图7：克令吊液压油系统铁谱分析结果

2. 液压油污染的原因

一般情况下，液压系统被污染有如下一些原因：

• 呼吸口密封失效

• 磨损金属屑或氧化产物

• 环境污染

• 滤芯失效

• 油料补充程序不当

3. 颗粒物对液压系统的影响

液压系统一般含有铜，如柱塞、缸套等，如液压油中铜含量超标，有时伴随着铁含量超标，说明液压部件出现磨损，系统中存在过多的颗粒/不溶物导致磨损加剧，磨损到一定程度，可能会导致液压系统失效或者发生重大故障。

甲板液压系统如含有过多颗粒或不溶物，可能会发生如下后果：

• 颗粒或不溶物卡死动作阀门，液压系统失效，没有动作。如堵塞一些关键阀门的阀芯，如起重系统中的背压平衡阀，有发生重物自由下落的事故风险。

• 颗粒或不溶物会加速液压设备的磨损，而产生的磨粒会进一步堵塞阀门阀芯，对液压系统产生重大影响，带来设备故障以及相应事故，伴有震动以及噪音。

• 滤芯堵塞，影响液压系统的过滤，导致清洁度进一步下降。

4. 纠正措施

• 确保所有油箱的箱盖和呼吸口都安全密封，防止外来物污染

• 检查非紊流区域是否局部被污染

• 过滤油品，检查透气口和滤芯，确保滤芯工作正常

• 必要时更换滤芯或透气口

• 如系统内没有滤芯等过滤装置，可以考虑用滤油小车进行旁通过滤

• 也有用面团清理液压油箱的做法

• 评估操作情况，必要时用高压冲洗系统

5. 其他一些注意事项

• 与其他油品混合可能会产生沉积物或者胶状体，关于油品的混兑问题建议咨询润滑油供应商

• 温度增加时，液压油的水分负荷能力也增加

• 添加剂体积一般小于1微米，不受过滤尺寸的影响，但需要注意过滤材质对添加剂的吸附作用，如抗泡剂。具体可以咨询滤器供应商

• 一般滤芯都吸水，在低流量时过滤效果最佳

• 液压油的颜色与其洁净度无关

• 滤芯积聚污染物后，其压差增加，初期增加速度缓慢，然后增加速度很快

• 液压油的洁净度与过滤效果有最大关系

• 保持液压油洁净性，油品和设备的使用寿命可延长数倍

6. 新油更换以及系统的冲洗

6.1 更换新油程序

• 停机，移去空气滤芯及注油滤芯

• 用泵抽去油箱内液压油

• 打开人孔盖并检查密封圈，若损坏则更换

• 打开底部放泄螺塞，将油箱内残油放净

• 依设备商建议用清洗剂清洗油箱并用压缩空气吹干

• 或用干净的布将油箱擦干净，并用面团沾去内部杂质

• 装上人孔盖并拧紧螺丝

• 拧紧放泄螺塞，放入空气滤芯及加油口滤芯

• 将新油通过加油口滤芯注入油箱

6.2 当系统清洁度太差时，在换油前必须进行系统的彻底清洗

• 趁热机时将油箱内油放净

• 将油箱内残油及淤积物擦净，可以考虑用干净面团将杂质粘出

• 更换系统滤芯

• 注入冲洗油至油箱容积的50～60％（满足循环即可）

• 开动循环泵，使其在正常工作温度下持续运行

• 如果船上液压设备较多，可以考虑准备一个滤油小车，定期对液压油系统进行旁通过滤

• 注意检查滤器滤芯情况，若报警则更换滤芯

• 对油品进行清洁度分析，直到满足设备商对油品的清洁度要求

• 排掉冲洗油，清洗完成后加入新的液压油

7.结束语

今天简单介绍了一些液压油清洁度相关的内容，其他信息如清洁度的测试方法和表示方法，各类设备对油品清洁度的要求，以及如何在船进行净化处理以满足设备的使用要求等，请参考前面的文章【滑油的清洁度】，后续我们会介绍液压油化验等内容。