袁慧五 ，王佳奕，郭玲麗

(92571部隊，海南 三亞 572021)

運行在機器設(shè)備內(nèi)部的油液就像循環(huán)在人體內(nèi)部的血液一樣，醫(yī)生可以通過化驗血液來分析病人的病情，而油液監(jiān)測工程師則是通過分析油液來判斷船舶機電設(shè)備的運行狀況和故障隱患[1]。油液進水問題的分析工作是油液監(jiān)測日常工作中非常重要的一項工作，潤滑油中一旦進水，會導(dǎo)致油膜強度降低，產(chǎn)生泡沫或乳化，對設(shè)備的工作產(chǎn)生不良影響，嚴重時會使零部件磨損和腐蝕，甚至?xí)斐蓹C械事故[2]；液壓油中一旦進水，除導(dǎo)致零部件磨損加劇外，還會增加液壓油的可被壓縮性，導(dǎo)致液壓壓力減小和不穩(wěn)定，降低機器的使用效能[3]。

船用油液中的進水量和進水類型直接關(guān)系到船舶維修處理方法，如船用柴油機潤滑油中的水分百分數(shù)若在0.1%左右，可能原因是燃氣下竄，不必立即采取措施；若潤滑油中水分百分數(shù)超過了0.2%，則認為水分百分數(shù)超標，需要及時換油或?qū)τ鸵哼M行處理；若潤滑油中水分百分數(shù)超過了0.5%，肯定是某處發(fā)生了漏水，必須查找原因，采取維修措施；另外進海水的處理方法和進淡水的處理方法也不同，若油液中的含鹽百分數(shù)達到0.005%，則需要采取串洗或其他有效措施。因此，準確判斷船用油液中的進水量和進水類型，有利于準確判定進水原因、進水部位及嚴重程度等信息，可為開展按質(zhì)換油和相關(guān)維修提供參考。

1 船用油液不同進水問題分析

1.1 船用油液進海水

船用油液進海水的情況一般有2種，一種主要發(fā)生在用海水直接冷卻的設(shè)備上，如主機齒輪箱、錨機、舵機和調(diào)距槳等，當(dāng)發(fā)生密封不嚴或者零部件被海水腐蝕導(dǎo)致穿孔的情況時，油液中就會進入海水。另一種情況經(jīng)常發(fā)生在用于往船外排海水的往復(fù)泵上，當(dāng)往復(fù)泵密封不嚴時，就會有海水漏到往復(fù)泵的潤滑油中。常用的判斷方法是先用快速水分儀判斷水分是否超標，然后用光譜儀分析鈉、鎂2種元素是否有明顯增加，從而判斷所進的水是否為海水。表1為某船設(shè)備進海水監(jiān)測數(shù)據(jù)，由表1可知，錨機第二次與第一次取樣的液壓油相比，除水分百分數(shù)增加外，鈉和鎂元素質(zhì)量分數(shù)也明顯增加；往復(fù)泵的在用油與新油相比，除水分百分數(shù)增加外，鈉和鎂元素質(zhì)量分數(shù)也明顯增加。說明第二次取樣的錨機液壓油和往復(fù)泵在用油中都進了海水。當(dāng)設(shè)備中進入了較多海水時，就需要對設(shè)備內(nèi)部進行串洗或采取其他措施，不能僅僅只是換油，因為殘留在設(shè)備內(nèi)部的鈉、鎂元素會導(dǎo)致其腐蝕速度加快。

表1 某船設(shè)備進海水監(jiān)測數(shù)據(jù)

1.2 船用油液進淡水

船舶上的常見油液進淡水的原因主要有2種，其一主要發(fā)生在某些用淡水進行直接冷卻的設(shè)備上，如柴油機。當(dāng)發(fā)生冷卻系統(tǒng)與潤滑油通道聯(lián)通時，油液中就會進入超標的淡水。其二主要發(fā)生在空壓機中，雖然空壓機出口管路裝有止回閥，能夠?qū)⒏邷馗邏旱臐窨諝馔ㄟ^排氣閥排出，但實際運行效果并不理想，長期間斷運行的空壓機經(jīng)常會發(fā)生冷凝水回流至機箱內(nèi)部，使空壓機潤滑油中水分百分數(shù)超標，從而導(dǎo)致汽缸閥和機架部件等生銹和磨損加劇。對某船用柴油機和空壓機潤滑油連續(xù)2次取樣，然后對其中的水分和光譜主要元素進行監(jiān)測，表2為船用油液進淡水監(jiān)測數(shù)據(jù)，由表2可知，柴油機和空壓機第二次取樣的潤滑油中鈉、鎂元素質(zhì)量分數(shù)較第一次均沒有明顯增加，但水分百分數(shù)增加較多，可以判定其中進了淡水。柴油機潤滑油中進淡水，導(dǎo)致鈉元素質(zhì)量分數(shù)略有升高而鎂元素質(zhì)量分數(shù)變化不大，其原因可能是進入的淡水中含有緩蝕劑，一般國產(chǎn)緩蝕劑中含有一定量的鈉元素但不含鎂元素。

表2 船用油液進淡水監(jiān)測數(shù)據(jù)

1.3 船用油液既進海水又進淡水

船舶柴油機都是先用海水冷卻含有緩蝕劑的淡水，再用含有緩蝕劑的淡水來冷卻柴油機汽缸等的摩擦副，因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)柴油機潤滑油中進水，而且鈉、鎂元素均明顯偏高時，會懷疑其中不僅進了淡水還進了海水，船用油液既進海水又進淡水監(jiān)測數(shù)據(jù)見表3。發(fā)生這種情況時，應(yīng)該采取的維修措施就不能僅僅局限于拆檢淡水管路，需要連同海水冷卻管路一起拆檢。在實際監(jiān)測過程中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)柴油機出現(xiàn)既進海水又進淡水情況時，拆檢海水管路和淡水管路必須要及時，如果沒有及時拆檢，含鐵和銅的摩擦副就會迅速發(fā)生明顯的腐蝕和磨損。例如表3中2#柴油機在進水后，相隔約兩周進行了連續(xù)2次的監(jiān)測，這2次監(jiān)測均發(fā)現(xiàn)水分百分數(shù)超標，但期間船員未采取及時的修理措施，導(dǎo)致第二次監(jiān)測時光譜中鐵和銅元素質(zhì)量分數(shù)急劇增加，尤其是銅元素質(zhì)量分數(shù)變成了第一次監(jiān)測時的18倍。綜上所述，油液中進海水時表現(xiàn)為鈉、鎂元素質(zhì)量分數(shù)明顯增加，若不及時采取修理措施會發(fā)生嚴重的腐蝕和磨損現(xiàn)象。

表3 船用油液既進海水又進淡水監(jiān)測數(shù)據(jù)

1.4 船用油液曾經(jīng)進過海水

在監(jiān)測過程中，還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些潤滑油中鈉和鎂元素質(zhì)量分數(shù)明顯偏高，但其中水分百分數(shù)卻在0.1%以下，從這種現(xiàn)象可以推斷出該潤滑油應(yīng)該曾經(jīng)進過海水，表4是船用油液曾經(jīng)進過海水監(jiān)測數(shù)據(jù)。

表4 船用油液曾經(jīng)進過海水監(jiān)測數(shù)據(jù)

由表4可知，這2個油樣雖然水分百分數(shù)沒有超標，但是與表2中第一次取樣正常的柴油機潤滑油相比，其鈉、鎂元素質(zhì)量分數(shù)明顯增加，唯一可以解釋的原因就是該柴油機潤滑油中曾經(jīng)進過海水。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能有3種，其一是近期補給了新的潤滑油，其二是潤滑油中的水分被蒸發(fā)，其三是使用了油水分離裝置除去了潤滑油中的水分。在發(fā)現(xiàn)潤滑油中曾經(jīng)進過海水時，一般仍然會建議船員對柴油機相關(guān)管路進行檢查，查明是否曾經(jīng)進水并及時進行處理，避免海水再次進入到潤滑油中。

1.5 含水的正常油液

油液中含水的情況并不都是故障隱患，例如應(yīng)用于某型船的水基液壓油中就含有大量的水分，初步估計其水分百分數(shù)大于10%，但是這種液壓油在傳遞壓力方面性能非常好，而且也沒有發(fā)現(xiàn)對設(shè)備有明顯的腐蝕現(xiàn)象。表5為某水基液壓油和普通液壓油監(jiān)測數(shù)據(jù)，由表5可知，某水基液壓油除水分百分數(shù)較高外，鈉元素質(zhì)量分數(shù)高達11 529.0 μg/g，但鎂元素質(zhì)量分數(shù)較低。在以后的實際監(jiān)測過程中，可通過這2種現(xiàn)象來判斷該類液壓油是否是同種類型的水基液壓油。

表5 某水基液壓油和普通液壓油監(jiān)測數(shù)據(jù)

2 結(jié)束語

綜合采用光譜和水分2種油液監(jiān)測技術(shù)，對船用油液進水情況進行了仔細分析，得出結(jié)論如下。

1)若油液中水分百分數(shù)超標，當(dāng)鈉和鎂元素質(zhì)量分數(shù)也明顯偏高時，可以初步判定油液中進了海水；當(dāng)鈉和鎂元素質(zhì)量分數(shù)沒有變化或基本不變時，可以初步判定油液中進了淡水。需要采取的措施是檢查相關(guān)管路并及時換油，尤其是進海水時可能還要進行管路串洗，若不及時采取這些措施，異常磨損和腐蝕將會很快發(fā)生。

2)柴油機潤滑油中一旦進海水，可以推斷出其既進了海水又進了淡水，海水和淡水管路都必須檢查；當(dāng)發(fā)現(xiàn)柴油機中曾經(jīng)進過海水時，也需仔細檢查相關(guān)管路，避免進海水的情況再次發(fā)生，不能忽視這一故障隱患。

3)在監(jiān)測過程中，需要注意水基液壓油的存在，不能將其認定為故障隱患，水基液壓油特點是鈉元素質(zhì)量分數(shù)在10 000 μg/g左右，但幾乎沒有鎂元素。