油液清洁度标准及测定方法

液压油油液清洁度标准及测定方法,介绍 NAS ,及ISO 标准

2008年2月Feb.2008润　滑　油LubricatingOil第23卷第1期Vol.23,No.1

文章编号:100223119(2008)0120062203

油液清洁度标准及测定方法

周亚斌,焦丽菲

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(1.中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;2.中国石油炼油与化工分公司,北京100011)

摘要:简述了目前通用的测定油液清洁度的国际标准ISO4406-1987(ISO4406-1999)和美国标准NAS1638

(AS4509)及测试方法,同时,对这些标准和测试方法的演变过程和发展趋势作了简单说明,指出从发展角度和

世界范围内的应用情况看,国际标准ISO4406将会逐渐取代美国标准AS4509。另外,ISO

4406和AS4509起草的GB/T14039和GJB420,准体系之间的不同之处及相互关系,,同,为此,还列出了ISO4406和NAS1638,关键词:润滑油;中图分类号:TE622.5　　　文献标识码:A

0　前言

机械设备在使用过程中,环境的清洁程度和内部产生的各种磨粒都会导致润滑油污染变质,从而

加速机械零件摩擦副表面的磨损,使机械设备性能下降、寿命缩短。实践表明控制润滑油的清洁度,及时处理在用润滑油中的污染物以及合理地补油换油,是机械设备润滑系统油液检测的主要内容之一。润滑油清洁度检测的目的就是控制和保持机械零件

[1-2]

摩擦副表面对污染度的承受能力。1　油液清洁度标准和检测方法

为了定量地描述和评定油液的清洁度,实施对油液的污染控制,有必要制定油液清洁度的等级标准。随着颗粒计数技术的发展,世界上已广泛采用此技术作为油液清洁度的等级标准以及测定和表示方法。近年来,各国都采用国际标准ISO4406或美国航天学会标准NAS1638。而且,ISO4406正在取代NAS1638。我国在1993年修改采用ISO4406-1987,起草了自己的油液清洁度标准GB/T14039-1993,2002年修改采用ISO4406-1999,将GB/T14039-1993修订为GB/T14039-2002。1.1　ISO标准

1.1.1　ISO4406-1987(两位数系统)

[3]

主导作用。在结果报告中,前面的数码代表每毫升油液中尺寸大于5μm的颗粒数等级,后面的数码代表每毫升油液中尺寸大于10μm的颗粒数等级,如ISO16/13表示:每毫升油液中尺寸大于5μm的颗

粒数为320～640,定义等级为16;大于10μm的颗粒数为40～80,定义等级为13。

[4]

ISO4406-1987是基于ISO4402(以ACFTD(aircleanerfinetestdust)作为标定计数仪的标准颗

粒)颗粒标定标准而制定的。它是以光学显微镜测量颗粒尺寸。

ISO4406-1987清洁度等级标准见表1。

表1　ISO4406-1987(两位数系统)

每毫升颗粒数大于

80000400002000010000500025001300640320

清洁度分级

242322212019181716

每毫升颗粒数大于

1608040201052.51.30.64

清洁度分级

151413121110987

上限值

16000080000400002000010000500025001300640

上限值

3201608040201052.51.3

ISO4406-1987(两位数系统)清洁度等级标准

采用两个颗粒尺寸即5μm和15μm作为检测清洁度的特征粒度。一般情况下,人们认为5μm左右颗粒的浓度是引起流体系统淤积和堵塞故障的主要因素,而大于10μm的颗粒浓度对设备零件的磨损起

　收稿日期:2007-06-01。

　作者简介:周亚斌(1964-),男,高级工程师,在读博士,1987年毕业于兰州大学化学系分析化学专业,从事石油产品测试方法标准化研究15年,负责起草国家、行业及企业标准近10项,公开发表论文8篇。

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第1期周亚斌等.油液清洁度标准及测定方法　63

　　如一样品的颗粒计数结果见表2,按照ISO4406-1987标准,该样品清洁度报告结果为:ISO16/13。

表2　颗粒计数结果示例

颗粒尺寸/μm

每毫升大于该尺寸的颗粒数

14753

[5]

21398

5542

1071

2024

508

1002

1.1.2　ISO4406-1999(三位数系统)

表3　ISO4406-1999(三位数系统)

每毫升颗粒数大于

80000400001300640320

ISO4406-1999(三位数系统)清洁度等级标准

清洁度分级

24232019181716

每毫升颗粒数大于

1601052.51.30.64

清洁度分级

151413121110987

采用三个颗粒尺寸作为检测清洁度的特征颗粒,即:

4μm、6μm和14μm。这是因为ISO4406-1999是基于ISO11171(以NIST(SRM2806)作为标定计数仪的标准颗粒)颗粒标定标准而修订的。它是以电

[6]

子显微镜测量颗粒尺寸。

ISO4406-1999。

上限值

160000500025001300640

上限值

3201608040201052.51.3

4,ISO-1999标准,:ISO18/16/13。

表4　颗粒计数结果示例

颗粒尺寸/μm

每毫升大于该尺寸的颗粒数

41340

6524

10144

1456

2016

306

502

1000.1

1.1.3　ISO4406-1987和ISO4406-1999的转换

续表

级别

100mL样品中规定颗粒大小(μm)范围内的最大颗粒数5～151600032000640001280002560005120001024000

15～252850570011400228004560091200182400

25～5050610122025405081001620032400

50～10090180360720144028805760

>1001632641282565121024

关系

根据经验,ISO4406-1987和ISO4406-1999的结果可以通过下面的换算进行转换:两位数清洁度的第一位加2～3为三位数清洁度的第一位,两位数清洁度的第一位和第二位数值保持不变成为三位数清洁度的第二位和第三位。

如:两位数清洁度为:ISO16/13,换算成三位数

清洁度为:ISO19(18)/16/13。1.2　NAS标准

[7]

6789101112

NAS1638是由美国航天学会制定的清洁度等

级标准,它根据5个颗粒尺寸范围将清洁度分为14个等级,见表5。

表5　NAS1638清洁度等级标准

级别

00012345

100mL样品中规定颗粒大小(μm)范围内的最大颗粒数5～151252505001000200040008000

15～252244891783567121425

25～5048163263126253

50～100

1236112245

>1000011248

　　由表5可知,每个尺寸段的颗粒浓度有一个固定范围,即相邻两个等级颗粒数量之比为2,因此,可以用这个比值外推超过12级的油液清洁度。在实际操作中,根据实测颗粒数在5个尺寸段的分布,得到5个对应的清洁度等级,以最高级确定油液的清洁度。

NAS1638标准是根据20世纪60年代飞机液压系统润滑油中的固体颗粒分布统计特征而制定的。随着科技的发展,液压系统润滑油中固体颗粒的分布发生了很大变化,特别是大于15μm的大颗粒大幅度减少,导致大颗粒尺寸段的设定已毫无必要,这也就是国际标准化组织制修订ISO4406并逐渐取代NAS1638的目的和意义。同时,美国航天学会也意识到NAS1638标准在使用中存在一些缺点,

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　64润　滑　油2008年第23卷

所以也进行了改进,现已修订为AS4509。该标准特别加强了对小颗粒的控制力度,增加了000等级,即增加了大于2μm的颗粒尺寸,另外,颗粒尺寸不按区间划分而按尺寸上限分档,颗粒计数上由区间计数改为累计计数。

我国军方原来参照NAS1638制定了国军标

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