《铁谱分析技术在石化机组中的应用[务实运用].doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁谱分析技术在石化机组中的应用[务实运用].doc（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、铁谱分析技术是用于检测机械设备的润滑油中与磨损过程有关的金属磨粒。最先用于监测煤矿井下输送机械减速箱中润滑油的磨屑。目前，已广泛用于机械设备润滑系统和液压系统的工况监测和故障诊断。铁谱分析的原理是利用强磁场将润滑油中的铁磁性颗粒分离出来，进行颗粒成分的鉴别和含量测定。辽河石化公司引进了ENTER FERROUS CONTAIN ALERT分析式铁谱仪，对关键机组开展铁谱分析，取得了较好的效果。该铁谱仪的主要部分为一高性能磁吸应变式传感器，当油液缓慢注入到传感器表面（弹性膜片）中心位时，处于膜片下方的圆兀弹性合金膜片下的磁铁，将油液中铁磁性磨屑吸附在弹性膜片表面上，磨屑的重量引起膜片变形。应变片
2、将这一微小变形软换为相应的电信号输出，经标定放大由读数仪显示铁磁颗粒含量。它的特点是利用FCA（铁谱传感器），为DCA（油液污染度传感器）提供润滑油中铁磁性颗粒并进行迅速、精确的检测。FCA可以测定所含铁磁性磨粒数目。铁磁性磨粒是机器出现故障的重要指示，也是导致磨损的原因之一。油液中的IOU左右微小颗粒是引起流体系统淤积和堵塞司障的主要因素，而大于15u颗粒对部件的污染磨损起主要作用因而以这两个尺寸的颗粒浓度作为制定等级依据，可全面反R不同大小颗粒对系统的影响。润滑油样的采集可以在不停机不解体的情况下进行。设置了三个系统水平1，如图1所示，第一水平是污染监测和控制的目标。当油液污染度控制在第一
3、水平以内时，系统处于正常工况，系统工作可靠性和部件寿命可达到预期要求。第二水平设在第一水平之上，当污染度超过第一水平（即高于正常限度）时，部件可能出现不正常磨损。当超过第二水平进入第三水平时，说明部件已出现不正常或严重磨损。在机器运行时采用铁谱分析技术对油液中的磨损微粒进行分析，能够在故障早期及时发现问题，并采取相应的措施。在此以制氢天然气压缩机为例，全年共取样48次，铁谱分析21次。如表1所记录，2004年7月12日，污染度为17/14(依据ISO 4406污染度等级标准)，机组润滑油中铁磁颗粒含量101。7月26日，污染度为18/15，润滑油中铁磁颗粒含量669。缩短周期，跟踪测试，8月2
4、日达到928，污染度为19/16，铁磁颗粒含量突然上升，8月6日高达1444，污染度高达21/19。而且磨粒尺寸较大，棱边平直，带有回火色，长度大于20m，长厚比约为10/1，表面有明显的划痕和开裂迹象，分析为机组压缩机曲轴瓦磨损。对该机组解体检修发现：机组压缩机曲轴瓦的上瓦有一道探0.3mmM痕，下瓦有二道各深0.2mm和0.3mm的磨痕。处理后，更换机组润滑油，8月8日开机，油样铁谱分析，机组润滑油中铁磁颗粒含量降为90，且为正常磨损，污染度仅为16/13，机组运转油样铁谱分析技术作者：未知 文章来源：网络 点击数： 更新时间：2010-2-27 16:38:06 铁谱分析技术。其基本的方
5、法和原理是把铁质磨粒用磁性方法从油样中分离出来，在显微镇下或用肉眼直接观察，以进行定性及定量分析。这种方法不仅可以提供磨粒的类别和数量的信息，而且还可进一步提供其形态、颜色和尺寸等直观特征。摩擦学的研究表明，磨粒的类别和数量的多少及增加的速度与摩擦面材料的磨损程度及磨损速度有直接关系，而磨较的形态、颜色及尺寸等则与磨损类型、磨损进程有密切关系。因此这种方法判别磨损故障的部位、严重程度、发展趋势及产生的原因等方面能发挥全面的作用。近几年来研究和实践的结果更进一步表明铁谱分析方法比其它诊断方法，如振动法、性能参数法等能更加早期地预报机器的异常状态，证明了这种方法在应用上的优越性。因此尽管这种方法出
6、现较晚，但发展非常迅速，应用范围日益扩大，目前已成为机械故障诊断技术中举足轻重的方法了。铁谱分析法主要用于铁质磨粒进行定性及定量分析其分析磨粒尺寸的范围约0.11000m，它包含了对故障诊断具有特殊意义的20一200m尺寸范围。一、铁谱分析原理与特点我们知道，机械设备是由一些运动付组成的。设备在运行过程中，两个相对运动的金属表面必然产生摩擦，摩擦产生的金屑碎片和微粒就会从金屑表面脱落而进入润滑油中。这样，通过对油中磨粒形态、大小、成份及分布的定性和定量分析，就可获得摩擦付磨损状态的重要信息。定性方法是利用双色显微镜特有的性能，借助其透射光、反射光、偏振光等不同照明形式和各种滤色片来观察沉积在玻
7、璃基片上有序排列的磨粒。依据磨粒的形态特征、表面颜色、光学特性、尺寸大小及其分布等，分析机器的工作状态、磨损类型、磨损程度，并通过分析磨粒来源推断机器的磨损部位。定量方法是依据分析式铁谱仪的和值，或磨粒覆盖面积百分比和直读式铁谱仪的和值，或大磨粒(5m)与小磨粒(12m)及小磨粒的浓度值，绘出铁谱参数曲线，以判断机器磨损发展的进程和趋势。铁谱技术主要有以下特点：(1)由于能从油样中沉淀1250m尺寸范围内的磨粒并进行检测，且该范围内磨粒最能反映机器的磨损特征，所以可及时准确的判断机器的磨损变化；(2)可以直接观察、研究油样中沉淀磨粒的形态、大小和其它特征掌握磨擦付表面磨损状态，从而确定磨损类型
8、；(3)可以通过磨粒成份的分析和识别，判断不正常磨损发生的部位；铁谱仪比光谱仪价廉，可适用于不同机器设备。二、磨粒识别技术 铁谱分折的目的是通过分折磨粒的特征，来判断摩擦副的磨损程度和磨粒成分，确定设备的磨损部位和失效情况，区分正常磨损和异常磨损，并对磨损失效提出早期预报。其中磨粒识别是很关键的一步。按照磨损原因的不同，设备磨损可归纳为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种类型。不同类型磨损及特点见下表类型内容特点示例粘着磨损摩擦副相对运动时由于相互接触，接触点表面的材料由一个表面转移到另一个表面的现象即粘着磨损。接触点粘着剪切破坏内燃机的铝活塞壁与缸体摩擦擦伤磨料磨损在摩擦过程
9、中因硬的颗较或硬的凸出物冲刷摩擦表面而引日材料脱落的现象、即磨料磨损磨料作用于材料表面而破杯球磨机的衬板与钢球；农业与矿山机械零件磨损疲劳磨损两接触表面作滑动或滚动与滑动复合摩擦时，因周期性载荷作用，使表面产生变形和应力，从而使材料产生裂纹并分离出微片或颗粒的磨损即疲劳磨损表层或次表层受接触应力反复作用而疲劳破坏滚动轴承齿轮副腐蚀磨损在摩擦过程中、金属同时与周围介质发生化学或电化学反应，使材料磨损的现象即腐蚀磨根有化学反应或电化学反应的表面被腐蚀破坏曲轴轴颈氧化磨损，化工设备中的零件表面微动磨损两接触表面作小振幅振动而引起材料表面复合磨损现象即微动磨损。复合式磨损片式摩擦离合器的内外摩擦片的接
10、合面在不同磨损状态下形成的钢铁磨粒在显微镜下的形态，大致描述如下； (1)正常滑动磨损残渣。对钢而言，其厚度在l以下的被称为剪切混合层薄层。剥落后形成的碎片，尺寸为0.5一15m。 (2)切削磨损残渣。是由一个磨擦表面切入另一个磨擦表面形成的，或是由润滑油中夹杂的砂粒或其它部件的磨损残渣切削较软的磨擦表面形成的。其形状如带状切屑，宽度为25，长度为25100m。 (3)滚动疲劳残渣。该残渣是由运动零件滚动疲劳、剥落形成的。残渣呈直径为15m的球状，间有厚度为12m、大小为20一50m的片状残渣。 (4)滚动疲劳兼滑动疲劳残渣。主要是由齿轮节圆上的材料疲劳剥落形成的。残渣形状不规则，宽厚比为4：
11、ll0：1。当齿轮载荷过大或速度过高时，齿面上也会出现凹凸不平、表面粗糙的擦伤。(5)严重滑动磨损残渣。当载荷过大或速度过高时由于磨擦面上剪切混合层不稳定而形成的。残渣呈大颗粒剥落，尺寸在20以上，厚度不小于2，常常有锐利直边。上述五种情况归纳如下表中。微粒分类微粒形状及尺寸特征磨损性质及监测注意点磨擦磨损微粒薄片状，表面非意光滑长度尺寸0.5-15m,宽度约为0.51m。正常磨损阶段，如机械饱和期与稳定运转期切削磨损微粒形如切削加工的切屑，具有环形、曲线形与螺旋形等形状。尺寸特征是长而粗。长度尺寸25100m宽度为25m。不正常磨损出现大量长度为50m的切削磨粒滚动疲劳磨损微粒剥落微粒扁平鳞
12、片形状，表面光滑，四周呈不规则的凹凸形，长度尺寸从10一100m，长度与登记表度之比为10:1把握好层状磨粒与球形疲劳磨粒同时迅速增长的时机。它是发生疲劳而将导致剥落的先兆。球形微粒有两种，个种直径小于3m为疲劳球形磨粒，另一种直径大于10m为非疲劳球形磨粒。层状微粒非常薄的金属层状微胜，表面有洞穴四周不规则为其形状特征。长度尺寸20一50m，长度之比为30：10。滚动与滑动联合磨损微粒它为齿轮副磨损产生的微粒。块状形，厚度较厚是它的主要标志一般可达几个数米。长度为220m，长度与厚度之比约为4：1不正常磨损注意出现厚度较厦的块状磨损微粒数量和大小磨粒比迅速增大。严重滑动磨损微粒它是由正常磨擦磨损阶段转变而来。磨粒形状包含上述各种不正常磨损微粒的形状。特点是表面不光滑有条纹或直角边缘，尺寸大于20m最大可达200m或更大。-6优异a