潤滑油監(jiān)測在水泥設(shè)備潤滑管理中的應(yīng)用
2020-09-23袁啟東 萬亮 高先梨 謝劍峰 付金強 王盛凱
(1.中國葛洲壩集團(tuán)水泥有限公司 湖北武漢430070;2.葛洲壩宜城水泥有限公司 湖北襄陽441419)
摘 要:潤滑油監(jiān)測是設(shè)備開展?jié)櫥芾?、狀態(tài)維修的重要基礎(chǔ)工作。潤滑油監(jiān)測可以延長設(shè)備的換油期或指導(dǎo)正確選用潤滑油,更重要的是可以通過及時預(yù)報潛在的故障隱患避免設(shè)備損壞或減少不必要的維修。對水泥設(shè)備的潤滑油監(jiān)測進(jìn)行了探討分析,首先對設(shè)備潤滑管理情況進(jìn)行了概述,然后根據(jù)水泥生產(chǎn)設(shè)備特點與現(xiàn)場工況對潤滑油取樣周期、取樣送檢標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了簡要介紹,Z后列舉實例提出利用潤滑油監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)設(shè)備預(yù)知性維修保養(yǎng)的理念。
潤滑管理是設(shè)備管理中的一個重要環(huán)節(jié)。潤滑隱患是設(shè)備故障的重要根源,預(yù)防潤滑不良,能很大程度上提高設(shè)備運行效率,從而提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本。近年來,水泥行業(yè)面臨著國家宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力增大、政府環(huán)境保護(hù)政策更加嚴(yán)厲、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本上升等諸多挑戰(zhàn),因此提高生產(chǎn)精細(xì)化管理水平、降低生產(chǎn)成本、提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率、降低設(shè)備故障率迫在眉睫。鑒于此,在管理和技術(shù)上采取了一系列有效措施,其中規(guī)范設(shè)備潤滑管理是一個重要措施。近年來,我公司更加重視設(shè)備潤滑管理,規(guī)范了潤滑油采購、使用、儲存等各個環(huán)節(jié),同時與廣研檢測所建立合作關(guān)系,規(guī)定各水泥子公司新購潤滑油必須送檢合格后才能投入使用,在用油上也明確了檢測周期與要求。通過一系列的規(guī)范化管理,公司潤滑管理水平逐步提升。
1 潤滑油取樣檢驗要求與主要設(shè)備異常情況分析
1.1 潤滑油的取樣檢驗
每批次新購油品必須由油品供應(yīng)商提供規(guī)范的油品合格證或檢測報告,并提供油品產(chǎn)地證明材料,且嚴(yán)格按要求進(jìn)行送檢,確保新油的各項數(shù)據(jù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量合格;在用油應(yīng)根據(jù)使用情況有計劃地進(jìn)行送檢,規(guī)范送檢周期與流程,發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果異常應(yīng)及時按要求進(jìn)行處理。
1.1.1 檢驗周期
重點設(shè)備潤滑油檢驗周期可參照表1進(jìn)行,具體應(yīng)視工況、油品送檢情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,長期過載運行設(shè)備潤滑油建議檢驗周期縮短至3個月左右,其他輔機(jī)設(shè)備可根據(jù)實際需要確定檢驗周期。
表1 重點設(shè)備潤滑油檢驗周期

1.1.2 油品取樣要求
(1)取樣前取樣器具和盛油樣瓶均需清潔、干燥。
(2)在用油應(yīng)從主回油道和回油過濾器之間取樣,即油剛從工作機(jī)構(gòu)出來,且未經(jīng)過濾的油,切忌在死角區(qū)、排污閥處、過濾器后、不運轉(zhuǎn)的設(shè)備處取樣。
(3)盛油樣標(biāo)簽,應(yīng)填寫公司名稱、設(shè)備名稱及編號、取樣部位、潤滑油名稱(品牌名+油品名稱+黏度等級(+稠度等級))、取樣日期、設(shè)備運行時間、潤滑油使用時間等,須將樣瓶標(biāo)簽的內(nèi)容信息填寫完全,不得有遺漏與錯誤,并保持油品與設(shè)備信息的可辨性與性。
(4)采集到的油樣應(yīng)確保短期內(nèi)(放置時間不超過3 d)寄送至檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗。
1.2 主要設(shè)備異常情況分析
我公司通過對送檢潤滑油樣的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析后,發(fā)現(xiàn)送檢不合格的油樣中,較為突出的問題是固體雜質(zhì)污染和磨損異常,其次是黏度異常和水分污染。其中固體雜質(zhì)污染主要存在于生料磨系統(tǒng)、水泥磨系統(tǒng)等粉塵濃度較高的設(shè)備潤滑系統(tǒng)中,較為突出的是輥壓機(jī)減速機(jī)、水泥磨主減速機(jī)、水泥磨磨頭磨尾滑履瓦,其次是液壓系統(tǒng)、電動機(jī)軸承、其他大型減速機(jī)等;磨損異常主要存在于立磨、回轉(zhuǎn)窯等設(shè)備的主減速機(jī)及水泥磨滑履瓦等的潤滑系統(tǒng),此類部位為長期運轉(zhuǎn)和磨合處,因此容易產(chǎn)生金屬磨損。
水泥公司設(shè)備因為工況、維護(hù)周期、所處環(huán)境等因素不同,其用油的異常情況也不同,根據(jù)不同的情況,建議有針對性地采取相應(yīng)維護(hù)措施:
(1)大型主減速機(jī):如立磨、回轉(zhuǎn)窯、輥壓機(jī)、水泥磨等主減速機(jī),除了日常關(guān)注設(shè)備相關(guān)運行和監(jiān)測參數(shù)外,更應(yīng)加強污染控制,如定期檢查設(shè)備密封和過濾器過濾效果等,降低潤滑油中的硬質(zhì)顆粒濃度,防止顆粒對油膜的破壞,造成齒面點蝕等;同時對于磨損持續(xù)處于警告級別的機(jī)組,應(yīng)及時安排檢查。
(2)輔助減速機(jī):日常維護(hù)中容易忽略對輔助減速機(jī)的維護(hù)保養(yǎng),錯用油品、錯補油品是比較常見的現(xiàn)象。應(yīng)建立完善現(xiàn)場潤滑油管理制度,避免造成混用或錯用其他油品的情況,保證設(shè)備安全運行。
(3)電動機(jī)軸承:關(guān)注油泵噪聲、油壓、油箱油溫、回油溫度、軸承溫度、振動等運行參數(shù),定期檢查濾芯壓差,及時清洗或更換濾芯,提高油品的清潔度,減少硬質(zhì)顆粒對軸瓦造成磨損的風(fēng)險。
(4)管磨滑履軸承:對于滑動軸承來說,油品清潔度、軸承溫度對其正常運行至關(guān)重要,定期檢查濾芯壓差,及時清洗或更換濾芯,提高油品的清潔度,同時關(guān)注軸承溫度,保證設(shè)備正常運行。
(5)磨輥軸承:對于低速重載、工作環(huán)境較差的磨輥軸承,污染控制至關(guān)重要,做好磨輥的軸承密封,加強污染控制,降低潤滑油中的硬質(zhì)顆粒濃度,防止顆粒對油膜的破壞,造成齒面點蝕等。
(6)液壓系統(tǒng):油液中固體雜質(zhì)污染是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障及液壓元件過早磨損或損壞的主要原因,由此引起的損失占液壓系統(tǒng)全部損失的70%~80%。因此嚴(yán)格有效控制液壓系統(tǒng)的清潔度,是保證液壓系統(tǒng)獲得Z佳工作效果所必需的技術(shù)措施之一。
2 設(shè)備潤滑與磨損狀態(tài)監(jiān)測
先進(jìn)的設(shè)備維修方式是對設(shè)備基于狀態(tài)監(jiān)測的預(yù)知性保養(yǎng)維修,可有效地降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。利用潤滑油監(jiān)測磨損狀態(tài)的工作機(jī)理,主要是通過對設(shè)備在用油中磨損金屬的顆粒分析,預(yù)測設(shè)備主要摩擦故障情況,診斷故障部位、原因和程度,指導(dǎo)設(shè)備根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果進(jìn)行保養(yǎng)或維修。目前,我公司各水泥子公司利用潤滑油監(jiān)測設(shè)備磨損狀態(tài)也取得了良好效果,通過監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)維修,提高了設(shè)備的使用壽命,節(jié)約了維修成本,并避免了部分重大事故的發(fā)生。以下為公司通過潤滑油監(jiān)測指導(dǎo)維修的3個典型案例。
案例一:2017年10月,A公司對煤磨減速機(jī)油站潤滑油取樣檢測,結(jié)果顯示:潤滑油中磨損金屬元素Fe含量偏高(檢測數(shù)據(jù)為104 mg/kg,正常參考值≤80 mg/kg),磨損指數(shù)PQ嚴(yán)重偏高(檢測數(shù)據(jù)為1457,正常參考值≤50),因其在2016年下半年對煤磨減速機(jī)油站潤滑油進(jìn)行過兩次取樣,油樣內(nèi)Fe含量和磨損指數(shù)PQ均檢測正常,此次該兩項數(shù)據(jù)指標(biāo)明顯上升,因此初步判斷該減速機(jī)內(nèi)部存在異常磨損。由于煤磨減速機(jī)在現(xiàn)場無法直接開蓋檢查內(nèi)部零部件磨損情況,現(xiàn)場對煤磨減速機(jī)潤滑油進(jìn)行了過濾處理,并重點監(jiān)控其振動、軸承溫度、油壓、回油溫度等,計劃后期再對其油站潤滑油進(jìn)行取樣檢測,確定磨損參數(shù)變化情況。2018年1月,再次對煤磨減速機(jī)油站潤滑油取樣檢測,結(jié)果顯示潤滑油中磨損金屬元素Fe含量依然超出正常參考值(檢測數(shù)據(jù)為87 mg/kg)。為確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn),A公司在2018年春季檢修期間對煤磨減速機(jī)送往常州天山重工機(jī)械有限公司進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。減速機(jī)開箱蓋檢查后,發(fā)現(xiàn)一級齒輪軸油封處磨損,三個行星輪中的一個行星輪內(nèi)孔磨損,中間軸和內(nèi)齒套鼓形齒齒面點蝕剝落,輸入軸、行星輪軸承損壞(如圖1~圖3所示)。通過對受損零部件的及時更換與修復(fù),排除了一次設(shè)備故障隱患,避免了重大事故的發(fā)生。此次檢修開機(jī)后兩個月,重新對煤磨減速機(jī)油站潤滑油取樣檢測,油樣檢測數(shù)據(jù)正常,且該設(shè)備至今未發(fā)生重大事故。
案例二:2017年5月,B公司對煤磨減速機(jī)油站潤滑油取樣檢測,結(jié)果顯示:潤滑油中磨損金屬元素Cu含量偏高(檢測數(shù)據(jù)為11 mg/kg,正常參考值≤10 mg/kg),磨損指數(shù)PQ嚴(yán)重偏高(檢測數(shù)據(jù)為3224),且潤滑油中磨損金屬元素Fe雖未超標(biāo)(檢測數(shù)據(jù)為70 mg/kg),但含量有明顯增長趨勢(2016年7月潤滑油取樣送檢結(jié)果中,金屬元素含量與磨損指數(shù)PQ均檢測正常,其中Fe含量為36 mg/kg),因此初步判斷該減速機(jī)內(nèi)部存在異常磨損。由于現(xiàn)場無法對煤磨減速機(jī)進(jìn)行開蓋檢查,為保障設(shè)備的正常運行,B公司利用錯峰生產(chǎn)停窯時間對該減速機(jī)進(jìn)行了更換,并將換下的減速機(jī)送至常州嘉能達(dá)傳動科技有限公司進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。減速機(jī)開箱蓋檢查后,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部軸承和軸瓦瓦面損傷嚴(yán)重。通過更換減速機(jī)后,再次對其潤滑油進(jìn)行取樣送檢,油樣檢測數(shù)據(jù)正常,設(shè)備運行平穩(wěn)。

圖1 一級齒輪軸與行星輪內(nèi)孔磨損情況

圖2 中間軸和內(nèi)齒套鼓形齒齒面點蝕剝落情況

圖3 輸入軸、行星輪軸承損壞情況
案例三:2019年3月,C公司2#線用于余熱發(fā)電輸灰的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī),在生產(chǎn)運行過程中發(fā)現(xiàn)其減速機(jī)出現(xiàn)有規(guī)律的周期性異響。因臨時停機(jī)時間有限,且該減速機(jī)型號較小,無法拆開進(jìn)行系統(tǒng)檢查確定故障原因,故對該減速機(jī)內(nèi)潤滑油進(jìn)行取樣送檢,結(jié)果顯示:潤滑油中磨損金屬元素Fe含量偏高(檢
