潤滑油論文礦山設(shè)備故障診斷中潤滑油脂作用

　　礦山設(shè)備作業(yè)條件復(fù)雜多變、作業(yè)環(huán)境惡劣，潤滑油論文設(shè)備本身有著負(fù)荷重、自動(dòng)化、大型化、運(yùn)行時(shí)間長的特點(diǎn)，保證設(shè)備正常高效運(yùn)行是獲得經(jīng)濟(jì)利潤、提高作業(yè)效能、減少成本損失的有效措施。礦山設(shè)備潤滑油脂化驗(yàn)對(duì)檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)判故障發(fā)生現(xiàn)象、分析故障原因有著十分重要的作用，通過對(duì)設(shè)備潤滑油脂的化驗(yàn)，可預(yù)判設(shè)備故障部位，提前做出相應(yīng)的解決措施，保證設(shè)備安全運(yùn)行，提高設(shè)備運(yùn)行效率。對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體化維護(hù)保養(yǎng)，降低故障發(fā)生次數(shù)、減少故障處理時(shí)間都具有實(shí)際意義。

　　《石油商技》(雙月刊)創(chuàng)刊于1983年，由中國石化股份有限公司潤滑油分公司、上海石油商品應(yīng)用研究所主辦。石油工業(yè)技術(shù)刊物。主要報(bào)道全國石油化工系統(tǒng)油品應(yīng)用，儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，油庫建設(shè)，經(jīng)濟(jì)政策，經(jīng)營管理，潤滑油再生等方面的文章。

　　礦山設(shè)備有著特殊的運(yùn)行環(huán)境和獨(dú)特的自身性能，潤滑油論文保證其高效運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)礦山經(jīng)濟(jì)價(jià)值的核心手段。然而其復(fù)雜的故障部位和不可預(yù)測(cè)的事故現(xiàn)象給設(shè)備正常運(yùn)行帶來極大的挑戰(zhàn)。近年來，在機(jī)械傳動(dòng)故障診斷領(lǐng)域，出現(xiàn)了以設(shè)備潤滑油脂化驗(yàn)為理論依據(jù)，科學(xué)分析傳動(dòng)部位故障原因，精確預(yù)測(cè)事故發(fā)生部位的系統(tǒng)方法，在實(shí)現(xiàn)設(shè)備高效能運(yùn)行上得到廣泛應(yīng)用。為此，我們從潤滑油脂的基本理化性能著手，以礦山設(shè)備運(yùn)行復(fù)雜工況分析為經(jīng)驗(yàn)依據(jù)，介紹礦山設(shè)備潤滑油脂化驗(yàn)在其故障診斷分析上的應(yīng)用。

　　1油脂潤滑的理化性能

　　眾所周知，油脂潤滑在現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中扮演著血液的角色，幾乎所有機(jī)械模式的運(yùn)作效率和使用壽命都受到潤滑油脂效能的決定。在機(jī)械傳動(dòng)中，降低摩擦、減少磨損、降低溫度、防止銹蝕、傳遞動(dòng)力、密封減震、清洗凈化等都是潤滑油脂特殊的作用，由此可見潤滑油脂的重要性。然而這些重要的作用源于其固有的理化性能，了解潤滑油脂的理化性能，對(duì)于礦山機(jī)械設(shè)備的故障診斷有著理論支持分析和提供判斷依據(jù)的意義。1)外觀(色度)。油品的顏色，對(duì)于基礎(chǔ)油來說，一般精制程度越高，其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈，顏色也就越淺。在現(xiàn)場(chǎng)判斷油脂的時(shí)效，主要是根據(jù)油品的顏色來進(jìn)行的，不同的添加劑會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，譬如普通鋰基脂呈現(xiàn)淺黃色，而合成鋰基脂則顯示的是黑色。2)密度。密度是潤滑油最簡單、最常用的物理性能指標(biāo)。在溫度變化大的地區(qū)，密度是十分重要的性能指標(biāo)，它與黏度共同決定了低溫與高溫工作環(huán)境下油脂的使用種類。3)黏度。黏度反映油品的內(nèi)摩擦力，是表示油品油性和流動(dòng)性的一項(xiàng)指標(biāo)。在未加任何功能添加劑的前提下，黏度越大，油膜強(qiáng)度越高，流動(dòng)性越差。對(duì)于設(shè)備來講，黏度是任何一種潤滑油都必須考慮的性能特征，因?yàn)轲ざ戎苯佑绊懹推吩诠苈妨鲃?dòng)中的阻力情況，進(jìn)而對(duì)設(shè)備輸出動(dòng)力的效率產(chǎn)生決定性意義。潤滑脂的使用溫度就受黏度的直接決定，黏度太低，油品使用周期短，浪費(fèi)成本就大，油品流動(dòng)性不好，達(dá)不到良好的潤滑效果。4)酸值、堿值和中和值。酸值是表示潤滑油中含有酸性物質(zhì)的指標(biāo)，我們通常所說的酸值，實(shí)際上是指總酸值(TAN)。堿值是表示潤滑油中堿性物質(zhì)含量的指標(biāo)，我們通常所說的堿值實(shí)際上是指總堿值(TBN)。中和值實(shí)際上包括了總酸值和總堿值。但是，除了另有注明，一般所說的中和值，實(shí)際上僅是指總酸值。酸堿值是針對(duì)油品的使用環(huán)境而言的，它決定了油品使用環(huán)境下的變質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)情況，進(jìn)而對(duì)設(shè)備部位的腐蝕產(chǎn)生影響，同樣決定了相應(yīng)部件的使用壽命和工礦范圍等情況，特別是在冷卻劑范圍，酸堿值是一個(gè)十分重要的性能參數(shù)。5)水分。水分是指潤滑油中含水量的百分?jǐn)?shù)，通常是重量百分?jǐn)?shù)。潤滑油中水分的存在，會(huì)破壞潤滑油形成的油膜，使?jié)櫥�效果變差，加速有機(jī)酸對(duì)金屬的腐蝕作用，銹蝕設(shè)備，使油品容易產(chǎn)生沉渣�？傊�，潤滑油中水分越少越好。6)機(jī)械雜質(zhì)。機(jī)械雜質(zhì)是指存在于潤滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。這些雜質(zhì)大部分是砂石和鐵屑之類，以及由添加劑帶來的一些難溶于溶劑的有機(jī)金屬鹽。機(jī)械雜質(zhì)各元素的含量測(cè)定是我們進(jìn)行油脂化驗(yàn)的主要內(nèi)容，是我們對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷分析的理論基礎(chǔ)。7)殘?zhí)�。油品在�?guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，受熱蒸發(fā)和燃燒后形成的焦黑色殘留物稱為殘?zhí)�。殘�(zhí)渴菨櫥�油基礎(chǔ)油的重要質(zhì)量指標(biāo)，是為判斷潤滑油的性質(zhì)和精制深度而規(guī)定的項(xiàng)目。潤滑油基礎(chǔ)油中，殘?zhí)康亩嗌伲�不僅與其化學(xué)組成有關(guān)，而且也與油品的精制深度有關(guān)，潤滑油中形成殘?zhí)康闹饕�物質(zhì)是：油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及多環(huán)芳烴。這些物質(zhì)在空氣不足的條件下，受強(qiáng)熱分解、縮合而形成殘?zhí)�。油品的精制深度越深，其殘�(zhí)恐翟叫�。一般講，空白基礎(chǔ)油的殘?zhí)恐翟叫≡胶谩Ａ硗鉂櫥�油脂還有一些特殊的理化性能，例如氧化安定性、熱安定性、油性和極壓性、抗泡性、抗乳化性、橡膠密封性、剪切安定性、揮發(fā)性等。每種油品除一般性能外，都應(yīng)有自己獨(dú)特的性能，例如淬火油要測(cè)定冷卻速度、乳化油要測(cè)定乳化穩(wěn)定性、液壓導(dǎo)軌油要測(cè)防爬系數(shù)、噴霧潤滑油要測(cè)油霧彌漫性、冷凍機(jī)油要測(cè)凝絮點(diǎn)、低溫齒輪油要測(cè)成溝點(diǎn)等等。我們?cè)谑褂脻櫥�油品過程中，要根據(jù)實(shí)際工況來進(jìn)行具體油脂的測(cè)定和選用。

　　2礦山設(shè)備特有的作業(yè)條件

　　在礦山設(shè)備運(yùn)行中，由于承載力大、工況多變、環(huán)境惡劣、勞動(dòng)周期長、化學(xué)成分復(fù)雜等，給礦山設(shè)備的故障預(yù)警和維檢工作帶來極大的不便。1)礦山設(shè)備多屬重負(fù)荷、中速或低速傳動(dòng)，大都要求頻繁啟動(dòng)，并經(jīng)常承受沖擊負(fù)荷;2)礦山環(huán)境惡劣、潮濕、有巖土和煤粉等復(fù)雜化學(xué)成分，甚至還存在含硫有毒氣體，因此許多礦山機(jī)械存在于銹蝕的工況之下;3)礦山機(jī)械要經(jīng)常移動(dòng)，工作條件多變，負(fù)荷變化也很大;4)礦山機(jī)械要經(jīng)常經(jīng)受氣候風(fēng)化的作用;由于礦山設(shè)備具有上述特點(diǎn)，表現(xiàn)出大型、重載、工作容量大、防護(hù)等級(jí)高、系統(tǒng)性強(qiáng)等特性，一旦發(fā)生故障停機(jī)，造成的經(jīng)濟(jì)損失也是相當(dāng)巨大的。而隨著設(shè)備的不斷發(fā)展，自動(dòng)化、精密化、高效化、聯(lián)動(dòng)作業(yè)等要求出現(xiàn)，對(duì)設(shè)備的故障分析和故障防范就顯得尤為重要。

　　3礦山設(shè)備潤滑油脂的化檢在設(shè)備維檢中的作用

　　起初，油脂化檢的目的主要是檢驗(yàn)設(shè)備使用油脂是否合格有效，特別是在礦山大型設(shè)備的維檢保養(yǎng)期間，如果化檢的潤滑油脂不合格，就需要及時(shí)更換，以免因潤滑油脂失效而造成設(shè)備損壞。隨著潤滑油脂檢驗(yàn)方法的細(xì)化和發(fā)展，在原來化驗(yàn)的作用基礎(chǔ)上，逐漸形成了以油脂化驗(yàn)為核心的新一代故障診斷和預(yù)測(cè)判斷體系。常用油脂化驗(yàn)的相關(guān)項(xiàng)目和執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)見表1。對(duì)于上面各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，就能夠在設(shè)備不停機(jī)、不解體的情況下檢測(cè)工況，診斷設(shè)備的異常部位、異常程度，能夠從所測(cè)元素的含量多少來分析故障發(fā)生的原因和預(yù)判即將發(fā)生的故障現(xiàn)象，從而預(yù)報(bào)設(shè)備可能發(fā)生的故障，是提高設(shè)備管理水平，改善維護(hù)保養(yǎng)的一個(gè)重要手段，也是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。目前各大露天礦對(duì)于潤滑油脂的化驗(yàn)主要是鐵、銅、鋁、硅、磷、錫、鉛、鈣、鋇、硼等元素的測(cè)定，依次來檢驗(yàn)使用期的潤滑油脂是否失效，判斷失效原因，給處發(fā)生故障的可能部位，來指導(dǎo)設(shè)備維保人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的保養(yǎng)檢修。部分露天礦對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的油脂化驗(yàn)單見表2。油脂的故障診斷是建立在對(duì)被測(cè)元素合理的分析基礎(chǔ)之上，以上述化驗(yàn)單為分析內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)測(cè)值中鋁、硅超標(biāo)嚴(yán)重，鐵稍微超標(biāo)但程度不大，由此我們就會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行初步分析，首先是對(duì)超標(biāo)元素進(jìn)行列表歸類，檢測(cè)元素分析表見表3，其中內(nèi)容包括被測(cè)元素、被測(cè)元素的超標(biāo)情況、初步分析超標(biāo)原因以及其他重要說明等內(nèi)容。然后根據(jù)元素超標(biāo)的初步分析內(nèi)容，分析設(shè)備運(yùn)行情況及可能引起超標(biāo)的傳動(dòng)部位，包括設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境、作業(yè)對(duì)象的理化性質(zhì)(水分、土性、巖性、空氣成分等)、運(yùn)行周期、相應(yīng)傳動(dòng)部位檢測(cè)、油脂性能(純度、基礎(chǔ)油、添加劑、酸堿值等)。最后通過針對(duì)性故障排除，采取有效措施(降塵、更換密封、更換磨損過量的傳動(dòng)件、更換失效油脂等)，從而消除引起超標(biāo)的內(nèi)在原因。

　　4實(shí)際應(yīng)用

　　2015年10月12日，內(nèi)蒙古錫林郭勒盟某大型露天礦油脂化驗(yàn)室，例行對(duì)采排土設(shè)備TR100減速油箱取油樣化驗(yàn)，其檢測(cè)數(shù)據(jù)見表4。從表4中發(fā)現(xiàn)，需要對(duì)該種設(shè)備所含鉻、硅、錫部位觀察，對(duì)所含銅元素部位進(jìn)行故障分析并處理。設(shè)備負(fù)責(zé)人通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行工況、油脂性能、傳動(dòng)部件查看發(fā)現(xiàn)，鉻、硅、錫元素達(dá)到最小預(yù)警值的原因是設(shè)備運(yùn)行期間，長時(shí)間處于煤場(chǎng)，恰好正值煤場(chǎng)倒堆，粉塵和煤場(chǎng)二次反應(yīng)物(氣體)較多，對(duì)油脂性能造成一定影響。通過對(duì)動(dòng)力輸出端檢查發(fā)現(xiàn)，由于維修人員粗心，箱內(nèi)銅套未安裝至標(biāo)準(zhǔn)位置，突出端部與殼體發(fā)生無潤滑磨損，致使表面銅粉被傳帶如油箱，造成銅元素含量超標(biāo)，接近最大預(yù)警值。本次油脂化驗(yàn)故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問題，避免了設(shè)備停機(jī)檢修的發(fā)生，大大提高了生產(chǎn)運(yùn)行效率，減少了設(shè)備維修成本。

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