摘要：介紹了液壓潤滑系統(tǒng)污染控制新發(fā)展，從設(shè)備主動維護(hù)的高度看待污染控制，系統(tǒng)清潔度標(biāo)準(zhǔn)逐步從NAS向ISO過渡，系統(tǒng)污染控制的目標(biāo)是系統(tǒng)的過濾能力與污染物的浸入和生成能力在合理的清潔度基礎(chǔ)上達(dá)到平衡，即污染平衡原理。污染的控制可采取應(yīng)用β值來選擇合適的過濾器精度、采用全流量循環(huán)過濾、加強(qiáng)油液污染的動態(tài)監(jiān)測、在設(shè)備檢修、維護(hù)中，防止系統(tǒng)污染等。
       關(guān)鍵詞：液壓潤滑系統(tǒng)  污染控制  新發(fā)展

       液壓潤滑系統(tǒng)在現(xiàn)代企業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，而大家都知道，液壓潤滑系統(tǒng)的污染，會給系統(tǒng)、元件、以至液壓潤滑介質(zhì)帶來很大危害，是系統(tǒng)工作不穩(wěn)定和產(chǎn)生故障的主要原因。在鋼鐵企業(yè)，污染問題更是突出，因?yàn)檫@些設(shè)備工作環(huán)境一般較差，如高爐、連鑄機(jī)、熱軋機(jī)等系統(tǒng)的工作部位，存在大量的氧化鐵皮、灰塵、水，還有高溫、高熱，這些都會引起系統(tǒng)的嚴(yán)重污染，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，可以說，污染的控制，是保證液壓潤滑設(shè)備正常工作的關(guān)鍵。近年來，隨著污染控制技術(shù)的發(fā)展，無論對污染的認(rèn)識、清潔度標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用還是現(xiàn)場污染的控制都有了不同程度的發(fā)展和提高，在我們?nèi)粘５脑O(shè)備管理、維護(hù)中，對污染的控制也有了更深的體會，下面將進(jìn)行有關(guān)論述。

       一、從設(shè)備維護(hù)的角度看污染控制
       從設(shè)備維護(hù)的角度，近年來提出了一個(gè)新的思路，即主動維護(hù)，它的核心就是對造成設(shè)備劣化的主要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整、改善這些參數(shù)的劣化情況，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行，延長其壽命。這個(gè)理論強(qiáng)調(diào)了維修的主動性，即，不要等到設(shè)備出現(xiàn)故障或故障特征的時(shí)候（往往這時(shí)已不能逆轉(zhuǎn)），再進(jìn)行檢修或處理，如油泵的振動值已不正常時(shí)，油泵可能已經(jīng)有元件磨損了，而主動維護(hù)，就是要化解、改善設(shè)備劣化的主要因素，如在振動參數(shù)異常之前，及時(shí)檢測和改善其清潔度，就可能會改善油泵的工作狀態(tài)，使油泵工作更健康，壽命也得到延長。
       應(yīng)該說這個(gè)理論有其先進(jìn)性，也給我們一些啟迪，從這個(gè)理論出發(fā)，不難看出，清潔度就是是液壓和潤滑系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。這是因?yàn)椋瑖鴥?nèi)外的研究和我們的工作實(shí)踐都告訴我們，液壓潤滑系統(tǒng)故障的75%甚至到90%都是由系統(tǒng)的污染引起的。在工作中，我們深有體會，有時(shí)侯，系統(tǒng)出現(xiàn)工作不正常，又查不出明顯原因，但對主要閥件進(jìn)行清洗、對系統(tǒng)進(jìn)行過濾之后，系統(tǒng)就恢復(fù)了正常，此類故障，可以說，基本上都是污染引起的。污染會造成泵、油缸和閥件的嚴(yán)重磨損，縮短其使用壽命，實(shí)際上，系統(tǒng)污染嚴(yán)重時(shí)，會帶來很多問題，系統(tǒng)、元件故障多、備件消耗大，難以保證設(shè)備的正常工作。
       一般來說，我們說的清潔度是指顆粒污染度，不過從廣義上，混入介質(zhì)中的水和氣體，也是污染物，也會帶來危害。從總的污染情況看，在介質(zhì)污染物中，通常是金屬顆粒占75%，塵埃占15%，其它雜質(zhì)只占10%。固體顆粒含量遠(yuǎn)多于其它雜質(zhì)，危害最大，還會產(chǎn)生“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”，對磨損產(chǎn)生加速作用，所以一般來說，我們可能更注意顆粒物的污染。不過我們也不能忽視水和氣體產(chǎn)生的危害，在鋼鐵企業(yè)，很多設(shè)備附近都有大量的高壓除鱗水、冷卻水等，如軋機(jī)，在這些部位附近的設(shè)備，進(jìn)水的可能很大，水會降低介質(zhì)的潤滑性能，加速磨損，加速介質(zhì)的劣化等，因此介質(zhì)的含水量也是一個(gè)重要參數(shù)。而混入系統(tǒng)中的氣體，因其壓縮性大，可能引起系統(tǒng)爬行或振動，也要盡力避免。
       我們需要把清潔度，有的情況下還應(yīng)包括水分等，看成是影響設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)，隨時(shí)對污染情況檢測、跟蹤，一旦發(fā)現(xiàn)其變化，就要及時(shí)分析，采取相應(yīng)措施，給予改善和修復(fù)，這樣才能保證設(shè)備的運(yùn)行，減小閥件、油缸等元件的磨損，保證設(shè)備的工作。
       二、液壓潤滑系統(tǒng)清潔度標(biāo)準(zhǔn)的過渡
       長期以來，我們國內(nèi)都沒有自己的清潔度標(biāo)準(zhǔn)，而是長期采用美國宇航NAS標(biāo)準(zhǔn)，NAS標(biāo)準(zhǔn)是19世紀(jì)40年代美國為生產(chǎn)軍用飛機(jī)提出的標(biāo)準(zhǔn)，到現(xiàn)在已有半個(gè)世紀(jì)，其標(biāo)準(zhǔn)本身考慮了各個(gè)尺寸范圍的污染顆粒分布，即按100ml油樣中不同尺寸范圍的顆粒個(gè)數(shù)分級，分為14個(gè)等級，即00、0、1、2—12。每上一級清潔度提高一倍。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)多年來得到了廣泛的應(yīng)用，但是，也有它的不足，如果油樣在某一等級中，幾個(gè)尺寸范圍中只有一個(gè)不符合，而其他符合，那它的清潔度也要?dú)w于下一等級，但超過的這個(gè)尺寸范圍可能對系統(tǒng)來說并不是關(guān)鍵的。顯然，這里多少存在著不合理。
       目前，在國際上，NAS標(biāo)準(zhǔn)正在逐步被ISO4406標(biāo)準(zhǔn)所取代，ISO標(biāo)準(zhǔn)78年就開始應(yīng)用，經(jīng)過多次調(diào)整、補(bǔ)充，不斷完善，現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用和承認(rèn)，而NAS標(biāo)準(zhǔn)正在逐漸過時(shí)，同NAS相比，ISO標(biāo)準(zhǔn)同樣規(guī)定對油樣中的顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)，但是要分別換算成1ml油樣中大于5um的顆粒數(shù)、大于15um的顆粒數(shù)，后來，隨著檢測儀器的發(fā)展，精度的提高，又增加了大于2um的顆粒數(shù)，再按等級數(shù)值標(biāo)號表示顆粒數(shù)的多少，形成三個(gè)等級的清潔度表示方式，如18/16/13，就分別是大于2um、5um、15um的顆粒數(shù)等級。不過我們常用的還是大于5、15的顆粒數(shù)等級。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)考慮了不同精度情況下的顆粒情況，更具有針對性和實(shí)用性，ISO標(biāo)準(zhǔn)的推廣和應(yīng)用，能使我們更真實(shí)地掌握設(shè)備的污染情況，提高我們的設(shè)備管理、維護(hù)水平。
       ISO標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是大勢所趨，不過，在國內(nèi)，它的廣泛應(yīng)用還需要一個(gè)過程，因?yàn)槎嗄陙韲鴥?nèi)一直使用NAS標(biāo)準(zhǔn)，大家都已經(jīng)習(xí)慣了，而且NAS標(biāo)準(zhǔn)相對比較簡潔，比較方便，國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)在主要應(yīng)用的還是NAS標(biāo)準(zhǔn)，但是我們要開始熟悉、了解ISO 標(biāo)準(zhǔn)，逐步開始向ISO標(biāo)準(zhǔn)的過渡，這樣也利于與國際標(biāo)準(zhǔn)的接軌。
       三、系統(tǒng)的目標(biāo)清潔度及控制目標(biāo)
       液壓潤滑系統(tǒng)要絕對防止污染是不可能的，但通過認(rèn)真的努力，對污染進(jìn)行有效的控制，使之減少到合理程度，是可以的，而且應(yīng)該做到。這就涉及到目標(biāo)清潔度的問題，一個(gè)系統(tǒng)如果清潔度很差，會對系統(tǒng)帶來危害，但清潔度不可能無限高，而且清潔度過高，就會增加生產(chǎn)成本，也不必要。
       合理的選擇系統(tǒng)目標(biāo)清潔度應(yīng)該考慮多項(xiàng)因素，主要有：系統(tǒng)所使用的元件類型、系統(tǒng)的工作壓力、系統(tǒng)的工作環(huán)境，包括溫度、振動，系統(tǒng)的介質(zhì)、有時(shí)還要考慮系統(tǒng)故障可能造成影響的危害程度。
       一般來說，元件對系統(tǒng)清潔度的要求是最主要的，系統(tǒng)中敏感元件的目標(biāo)清潔度往往就代表了系統(tǒng)的目標(biāo)清潔度，如伺服系統(tǒng)一般要求清潔度達(dá)到NAS7級，或ISO 16/13，比例閥的系統(tǒng)就要低一些，其他系統(tǒng)更低。系統(tǒng)的工作壓力也是一個(gè)重要的因素，一般來說，壓力越高，清潔度要求就更高。有很多產(chǎn)品廠家和研究單位，如VICKERS、PALL都給出了推薦的目標(biāo)清潔度，在我們的設(shè)備管理和維護(hù)中可以進(jìn)行參考，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇合理的清潔度目標(biāo)。
       選擇了合理的清潔度，還要使設(shè)備在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)中達(dá)到這個(gè)清潔度并保持穩(wěn)定，這就要了解、應(yīng)用污染平衡原理，即：保證系統(tǒng)有足夠的過濾能力，使系統(tǒng)的過濾能力與污染物的浸入或生成能在合理的清潔度基礎(chǔ)上達(dá)到平衡。這也是清潔度控制的目標(biāo)。
       只有達(dá)到了這個(gè)目標(biāo)，我們才能使液壓潤滑系統(tǒng)的清潔度長期得到保持，而不會出現(xiàn)在現(xiàn)場中經(jīng)常遇到的，油液經(jīng)過過濾處理達(dá)到了清潔度標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行一段時(shí)間后不行了，清潔度下降，又要再處理，這樣一種不斷的循環(huán)。實(shí)際上，這種情況就是系統(tǒng)過濾能力不足，或污染侵入量過大，這時(shí)，就要考慮對過濾系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高過濾能力，或?qū)υO(shè)備本身改造，減少污染。近年來，我們就是依據(jù)以上原理對多個(gè)液壓潤滑系統(tǒng)進(jìn)行了改造，降低并且能長期保持合理的清潔度水平，取得了很好的效果。
       四、控制系統(tǒng)污染的主要措施
       在我們對系統(tǒng)的管理、維護(hù)中，要有效控制污染，達(dá)到清潔度控制的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的主動維護(hù)，我們體會到，要重點(diǎn)要做好以下工作：
      1、選用合理的過濾精度  
      過濾器是液壓潤滑系統(tǒng)濾除雜質(zhì)的關(guān)鍵元件。介質(zhì)中的雜質(zhì)，除油箱可沉淀一部份較大顆粒外，主要是靠濾油裝置來濾除。選擇合適的過濾器及精度對系統(tǒng)的污染控制有重要的意義。
       過去，我們常常用名義精度來選擇過濾器，但是，這是不準(zhǔn)確的，名義精度的概念本身就不明確，往往就是生產(chǎn)廠家給定的值，沒有考慮過濾效率，不少產(chǎn)品精度很差，根本達(dá)不到系統(tǒng)要求。而國外和部分國內(nèi)的重要公司引入和采用了一個(gè)新的概念，過濾比---β值，可用公式表達(dá)：
                       βn= Nu/Nd
       其中，Nu是過濾器進(jìn)口處油液單位體積中大于某一尺寸的顆粒數(shù)，Nd是出口處大于同一尺寸的顆粒數(shù)，它的含義就是大于某一尺寸顆粒在過濾器前后的比值，實(shí)際上表示了過濾器對大于某一尺寸顆粒的過濾效率。β值能夠準(zhǔn)確的描述過濾器的過濾能力，得到了世界上的廣泛承認(rèn)和推廣，目前，國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO4072）已規(guī)定β10作為評定過濾器精度標(biāo)準(zhǔn)。而原來所謂的名義精度等是沒有考慮過濾尺寸和過濾效率的，也是不準(zhǔn)確的，必然要被逐漸淘汰。
       但是，現(xiàn)在我們使用的國產(chǎn)濾油器甚至國外的部分濾油器，仍然很少在性能指標(biāo)中標(biāo)有βn值，部分濾油器標(biāo)注的過濾精度實(shí)際上是名義精度，這就造成一個(gè)錯覺，我們在不少系統(tǒng)就發(fā)現(xiàn)，說起來，過濾精度很高，但實(shí)際上系統(tǒng)還是很臟，清潔度很差，系統(tǒng)故障頻繁，其原因往往就是過濾器精度實(shí)際上很差，根本達(dá)不到系統(tǒng)要求。這種情況不在少數(shù)，我們在選用過濾器時(shí)，必須充分重視。
       2、循環(huán)過濾系統(tǒng)的應(yīng)用  
       循環(huán)過濾系統(tǒng)是提高和保證系統(tǒng)清潔度的一個(gè)重要措施，對精度要求高或污染嚴(yán)重的系統(tǒng)，更是這樣。加設(shè)單獨(dú)的過濾循環(huán)系統(tǒng)，具有流量大、精度高的優(yōu)點(diǎn)。無論國內(nèi)、國外設(shè)計(jì)的高精度系統(tǒng)中，都采用了循環(huán)過濾。與系統(tǒng)主回路上的過濾器相比，它可以選用精度較高的過濾器，而不用擔(dān)心過濾器精度太高造成堵塞，影響系統(tǒng)工作，從而可以提高整個(gè)系統(tǒng)的污染度控制等級。還可以在循環(huán)過濾系統(tǒng)上安裝油水分離等脫氣脫水裝置，也不會對系統(tǒng)造成影響。
       為了獲得好的過濾效果，循環(huán)系統(tǒng)最好選用全流量過濾，過濾流量與系統(tǒng)工作流量相匹配，使系統(tǒng)工作介質(zhì)能得到及時(shí)過濾。
       在我們工作中，對于過濾能力不足的系統(tǒng)，就對多個(gè)系統(tǒng)采用了新增或改造循環(huán)過濾系統(tǒng)的方法，并在循環(huán)回路中選用精度較高的過濾器，有效改善了清潔度，取得了顯著效果。
       3．加強(qiáng)系統(tǒng)污染的動態(tài)監(jiān)測  
       污染狀態(tài)動態(tài)監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)設(shè)備主動維護(hù)的基礎(chǔ)，也是污染控制的一個(gè)重要方面。隨著油液監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備不斷發(fā)展，便攜式檢測儀、在線檢測儀等儀器的性能不斷提高，應(yīng)用逐漸廣泛，PALL、英特諾曼等公司都有這樣的產(chǎn)品，即可用于一般油液檢測，也可用于水乙二醇等介質(zhì)，連接方便，在現(xiàn)場幾分鐘就可以產(chǎn)生按ISO或NAS標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果，結(jié)果還可以儲存、打印。通過這些儀器的應(yīng)用，我們就能夠隨時(shí)了解系統(tǒng)的污染情況，掌握污染的變化趨勢，并進(jìn)行分析，有針對性的采取措施，把問題消于起始狀態(tài)。
       我們有的設(shè)備采用定期換油，往往造成油液的浪費(fèi)。如果我們能夠?qū)ο到y(tǒng)污染進(jìn)行動態(tài)檢測，就能及時(shí)掌握污染情況，通過趨勢分析，尋找變化的原因，在此基礎(chǔ)上決定對系統(tǒng)進(jìn)行處理還是更換。實(shí)際上，不同的油液使用壽命不同，同一種油液用于不同的設(shè)備、環(huán)境、不同的維護(hù)條件，使用的期限也有很大差異。只有對系統(tǒng)污染進(jìn)行動態(tài)檢測，才能及時(shí)了解油液污染情況的變化，保證設(shè)備始終處于受控狀態(tài)，使我們的技術(shù)和管理水平上一個(gè)臺階。
       在污染的檢測分析中，還可以結(jié)合鐵譜和光譜的檢測，光譜可分析油液中元素含量，彌補(bǔ)鐵譜不能分析有色金屬的缺點(diǎn)，鐵譜可以檢測磨損顆粒的形狀、分布，彌補(bǔ)光譜無法判斷磨損類型的缺點(diǎn)，兩者互補(bǔ)，更準(zhǔn)確地分析油樣帶來的有關(guān)污染和磨損信息。
       4、在使用、維修設(shè)備時(shí)控制污染   
       在我們?nèi)粘５脑O(shè)備使用、維修中，也要注意減少系統(tǒng)污染。一個(gè)重要的方面是在設(shè)備檢修時(shí)，不要造成污染，這就要求在檢修時(shí)處處小心，做到：不將污染物帶入或遺留在系統(tǒng)中；元件、管道裝拆時(shí)，把油口包住，防止污染物進(jìn)入；換上的元件安裝前應(yīng)是清潔的；加入新油時(shí)應(yīng)經(jīng)過過濾等等，總之，在檢修的各個(gè)環(huán)節(jié)都要注意防止污染。在我們的工作中就發(fā)現(xiàn)，不少檢修人員對系統(tǒng)污染認(rèn)識不足，施工中元件亂擺亂放，拆下的管道、元件也不包口，造成施工中新的污染，對這些問題，一定要加強(qiáng)指導(dǎo)和監(jiān)督，盡力避免。
       在日常的運(yùn)行維護(hù)中，還要注意檢查設(shè)備密封部位，雜質(zhì)可能會從密封不良部位進(jìn)入系統(tǒng)，而泵吸入管和軸密封等低于大氣壓的地方還會漏進(jìn)氣體。對密封不好的部位，要及時(shí)處理或更換。如空氣濾清器要完好、有效，油箱上的注油口，不用時(shí)要密封好，吸油管和回油管通過油箱處，也要密封好。
       要及時(shí)清洗、更換濾芯等元件，在特殊情況下，如整個(gè)系統(tǒng)受到大的污染，還要重新清洗油箱及管道。清洗或更換濾芯，可防止濾芯的堵塞，恢復(fù)其過濾能力。不過在目前，更多建議采用一次性，性能較好的玻璃纖維等濾芯，它屬于深層過濾，效率高，而可清洗的網(wǎng)式濾芯，屬于表面型，效率低，而且清洗往往很難達(dá)到理想的效果，還有可能造成二次污染