著名的KISS原則(keep it simple stupid)——化繁為簡(jiǎn),返璞歸真——在20世紀(jì)60年代首次出現(xiàn),不久便在美國海軍部隊(duì)中得到了廣泛應(yīng)用。一開始它只是工程師的設(shè)計(jì)原則,直到現(xiàn)在它已經(jīng)被運(yùn)用到各種有過度復(fù)雜化傾向的活動(dòng)和創(chuàng)造行為中。一般來說,如果一個(gè)東西過于復(fù)雜,那么它就會(huì)變得難以理解,最后被人們棄而不用。而工程與設(shè)計(jì)的精妙就體現(xiàn)在用簡(jiǎn)單明了的方式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。
這種理念同樣適用于各種潤(rùn)滑油分析。化學(xué)分析和數(shù)學(xué)算法漸漸讓潤(rùn)滑油分析變得復(fù)雜。如果潤(rùn)滑油分析能夠把復(fù)雜的東西(比如不同形狀、大小、紋理、顏色、成分的物質(zhì)的顆粒排列)用平實(shí)的語言表達(dá)出來(如,汽缸壁上的切削磨損),那么它就是成功的。相反,如果分析過度,得出的結(jié)果具有過多的細(xì)節(jié),那么它就是失敗的。如果有人問你時(shí)間,你沒必要給他解釋手表是怎樣工作的。
當(dāng)然,不要誤解,潤(rùn)滑油分析領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展當(dāng)然是令人無比驕傲的,同時(shí)它對(duì)機(jī)器可靠性的巨大貢獻(xiàn)也讓人自豪。潤(rùn)滑油的分析包含許多項(xiàng)目。這些項(xiàng)目并非互相矛盾,我們應(yīng)該結(jié)合它們,總結(jié)出一次專注而統(tǒng)一的分析,其中每個(gè)項(xiàng)目都有自身的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。這樣才能讓潤(rùn)滑油分析充分發(fā)揮它的作用。像所有可靠性措施一樣,潤(rùn)滑油分析也應(yīng)該做到在成本最低的同時(shí)使機(jī)器擁有足夠的可靠性。潤(rùn)滑油分析需要優(yōu)化可靠性,而不是使其達(dá)到最大化。因此,做出正確的選擇十分重要。
例如,給定一臺(tái)機(jī)器,你應(yīng)該多久進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)室分析?多久進(jìn)行一次磨損顆粒表征測(cè)量?要想實(shí)現(xiàn)目標(biāo)最佳參考狀態(tài),這些問題都是必不可免的。潤(rùn)滑油分析的四種基本項(xiàng)目如下方圖表所示。
Inspection 2.0是傳統(tǒng)檢查的一次再創(chuàng)造。由于許多簡(jiǎn)單容易,并且需要日常進(jìn)行的機(jī)器檢查不受重視,最后導(dǎo)致沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)那些明明很容易解決的問題。做100次日常檢查也比只做一次月度或季度實(shí)驗(yàn)室分析來得實(shí)際。實(shí)驗(yàn)室分析固然需要,但是它不能替代經(jīng)常性的質(zhì)量檢查。如果前者一旦替代了后者,那么就會(huì)導(dǎo)致機(jī)器的可靠性下降,而且還會(huì)引起不必要的維修費(fèi)用。
總的來說,Inspection 2.0包含以下幾項(xiàng)原則:
◇ 基于可靠性的檢查
◇ 先進(jìn)且富有戰(zhàn)略性的檢查技能
◇ 接受檢查的機(jī)器具有視察窗
◇ 先進(jìn)的檢查工具及輔助設(shè)備
◇ 對(duì)應(yīng)失效模式的檢查標(biāo)準(zhǔn)
◇ 早期故障和重點(diǎn)根由
◇ 超過90%的非計(jì)劃工作指令
有目標(biāo)的檢查就是戰(zhàn)略性檢查
除了味覺以外,另外四種感覺都可以得到有效的利用,然后經(jīng)常進(jìn)行戰(zhàn)略性檢查;既可以只使用一種感覺,也可以把它們都結(jié)合起來。戰(zhàn)略性檢查的概念就是帶著目標(biāo)去檢查。這并不意味著僅僅把檢查表上面的項(xiàng)目都完成就罷了。這就是說,你不只是看一下油而已,而是應(yīng)該帶著某些目標(biāo)去檢測(cè)它。檢查人員必須清楚自己的目的。
檢測(cè)是為了了解潤(rùn)滑油和機(jī)器的“健康”問題,以及潤(rùn)滑油的狀況,從而避免機(jī)器過早失效。檢查員需要找出那些本身很難找到或者很難發(fā)現(xiàn)的問題。機(jī)器會(huì)通過潤(rùn)滑油傳遞信號(hào)。當(dāng)功能性故障快出現(xiàn)時(shí),信號(hào)就會(huì)加強(qiáng)。
早期故障檢查就是目標(biāo),而戰(zhàn)略性檢查就能很好地完成這個(gè)目標(biāo)。后文將談及怎樣利用肉眼檢查達(dá)到這種效果。
科學(xué)儀器、傳感器、數(shù)學(xué)算法,甚至電腦都無法超越檢查員的眼睛與大腦。為了讓你的眼睛得到更多的信息,你必須清楚你在找什么。在開始的時(shí)候準(zhǔn)備好一張清單,方便在上面列出癥狀與問題的根由。
檢查是為了找出故障(故障根由)發(fā)生時(shí)的特定潤(rùn)滑油情況,以及在設(shè)備在進(jìn)行中產(chǎn)生的故障(癥狀)。比如,在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中癥狀可能體現(xiàn)在油位錯(cuò)誤、煙炱分散、燃油稀釋、冷卻劑污染以及油泥積聚上;在工業(yè)齒輪箱中,你也許會(huì)尋找錯(cuò)誤的油位、污油、水污染、過度磨損產(chǎn)生的碎屑、進(jìn)氣的潤(rùn)滑油以及排油管負(fù)擔(dān)過重的問題。
知道了問題以后,你就可以逆向推導(dǎo)出能夠作為參考的戰(zhàn)略性檢查標(biāo)準(zhǔn)了。這個(gè)過程有兩個(gè)步驟:
● 原因與癥狀:為每一臺(tái)機(jī)器或每一個(gè)系統(tǒng)組件列出需要重點(diǎn)找尋的問題,根據(jù)重要程度排列順序。
● 發(fā)生問題的特定情況:為清單上的所有項(xiàng)目建立對(duì)應(yīng)問題發(fā)生情況的檢查標(biāo)準(zhǔn),越早發(fā)現(xiàn)問題越好。
訓(xùn)練有素的眼睛
以工業(yè)齒輪箱作為例子,讓我們一起根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)顧問的幫助,列出原因與癥狀。以下問題清單中的所有項(xiàng)目都能通過肉眼檢查,用一種或多種方法就能找出早期的預(yù)警。
● 油位錯(cuò)誤:觀察油位計(jì)。
● 污油:頂空的通氣口、通氣器、箱蓋等顯露的部件、旁通閥過濾器、過濾器壓差快速上升、夾帶空氣問題、底部沉積物和水(BS&W)裝瓶中的沉淀物、濾紙測(cè)定后的沉淀物。
● 水污染:云霧狀油、BS&W瓶中的自由水、腐蝕計(jì)上的銹、水合干燥劑通氣器、夾帶空氣問題、裂紋測(cè)試的正面結(jié)果。
● 過度磨損產(chǎn)生的碎屑:BS&W瓶中的金屬沉積物、激光燈檢查、帶負(fù)荷磁塞、過濾器表面的金屬碎屑、油品的磁性檢查。
● 進(jìn)氣的潤(rùn)滑油(夾氣、起泡):視液鏡檢查(云霧狀或泡沫狀的油)、油位計(jì)突然上升、箱蓋檢查、油溫上升、乳化水。
● 排油管負(fù)擔(dān)過重:視液鏡檢查(帶泥的黑油)、污油、過度磨損產(chǎn)生的碎屑、濾紙上的柔軟難溶物、空氣處理問題。
每項(xiàng)檢查過后,檢查員應(yīng)該非常確定不存在任何與潤(rùn)滑油或機(jī)器相關(guān)的自發(fā)或反常的原因及癥狀。這需要利用高超的檢查方法找出問題發(fā)生的特定情況才能達(dá)到。如果你正確地遵循檢查標(biāo)準(zhǔn),那么在每一項(xiàng)原因及癥狀檢查中,發(fā)現(xiàn)自發(fā)的問題,卻沒有收到設(shè)備的預(yù)警,這種情況幾乎不可能發(fā)生。這些特定情況的出現(xiàn)是為了有效地反應(yīng)問題。
常規(guī)檢查
常規(guī)檢查是指快速而頻繁地檢查,一般不使用工具和特殊的輔助設(shè)備,也不需要取樣。以下是有關(guān)潤(rùn)滑油常規(guī)視覺檢查的例子:
油位:肉眼檢查油尺、油位計(jì)或視液鏡。
油的顏色與清澈度:需要用到視液鏡,再輔以強(qiáng)光,通常用到對(duì)比圖。
起泡情況和穩(wěn)定性:需要用到視液鏡或進(jìn)行頂空檢查,有時(shí)兩者兼具。
夾氣情況和穩(wěn)定性:一般也需要用到視液鏡和進(jìn)行頂空檢查。
自由水:檢查聚水器或BS&W瓶中的水相。
乳化水:用視液鏡檢查濁度。
油中的沉積物和絮狀物:用視液鏡觀察,或檢查BS&W瓶中的分層固體和柔軟難溶物。
儀表和傳感器檢查:這類檢查使用各種電子模擬儀表,包括檢測(cè)溫度、壓力、液體流動(dòng)等等的儀表。有些機(jī)器裝有傳感器,可以反映潤(rùn)滑油性質(zhì),比如顆粒數(shù)、磨損顆粒的密度、水污染情況和粘度等等。
熱風(fēng)槍檢查:快速地對(duì)特定機(jī)器表面上的油品進(jìn)行定量溫度評(píng)估。
磁塞檢查:用視液鏡和磁塞進(jìn)行快速有效的觀察。
頂空檢查:折疊箱蓋,輔以強(qiáng)光就能觀察環(huán)、漆狀物和泡沫。
腐蝕計(jì)檢查:與磁塞相似,這類儀表能夠快速檢查到與腐蝕劑、弱化的鐵銹抑制劑等等相關(guān)的腐蝕情況。
漏油檢查:漏油可能由密封件失效和主軸徑向運(yùn)動(dòng)引起,也可能由潤(rùn)滑油粘度突降、潤(rùn)滑油的化學(xué)性質(zhì)改變或者某些液體污染物的進(jìn)入引起。
額外檢查
進(jìn)行額外檢查要不就是因?yàn)檫@是一項(xiàng)有報(bào)告價(jià)值或者存在疑問的潤(rùn)滑油檢查,要不就是因?yàn)榉闯5墓r。大多數(shù)額外檢查需要提取潤(rùn)滑油樣品,然后在設(shè)備中或者臺(tái)架上進(jìn)行樣品測(cè)試。以下是與潤(rùn)滑油相關(guān)的視覺額外檢查的例子:
濾紙斑點(diǎn)試驗(yàn):這個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試對(duì)找到各種污染物和反常油況極有幫助。
攪拌測(cè)試:該測(cè)試需要使用攪拌機(jī)或者量筒,能夠有效地反映出特定的污染物、化學(xué)物質(zhì)降解、弱化的空氣處理能力以及其他反常情況。
試管倒轉(zhuǎn):這是一個(gè)利用氣泡的增長(zhǎng)率來粗略地判斷潤(rùn)滑油粘度的老方法,同樣需要使用量筒或者樣品瓶。
水面上滴油:某些添加劑和化學(xué)污染物影響潤(rùn)滑油的表面張力。在水面上滴幾滴油就能很快得出結(jié)果,然后對(duì)比新、老油的測(cè)試結(jié)果。
冷油的濁度:具有微量水的潤(rùn)滑油可以通過把油樣放置在冰箱里一小時(shí)來估算水的含量。在低溫下,溶解的水在油中達(dá)到飽和,由于呈云霧狀,因此很容易被肉眼觀察到。
熱油的清澈度:當(dāng)潤(rùn)滑油加熱時(shí),其中的柔軟難溶物(氧化物、有機(jī)物、無效添加劑、難溶添加劑、漆狀物等等)和乳化水通常會(huì)快速溶解。這時(shí)肉眼就能觀察到油變得十分清澈(減少渾濁)。
裂紋測(cè)試:這是一個(gè)廣為人知的測(cè)試,用來檢測(cè)水污染,可以在熱板或烙鐵上進(jìn)行。
樣瓶和磁性測(cè)試:把一個(gè)強(qiáng)力稀土磁體靠在油樣瓶的外壁上,然后攪拌樣品,里面的鐵磁磨損碎屑顆粒經(jīng)過分散集中,可以進(jìn)行快速檢查。對(duì)于高粘度潤(rùn)滑油,應(yīng)該先加入煤油或者其他溶劑進(jìn)行稀釋,從而降低粘度。
激光筆測(cè)試:對(duì)于多數(shù)潤(rùn)滑油,讓一束激光穿過油品,這樣就可以輕易地觀察到閃亮且反射力強(qiáng)的顆粒。顆粒會(huì)把光線分散開來。有時(shí)候最好先讓顆粒沉淀到杯底,然后才打開激光筆。
來源:《潤(rùn)滑油情報(bào)》雜志 2017年5月刊
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