2.4　颗粒污染导致的故障模式

污染导致流体系统故障的基本模式主要有两种：突发性故障和渐进性故障。

2.4.1　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这种故障形式。

2.4.2　渐进性故障

这种故障模式主要是磨损引起的，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，内泄漏随之增大，从而导致性能逐渐衰降，如图2-3。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，就属这类故障模式。

图2-3　逐渐衰减性能曲线

此外，附件性能衰降在一些情况下表现为累积性能下降，即在相当一段时间内附件性能没有明显变化，到一定时间后则发生急剧下降，如图2-4，污染引起的疲劳磨损往往导致这种形式的性能衰降。

图2-4　累积衰降性能曲线

无论机械磨损、卤化物的化学腐蚀、气污染造成的局部高温、高压对附件的损伤，水污染后的生成物，最终绝大多数是以颗粒的形式存在于系统的流体介质中。而在流体系统中除过滤器是颗粒污染的净化元件外，其余的元件都在工作过程中生成污染物，所以都属于污染元件。流体系统的污染程度则表现在系统工作介质——油液的污染度。系统中油液污染度的检测应受到高度的重视，开展流体系统油液颗粒污染物的监控分析是杜绝系统故障发生的重要手段。

2.4.3　污染故障率

流体机械设备因为介质污染导致的故障率过程一般分为三个阶段，如图2-5所示。

图2-5　污染故障率曲线

Ⅰ阶段属于污染的初始阶段。在此阶段过程中，由于加工产生的和装配带入的污染物大量附着在零件配合面，由于是系统工作的初期，其内部生成的污染物也很多，这种初始阶段极易产生零件失效，引发的污染故障率较高。随着流体系统稳定持续的运行，系统中的油液过滤器正常发挥过滤净化作用，使油液中的污染物数量逐步下降，洁净度逐步提高，相应的由于污染引起的故障率也会逐步的下降。

Ⅱ阶段是污染控制平衡阶段。在此阶段过程中，系统中生成的污染物是主要污染来源，单位时间内污染物的生成量和过滤器单位时间内对污染物的净化量达到了相对平衡状态，使油液保持在一个平稳、较高的清洁度水平。在这个阶段中，零部件的污染危害大大减轻，由此使得机械设备的污染故障率保持在一定的最低水平上。

Ⅲ阶段是污染回升阶段。此时设备经过长期的使用后，系统零部件日趋磨损，油液氧化，内部产生的污染物数量急剧回升，过滤器的过滤能力下降，使油液中的污染物数量迅速增多，由此导致机械设备的污染故障率迅速上升，直至最终失效。

在Ⅰ、Ⅲ阶段发生的故障一般是突发性故障，在Ⅱ阶段发生的故障一般是渐进性故障。