现代油液分析技术在煤矿设备管理中的运用

现代油液分析技术在煤矿设备管理中的运用摘要：油液分析技术，是以油液分析为手段，通过对在用油液的磨粒检测、污染度检测、理化性能检测、元素分析等，对煤矿设备进行在用油使用状况实施动态监控、预测与诊断，并提出管理措施和维修决策的技术。

关键词：煤矿设备;油液监测系统;开发与应用1引言油液监测技术是一种主要通过油液理化性能检测、污染度检测和元素分析等油液分析手段，对机械设备的在用油使用状况实施动态监控、诊断与预测的技术，是设备润滑状态监测和磨损故障诊断的重要技术手段。

引进油液监测技术对煤矿机械设备进行监测，可以及时了解设备的运行状态，制定相应的预防性检修措施，实现从传统的事后维修、周期性维修到根据监测信息主动维修模式的转变。

油液分析技术主要用于对设备的润滑状态和磨损状态进行分析，其常用技术手段很多，针对煤矿设备的工况特点和在用油品种类。

其中设备润滑状态的分析采用油液常规理化分析技术、颗粒污染度检测和红外光谱分析技术。

油液常规理化分析技术检测油液质量的不同指标，包括油液的黏度、水分、酸值和闪点等；颗粒污染度检测油液中固体颗粒的含量，获得污染颗粒的粒度分布；红外光谱分析技术检测油液中添加剂的变化，包括添加剂的氧化程度和硝化程度。

设备磨损状态的分析采用发射光谱光谱分析技术、铁谱分析技术和磨粒定量分析技术。

光谱分析技术检测磨损颗粒的成分和含量；铁谱分析通过对磨粒的识别判断设备磨损的类型和原因；磨粒定量分析检测出设备的磨损总量，得到PQ 指数【1】。

2油液分析技术分类2.1油液铁谱分析开展油液监测工作，要求充分利用铁谱仪设备，需在制谱操作时进行充分的油样转移，让油液得以从定量移液管中向磁头转移，在此基础上开展一系列监测作业，高质量完成清洗、制谱、甩干等一系列作业。

需轻取集油筒装置，充分的拉杆操作，使空气全部进入密封环中，同时，要求检测人员依次取下并晾干谱片，在此基础上使用显微镜进行分析。

最后，需结合磁场力的实际沉积情况确定相应的油样内部磨粒状态，确保磨粒的铁磁性和顺磁性情况，让残油得以从基片边缘处充分甩出，在结束残油采集作业后，要求充分利用导流管，将残余的油液排到贮油杯中【2】。

2.2黏度测定技术采取黏度测定技术检测，则要求积极用运动黏度测定仪装备，实现对于油样状态的充分监测，确定油样在40℃环境中的运行状态。

一旦润滑油表现出良好的黏度优势，则可能相应增加机械设备的运转阻力，使其难以移动到润滑间隙位置处【3】。

如其中的黏度指标较小，则可能直接影响润滑膜的应用效果，导致设备性能较差。

此外，要求充分关注实际检测温度，选用有良好性能的黏度计装置进行油样检测，需在正式开展试样黏度检测前展开全面清理毛细管，同时，利用溶剂油进行洗涤，并烘干玻璃气流烘干器装置中的毛细管。

最后，需要保持恒温的水浴环境，将毛细管放置在此类环境中15min 左右。

2.3泡沫特性技术实施油液监测，要求相关检测人员积极关注油样的泡沫性能，充分利用抗泡剂材料，以实现高质量的煤矿设备管理，全面消除其中的泡沫【4】。

一般而言，泡沫特性的产生条件较特殊，其中可能涉及空气释放值指标，要求相关检测人员在全面分析空气能力条件值的基础上，明确油样的变化情况，充分关注抗燃油的表面活性性能。

而抗燃油的活性状态可能受到材料污染水平及劣化水平的影响，要求相关检测技术人员及时清除其中的污染源隐患问题，选用具有更佳性能的吸附过滤器芯。

2.4水分测定技术采取水分测定技术进行处理，需充分利用水分测定器装置实施含水率检测，在其中混合一定量的混合溶剂油，并在此基础上实施蒸馏测定，明确其中的水分含量情况。

如果润滑油中的水分含量过多，可能直接影响油膜的形成过程，导致润滑效率相对较低。

同时，润滑油中的水分含量过多，也可能直接增加润滑油内部腐蚀的风险，导致机械设备发生严重锈蚀，造成严重的油路堵塞。

一旦润滑油中的添加剂数量过多，其中含有过多的水分，也可能引发严重的润滑油故障。

2.5酸值测定技术充分利用油品酸值测定仪器，采取化学分析法展开对于油样酸值的检测，需相关技术人员积极使用沸腾乙醇材料，以实现对于试样成分的充分分离，抽离出其中的酸性成分，同时，使用氢氧化钾乙醇溶液实施滴定处理【5】。

在结束检测作业后，可得到相应的润滑油酸值情况，需据此判定油品质量状态。

如长期使用油品，则可能相应增加所测指标的酸值状态，需充分关注润滑油的酸值指标，并定期更换油品。

2.6闪点测定技术需积极采取闪点测定技术，以实现对于油样的加热处理，让油样蒸汽得以与空气充分混合，发现其中存在的火焰闪火问题，同时，将闪火最低温度视作闪点。

需持续加热溶液，使其被火焰点燃，并将溶液燃烧时间保持在5s 以上，其中的最低温度定义为燃点。

3油液分析技术在煤矿设备管理方案3.1油液监测架构针对机械设备中的润滑油液实施监测，需要充分关注实验室要求，结合相应的水电条件和施工规范开展监测，以保持良好的换气条件，提升环境的通风质量，充分保障监测人员的人身安全。

此外，需由专门的管理监测人员开展专业性的设备油液监测，使煤矿设备维持正常运转。

3.2油液监测实验操作流程首先，需充分管理各类煤矿井下机械设备，高效完成油液样品采集作业，并由专业检测技术人员理化监测。

通过铁谱磨粒分析的方式，获取所需的油液品质信息，同时，明确设备的磨损颗粒特征; 其次，在获取具体的油液监测参数后，要求结合具体的故障诊断判断依据和油液监测标准指标实施全面比对，确定相应的设备运转信息。

3.3油液监测内容第一，要求充分利用“油－磨屑”材料，实现高质量的油液监测。

开展油液监测实验，要求积极做好实验室设备处理，明确室内的水路、电路运行状态，并据此实施深入的润滑油理化性能检查，以明确设备的磨粒性能【6】。

第二，需积极关注油液监测规范要求，结合具体的理化指标信息，依据实验室管理规范要求展开对于实验室机械设备种类、油液类型及操作环境的全面管理，确定最具针对性的油液监测标准。

针对油品质量评定指标进行系统评定，同时，开展高质量的润滑油质量分析，以便精准判定相应的油品质量信息。

最后，应尽量避免使用劣质油品，保持良好的机械设备润滑状态，降低设备磨损风险。

第三，要求积极关注实际的油液监测流程，按照实验室操作标准落实润滑油取样、油液理化指标检测、机械设备规范等系列操作流程。

第四，用合理的机械设备监测技术，监测管理关键设备，要求充分用失效判据研究和铁谱诊断的研究技术手段，充分确保设备管理和施工质量。

应用油液铁谱分析技术手段，可进行精准的设备工况监测，并将重型设备和移动设备采掘当作主要的监测内容，以便及时排除设备安全隐患问题。

同时，需充分利用各类减速箱设备，并将其作为主要的油液时效判定依据，明确设备的实际磨损情况。

第五，采取“油－磨屑”分析技术进行管理，需积极利用计算机软件展开对于铁谱图像和油样数据信息的充分分析，同时，需借助在线分析系统开展高质量的分析作业，明确实际的铁谱信息。

4提高油液分析技术在煤矿设备管理运用的措施4.1配备品质精良、功能齐全的各类油品检查仪器设备，具备检测项目多、数量大、速度快等特点，为快速判断故障提供准确及时的数据。

硬件设施除需配备发射光谱、红外光谱、铁谱、颗粒计数等磨损污染颗粒监测仪器外，还需配备黏度、闪点、水分、总酸值、总碱值、倾点、泡沫、不溶物、机械杂质等常规油品检测手段。

软件方面：第一，建立实验室及监测数据局域网，将主要设备如采煤机、运输机、主通风机、空压机等监测数据及油品检测数据传输给机电科及主要矿领导，以便相应采取措施；第二，建立功能齐全的数据库管理系统和报告生成系统，生成各种格式的油液监测报告；第三，建立基于专家知识的计算机智能诊断系统，提高判断问题的准确性和科学性。

4.2应当具有符合规范标准要求，保证测试结果足够准确的检测能力，考虑到经济性，以最少的检测项目达到最佳监测效果；对于具有国家标准以及ISO和ASTM等国际标准的检测方法，应严格按照标准方法进行检测，以保证监测诊断结论的科学性和合理性。

4.3应当建立具有丰富经验积累的高素质、高水平的专家型油品监测技术队伍。

通过与高等院校和科研院所合作，培养具有扎实理论基础，同时具有在油液监测和诊断实际经验的监测人员，并在解决实际问题的过程中不断发挥专业人员的技术价值。

5油液分析技术在煤矿设备管理中的运用案例5.1所使用的是CAAM——2001型多功能原子吸收光谱仪本仪器主要用来分析金属元素、半金属元素和碱土元素，部分非金属元素和有机物质则可用分子吸收法来做。

5.2主要仪器及试剂PERKIN—ELMER3100型原子吸收分光光度计，HGA—600型石墨炉，AS一60型自动进样器，L'vov平台石墨管，铅、锦空心阴极灯。

铅标准溶液：由国家标准物质研究中心提供。

1.00ml溶液含1.00mg铅。

使用时以0.2%硝酸溶液逐级稀释成1.00mL含O，050y8铅的标准使用溶液。

镉标准溶液：由国家标准物质研究中心提供。

1.00mL溶液含1.00mg镐。

使用时以0.2%硝酸溶液逐级稀释成1.00mL含0.020yg镐的标准使用溶液。

实验中所用稀释溶解剂，为纯水为Milli—Q超纯水。

5.3实验方法称取液压油样品2.0g于100ml烧杯中，溶剂水20mL，稀释后转入100mL容量瓶中（若有不溶物应过滤除去），定容，摇匀。

此溶液供侧镐用；再取该溶液10.00ml定容至100mL，此溶液供测铅用。

5.4样品测定分别取样品、基体改进剂磷酸二氢铵溶液于自动进样器的样品杯电由自动进样器吸取20ul样品、5ul改进剂于石墨炉中进行测定，由工作曲线计算样品中铅和铜的含量。

5.5工作曲线的绘制分别取1.00mL含0.050ug铅、0.020ug铜的铅、锦标准使用溶液于自动进样器的样品杯中，由进样器分取4、8、12、16、204使用液，16、12、8、4、0.1、0.2%硝酸溶液，各加入54基体改进剂，按以下的工作条件进行测定，绘制铅和铜的工作曲线。

必须对设备的在用油状况进行监测，提高润滑油的质量，减少换油的周期，节省维修的费用，提高设备的使用寿命。

所以对于润滑油的使用状况要加强监测，及时发现问题，提早采取有效的措施预防和处理。

通过分析润滑油性能参数的变化可以间接了解机械主要部位的工作状态，及时准确地监测设备的工作情况。

通过对油品自身劣化和污染进行监测，有利于及时消除设备的故障隐患，延长设备的大修周期。

其次，早期油液监测以监测诊断设备的磨损故障为目的，其技术方法以铁谱技术为代表。

目前油液分析技术已从早期的油样分析和磨屑逐步过渡到现代在线油液监测。

现代在油液监测技术将润滑油和机械设备视作统一的整体，强调从摩擦学角度出发考察润滑失效和设备故障。

而通过分析润滑油的理化指标和摩擦学性能指标可以准确预测设备发生磨损故障的发展趋势。