2.4　顆粒污染導(dǎo)致的故障模式

污染導(dǎo)致流體系統(tǒng)故障的基本模式主要有兩種：突發(fā)性故障和漸進性故障。

2.4.1　突發(fā)性故障

突發(fā)性是隨機性和隱蔽性的綜合體現(xiàn)，表現(xiàn)為故障部位和時機是隨機的，沒有征候，元件突然工作不穩(wěn)定，工作失靈甚至損壞，故障難以模擬復(fù)現(xiàn)。這種故障出現(xiàn)后，有時極可能造成嚴(yán)重后果；有時故障能自動消失，系統(tǒng)工作又恢復(fù)正常，地面停機后往往無法檢查。顆粒的淤積、堵塞和卡滯往往導(dǎo)致這種故障形式。

2.4.2　漸進性故障

這種故障模式主要是磨損引起的，一般是逐漸發(fā)生并可預(yù)料的。例如，液壓元件由于受污染物的磨損和侵蝕后，運動副間隙增大或密封面破壞，內(nèi)泄漏隨之增大，從而導(dǎo)致性能逐漸衰降，如圖2-3。當(dāng)元件的工作性能降低到容許的最低限度以下時，則元件喪失正常的工作性能而報廢。某些液壓泵經(jīng)常因過度磨損而提前報廢，就屬這類故障模式。

此外，附件性能衰降在一些情況下表現(xiàn)為累積性能下降，即在相當(dāng)一段時間內(nèi)附件性能沒有明顯變化，到一定時間后則發(fā)生急劇下降，如圖2-4，污染引起的疲勞磨損往往導(dǎo)致這種形式的性能衰降。

無論機械磨損、鹵化物的化學(xué)腐蝕、氣污染造成的局部高溫、高壓對附件的損傷，水污染后的生成物，最終絕大多數(shù)是以顆粒的形式存在于系統(tǒng)的流體介質(zhì)中。而在流體系統(tǒng)中除過濾器是顆粒污染的凈化元件外，其余的元件都在工作過程中生成污染物，所以都屬于污染元件。流體系統(tǒng)的污染程度則表現(xiàn)在系統(tǒng)工作介質(zhì)——油液的污染度。系統(tǒng)中油液污染度的檢測應(yīng)受到高度的重視，開展流體系統(tǒng)油液顆粒污染物的監(jiān)控分析是杜絕系統(tǒng)故障發(fā)生的重要手段。

2.4.3　污染故障率

流體機械設(shè)備因為介質(zhì)污染導(dǎo)致的故障率過程一般分為三個階段，如圖2-5所示。

Ⅰ階段屬于污染的初始階段。在此階段過程中，由于加工產(chǎn)生的和裝配帶入的污染物大量附著在零件配合面，由于是系統(tǒng)工作的初期，其內(nèi)部生成的污染物也很多，這種初始階段極易產(chǎn)生零件失效，引發(fā)的污染故障率較高。隨著流體系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)的運行，系統(tǒng)中的油液過濾器正常發(fā)揮過濾凈化作用，使油液中的污染物數(shù)量逐步下降，潔凈度逐步提高，相應(yīng)的由于污染引起的故障率也會逐步的下降。

Ⅱ階段是污染控制平衡階段。在此階段過程中，系統(tǒng)中生成的污染物是主要污染來源，單位時間內(nèi)污染物的生成量和過濾器單位時間內(nèi)對污染物的凈化量達到了相對平衡狀態(tài)，使油液保持在一個平穩(wěn)、較高的清潔度水平。在這個階段中，零部件的污染危害大大減輕，由此使得機械設(shè)備的污染故障率保持在一定的最低水平上。

Ⅲ階段是污染回升階段。此時設(shè)備經(jīng)過長期的使用后，系統(tǒng)零部件日趨磨損，油液氧化，內(nèi)部產(chǎn)生的污染物數(shù)量急劇回升，過濾器的過濾能力下降，使油液中的污染物數(shù)量迅速增多，由此導(dǎo)致機械設(shè)備的污染故障率迅速上升，直至最終失效。

在Ⅰ、Ⅲ階段發(fā)生的故障一般是突發(fā)性故障，在Ⅱ階段發(fā)生的故障一般是漸進性故障。