油液監測可以實現設備潤滑狀態的監測以及對磨損故障的診斷，通過對潤滑油各種性能指標和油中磨損金屬顆粒及污染產物的分析獲取設備潤滑和磨損狀態的信息，再結合設備的其他相關數據，例如運行工況、摩擦副材料、維修記錄、振動信息等進行綜合分析以確定故障發生的部位、故障類型并預測故障發生的時間。
下面通過對旋轉機械開展油液等綜合狀態的監測，發現旋轉機械軸承故障的診斷案例，表明油液監測分析技術在旋轉機械預防維修及設備故障診斷中的重要作用。
中海殼牌石油化工(廣東惠州)有限公司應用油液監測分析方法發現冷凝泵驅動透平軸承磨損故障實例：
中海殼牌石油化工(廣東惠州)有限公司是一家大型的聯合化工廠，擁有多種類型的旋轉機械，包括壓縮機、風機、透平、泵、攪拌機等近2500臺。針對不同重要等級的轉動設備，他們采用了不同的監測手段。對于通用旋轉機械，采用離線振動監測系統，定期進行振動趨勢記錄及頻譜分析，同時對擁有強制潤滑回路及重要摩擦副的機組采用了潤滑油定期監測分析技術。通過這樣一系列的狀態監測技術手段，大大的提高了設備的可靠性，降低了維修成本，為企業帶來了巨大的經濟效益。
透平軸承磨損故障分析：PT-1901A機組(圖1)是該公司用來驅動冷凝泵的小型蒸汽透平，由日本SHIN NIPDON Machinery 公司設計制造，該機型號為H-163，正常轉速為1480r/min，額定功率75KW，轉子采用水平剖分兩瓣式滑動軸承支撐使用Shell Turbo T46透平油潤滑。
根據振動監測顯示，該機運轉一直都很平穩，振動速度值在1mm/s rms以下。某日該透平更換潤滑油三天后，操作人員發現透平驅動端(DE)油液顏色發黑。接到報告后，他們立即測量透平的振動情況，同時采集油樣送往實驗室分析。在實驗室中對待測油樣進行預處理后，進行了理化性能和污染度分析，與Turbo T46新油相比，發現故障油樣的粘度，總酸值稍有變化，但清潔度明顯變差(表1)。
表1 油液分析數據表
油樣來源 | 油樣粘度40OC (mm2/s) | TAN | 清潔度 |
故障油樣(Turbo T46) | 43.21 | 0.08 | 24/21 |
新油樣 (Turbo T46) | 47.64 | 0.07 | 13/10 |
通過光譜分析，發現油樣中鐵、銅、錫等元素含量很高(表2)。
表2 油液光譜分析數據表
油樣來源 | Fe | Cu | Sn | Ni | Zn |
故障油樣(Turbo T46) | 112.6 | 45.3 | 347.6 | 37.0 | 1.9 |
新油樣 (Turbo T46) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
在顯微鏡下觀察油液鉄譜片，發現有大量的鐵的黑色氧化物顆粒，以及鋼和巴氏合金顆粒，表明軸承已經出現了異常的磨損征兆，而且磨損程度比較嚴重(圖2)。
圖2 油液中的金屬顆粒
為了進一步確認機組的狀態，他們再次測量軸承的振動加速度，在振動加速度頻譜圖上發現了軸承故障產生的高頻振動信息(圖3)。
綜合油液監測分析和振動分析的結論，可以斷定透平驅動端軸承出現了異常的磨損故障。透平停機拆卸軸承后發現，軸承內表面已經嚴重磨損(圖4)。
體會：同振動分析一樣，油液監測分析也是旋轉機械狀態監測的一個有效工具。根據對設備故障的研究發現，超過50%的軸承類故障都與潤滑有關。因此說，油液分析對狀態監測故障診斷是非常重要的。油液分析甚至能夠比振動分析在提前六個月的時間內監測到與磨損有關的故障。通過開展油液監測，能夠發展完善公司的預防維修計劃，對延長換油周期，延長機器壽命，減少動力和人工的消耗都起到不可缺少的作用。
