新乡市永辉工业股份有限公司(前身新乡市永辉工业有限公司)

新闻动态

科研成果
行业信息
参考资料
技术文章

联系人:杜成军
手 机:13598691507
传 真:0373-5836558
邮 箱:yhgy373@163.com
地 址:河南省新乡市北环梦溪路1号
Q   Q:516327144
网 址:www.xxyhgy.com

新闻动态

关于航空工作液颗粒度测试技术的研究

    摘要:本文从航空工作液污染的成因、危害、故障模式开始探讨,描述了颗粒度测试技术的发展及在我国的应用开展。着重对测试中的设备选型、需测试的航空工作液类型、液样的采取与采样容器的选择、GJB420系列等级标准的应用进行探讨,使我们更好掌握颗粒度测试原理方法与工作中的注意事项,在工作中严格按照标准开展污染防控工作,提高工作系统的可靠性和使用寿命。
 
    关键词:航空工作液颗粒计数器清洁级GJB420系列等级标准
 
    1引言
    20世纪60年代中期,世界首台具有实用价值的遮光型颗粒计数器在美国诞生。该类仪器以其原理简单,测量方便,测量范围相对较宽,测量结果准确、重复性好,测量速度快等诸多优点,随后在全球范围内获得广泛推广使用。我国于80年代引进该类设备,现已普遍应用于航空工作液污染检测领域,成为流体污染控制领域不可或缺的关键性设备。
    2航空工作液污染组成、危害、故障模式
    2.1航空工作液污染组成
    航空工作液中污染物的来源主要有以下三个方面:
    (1)系统原来残留的污染物:系统及元件在加工、配、包装、储存和运输等过程中残留的污染物,如金属切屑、焊渣、型砂、尘埃及清洗溶剂等。
    (2)系统工作运行中生产的污染物:如元件磨损产生的磨屑,管道内的锈蚀剥落物及油液氧化和分解产生的颗粒与胶状物质等。
    (3)系统工作过程中从外界侵入的污染物:如通过液压缸活塞密封盒、油箱呼吸孔侵入系统的污染物,以及注油和维修维护过程中带入的污染物。
    如按类型来分可分为潜在污染、侵入污染与再生污染,在航空装备修理更换与正常维护时,污染颗粒会流入流体系统,如果维护不当会加剧污染状况,形成侵入污染,要特别注意,其主要是指以下各项因素带来的污染:
    (1)地面设备
    (2)试验台
    (3)新加的油
    (4)更换元件
    (5)人员的素质
    (6)工作环境的污染
    2.2颗粒污染物的危害
    (1)磨损
    a)切屑磨损
    b)疲劳磨损
    c)黏着磨损
    d)冲蚀磨损
    (2)淤积
    (3)堵塞
    (4)卡滞
    (5)加速油液变质
    2.3颗粒污染导致的故障模式
    2.3.1突发性故障
    突发性是随机性和隐蔽性的综合体现。表现为故障部位和时机是随机的,没有征候。元件突然工作不稳定、工作失灵甚至损坏,故障难以模拟复现。这种故障出现后,有时极可能造成严重后果,有时故障能自动消失,系统工作又恢复正常,地面停机后往往无法检查。颗粒的淤积、堵塞和卡滞往往导致种故障模式。
    2.3.2渐近性故障
    这种故障模式主要是由磨损引起的,一般是逐渐发生并可预料的。例如,液压元件由于受污染物的磨损和侵蚀后,运动副间隙增大或密封面破坏内泄漏随着增大,从而导致性能逐渐衰降,当元件的工作性能降低到容许的最低限度以下时,则元件丧失正常的工作性能而报废。某些液压泵经常因过度磨损而提前报废,就属于这种故障。
    3颗粒度检测设备选型
    随着流体污染检测技术的飞速发展,液体颗粒计数器由于计数速度快、准确度高、重复性号、操作简便且结果不受人为因素的影响,既可以在线用于现场工作,又可以离线用于实验室分析,因此在流体颗粒污染分析中获得了广泛应用,已成为当前流体污染控制技术领域不可或缺的关键性设备按照工作方式,目前液体颗粒计数器主要分为台式、便携式和在线式三种。
    (1)台式
    实验室分析仪器,一般由颗粒传感器、自动瓶取样器和数据分析器三部分组成,采用离线瓶式取样方式工作。将待分析的液样采用洁净的取样容器从现场采样后,送到实验室中进行颗粒污染度检测其结构最为复杂,功能最全,测量准确度最高对工作环境的温湿度、空气洁净度和电磁干扰有一定的要求,因此价格较高。这种检测方式由于必须采用送到实验室中才能进行分析,因此数据实时性差,容易因采用容器、采样过程等环节引入二次污染,造成测量误差,但另一方面,由于检测人员可以方便观察待检测的液样,因此也可以防止因水、气泡、大颗粒等造成的测量数据异常。
    (2)便携式
    非固定在线式检测仪器,主要针对经常需要变换场所得现场在线检测设计,一般也由颗粒传感器、在线取样系统和数据分析器三部分组成,但功能较少结构更为紧凑,设计为一体,便于携带。其取样系统一般采用计量泵,检测提及依靠计量泵的流量和测试时间保证,易受到系统压力和流量波动的影响,因此测量准确度相对台式要差。这种仪器对工作环境要求较低,价格适中。主要用于在线方式工作,可以克服因采样带来二次污染的影响,数据报告及时,但无法方便观察到待检测的液样,检测结果受到水、气泡、大颗粒等影响时很难及时排除,尤其颗粒传感器堵塞时,拆卸不便,维护更难。
    (3)在线式
    固定在线检测仪器。该类仪器通常称为现场污染检测仪,直接安装在液压系统上,不是真正意义上的自动颗粒计数器,无法将颗粒一个个数出来,仅能根据一定的检测结果进行估测或补偿修正。其结构最为简单,一般无独立的计量泵在线取样系统,取样流量极易受到系统压力和流量波动的影响,同时,其颗粒传感器和分析器也做了简化设计,因此测量准确度最差,检测误差约为1个污染度等级,有些甚至仅仅显示颗粒污染度等级,因此一般作为在线趋势监测使用,检测数据不宜作为是否合格的判据。
    4需检测的航空工作液类型
    航空工作液包含滑油、液压油、航空煤油、冷却液等多种工作液,是否需要进行颗粒度测试要依据实际情况而定,不是都必须进行颗粒度检测。一般在有相关技术要求或已认为颗粒度污染会对相关设备运行产生影响后进行,经典的方法需进行颗粒度污染等级试验,以确定所需达到的污染等级,形成标准要求。如某种型号液体修理技术文件中并没有颗粒度污染等级标准,也未针对该液体在对应设备中的工作情况做过颗粒度污染分级试验,颗粒度污染水平对设备运行的影响不可知,即使做出颗粒度等级也不能判断其是否符合要求。
    5采样容器的选择及液样的采取
    5.1采样容器的选择
    固体颗粒污染度测量中使用的采样容器又称清洁瓶、净化瓶、采样瓶、颗粒度瓶等。其材质、形状、密封性、清洁级、包装、标识等,在液样采取、储存过程中均会造成一定的影响,干扰测量结果,甚至无法得到具有代表性的液样,所以对采样容器进行明确、统一的规定至观重要。使用符合固体颗粒污染度测量要求的采样容器,才能采取到客观反映流体系统真实性的液样。
在选用采样容器时,其材料、温度、相容性等技术参数可以根据液样的要求、环境要求、储存要求等选择确定。而清洁级是采样容器选用关键性技术参数,采样容器中残留的任何污染物,都将影响液样测量结果的准确性,如何确定目标清洁级呢技术标准GJB380.1A-2004A《航空工作液污染测试第1部分:采样容器一般要求及其清洗方法鉴定》中,对采样容器的目标清洁级有如下规定:
    (1)用于采取固体颗粒污染度高于GJB420A-3级样的采样容器,其目标清洁级至少优于被采液样4级
    (2)用于采取固体颗粒污染度为GJB420A-3级液样的采样容器,其目标清洁级至少达到GJB420A-0级。
    (3)用于采取固体污染度低于GJB420A-3级液样的采样容器,其目标清洁级应至少优于被采液样2级,或其固体颗粒数不超过被采液样的25%。
    5.2液样的采取
    在航空工作液污染控制和采样中经常会用到液箱放液阀采样方法及离线采样测量液箱放液阀采样时,为保证采取液样能代表其实际状,必须规定采样前放液阀排放液样的量。因为放液阀是污物存积的位置,且不参与循环系统,如果直接打开放液阀就采样,将不能代表液箱内液样的真实情况。因此,必须排放一部分液样后,再进行采样。由于液箱的体积不同,只有将采样部位盲端中的含液量规定为采样前的放液量。
油箱放液阀采样程序如下:
    (1)采样前应以适当方式搅动工作液,采样应在污染物处于悬浮状态下进行
    (2)用不脱落纤维的清洁抹布或清洗液清洗放液阀部位,打开防尘帽
    (3)打开放液阀,放掉盲端工作液:
    (4)填写采样容器标签:
    (5)旋开采样容器的盖子,在不动放液阀的条件下采样,直到液面到达采样容器标记线,然后迅速移开采样容器,旋紧盖子,并将采样容器保存于清洁处,关闭放液阀:
    (6)加盖防尘帽,采样结束。
    6.GJB420系列等级标准使用
    GJB420系列等级标准是我国国防工业和军事部门应用最为广泛的颗粒污染度等级标准,依据发布时间,先后有GJB420、GJB420A和GJB420B三个颗粒污染度等级标准。
    GJB420A取消了GJB420的B分级制,是GJB20的A分级制的发展和延伸,在评定液压系统,元件清洁度和地面试验台油液的颗粒污染度时,其结果与GJB420-1987的A分级制基木一致。但当液样中大颗粒偏多,即按GJB420-1987的A分级制评定的液样的颗粒污染度等级主要取决于大颗粒时,则两种评定结果不一定相同。对于国防科技工业用油液来说,大部分液样的颗粒污染度等级取决于小颗粒,因此两种分级制基本等效。
GJB420A规定的分级制按每100mL液样中,所含5个尺寸范围的最大极限颗粒数,将液样相对于该尺寸范围的颗粒污染度等级分为15个等级,自000级至12级,
    GJB420B在技术上修改采用了美国航空航天表示AS4059D:2001.其分级制按100mL液样中所含6个尺寸范围的最大颗粒数,自000级至12级,将所测液样相对于该尺寸范围的颗粒污染度等级划分为15个等级。
    与GJB420A相比,GJB420B主要修改了颗粒污染度分级制及相应的分级表、颗粒污染度等级确定原则和表示方法,因此,该等级标准可适应于按照 ACFTD ISO MTD新老两种校准方法校准的液体颗粒计数器测试和判定颗粒污染度等级的需求。随着国际上液体颗粒计数器校准方法的改变,目前在国内使用的液体颗粒计数器,有采用 ACFTD ISO MTD校准方法校准的,考虑到两种校准方法将在一定时期内长期使用,尺寸设置增加4μm(c)、6μm(c)、14μm(c)、21μm(c)、38μm(c)70μm(c)以保证标准的延续性和先进性为了使标准的表达更加清晰,避免引起歧义,GJB420B采用字母代码来表示相应的颗粒尺寸,以使用户在看到颗粒污染度等级时,可以不考虑采用的是显微镜计数方法或是液体颗粒计数器计数方法,也不考虑采用的到底是老的 ACTFD ISO MTD校准方法,因此GJB420B标准涵盖了 ACFTD ISO MTD两种标准体系的分级制。
    7结束语
    航空工作液污染控制已成为航空修理工作重要组成部分之一,通过颗粒计数器进行颗粒度污染测试也成为最常用的污染检测手段。通过对航空工作液颗粒度测试技术研究探讨,促使在工作中尽力采取各种污染控制措施以及按照规范的标准执行相关试,最大限度地降低系统污染,确保航空工作液涉及相关设备能够安全、可靠的运行,提高工作系统的可靠性和使用寿命。
日期:2019-6-23 阅读:385次
电话:13303806868 手机:13598691507 传真:0373-5836558 E-Mail:yhgy373@163.com 地址:河南省新乡市北环梦溪路1号  豫ICP备10016397号
Copyright©2010-2016 新乡市永辉工业股份有限公司(前身新乡市永辉工业有限公司) All Rights Reserved.  技术支持:胜景网络
您是本站第位访问者
豫公网安备 41071102000336号