油液監測技術在高線設備管理當中的應用

 摘     要：本文主要介紹了如何使用油品監測技術進行高線設備的管理和維護。
      關鍵詞：便攜式激光油液顆粒計數儀  清潔度  粘度  水份   取樣
   
        一、我廠設備及其油品簡介
        我廠共兩條高線車間，總共一次用油裝機量約280噸。一、二車間的粗中軋設備均為為國內設計并制造，使用的油品為殼牌（SHELL）320#可耐壓工業齒輪油，主要為16臺重型齒輪箱潤滑，采用集中循環潤滑方式。預精軋設備一車間為英國ASHLOW公司設計，西安航空發動機集團公司制造，使用的是殼牌T22O#油膜軸承油，二車間的預精軋設備為奧地利鋼鐵聯合公司設計并制造部分設備，使用的油品為殼牌220#可耐壓工業齒輪油，主要為六套CCR機組和一套PRS機組提供潤滑。兩條生產線的精軋機組均為英國ASHLOW公司設計，西安航空發動機集團公司制造，使用的油品為T100#油膜軸承油，該油品是在日本調配而進口產品。我廠液壓系統共計20余套，其中三臺打包機為瑞典進口，其余為國內制造，但大量使用比例閥控制體統，油品全部為殼牌得力士46#抗磨液壓油。
        二、我廠油品檢測所用的主要檢測儀器及其性能參數
        1.便攜式激光油液顆粒計數儀，型號TARGET-PRO 該產品為美國VICKERS公司生產.特點：可選在線取樣、瓶子取樣和抽汲探頭取樣，三種方式可用一個快速接頭取樣進行切換。在線取樣的最高適配壓力為206bar，瓶子取樣和抽汲探頭取樣時需外接壓力源。可用于粘度最高為431cst的油液。傳感器流量25ml/min,計數流量30ml，計數通道6個，顆粒數可按NAS1638和ISO4406兩種格式報告，夜晶屏顯示。內置軟件用于存儲19個油樣標示與99次檢測結果；打印機內置；配有RS232計算機接口、標準電源接口、充電池和充電器以及多種軟管和供取樣用。該儀器主要用于油品的精度檢測，當油液中含水、氣泡時對其精度有一定影響。
        2.顯微鏡膜片檢測儀，型號POE10 該產品為美國PALL公司生產的簡易式顆粒檢測儀。特點：只能使用瓶子取樣，可適用油液的最高粘度為500cst，主要配置為真空抽吸器、真空瓶、膜片（過濾精度1.2微米）、01ympusBS60顯微鏡、顆粒樣片、膜片保存盒等元件。該儀器為機械過濾式檢測儀，對水、氣泡的影響沒有，觀測結果直觀，不足之處，操作不便。
        3.毛細管粘度計
        4.蒸餾法水份檢測儀
        三、油品檢測及油品分析
        1.我廠油品檢測的主要指標
        1）清潔度（顆粒度或精度） 主要是檢測油液中污染雜質顆粒的尺寸、數量及分布。采用的主要儀器為顆粒計數儀和膜片分析儀。油品精度檢測，是我廠所有主設備潤滑和液壓系統油品檢測最常用、最重要的指標之一.我廠的潤滑系統全部為集中式潤滑系統，軸承和齒輪的潤滑全部通過，直徑在0.1-0.8mm之間的噴嘴，進行壓力噴射潤滑，任何的噴嘴堵塞，因為均是高速重載設備，都會造成重大設備事故。精軋機系統轉速可達7000rpm以上，除噴嘴之外，其油膜軸承的徑向間隙只有0.03mm，而該間隙是軸承潤滑的存油空間，油膜軸承的表面為巴士合金，任何的污染和雜質均可能造成巴士合金的脫落，由此造成嚴重的設備停機事故，因此該系統油液清潔度要求不低于NAS8級，其余的潤滑系統要求不低于NAS9級。由于精軋機的工況條件決定，精軋機的輥頭同軋件接觸較近，溫度較高，雖有冷卻水冷卻，但密封損壞的機率較高，造成油液清潔度下降是極易發生的，始終抓住該區域的油品精度是保證該區域設備正常的重要手段。另外，我廠的液壓系統大量使用比例閥對油品的要求精度也比較高，我們規定液壓系統的清潔度應不低于NAS7極。同時經生產的驗證，污染雜質不僅會造成閥芯的卡阻，而且它是加劇液壓閥、泵、馬達、液壓崗等液壓元件磨損的重要因素.
        2）水分 主要是檢測油中含水量的百分數（游離水、乳化水、溶解水）。水分會給油品帶來如下不利影響：破壞油膜的形成，使潤滑效果變差；促使油品氧化變質，加速有機酸對金屬的腐蝕：會使添加劑發生水解而失效；在低溫時使油品流動性變差；高溫時汽化，產生氣阻，影響循環。在我廠由于含水量超標，導致油箱內含大量氣泡，而出現浮動吸油口吸空，而出現現場報警停車的事故，由于含水量較高導致減定徑機傳動箱，由于軸承腐蝕而導致振動超標而停車的事故。油液當中含水還會導致油品粘度升高。油中含水，一般造成的損失是潛在，但造成的損失也是巨大的，因此必須給予足夠的重視。在我廠我們要求齒輪油的含水量不超過0.3%，油膜軸承油的含水量不超過1%。
        3）粘度 粘度是流體流動時內摩擦力的量度，用于衡量油品在特定溫度下的抗流動的能力。粘度是衡量油品劣化的重要報警指標。粘度的超標會影響到，其在摩擦副表面的油膜的效果和其抗剪切的能力。在我廠，對粘度控制標準為，一般情況下，粘度變化不大于20%，否則要換油。影響粘度上升的主要因素有，污染物的存在，象我廠油中進水是導致粘度上升的主要現象；高溫/機械負荷造成油品氧化。影響粘度下降的主要因素有，清質有的滲入，加錯油。在我廠曾發生預精軋潤滑系統，油品粘度由220cst降到187cst的情況，經分析查找原因發現，油箱加熱用的導熱油（導熱油的粘度為20cst）的滲入所致。
        4）離子含量 檢測在油液當中磨損金屬、污染元素以及添加劑元素的含量。根據磨損金屬的成分和含量趨勢，判斷設備有關不見的磨損情況；判斷油品污染程度和原因；判斷設備在用油添加劑的損耗程度。我廠曾根據元素分析，發現精軋潤滑系統的鐵、銅較以往有明顯增加，經分析和振動檢測發現，吐絲機前端軸承運轉不正常，經拆檢發現軸承保持架已損壞，滾動體磨損嚴重。
        5）外觀氣味檢查 外觀是油品檢驗當中最簡單的項目，但對油品的狀況提供了極重要的信息。新油是“金黃色”的清澈、透明液體，無固體懸浮物。油呈霧狀或云狀，表明油受到了水的污染。呈牛奶狀表明大量進水，已乳化。顏色變暗，表明油被氧化，并有很強的異味。
        2.油品檢測發現問題后的對策
        當發現油品指標不正常時，務必給予充分重視，否則帶來的損失往往是巨大的，特別是關鍵主機設備。對于油品檢測結果，不可盲目的下結論，要經認真分析之后，才可以采取措施。簡單換油，或僅僅更換濾芯是不妥的。因為這樣不僅不會解決問題，還會帶來更大損失。以精軋潤滑系統為例，在我廠發現油品精度下降，含水量升高時，我們重點檢查油氣的運行狀況如何、傳動箱蓋是否密封良好、輥箱面板是否有損壞等。待處理完這些問題之后，進行油箱靜置、加熱升溫（油水分離的溫度應控制在65-80℃）、開動油水分離機進行分水處理，更換濾芯或換油等工作。
        3.油品取樣的方法及檢測周期
        1）取樣的原則  a.要有代表性和真實性b.要最大限度的攜帶設備潤滑系統處于平衡狀態時的信息c.杜絕被設備潤滑系統以外的因素污染。
        2）取樣的具體方法 a.取樣瓶和取樣管等工具必須用高于油品標準精度2各等級以上的清洗劑清洗之后才可使用b.取樣時不要在過濾器前后進行取樣，也不可在油箱的上部或下部取樣，可以在油箱的中部進行取樣c.取樣時必須把放油口，排放一部分油之后才可以取樣，油樣在瓶中不宜過多或過少控制在樣瓶的80%為宜e.在進行化驗使必須要對式樣進行搖動使油液內部均勻f.對化驗結果，不宜以單一次的結論為準。
        3）化驗周期  因不同的設備和不同的工況環境，對油品的化驗指標周期應該不同，在我廠規定每隔15天對所有的液壓潤滑系統進行一次清潔度檢測，精軋機的水分和精度化驗7天一次；潤滑油粘度采用每月一次檢測，液壓油粘度三個月進行一次檢測；元素離子含量分析，因需送外檢測，我們按60天一次進行。
        四、結論
        通過油品監測技術在我廠的一年半的應用，對油品檢測的數據進行了計算機管理，并積累了大量的檢測數據，這些數據為我們的故障判斷和設備維護提供了重要資料。在很大的程度上促進了我廠的設備管理工作。2003上半年月平均設備故障停機率，較2002年上半年降低了1倍，且未發生一件較大設備事故。因此油品檢測技術是高線設備管理的重要組成部分，應在今后的設備管理當中繼續完善運用。