工程機(jī)械油液污染控制探討

豐 蘭，金 濤

（航空工業(yè)（新鄉(xiāng)）計(jì)測(cè)科技有限公司，河南新鄉(xiāng) 453019）

0 引言

在工程機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，液壓操縱系統(tǒng)、滑油潤(rùn)滑系統(tǒng)、燃油動(dòng)力系統(tǒng)是機(jī)械裝備產(chǎn)品的主要組成部分，包括泵源、各類閥門、油箱、過(guò)濾器、散熱器、傳感器、密封、緩沖、節(jié)流裝置和管件接頭等元器件構(gòu)成了油液系統(tǒng)的執(zhí)行與控制機(jī)構(gòu)，利用液壓傳動(dòng)原理，通過(guò)控制機(jī)構(gòu)操縱油液系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝備產(chǎn)品的起降、伸縮、挖掘、供油等功能性應(yīng)用。

油液系統(tǒng)及元器件性能的優(yōu)劣將直接影響機(jī)械裝備的工作可靠性和使用壽命，元器件的性能和功能又在很大程度上依賴于油液的品質(zhì)與質(zhì)量，一旦油液發(fā)生污染將會(huì)蔓延到每個(gè)元器件，是系統(tǒng)性的最大的“慢性”危害。所以，為了提高機(jī)械裝備的性能、壽命和可靠性，研究并運(yùn)用油液系統(tǒng)的污染控制技術(shù)越來(lái)越受到人們的普遍重視。

如何做好油液污染控制[1]，不僅僅是在系統(tǒng)中安裝幾個(gè)過(guò)濾器[2]這么簡(jiǎn)單，這將涉及到技術(shù)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題和管理問(wèn)題，是一門較為復(fù)雜的元件與系統(tǒng)相匹配、材料與工藝相結(jié)合、測(cè)量與驗(yàn)證相關(guān)聯(lián)、投入與管理相統(tǒng)籌等等一系列的學(xué)問(wèn)。本文圍繞油液污染控制的目的、實(shí)現(xiàn)這些目的的路徑及其邏輯關(guān)系，解析了油液污染控制的根本意義，有助于工程技術(shù)人員在從事油液污染防控的相關(guān)工作中，樹(shù)立科學(xué)理念、開(kāi)拓創(chuàng)新思路。

1 油液污染控制的目的

油液污染控制的目標(biāo)如下：（1）油液污染對(duì)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生危害；（2）油液污染使設(shè)備不能正常工作；（3）油液污染會(huì)引起噴嘴堵塞；（4）油液污染將加速油液品質(zhì)的劣化；（5）油液污染使系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡滯；（6）油液污染增加設(shè)備的維修成本；（7）油液污染會(huì)發(fā)生機(jī)毀人亡的事故；（8）油液污染將導(dǎo)致油泵加速的磨損；（9）油液污染會(huì)影響裝備的使用壽命等。

以上所列均符合實(shí)際，但并不局限于上述。立足于不同的崗位、從事不同的行業(yè)，其選項(xiàng)可能是不同的。

（1）污染測(cè)試人員對(duì)油品的檢測(cè)結(jié)果負(fù)責(zé)，通常關(guān)心的是被測(cè)油樣是否干凈，對(duì)固體顆粒污染度[3]、含水量等檢測(cè)數(shù)據(jù)出具報(bào)告，為設(shè)備維護(hù)和質(zhì)量管理人員提供后續(xù)相應(yīng)工作的依據(jù)。

（2）設(shè)備維護(hù)人員職責(zé)就是排除故障、解決隱患，保持設(shè)備正常的運(yùn)行和工作。維護(hù)的方式一般分為故障維修、定期保養(yǎng)、視情維護(hù)、主動(dòng)維護(hù)等等。設(shè)備維修的投入是在使用過(guò)程中必須發(fā)生的費(fèi)用，少量的維修投入將會(huì)換來(lái)更大的成本節(jié)約。

（3）過(guò)濾器設(shè)計(jì)人員根據(jù)主機(jī)的技術(shù)要求設(shè)計(jì)出高性價(jià)比的過(guò)濾器產(chǎn)品，以滿足裝備總成的配套要求，或者供相應(yīng)主機(jī)廠家便于選用。一個(gè)好的、高性價(jià)比的過(guò)濾器，在研發(fā)試制過(guò)程中要經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證和試用才會(huì)批量地配套使用。生產(chǎn)出過(guò)濾器并不難，但是，生產(chǎn)出好的過(guò)濾器很難。

（4）過(guò)濾器測(cè)試人員根據(jù)客戶要求的方法、標(biāo)準(zhǔn)，按照規(guī)定的程序把過(guò)濾器的有關(guān)性能指標(biāo)檢測(cè)出來(lái)，并對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。測(cè)試結(jié)果有助于指導(dǎo)正確實(shí)施過(guò)濾器的研發(fā)，令用戶放心選用，讓系統(tǒng)最佳匹配。

（5）總成（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)師根據(jù)裝備配套要求完成油液系統(tǒng)的方案、原理和詳細(xì)設(shè)計(jì)，結(jié)合性能、費(fèi)用、質(zhì)量、售后、進(jìn)度等因素合理選配元器件，通過(guò)安裝、調(diào)試、驗(yàn)證、試用、改進(jìn)等試制過(guò)程不斷提高系統(tǒng)性能以滿足裝備總成的配套要求，制定全壽命周期內(nèi)的使用維護(hù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，使產(chǎn)品擁有良好的市場(chǎng)口碑。

（6）裝備的用戶堅(jiān)持油液污染控制，及時(shí)更換廢油和濾芯是提高裝備使用壽命的關(guān)鍵。

針對(duì)裝備的重要程度、故障后果和昂貴高低的不同，對(duì)油液系統(tǒng)污染控制的目的會(huì)有不同的側(cè)重和差異。對(duì)于汽車、內(nèi)燃機(jī)、工程機(jī)械等普通裝備，需要開(kāi)展油液污染控制以盡量降低故障率；對(duì)于冶金、電力等行業(yè)的大型、關(guān)鍵裝備，需要加強(qiáng)油液污染控制以減少由于油液系統(tǒng)故障而停產(chǎn)所造成的重大損失；對(duì)于航空、航天、艦船、核能等國(guó)防重點(diǎn)型號(hào)與國(guó)家專項(xiàng)設(shè)備，必須全過(guò)程、全方位、全要素、全員和全面加強(qiáng)油液污染控制，以追求絕對(duì)的安全、可靠，確保萬(wàn)無(wú)一失。

綜上所述的有關(guān)油液污染控制的目的，總結(jié)歸納為3個(gè)主要方面：（1）保證裝備正常、安全、可靠的運(yùn)行；（2）降低裝備維護(hù)頻次和費(fèi)用；（3）提高裝備使用壽命。

2 油液污染控制的路徑

實(shí)現(xiàn)油液污染控制的目的路徑概括起來(lái)有3個(gè)：如何確定污染的控制目標(biāo)；如何設(shè)計(jì)污染的控制方案；如何維持污染的控制水平。解決了這3個(gè)根本問(wèn)題，就找到了正確的、全面的、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)油液污染控制目的的路徑和措施。

2.1 確定控制目標(biāo)

需要說(shuō)明的是，液壓、滑油、燃油這3種流體系統(tǒng)對(duì)油液污染控制的要求是有差異的，本文著重以液壓系統(tǒng)為例進(jìn)行論述。

2.1.1 技術(shù)指標(biāo)

油液污染的控制目標(biāo)是針對(duì)如何保證高端裝備油液系統(tǒng)的性能與可靠性提出來(lái)的技術(shù)指標(biāo)，通常分為油液系統(tǒng)污染度的驗(yàn)收水平、控制水平和安全水平等指標(biāo)。

（1）驗(yàn)收水平[4]。指裝備交付出廠時(shí)油液系統(tǒng)污染度的極限水平。即裝備交付（合格入庫(kù)）前，由質(zhì)量控制人員或用戶代表根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)則要求，抽檢流體系統(tǒng)油液的污染度不能超過(guò)所允許的最高等級(jí)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，驗(yàn)收水平就是內(nèi)廠的控制目標(biāo)。

（2）控制水平[5]。指裝備交付出廠在使用期間油液系統(tǒng)污染度的極限水平。即在裝備正常使用的壽命周期內(nèi)，由維護(hù)人員根據(jù)使用維護(hù)手冊(cè)要求，抽檢流體系統(tǒng)油液的污染度不能超過(guò)所允許的最高等級(jí)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，控制水平就是外場(chǎng)的控制目標(biāo)。

（3）安全水平。指裝備油液系統(tǒng)污染度達(dá)到了威脅裝備安全的極限水平。即在裝備正常使用的壽命周期內(nèi)，由維護(hù)人員根據(jù)使用維護(hù)手冊(cè)要求，抽檢流體系統(tǒng)油液的污染度所允許的威脅裝備安全的最高等級(jí)。安全水平是一個(gè)新指標(biāo)，是與污染敏感度相對(duì)應(yīng)的全新概念。簡(jiǎn)單的說(shuō)，安全水平就是指導(dǎo)設(shè)備必須采取停機(jī)、大修等維護(hù)措施的控制目標(biāo)。

2.1.2 控制目標(biāo)的確定

油液系統(tǒng)污染度的驗(yàn)收水平和控制水平是由設(shè)備的主機(jī)單位根據(jù)其裝備的流體系統(tǒng)污染控制要求而確定的，污染度的驗(yàn)收水平一般比控制水平低1～2級(jí)（以下同GJB420[6]或NAS1638[7]），例如具體目標(biāo)是：驗(yàn)收水平7級(jí)，控制水平一般確定為8～9級(jí)。正確地確定污染控制目標(biāo)主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：

（1）國(guó)內(nèi)外同類裝備的流體系統(tǒng)污染控制要求；

（2）流體系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、壽命、環(huán)境、可靠性及維修性等要求；

（3）精密元器件的配合間隙、有相對(duì)滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦副；

（4）系統(tǒng)油液介質(zhì)的要求，全面評(píng)估油液污染引起故障、停機(jī)的后果及成本；

（5）針對(duì)泵源、精密閥門、作動(dòng)筒等污染敏感的元器件進(jìn)行耐污染驗(yàn)證試驗(yàn)。

確定了油液污染控制目標(biāo)的思路和方法，具體的目標(biāo)應(yīng)該是多少，需要大量的研究工作，最終用數(shù)據(jù)和試驗(yàn)驗(yàn)證做技術(shù)支撐。

2.2 設(shè)計(jì)控制方案

確定好油液污染的控制目標(biāo)后，需要解決如何設(shè)計(jì)油液污染的控制方案，即解決在設(shè)計(jì)油液管路系統(tǒng)時(shí)如何布局過(guò)濾器、如何選擇過(guò)濾器的問(wèn)題，以可靠、經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)油液污染的控制目標(biāo)。

2.2.1 過(guò)濾器的選擇

根據(jù)油液污染控制的驗(yàn)收水平和控制水平及流體系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，明確過(guò)濾器的性能指標(biāo)：過(guò)濾比/過(guò)濾精度/過(guò)濾效率[8]、流量壓降[9]、納污容量[10]、工作介質(zhì)、工作壓力、工作溫度、振動(dòng)、沖擊、沙塵、煙霧、濕熱、霉菌等要求。這些技術(shù)要求中的核心指標(biāo)是過(guò)濾比、流量壓降。在同樣情況下，納污容量越大越好，該指標(biāo)一般是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后才能確認(rèn)的技術(shù)參數(shù)，是制定濾芯元件清洗或更換周期時(shí)間的依據(jù)。根據(jù)工作介質(zhì)和溫度可確定相容性要求，相容性、結(jié)構(gòu)完整性屬內(nèi)廠控制的技術(shù)要求，結(jié)構(gòu)完整性的高低將直接影響到過(guò)濾精度。根據(jù)工作壓力可確定總成密封性及濾芯元件的抗壓扁及流量疲勞要求，這是檢驗(yàn)過(guò)濾器與濾芯元件設(shè)計(jì)強(qiáng)度的不可或缺試驗(yàn)。振動(dòng)、沖擊、沙塵、煙霧、濕熱、霉菌等這些要求，根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境和成本要求，可以視情減裁。

過(guò)濾器有兩種選擇方法：一是通過(guò)媒體在市場(chǎng)上選擇名牌產(chǎn)品；二是尋求有質(zhì)保能力，知名度、信譽(yù)度、售后服務(wù)都好的廠商進(jìn)行研發(fā)制造。

為了確保被選過(guò)濾器性能指標(biāo)滿足技術(shù)要求，需要提供擁有資質(zhì)實(shí)驗(yàn)室出具的第三方檢測(cè)報(bào)告。如果被選過(guò)濾器的批量比較大，可選擇多家廠商滿足配套，根據(jù)第三方檢測(cè)報(bào)告結(jié)果的優(yōu)劣，并在相同價(jià)格條件下每年動(dòng)態(tài)的分配各個(gè)廠商的配套份額。

被選過(guò)濾器除了技術(shù)性能滿足要求外，還要考慮維修性與可靠性。維修性體現(xiàn)在便于拆裝、便于更換、便于觀察，在更換濾芯元件時(shí)系統(tǒng)油液不易外泄、大氣灰塵又不能進(jìn)入管道。與可清洗的濾芯元件相比，采用不可清洗的一次使用的濾芯元件在維護(hù)時(shí)最為方便。過(guò)濾器在使用過(guò)程中要有較高的可靠性，除了正常的維護(hù)外，不能出現(xiàn)連接松動(dòng)、滲油漏油、變形破裂等故障和缺陷。

被選過(guò)濾器視情可帶有輔助裝置[11]，比如：污染壓差指示器（機(jī)械或電訊式）、旁通活門、自封裝置、放油（放水）開(kāi)關(guān)、防錯(cuò)裝置、防漏裝裝置、壓差傳感器、系統(tǒng)安全閥、采樣閥等等。結(jié)合流體系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)可把有關(guān)功能性的閥門組件組合到過(guò)濾器上，以減少系統(tǒng)網(wǎng)路中的管接頭零件。

2.2.2 過(guò)濾器的布局

在流體系統(tǒng)中，如何布局過(guò)濾器的問(wèn)題就是要設(shè)計(jì)確定過(guò)濾器的種類、數(shù)量和安裝位置，下面仍以液壓系統(tǒng)為例進(jìn)行討論。

在液壓系統(tǒng)中常見(jiàn)的過(guò)濾器有這樣幾種：高壓過(guò)濾器（主濾）、回油過(guò)濾器（輔濾）、泵殼體過(guò)濾器、吸油過(guò)濾器、專用保護(hù)過(guò)濾器等等。

典型的液壓系統(tǒng)設(shè)置有3個(gè)過(guò)濾器：即高壓過(guò)濾器、回油過(guò)濾器和泵殼體回油過(guò)濾器。高壓過(guò)濾器安裝在泵源出口與執(zhí)行元器件進(jìn)口之間，回油過(guò)濾器安裝在執(zhí)行元器件出口與油箱之間，高壓與回油過(guò)濾器的設(shè)計(jì)流量相同，一般是系統(tǒng)流量的3倍左右；泵殼體回油過(guò)濾器安裝在油泵殼體回油出口與油箱之間，由于該油路的流量（遠(yuǎn)小于泵出口流量的95%）和壓力（小于0.1 MPa）都很小，所以泵殼體回油過(guò)濾器的流量一般設(shè)計(jì)為10～20 L/min。關(guān)于過(guò)濾比指標(biāo)的設(shè)計(jì)，我國(guó)與歐美西方國(guó)家體系一致，高壓過(guò)濾器、回油過(guò)濾器和泵殼體回油過(guò)濾器都選擇高過(guò)濾比的高精度過(guò)濾器。

在工程機(jī)械領(lǐng)域除了設(shè)置上述3個(gè)過(guò)濾器外，還會(huì)在泵源的進(jìn)口安裝吸油過(guò)濾器。當(dāng)然，油箱上還會(huì)有呼吸（空氣）過(guò)濾器、加油/回油濾等等，這些過(guò)濾器只是油液系統(tǒng)污染控制的輔助裝置。在工程機(jī)械領(lǐng)域選擇的高壓過(guò)濾器的過(guò)濾比要高于其他幾種過(guò)濾器，尤其是吸油過(guò)濾器的過(guò)濾精度不能太高，以免影響油泵的吸油能力。

對(duì)于一般的機(jī)械設(shè)備，當(dāng)回油過(guò)濾器的進(jìn)口壓力不高于泵殼體回油壓力時(shí)，可不設(shè)置泵殼體回油過(guò)濾器，將該回油管路接到回油過(guò)濾器的進(jìn)口即可。對(duì)于特殊的執(zhí)行元件，須在其管路的進(jìn)口設(shè)置一個(gè)專用的保護(hù)過(guò)濾器，該過(guò)濾器一般流量及體積不大，但是其過(guò)濾比很高，以滿足特殊污染控制的需要。

在所有的過(guò)濾器中，高壓過(guò)濾器始終是油液系統(tǒng)污染控制的“主力軍”。有關(guān)更多的過(guò)濾器的設(shè)置與布局設(shè)計(jì)，可以通過(guò)查閱相關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)而獲得。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

主要的典型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有下列各項(xiàng)：（1）單項(xiàng)過(guò)濾器的性能[12]；（2）過(guò)濾器的布局+泵源；（3）過(guò)濾器的布局+泵源+執(zhí)行元件；（4）特殊污染控制方案的試驗(yàn)驗(yàn)證；（5）在（2）、（3）或（4）的基礎(chǔ)上添加粉塵。

（1）方案a：?jiǎn)雾?xiàng)過(guò)濾器性能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

選擇的過(guò)濾器應(yīng)分別按照相應(yīng)的方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證其過(guò)濾比/過(guò)濾精度/過(guò)濾效率、納污容量、流量壓降、耐溫度和壓力等性能是否滿足設(shè)計(jì)技術(shù)的要求，這是為了實(shí)現(xiàn)油液污染控制目標(biāo)所必需開(kāi)展的最起碼的試驗(yàn)內(nèi)容。

（2）方案b：過(guò)濾器的布局+泵源的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

液壓泵、滑油泵與燃油泵等泵源分別是液壓、滑油和燃油系統(tǒng)的“心臟”，也是油液系統(tǒng)內(nèi)部生成污染的主要來(lái)源，設(shè)計(jì)的油液污染控制方案是否可行、有效，用選配的過(guò)濾器+泵源組成的回路安裝在特定的試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證則是最好的實(shí)證方法。

向系統(tǒng)內(nèi)加入滿足污染控制目標(biāo)——驗(yàn)收水平的油液，在泵源額定工作狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)可能會(huì)出現(xiàn)3種結(jié)果：第一種是初始油液污染度直接逐漸升高，當(dāng)達(dá)到一定程度后基本維持在某一水平不再變化，維持不變的污染度等級(jí)并沒(méi)有超過(guò)污染控制目標(biāo)設(shè)定的控制水平；第二種是初始油液污染度先增高后降低或沒(méi)有增高而直接逐漸降低，當(dāng)達(dá)到一定程度后基本維持在某一水平不再變化，維持不變的污染度等級(jí)略高于或低于（優(yōu)于）污染控制目標(biāo)設(shè)定的驗(yàn)收水平；第三種是初始油液污染度直接逐漸升高，當(dāng)達(dá)到一定程度后基本維持在某一水平不再變化，維持不變的污染度等級(jí)卻超過(guò)了污染控制目標(biāo)設(shè)定的控制水平。

上述三種結(jié)果的結(jié)論：第一種合格；第二種優(yōu)秀；第三種不合格。關(guān)于不合格的方案如何改進(jìn)提高，可在不改變泵源的情況下，繼續(xù)優(yōu)選過(guò)濾器，提高過(guò)濾器的相關(guān)性能要求。然后再重復(fù)必要的試驗(yàn)驗(yàn)證，直到合格為止。

（3）方案c：過(guò)濾器的布局+泵源+執(zhí)行元件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了進(jìn)一步證實(shí)油液污染控制方案的有效性，可在上述方案b的基礎(chǔ)上加上執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的某一元器件進(jìn)行試驗(yàn)，這就是所說(shuō)的“過(guò)濾器的布局+泵源+執(zhí)行元件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。

該試驗(yàn)的方法與方案b類同，不同的是在試驗(yàn)過(guò)程中將執(zhí)行元件按照操縱程序增加有效的動(dòng)作，這樣就會(huì)出現(xiàn)同樣的試驗(yàn)結(jié)果、同樣的判定結(jié)論，以及同樣的改進(jìn)方向。

（4）方案d：特殊污染控制方案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

液壓系統(tǒng)中的電液伺服控制閥、燃油系統(tǒng)中的供油壓力調(diào)節(jié)器等精密元器件，其油路的進(jìn)口通常會(huì)設(shè)置一個(gè)高精度的過(guò)濾器，起到對(duì)關(guān)鍵元件的專門保護(hù)，以防止油液污染帶來(lái)的事故。

該試驗(yàn)驗(yàn)證的方法與方案b、c類同，結(jié)果、結(jié)論和出現(xiàn)后續(xù)的改進(jìn)方向也大同小異。

（5）方案e：添加粉塵[13]的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

既能夠驗(yàn)證油液污染控制方案的有效性，又能檢驗(yàn)油液系統(tǒng)關(guān)鍵元件的抗污染能力，同時(shí)，還可以準(zhǔn)確地找到油液系統(tǒng)污染的“敏感點(diǎn)”——污染敏感性，那最好的方法就是在上述方案b、c、d實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法的基礎(chǔ)上添加粉塵進(jìn)行試驗(yàn)研究。這是更高層次的實(shí)驗(yàn)方法。

這類實(shí)驗(yàn)對(duì)油液污染控制方案而言：一是考核污染控制方案的有效性、可行性；二是檢驗(yàn)污染控制的控制效率，即將人為的高污染度油液到底能用多長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到預(yù)定的控制水平的速率。對(duì)油液系統(tǒng)而言：一是檢驗(yàn)系統(tǒng)的污染耐受度；二是尋找關(guān)鍵元器件的污染敏感點(diǎn)；三是為系統(tǒng)故障診斷與分析提供依據(jù)。

成都、沈陽(yáng)某單位分別對(duì)某液壓系統(tǒng)的污染控制方案進(jìn)行了成功的試驗(yàn)驗(yàn)證，圓滿完成了確定過(guò)濾器的性能指標(biāo)和布局的設(shè)計(jì)任務(wù)；西安某單位對(duì)某液壓泵源進(jìn)行了成功的污染耐受度的試驗(yàn)驗(yàn)證，準(zhǔn)確找到了影響泵源性能的污染敏感點(diǎn)，為確定過(guò)濾器的性能要求提供了技術(shù)支撐；南京某單位對(duì)某電液伺服閥進(jìn)行了成功的污染耐受度試驗(yàn)驗(yàn)證，準(zhǔn)確找到了影響電液伺服閥性能的污染敏感點(diǎn)，為該工程剎車系統(tǒng)故障的排除與后續(xù)改進(jìn)指明了方向；無(wú)錫某單位對(duì)某燃油調(diào)節(jié)器進(jìn)行了成功的污染耐受度的試驗(yàn)驗(yàn)證，證明了某國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目滿足驗(yàn)收要求；北京某單位對(duì)某作動(dòng)筒進(jìn)行了成功的污染耐受度試驗(yàn)驗(yàn)證，順利找到了某執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障再現(xiàn)原因，為故障診斷和排除提供了可靠依據(jù)；閻良和成都某單位分別對(duì)某大型裝備和無(wú)人駕駛設(shè)備的起落架、剎車及液壓操縱系統(tǒng)的油液污染的事故癥候開(kāi)展故障再現(xiàn)性試驗(yàn)研究。

以上所述，都是本文作者實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷的典型試驗(yàn)驗(yàn)證的案例。可見(jiàn)，油液系統(tǒng)污染的控制方案及關(guān)鍵元器件的耐污染實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作已經(jīng)擺在很重要的位置，隨著人們對(duì)污染危害認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深，該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)研究將會(huì)得到更多的認(rèn)可和重視。

2.3 維持控制水平

油液系統(tǒng)的污染控制目標(biāo)的問(wèn)題得到解決，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的污染控制方案被設(shè)計(jì)確認(rèn)，目標(biāo)的可達(dá)性、方案的可行性及有效性也通過(guò)了必要的試驗(yàn)驗(yàn)證，但并不意味著可以大膽、放心地使用這個(gè)裝備。雖然油液系統(tǒng)的污染控制工作得到了重視，但各類裝備流體系統(tǒng)在實(shí)際使用過(guò)程中還有多達(dá)70%以上的故障是起因于油液污染。這個(gè)問(wèn)題就是使用過(guò)程中的維護(hù)問(wèn)題。

2.3.1 使用維護(hù)的必要性

在裝備使用過(guò)程中，為了減少油液污染帶來(lái)的危害，持續(xù)地使油液污染控制目標(biāo)維持在一定的控制水平，加強(qiáng)裝備的使用維護(hù)非常必要。

關(guān)于使用維護(hù)的問(wèn)題，故障維護(hù)、定期維護(hù)、視情維護(hù)等是常規(guī)操作。故障維護(hù)是針對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行維護(hù)修理的一系列操作，停機(jī)停車、更換器材、停工停產(chǎn)、維修周期等等，顯然是成本昂貴、代價(jià)太大；定期維護(hù)是在人為規(guī)定的維修周期內(nèi)進(jìn)行維護(hù)修理的一系列操作，較為主觀，會(huì)帶來(lái)浪費(fèi)和故障的風(fēng)險(xiǎn)；視情維護(hù)是通過(guò)必要的檢測(cè)而發(fā)現(xiàn)事故癥候后進(jìn)行維護(hù)修理的一系列操作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度、壓差、振動(dòng)或噪聲時(shí)，故障事故就在眼前了，這同樣會(huì)發(fā)生較大的費(fèi)用成本。可見(jiàn)，故障維護(hù)、定期維護(hù)、視情維護(hù)一般都帶有一定的滯后性、被動(dòng)性、延遲性、誤工性，發(fā)生的費(fèi)用較高，隱性的故障風(fēng)險(xiǎn)不利于裝備的長(zhǎng)期安全使用。

2.3.2 主動(dòng)+精準(zhǔn)維護(hù)

眾所周知，對(duì)油液系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)通常關(guān)注的重點(diǎn)是：一是油液的分析；二是濾芯元件的清洗或更換。

主動(dòng)+精準(zhǔn)維護(hù)：就是“主動(dòng)+精準(zhǔn)”的分析油液并“主動(dòng)+及時(shí)”的清洗或更換濾芯元件，在裝備出現(xiàn)故障前排除掉影響因素，也就是把“被動(dòng)的修理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)的、精準(zhǔn)的維護(hù)”。這就好比對(duì)人的“主動(dòng)體檢、健康預(yù)警、早期發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治療”一樣，對(duì)裝備也要早期診斷、及時(shí)維護(hù)、排除隱患，主動(dòng)開(kāi)展裝備的“健康管理”。可想而知，如果堅(jiān)持“主動(dòng)+精準(zhǔn)”維護(hù)，油液污染的控制目標(biāo)就可以長(zhǎng)期地保持在理想的控制水平；裝備油液系統(tǒng)就可以長(zhǎng)期地正常、安全、可靠運(yùn)行；可以降低裝備維護(hù)的頻次和費(fèi)用；最終就可以提高裝備的使用壽命。具體要做到以下幾點(diǎn)。

（1）必要的投入

設(shè)備用戶必須投入相應(yīng)的費(fèi)用，配備液體自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器、微水分析儀等必要的儀器。

（2）定期開(kāi)展儀器的計(jì)量檢定

儀器管理中重要的一項(xiàng)工作就是定期開(kāi)展儀器的計(jì)量檢定，只有這樣才保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，才能實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)”分析。

（3）針對(duì)濾芯元件實(shí)際使用壽命進(jìn)行及時(shí)維護(hù)

設(shè)備用戶要求過(guò)濾器廠商提供準(zhǔn)確的濾芯元件的實(shí)際使用壽命[14]，以實(shí)現(xiàn)濾芯元件的“及時(shí)”更換或清洗。如果不能知道使用壽命的實(shí)際準(zhǔn)確值，那就讓廠商在裝備壽命周期內(nèi)無(wú)償提供足數(shù)的全新濾芯備件，以便備足更換濾芯元件的時(shí)間空間。

（4）制定相關(guān)的管理制度

從“人、機(jī)、料、環(huán)、法、測(cè)”等方面制定相應(yīng)的規(guī)章管理制度和激勵(lì)機(jī)制，制定裝備、儀器等設(shè)備的使用操作指導(dǎo)書(shū)。

（5）加強(qiáng)人員的培訓(xùn)

針對(duì)裝備、儀器的使用管理和方法標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)強(qiáng)培訓(xùn)、持證上崗、定期考核，尤其是新上崗人員的培訓(xùn)更為重要。

（6）積極參加能力驗(yàn)證

積極參加行業(yè)內(nèi)的能力驗(yàn)證或?qū)嶒?yàn)室間的比對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以持續(xù)保持維護(hù)隊(duì)伍的能力。

3 實(shí)施路徑的陷阱和關(guān)系

為了實(shí)現(xiàn)油液系統(tǒng)污染控制的目的，只有從“確定控制目標(biāo)、設(shè)計(jì)控制方案、維持控制水平”這3個(gè)實(shí)施路徑出發(fā)，才能做好流體系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)的污染防控工作。否則，將會(huì)步入陷阱，產(chǎn)生故障和浪費(fèi)。

3.1 實(shí)施路徑的陷阱

在開(kāi)展流體系統(tǒng)污染控制工作中，常見(jiàn)的典型“陷阱”有：沒(méi)有目標(biāo)的污染控制、未經(jīng)驗(yàn)證的控制方案、無(wú)法維持的控制水平。

3.1.1 沒(méi)有目標(biāo)的污染控制

沒(méi)有目標(biāo)的污染控制，目前仍是一個(gè)突出的“陷阱”之一，這種陷阱的主要表現(xiàn)是從油液系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)上沒(méi)有明確的污染控制指標(biāo)。究其原因，針對(duì)油液污染控制的原理，存在以下的模糊認(rèn)識(shí)。

（1）在系統(tǒng)中安裝過(guò)濾器就認(rèn)為可以了。然而，這個(gè)過(guò)濾器是否好用，是否與系統(tǒng)污染控制要求相匹配，就沒(méi)人再去追究了。

（2）對(duì)油液污染的來(lái)源、危害和防控的重要性認(rèn)識(shí)不全面、不深入；對(duì)油液污染的系統(tǒng)性、蔓延性、隱蔽性、漸變性認(rèn)識(shí)不夠；當(dāng)元器件表面磨損產(chǎn)生故障時(shí)，認(rèn)為是正?！袄匣爆F(xiàn)象，根本沒(méi)想到是油液污染造成的。

（3）認(rèn)為油液會(huì)定期更換的，更換的油液是“新油”，新油實(shí)際并不是干凈的油。

隨著改革開(kāi)放與國(guó)家經(jīng)濟(jì)的騰飛，流體系統(tǒng)污染控制和過(guò)濾、分離、凈化技術(shù)也迅猛的發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)在無(wú)論是國(guó)防軍工、還是民用機(jī)械，有流體系統(tǒng)即存在污染控制；有污染控制即存在過(guò)濾器；有油液過(guò)濾凈化，即存在油液污染分析。

3.1.2 未經(jīng)驗(yàn)證的控制方案

控制方案未經(jīng)驗(yàn)證就貿(mào)然投入使用，這類“陷阱”引起的損失和浪費(fèi)很多。出現(xiàn)這種陷阱的原因是：

（1）設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，沒(méi)有或缺乏試驗(yàn)驗(yàn)證的意識(shí)；

（2）用少量的試驗(yàn)或局部的試驗(yàn)代替系統(tǒng)性的驗(yàn)證；

（3）不知道如何驗(yàn)證，找不到相應(yīng)的方法或標(biāo)準(zhǔn)；

（4）受制于費(fèi)用成本的制約，沒(méi)有考慮到未經(jīng)驗(yàn)證對(duì)裝備在使用過(guò)程中可能不斷出現(xiàn)的“停機(jī)、修理”所產(chǎn)生的后果。

總之，污染控制方案沒(méi)有通過(guò)有效的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就投入使用，要想邁過(guò)這個(gè)“陷阱”是需付出昂貴代價(jià)的。

3.1.3 無(wú)法維持的控制水平

在油液污染控制的實(shí)踐中，還有種“陷阱”就是系統(tǒng)污染控制的目標(biāo)是“無(wú)法維持”的。這就是忽略了使用維護(hù)對(duì)油液污染控制的重要性了。避免了“沒(méi)有目標(biāo)的污染控制”和“未經(jīng)驗(yàn)證的控制方案”這兩個(gè)陷阱，但是，如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)的有效的維護(hù)保障措施，照樣使油液污染防控步入無(wú)法實(shí)現(xiàn)目的的“陷阱”。

所以，為了躲避這個(gè)陷阱，本文提出了“主動(dòng)+精準(zhǔn)維護(hù)”的理念。

3.2 實(shí)施路徑的關(guān)系

確定控制目標(biāo)、設(shè)計(jì)控制方案、維持控制水平，三者互相關(guān)聯(lián)、互為依存，要同等重視、不可偏廢。

確定控制目標(biāo)是設(shè)計(jì)控制方案和維持控制水平的方向和目的；設(shè)計(jì)控制方案和維持控制水平是達(dá)到控制目標(biāo)的手段和措施；成功的設(shè)計(jì)控制方案是維持控制水平賴于持續(xù)的基礎(chǔ)和保障；長(zhǎng)期維持控制水平是設(shè)計(jì)控制方案潛能的發(fā)揮和延續(xù)。

只有將這三個(gè)實(shí)施路徑齊抓共管、有機(jī)結(jié)合、閉環(huán)互動(dòng)、長(zhǎng)效實(shí)施，才能全面、圓滿地實(shí)現(xiàn)油液污染控制的目的。齊抓共管是讓油液污染控制的好處、重要性得到污染控制產(chǎn)業(yè)鏈（濾材、油品、濾器、儀器、設(shè)備、使用、檢測(cè)等）參與各方的普遍認(rèn)同與重視。有機(jī)結(jié)合是讓污染控制產(chǎn)業(yè)鏈參與各方實(shí)現(xiàn)利益共享（經(jīng)濟(jì)或使用）。閉環(huán)互動(dòng)是開(kāi)展各項(xiàng)技術(shù)、質(zhì)量、市場(chǎng)、經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)等信息交流（工藝或認(rèn)為保密的除外）。長(zhǎng)效實(shí)施是結(jié)合質(zhì)量、體系、認(rèn)可管理開(kāi)展人員培訓(xùn)。

如果確定的控制目標(biāo)、設(shè)計(jì)的控制方案和維持的控制水平不能達(dá)到上述良性的邏輯關(guān)系，那就不能全面、圓滿地實(shí)現(xiàn)污染控制的目的，那就會(huì)事故頻發(fā)、浪費(fèi)重復(fù)、新技術(shù)、新方法、新材料、新產(chǎn)品得不到及時(shí)有效的利用和推廣。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文圍繞工程機(jī)械液壓、潤(rùn)滑等流體系統(tǒng)中油液污染控制的目的和目標(biāo)，提出了控制目的、控制目標(biāo)、控制方案、驗(yàn)收水平、控制水平、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、主動(dòng)+精準(zhǔn)維護(hù)等新的理念，深刻詮釋了流體系統(tǒng)污染控制的根本意義。通過(guò)本文的闡述，能夠使流體系統(tǒng)設(shè)備在全壽命運(yùn)行周期內(nèi)，為油液污染控制技術(shù)的最優(yōu)化提供解決思路，有助于工程技術(shù)人員在從事油液污染防控的相關(guān)工作中，樹(shù)立科學(xué)理念、開(kāi)拓創(chuàng)新思路。