ASTM E2412 使用傅立叶变换红外光谱法进行趋势分析，监测在用润滑油的状态

美国材料与试验协会 (ASTM) 发布的标准“ASTM E2412 使用傅里叶变换红外 (FT-IR) 光谱法进行趋势分析的在用润滑剂状态监测的标准实践”描述了使用 FT-IR 监测润滑剂、液压油和其他用于正常机器运行的液体中的添加剂消耗、污染物积累和基础油降解的程序。

监测的污染物包括水、烟灰、乙二醇、燃料和故障油。基础油的氧化、硝化和磺化作为劣化迹象被监测。此项监测活动旨在根据油中观察到的故障情况来诊断机器的运行状况。本报告提供了测量和数据解释参数，以便不同傅立叶变换红外光谱仪的操作员能够使用相同技术比较结果。

本实践基于对中红外吸收测量获得的趋势和散射响应的分析。虽然可以通过校准建立物理浓度单位，但在大多数情况下，这没有必要或不切实际。警告或报警限值（建议或要求对受监控机器进行维护的点）可以通过统计分析、相同或类似设备的历史记录、循环测试或其他与设备性能相关的方法来确定。这些警告或报警限值可以是固定的最大值或最小值，以便与单次测量值进行比较，也可以基于测得的响应的变化率。本实践考虑了散射，但并不排除使用变化率警告和报警。

本指南并非旨在为任何机器设定或推荐正常、注意、警告或警报限值。这些限值应结合机器制造商及其维护团队的建议和指导来确定。

此处提供的光谱和分布曲线仅供说明之用，不应被视为代表或构成润滑剂或机械指南。

该应用程序旨在通过快速简便的光谱检查来监测在用润滑剂的状态，并可通过测量中红外光谱中可观察到的特性（例如水、油氧化和上面提到的其他特性）来帮助确定整体机器的健康状况。

本应用程序生成的红外数据通常与其他测试方法结合使用。例如，红外光谱法无法确定磨损金属含量或任何其他类型的元素分析。本应用程序并非用于估算润滑剂的物理特性（例如粘度、总碱值、总酸值）。本应用程序旨在监测在用润滑剂，并可帮助确定机器的整体健康状况。它不适用于分析润滑剂成分、润滑剂性能或添加剂配方。

长期以来，定期对润滑剂进行取样和分析一直被用作确定机器整体健康状况的一种手段。原子发射光谱和原子吸收光谱法常用于磨损金属分析（例如，ASTM D5185 标准测试方法）。一系列物理性能测试可以补充磨损金属分析，并提供有关润滑剂状况的信息（例如，ASTM D445、ASTM D2896 和 ASTM D6304 标准测试方法）。使用傅立叶变换红外光谱 (FT-IR) 对润滑剂和液压油进行分子分析，可以直接提供有关目标分子种类的信息，包括添加剂、油液降解产物和外部污染物，从而补充磨损金属分析和其他用于状态监测程序的分析。

ASTM E2412 是机械维护和润滑剂分析的关键工具。它提供了一个框架，用于评估在用润滑剂（例如机器润滑剂、液压油以及正常机械运行中使用的其他流体）的状况。该标准利用傅立叶变换红外光谱法 (FT-IR)，通过监测添加剂消耗、污染物积累和基础油降解，深入了解机器的健康状况和运行效率。

ASTM E2412 标准重点监测关键参数，包括：

• 污染物：水、烟灰、乙二醇、燃料和劣质油。
• 降解指标：基础油的氧化、硝化、磺化。
• 添加剂消耗：监测抗磨化合物（例如磷酸盐基 ZDDP）等添加剂的消耗。

主要目标是通过分析润滑剂状态随时间的变化趋势来识别机械故障。此应用旨在通过定期采样来诊断运行问题，而非分析润滑剂的成分、性能或添加剂配方。

ASTM E2412 标准的主要特点如下：

• 傅立叶变换红外光谱法：傅立叶变换红外光谱法是一种非破坏性分析技术，用于测量润滑油样品中分子成分对红外光的吸收。该标准规定了用于分析各种参数的波数范围（通常为 3000 至 1090 cm）。^-1) 和吸光度强度随光谱分辨率和池路径长度而变化。
• 测量参数：本标准提供了针对特定组件测量的详细指南，具体内容见其附件。例如：
  • 水污染：3500至3150厘米^-1 范围内，但乙二醇可能会因羟基信号重叠而妨碍准确测量。
  • 烟尘含量：约 2000 cm^-1 以吸光度密度来评估。
  • 氧化和硝化：分别为1800至1670cm^-1 和 1650 至 1600 cm^-1 在范围内测量的值报告为每 0,1 毫米的吸光度，以说明样品厚度。
  • 抗磨化合物：通常为磷酸盐基（例如二烷基二硫代磷酸锌，ZDDP），1025 至 960 cm^-1 在范围内测量。
  • 燃料污染：汽油和柴油（例如 JP-5、JP-8）被监测为具有不同的光谱特性，需要验证指示剂吸光度带。
• 光谱减法：本标准包含光谱减法，用于分离特定分子参数，例如水、烟灰、氧化物、硝化物和磷酸盐抗磨化合物。该技术通过减去元素光谱，提高了检测润滑油状态变化的准确性。
• 补充分析：该标准强调 FT-IR 结果可以与其他测试（如总酸值、总碱值和粘度测量）相结合，以全面评估润滑剂质量和机械健康状况。

ASTM E2412 标准广泛应用于对机器可靠性要求严格的行业，例如制造业、汽车业、航空航天业和发电业。通过定期取样和分析润滑油，维护专业人员可以：

• 它可以通过磨损金属分析（辅以原子发射或吸收光谱，例如 ASTM D5185）检测机器磨损的早期迹象。
• 可以识别可能导致设备故障的污染问题。
• 可以通过监测润滑剂降解和添加剂消耗的趋势来优化维护计划。

然而，该标准有几个局限性：

• 不适用于成分分析：本标准不用于评估润滑剂配方或性能特征。
• 干扰：某些污染物，例如乙二醇，可能会干扰水的定量，需要仔细解释。

因此，ASTM E2412 是基于状态维护的基础标准，使行业能够使用 FT-IR 光谱法监测润滑剂健康状况并诊断机器故障。通过提供结构化的趋势分析方法，它支持主动维护策略，有助于延长设备寿命并减少停机时间。

我们机构运营多年，密切关注全球科技发展，凭借经验丰富的团队和广泛的基础设施，为各行各业的企业提供广泛领域的测试、测量和分析服务。此外，我们还提供符合 ASTM E2412 标准规范的测试服务，该规范旨在通过傅里叶变换红外 (FT-IR) 光谱法进行趋势分析，监测在用润滑油的状态。