一、油液在線監測的水輪機組故障診斷分析

　　水力發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，經水輪機轉換成水輪機的機械能，水輪機又推 動發電機發電，將機械能轉換成電能。

　　機組推導軸承為下導和推力聯合軸承，推力承受機組轉動 部分重量，是發電機最重要的組成部件之一，其運行狀況直接 關系到機組的安全穩定運行，尤其是推導油液品質、推力油膜厚度及推力瓦受力是機組運行優良的關鍵指標。 基于設備的“血液”潤滑油的在線監測技術可以通過主機及控制系統的油品特性監測分析提前發現系統存在的早期異常，做到早預防、早診斷、早維護，確保設備運行可靠性。

　　1.監測指標 根據現場在線監測儀器獲取的監測數據，主要包含污染度、 水活性、水分、黏度及磨損情況。以下主要對各參數表征含義及 監測結果進行分析。

　　1.1水分

　　在潤滑系統中，油中的水分主要來自于油冷器泄漏或空氣污 染，油中進水將使得設備生銹的風險增大。水分將使油品 氧化變質，增加油泥，惡化油質，聚酯抗燃油進 水將使得產生水解反應 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，同時也是判 斷設備潤滑狀態、確定是否換油的重要依據。黏度值的改變反映了設備運行狀態的變化，黏度異常將導致設備潤滑不良，機械表 面產生異常磨損，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過程中，加錯油也會導致黏度發生變化。

　　機組潤滑系統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 及系統內油的泄漏量將 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生機械故障。

　　4.油溫升高使油的黏度降低，使油液經過節流小孔或縫 隙式閥門的流量增大，使原來調節好的工作速度發生變化，影響工作的穩定性，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，影響系統的正常工作

　　6.油溫過高會使密封裝置迅速老化變質，喪失密封性能。

　　1.3 污染度

　　據統計，系統故障中有 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、密封膠質物，也有來源于系統內部的油品氧化產物(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。這些固體雜質顆粒會影響潤滑油膜的連續性，導致 摩擦副磨損;催化基礎油裂化，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、密封膠質物，也有來源于系統內部的油品氧化產物(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。

　　這些固體雜質顆粒會影響潤滑油膜的連續性，導致摩擦副磨損。催化 基礎油裂化，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 轉設備中，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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