一、油液在線監(jiān)測的水輪機組故障診斷分析

　　水力發(fā)電機組的作用是將河川、湖泊等位于高處具有勢能 的水流至低處，經(jīng)水輪機轉(zhuǎn)換成水輪機的機械能，水輪機又推 動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)換成電能。

　　機組推導軸承為下導和推力聯(lián)合軸承，推力承受機組轉(zhuǎn)動 部分重量，是發(fā)電機最重要的組成部件之一，其運行狀況直接 關(guān)系到機組的安全穩(wěn)定運行，尤其是推導油液品質(zhì)、推力油膜厚度及推力瓦受力是機組運行優(yōu)良的關(guān)鍵指標。 基于設(shè)備的“血液”潤滑油的在線監(jiān)測技術(shù)可以通過主機及控制系統(tǒng)的油品特性監(jiān)測分析提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的早期異常，做到早預(yù)防、早診斷、早維護，確保設(shè)備運行可靠性。

　　1.監(jiān)測指標 根據(jù)現(xiàn)場在線監(jiān)測儀器獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，主要包含污染度、 水活性、水分、黏度及磨損情況。以下主要對各參數(shù)表征含義及 監(jiān)測結(jié)果進行分析。

　　1.1水分

　　在潤滑系統(tǒng)中，油中的水分主要來自于油冷器泄漏或空氣污 染，油中進水將使得設(shè)備生銹的風險增大。水分將使油品 氧化變質(zhì)，增加油泥，惡化油質(zhì)，聚酯抗燃油進 水將使得產(chǎn)生水解反應(yīng) 生成有機酸，使得油品 腐蝕性增大;水分還會 使油中的添加劑水解反 失效，降低油品的極壓 耐磨或抗氧化性能;

　　1.2 黏度和油溫

　　黏度是流體流動時內(nèi)摩擦力的度量，用于衡量油品在特定溫 度下抵抗流動的能力。黏度是油品選擇的主要依據(jù)，同時也是判 斷設(shè)備潤滑狀態(tài)、確定是否換油的重要依據(jù)。黏度值的改變反映了設(shè)備運行狀態(tài)的變化，黏度異常將導致設(shè)備潤滑不良，機械表 面產(chǎn)生異常磨損，如點蝕、剝落等(圖 2)。在使用過程中，油品黏 度變化的主要原因有油品氧化、劣化、水分乳化及污染物浸入等， 另外在日常維護保養(yǎng)過程中，加錯油也會導致黏度發(fā)生變化。

　　機組潤滑系統(tǒng)油溫升高后造成的影響主要有以下6個：

　　1.油溫升高使油的 黏度降低，如果油的黏溫 性能較差，溫度變化導致 黏度變化更為顯著，元件 及系統(tǒng)內(nèi)油的泄漏量將 增多，進而導致液壓泵的 容積效率降低。

　　2.油溫升高將使機械元件產(chǎn)生熱變形，各類閥類元件受 熱后膨脹，可能使配合間隙減小，因而影響閥芯的移動，增加磨損，甚至卡閥。

　　3.油溫升高黏度降低后相對運動表面間的潤滑油膜將變 薄，增加機械磨損，在油液污染度較高時易產(chǎn)生機械故障。

　　4.油溫升高使油的黏度降低，使油液經(jīng)過節(jié)流小孔或縫 隙式閥門的流量增大，使原來調(diào)節(jié)好的工作速度發(fā)生變化，影響工作的穩(wěn)定性，降低工作精度。

　　5.油溫升高將使油液的氧化速度加快，導致油液變質(zhì)劣化， 降低油的使用壽命。油中析出的油泥等沉淀物還會堵塞元件的 小孔和縫隙，影響系統(tǒng)的正常工作

　　6.油溫過高會使密封裝置迅速老化變質(zhì)，喪失密封性能。

　　1.3 污染度

　　據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)故障中有 75%以上是由于油液污染造成的。 顆粒污染指油中含有的固體顆粒含量，其主要來源于外界的粉 塵、砂礫、密封膠質(zhì)物，也有來源于系統(tǒng)內(nèi)部的油品氧化產(chǎn)物(油 泥)、過濾器的玻璃纖維、油管中的銹蝕/顆粒以及摩擦副表面的 磨損顆粒等。這些固體雜質(zhì)顆粒會影響潤滑油膜的連續(xù)性，導致 摩擦副磨損;催化基礎(chǔ)油裂化，影響油液壽命及油膜強度，還可能堵塞濾油器、油線管道、潤滑油槽，或沉積在摩擦部件表面影 響散熱。在高速機中，油泥還易附著在軸瓦表面形成漆膜，固體顆粒污染通常可以用污染度來進行評價。

　　1.4 磨損

　　磨損顆粒污染指油中含有的固體顆粒含量，包括金屬顆粒 和非金屬顆粒，其主要來源于外界的粉塵、砂礫、密封膠質(zhì)物，也有來源于系統(tǒng)內(nèi)部的油品氧化產(chǎn)物(油泥)、過濾器的玻璃纖維、 油管中的銹蝕顆粒以及摩擦副表面的磨損顆粒等。

　　這些固體雜質(zhì)顆粒會影響潤滑油膜的連續(xù)性，導致摩擦副磨損。催化 基礎(chǔ)油裂化，影響油液壽命及油膜強度，還可能堵塞濾油器、油線管道、潤滑油槽，或沉積在摩擦部件表面影響散熱。在高速旋 轉(zhuǎn)設(shè)備中，油泥還易附著在軸瓦表面形成漆膜，固體顆粒污染通常可以用污染度來進行評價。

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